Home

Dokument 1 - Dokumentenserverhosting der SUB

1. 0 20 0 25 0 30 1 Spannung VG_Kreis V VL_L1L2 V VN_L1 V Strom AL D AN_L1 I Strom Abbildung 4 3 Simplorersimulationsergebnisse des Frequenzumrichters SAANVILISANAdNANJOLOW SAA ONNNAISTIVAN 7 IALIdVM 6 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 40 4 4 Auswertung der Simulationssrgebnisse Die Simulation wurde im DAY Post Prozessor n her untersucht In Abbi
2. Th VIS NNN XXX T Z P sag Aen aasan WAON suen unzeg BunJ puug b Ta sSS1uo115 3 Salle es BunTr 3d Al1dneHn aqqan Toiesg SE 090 WYS OT E0 nz ungegdggenn oT ZO ZT u Loi oO HZ be DI r s lt DF CC ra E SE j F 1 BB Br rm er Ef en i SE ei SE BR E a ne E n I l l l I I Be I I I I Le Ae ve S E W 1 onadanz amp no zusud ob enso vun zk 5 D DEA TAJTNA I I oz st or t 978 r at A A Etb z d gt gt z zu zu zu zu Zu 64T 8AT f LAT gJT GAT N I BUET 1 TU Tu TB TU TH 30 Jd E a a 8 H sel hat ven ven us o as o ven H 64T 84T 4T 94T GdT D DESENE 80 20 op cn 0901 P H on H oi ZTI TTI OTI 61 H on 8I ZI 9I SI HI Er ZI TI 1 er o o o o YhZ ZT SH o o o o o o o 9 o o vg 3 EUT ZUT TUT Er R D u A A d 2 gt eat zart ch S hT hT hT 2 S LER UN ON S 1 gt ZAT ont Aar St Sr SP s uz H Hi eg ZS zu so 34 gi z OI4T e z z z h z co Va ka 48ST V JZST T H O A 1 ki ki EN L H Ja Ahz 8 2 9 S h z 1 g J
3. 800 0 1000 0 200 0m 205 0m 210 0m 215 0m 220 0m 225 0m 230 0m 235 0m 240 0m Abbildung 4 4 Signale aus der Simulation des Frequenzumrichters 700 0 600 0 VG Kreis V VN DN um PWM 500 0 A e P asss s L aa 400 0 P 300 0 200 0 D 1 100 0 100 0 200 0 300 0 400 0 500 0 600 0 700 0 200 0m 205 0m
4. neue Variante f r alle Radaranlagen Motor Frequenzumrichter Gesamtsumme 230V 148 50 130 278 50 400V 117 203 320 bisherige X Bandradaranlage bisherige S Bandradaranlage Variante Motor Sch tze Gesamtsumme Motor Sch tze Gesamtsumme 230V 147 24 171 198 24 222 400V 117 24 141 156 24 180 Tabelle 7 2 Kostenaufstellung des Verbesserungsvorschlages KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 83 Das Einsparpotential wird in Tabelle 7 3 dargestellt Gewinn X Bandradaranlage S Bandradaranlage 230V 107 50 56 50 400V 179 140 Tabelle 7 3 Gewinn des Verbesserungsvorschlages Zu erkennen ist das keine Materialkosteneingespart werden k nnen Die Radaranlagen sind nun fehleranf lliger durch zus tzliche Elektronik Sch tze mit dem passenden Motor sind Wartungs rmer und robuster als Leistungselektronik bei schwierigen Umweltbedin gungen Als abschlie endes Fazit steht fest dass dieser Verbesserungsvorschlag zu keiner Kos teneinsparung f hren w rde Es kommt zur Verringerung von Produktionszeiten f r die Radaranlagen Dies verringert die Grenzkosten und erh ht den Gewinn aufgrund von Reduzierung der Variantenvielfalt Des Weiteren werden Serviceeins tze verringert Die Mitarbeiter st nden ohne diese unn tigen Eins tze f r andere Auftr ge zur Verf gung
5. Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Stromversor California 4500Ls 400 17 182 00 3x1500VA 3x270VAC 11 1A gungsger t Instruments 2 Labornetzger t Voltcraft VLP 1405 PRO 201 11 2 Ausg nge 0 40 V DC 0 5A 3 6V DC max 2A 3 Laptop DELL Vostro V 1520 359 00 Intel Celeron Processor 900 2 20GHz 800MHz FSB IMB L2 cache 1024 MB Arbeitsspeicher mit 800 MHz DDR2 15 4 Zoll WXGA LED Display mit reflexionsarmer Beschichtung 160 GB Serial ATA Festplatte 5 400 1 min Integriertte GMA X4500 HD Grafikkarte 4 Interface QUANCOM USBOPTORELS 308 21 8 Eing ngen und 8 Relais 12V 30V 5 Trans portwagen TRESTON WTR 140 Uni 999 99 TxBxH 650 x 650 x 1415 150 kg versalwagen Summe 19 050 31 Tabelle 3 1 Kostenaufstellung f r VA Variante 1 Preise Stand 06 05 2010 SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAIS T4LIdVN KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 15 3 1 2 Vollautomatische Variante 2 Die Variante 2 ist g nstiger als Variante 1 Dies liegt vor allem daran dass das Stromversor gungsger t eine geringere Leistung besitzt und somit einen geringeren Strom treiben kann Dieser liegt unter dem m glichen Anlaufstrom des leistungsst rksten Motors von 1kW Dies ist jedoch nicht problematisch da das Stromversorgungsger t f r eine Sekunde eine erh hte Stromabgabe von bis zu 15A erm glicht Das Festspannungsnetzger t ist ebenso leistung
6. 106 hnungen ionszeic ANHANG B ZEICHNUNGEN B 3 Konstrukt VON EINEM AUTODESK SCHULUNGSPRODUKT ERSTELLT OI OIO2 80 F2 E pulg ra 7 T dH Jo 2 2 or eo Lo KIK v GL L 39Vd ao m am N 0 e J ULG 1Sjje1s1s3445 u t D n g O O O e Lt O 0O D O Q ost ISI DOE oooboopobopoppr sls 3 02 1x1 11 541 aa 141 est ma Wf S jerz43N a 7 eur aut Ur d o o o joo Bir E N ala EI F Y A 8s Ai gt l o O O lolok ai Em I r 9ST Sat I INT S r81 Cut Ei E O o O O S 9 wana I3 LSYILANGONASONAINHIS NSE 107 Lat OTOZ EO SZ 11 Aug mp zuaou
7. Abbildung 4 11 grobe bersicht eines Teils der Logosteuerung detailiertere Zeichnungen sind im Anhang Bl KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 55 Entwurf der Stromlaufpl ne Das Zeichnen der Stromlaufpl ne erfolgt mit Eplan 5 7 Dies ist ein g ngiges Tool um unter Einhaltung von DIN Normen Schaltpl ne zu erstellen DIN 40712 f r Allge meine Schaltzeichen DIN 40719 f r Beschriftung von Betriebsmittel oder DIN 40717 f r Schaltzeichen f r Installationspl ne sind nur einige Beispiele Das Programm beinhaltet vorgefertigte Bauteilbibliotheken und Symbole Somit sind die gefertigten Unterlagen ent sprechend der Norm und k nnen von jeder Fachkraft umgesetzt werden Die Reihenfolge und Anordnung der Bauteile der ben tigten Komponenten werden nach Herstelleranga ben IEC 364 4 1 Schutzeinrichtung und Abschaltbedingungen und weiteren Vorschriften durchgef hrt Dabei sind Leitungsquerschnitte Selektivit t und Sicherheitsvorschriften zu beachten Die Werte der Sicherungselemente sind vom jeweiligen Hersteller und der Norm vorgeschrieben 3 Unten folgen in Abbildung 4 12 die Stromlaufpl ne Entwurf der Konstruktionszeichnungen Konstruktionszeichnungen werden mit dem Programm AutoCad 2008 angefertigt Dieses Programm unterst tzt den Konstrukteur bei der Zeichenarbeit und erleichtert ihm die Ein haltung der n tigen DIN Normen die f r technische Zeichnungen gelten Einige Normen wie die DIN 406 f r
8. BunT1Tt ld3JA A1l1dneH sagen qae g DREI NYS OTEO hz nien uetdynetwours ww z s lt lUOT1eMlIJTISSPeTy u ru3s anz Bunputq ay 6un4TsT ana s Ja Ahz A00h ZHOS JW uvajeg Sagan USp aM USWWOUSBJOA SITUOA4I3TI WUS uoa anu u jdnp UaBUNnJaPpUy USP JOM 4TT34S 8 WSISAS 3HJ u ur ne Duts aueTd 3satg Bunuuedsu n 1s 65unuuedsz N u3ST41M I3 Jajtaq eag awen 443C04d pejd EKETKE EISE puny 44TU9S 4448M Nb Idd u ju3e q 9T09T OSI NIO Y 4ausanzynyas 91091 OSI NIO LH9IYAdOI 3AY3S8O 06 103 ANHANG B ZEICHNUNGEN SH YLS XXX XXX L STUYITSZUAASITEUUI HLIN 1439 04 1438 NI9IMO ouo s anun 3160 REIS Z s soluo1 5 3 sagana 13383 i Bunfta24sardne i SE EE 1 H WYS oteo hZ 3160 a 8 S z Ri S 3 3 fe 8 2 5 e H 8 VK s s 2 a 2 S e fe gt 2 2 5 aaan 0T Z0 ZT u SN0383031S 0901 h agen oT zo Zt u Jayysrt unzusnbaug Ei stuysrsz4aasyTeyu Z y7ergqyasa 1 pls Bunuuauag a T S yu3rsa qnu z T8S
9. e On 28 Delta 4 Pointo 1 M3 Prio 116 Par Quit on Text1 ISO8859 1 1 B030 4 7 M16 1 16 B158 Ax T Par Gain 1 0 Offset 0 On 38 1 B004 X VA B163 05 005 B156 Tr em off B164 Beita 4 Pointo B165 1 B005 XV5 Par Gain 1 0 Offset 0 On 11 Delta 4 Pointo Par A Gain 1 0 Offset 0 On 18 1 B006 XV6 Delta 4 Pointo Par Gain 1 0 Offset 0 1 B008 XV7 e On 18 Delta 4 Point0 B172 Ax Par Gain 1 0 Offset 0 On 260 6 B013 SV3 B171 r Delta 30 B173 Pono 1 Par Gain 1 0 Offset 0 6 B014 SV4 B174 B182 On 290 Delta 20 Point0 Gain 1 0 Offset 0 On 140 6 8017 SV5 Delta 12 B177 Pono 172 Gain 1 0 Offset 0 6 B018 SV6 B020 SV7 B180 Erstell Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Motorpr fger t Text2 disabled Betriebsstrom ROT2 n l O B154 En M19 Prio 122 Quit on Text1 IS08859_1 Text2 disabled Steuerung Do al auf LOGO_A3 lsc 17735 102 ANHANG B ZEICHNUNGEN B 2 Stromlaufpl ne P sa3 4 s43 wJon SUPN unzeg Bunzapuy HIS xxx xxx TZZ qq n1 4d g soluoJ1 5 3
10. 81 7 6 Betrachtung der Kosteneffizienz des Umbaus 82 8 Zusammenfassung 84 8 1 Ausblick ee AE EE EE E E 84 A Zus tzliche Informationen 87 A l Informationen zu S Band und X Band _ 88 INHALTSVERZEICHNIS VII A 2 Informationen zu Dahlandermotoren 89 A 3 Entstehende Problematik beim Einsatz von Frequenzumrichtern 90 A 3 1 Allgemeine Problematik des Frequenzumrichters 90 A 3 2 EMV Problematik 91 A 4 Eigenkonstruktion eines Transportwagens 92 B Zeichnungen 93 RI LOGO Steuerung e EE s sas s eoo 94 B2 Stromlaufplane r r eee ss EE an 102 B 3 Konstruktionszeichnungen 106 B 4 Liste der eingestellten Parametern 2 108 Abbildungsverzeichnis 1 1 1 2 2 1 2 2 3 1 3 2 3 3 4 1 4 2 4 3 4 4 4 5 4 6 4 7 4 8 4 9 4 10 4 11 4 12 4 13 5 1 5 2 S Bandradaranlage und X Bandradaranlage 2 Liste der verbauten S und X Bandmotoren Auswahl der verbauten Motoren momentane Pr fvorrichtung 2 22 m mn nn Hauptkomponenten der VA Variante le Hauptkomponenten der VA Variante 3 2 2 Como Cum Hauptkomponenten der HA Variante 1 2 CC Con Grundschwingung und die dazugeh rigen Harmonischen Simplorermodell f r einen Frequenzumrichter 22 22 2200 Simplorersimulationsergebnisse des Frequenzumrichters Signale aus der Simulation des Frequenzumric
11. AQ2 Sollwert FU2 Zeichen Nr Datei Steuerrung_final_aut_LOGO_A3 Isc Seite 6 35 ANHANG B ZEICHNUNGEN 97 Betriebsstrom f r dreiphasige Motoren berpr fen Analogwerte der 3 Phasen auswerten B063 S B061 B064 AI6 1 B186 3 1 t Par Betriebsstrom ROT1 3P OK demi Ren Bge a r B070 B066 M16 Dep Gain 1 0 B003 XV3 En V3 B45 Offset 0 V4 3 On 30 Point 2 Delta 15 B22 B37 B45 3 Pointo 17 B157 4 Prio 118 Quit on Text1 ISO8859_1 Text2 disabled 17 B163 3 Betriebsstrom ROT1 3P n l O B067 En Prio 124 Quit on Text1 1S08859_1 Text2 disabled Gain 1 0 B071 Offset 0 1 B004 XV4 e 9n 40 Delta 15 B073 Point0 Gain 1 0 B074 Offset 0 119005 XV5 e well Delta 5 Pointo 25075 Gain 1 0 B076 Offset 0 1 B006 XV6 B093 e OZ Delta 8 4 Point0 B077 Gain 1 0 B078 Offset 0 1 B008 XV e 27 20 Delta 8 PointO B079 Gain 1 0 B080 Offset 0 6 B013 SV3 e 27220 Delta 25 B081 Point0 Gain 1 0 B082 Offset 0 6 B014 SV4 B094 On 220 Delta 30 Pointo 8083 Gain 1 0 B084 Offset 0 6 B017 SV5 eg n 125 Delta 15 lt Pointo 088 Gain 1 0 B087 Offset 0 6 B018 SV6 e n 130 Delta 25 4 Point0 090 Par Gain 1 0 B089 Offset 0 6 B020 SV7 On 10 Delta 5 Pointo
12. b Logosteuerung Abbildung 4 12 Stromlaufpl ne detailiertere Zeichnungen sind im Anhang B2 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 57 n D m d FU1 Jess Um e 13 es 1S6 Il l el 1870184 158 E Ca N n 152 t arpa n T r ller GH amp 0 210 L DU il TA baal larpr fplatz 5 I I o I u E GET Ss SEET Prit date 4082010 DT nenne i a Zeichnung der Bauteilanordnug z z 4 3 I z 1 Ill _ 480 00 F E eg E Durch IB B x Ma evtl anpassen wegen T rfeststeller GH60 210 d GH6S0 210 la P xxxxx xx PAGE 1 A 3 3 A Fale Rodarpr fplatz on e me b Zeichnung der Durchbr che Abbildung 4 13 AutoCad
13. 104 ANHANG B ZEICHNUNGEN Ich TETA aas n wsoy auen unzeg BunJapuy Ts a EN EE SOlUO1199 3 EDEL u Ja4yaT unzuanbauy SuntTta3j4aA dney I SE WYS OT E0 nz ungegdggenn oT ZO zT u zu zu mn O U CO g D D oz oz oz lt U az NS H E a m w OH 0 0 zu M S LS Di I I I L I I I I I I 222 re er I I I I I I I nd al nd 10 nd 1 l l 349 nd coh zI ck 66 8 96 c 2 34 9 eo Zo TOTX z t 3 2 RI a el o z 7 Si Ei 5 Zu s 31 sg TAT amp S zl Tu 3 s ol 34 zo Z gt z gt Z 2 slo 5m 5 II 5 2 z 5 H hr hT 5 hih z h a Ak Da 1 A n an Tragzyen An Ir zna er Ind Si EIT zlom TLT P RIEF 9 7 TN 4 4 a 71 9 h ZNd m ENEE D eneen lt a hd s kd z z SNY 10N g za n 2 fist VE EEN 5 IH t ul zul nu 7 Zi OI a 0 0 0 0h b SS l TAT 5 Eh 2 5 dn Je c a o a ai viii t oO o M A H 43Tt3 AH3 0 9 Tout 9 h Z vor 41 s r 8 2 9 S h z 1 H J 105 ANHANG B ZEICHNUNGEN
14. 13 4 dB Te A 200 Hz 250 Hz Ch1 Ampl A 648 V i val SN ioov as o H20 0ms A Chi Z 108V TS EE H20 0ms A Chi Z 108V 2 Aug 2010 2 Aug 2010 Math 20 0dB_ 1 25kH2 12 60 15 13 40 Math 10 0 dB 250 Hz 112 60 15 15 39 a Spannung an L1 und N bei ROTI mit FFT bis b FFT in logarithmischer Darstellung bis 2 5KHz 12 5KHz Tek PreVu LL Fi F A 232V I 4 00 V A 200 Hz 1 250Hz En H20 0ms A Chi Z 108V 2 Aug 2010 Math 50 0 V 250 H2 112 60 15 16 05 c FFT in linearer Darstellung bis 2 5kHz Abbildung 6 8 Spannung Netzseitig des Motorenpr fstandes Die Spannung wird von dem Frequenzumrichter sehr wenig verzerrt Die Amplitude ist nahezu sinusf rmig In der Abbildung 6 8a ist dies zu erkennen Zus tzlich ist eine FFT Analyse bis 12 5kHz durchgef hrt Diese ist in Abbildung 6 8b besser dargestellt und zeigt eine markante 5 Oberschwingung von 1 95 Dies liegt in der Toleranz nach Tabelle 4 2 Abbildung 6 8c zeigt eine lineare Darstellung der FFT Analyse KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 72 Tek Stop E Tek Prevu S M A 37 4dB8 M 7 A 37 8 dB 50 6 dB I 51 0 dB EE Ee H A 200 Hz I 250 Hz ch1 Ampl i 608 0MA a N Pd P tanya Chi 200m H20 0ms A Chi Z 184mA Dee Euer H20 0ms A Chi Z 192mA 29 Jul 2010 29 Jul 2010 10 0dB_ 2 50kHz 8 25 20 15 06 14 Math 10 0 dB 125 Hz 8 25 20 15 10 10 a Strom durch L1 bei ROTI mit FFT bis 25kHz b FFT in lo
15. Matthias L bbe Motorpr fger t Gepr ft Anlage Zeichen Nr Erstelll Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Datei Steuerrung _final_auf_LOGO_A3 Isc Seite 7135 ANHANG B ZEICHNUNGEN 98 HM und Azimutsignal berpr fen 13 Head Maker B043 12 B184 S X HM SS SX Rem off On 1 Off 3 Start 0 Rem off 03 00s 14 Azimut Headmaker Signal OK B193 M20 En E Prio 115 Quit on Text1 IS08859_1 Text2 disabled Azimut Signal S Band OK Auswahl ob Pr fung mit ROT1 und ROT2 stattfinden soll oder nur ROT1 notwendig wenn Motor ohne Getriebe getestet wird B150 1xlang wenn Pr fung ohne ROT2 To em 1 B028 3 Rem off 02 00st RS 01 00s Rem off Anzeigen der Phasenstr me High Phasenstr me B036 B147 Xi En P Prio 121 Par Quit on 17 M18 Text1 ISO8859_1 Text2 disabled Matthias L bbe Motorpr fger t Gepr ft Anlage B190 112 B185 S_AZI w R B194 M21 Cnt Dir m Par Prio 114 Par asss Rem off Quit on e On 100 Text1 ISO8859_1 Off 420 Text2 disabled Start 0 8197 1N2B195 X AZI Azimut Signal X Band OK D Bis M22 n 1 1 Dir R Par Prio 113 Par Rem off Quit on On 10 Text1 ISO8859_1 Off 75 Text2 disabled Start 0 Zeichen Nr Erstelll Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Datei Steuerrung _
16. Realisierungsvarianten des Motorenpr fstandes Um eine Auswahl ber m gliche Realisierungsformen treffen zu k nnen muss aus der An forderungsliste und den Rahmenbedingungen eine minimale Systemvoraussetzungsliste der Komponenten erstellt werden Damit eine Pr fung der Radaranlagen durchgef hrt wer den kann wird eine Betriebsspannung von dreiphasen Drehstrom mit 400V 50Hz ben tigt Diese Spannung ist ausreichend um alle Motorenspannungen zu erzeugen Es werden zu k nftig digitale Anzeigeelemente f r Strom und Spannung verwendet damit m gliche Ab lesefehler durch einen falschen Blinkwinkel auf die Anzeigen vermieden werden Viele Stromversorgungsger te k nnen mit einer externen Steuerung bedient werden So kann zum Beispiel die Ausgangsspannung des Stromversorgungsger tes mit einem Ana logwert eingestellt werden Um die unterschiedlichen Motorenspannungen vorzugeben ben tigt die Steuerung einen analogen Ausgang Der Forderung das Azimut Pulsersignal und den HM Impuls zu berpr fen kann mit zwei digitalen Eing ngen welche mit ei ner Frequenz von mindestens 332Hz abtasten 14 nach gekommen werden Das Azimut Pulsersignal tritt h ufiger auf Nach folgender Formel wird die Abtastrate berechnet A8 H P P min se 1445 Pulse 6 1 60s u sec siehe Kapitel 2 2 siehe Kapitel 1 4 10 KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 11 Die Anzahl der digitalen Eing nge kann sich je nach
17. 210 0m 215 0m 220 0m 225 0m 230 0m 235 0m 240 0m Abbildung 4 5 Effektivwert und Amplitude vom PWM Signal des Frequenzumrichters KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 42 In Abbildung 4 6 ist eine FFT Analyse des Stromes auf der Netzeingangsseite AN LI durchgef hrt Zu sehen sind die Oberschwingungsanteile der Amplitude Bedingt durch die Transienten sind die Anteile der 5 7 11 13 17 und 19 stark ausgebildet Die Berechnung des THD in Simplorer ergab einen Wert von 2 4 Dieser ist hoch jedoch im Rahmen der erlaubten Toleranz nach Tabelle 4 2 Verbessert werden k nnte dieser Wert mit einem gr eren Gl ttungskondensator im Zwischenkreis Was die Messung in der Realit t ergibt wird sich in Kapitel 6 2 zeigen Der Gesamte harmonische Verzerrung THD Wert gibt Auskunft dar ber wie hoch die nichtlinearen Anteile in einem Signal sind Also die Verzerrungen eines elektrischen Si gnals Dies hat hnlichkeit mit dem blichen Klirrfaktor Der THD definiert sich wie folgt 23 x22 x2 100 THD 4 1 41 Dabei ist x durch das jeweilige Signal zu ersetzen Zum Beispiel wenn das Spannungssi gnal untersucht werden soll wird x durch U ersetzt Nach VDE 0838 wird die Berechnung bis zur 40 Ordnung durchgef hrt wie in der Formel 4 2 dargestellt 40 EU THDy Je 100 4 2 1 In Abbildung 4 7 ist eine FFT Analyse der Ausgangsspannung VL_L1L2 V durchgef hrt Diese ergab einen TH
18. 620mA 18 6mA 0 15 200mA 12mA 42mA neues Pr fger t Fehler der Stromzange beim Anlaufstrom 3 3500mA 105mA altes Pr fger t 3 3200mA 96mA neues Pr fger t Fehler des Oszilloskops beim Analufstrom 0 02 3500mA 105mA 0 1 500mA 50mA altes Pr fger t 0 02 3200mA 96mA 0 15 500mA 12mA 87mA neues Pr fger t KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 66 Das Multimeter kann einen Effektivwechselstrom im Bereich von 45Hz bis 1kHz messen Dabei betr gt der Messfehler 1 5 3 vom Messwert Fehler des Multimeters beim Betriebsstrom ROT 1 5 218mA 3 6 27mA altes Pr fger t 1 5 209mA 3 6 14mA neues Pr fger t In folgender Tabelle 6 1 werden die gemessenen Werte der Pr fvorrichtungen mit den Messergebnissen des Oszilloskops gegen ber gestellt Es wird ersichtlich dass die Mes gemessene Werte vom Messwerte des Oszilloskops vom alten neuen alten neuen Pr fger t Motoren Pr fger t Motoren pr fstand pr fstand Anlaufstrom nicht 0 42A 1 24A 0 05A 1 15A 0 09A bestimmbar Betriebsstrom bei ROTI 0 23A 0 20A 0 21A 0 02A 0 22A 0 04A Betriebsstrom bei ROT 0 16A 0 14A nicht erforderlich Tabelle 6 1 Stromwerte f r den X Bandradarmotor dreiphasig 400V 50Hz sung der Phasenstr me mit beiden Pr fvorrichtungen ausreichend genau ist Beide weisen zwar eine Differenz von 30mA auf diese liegt jedoch im Bereich der M
19. 92120 8 http www meteo physik uni muenchen de crewell vorles radarmet radarmet_ss04_einfuehrung pdf http www moeller net binary schabu f0200 004de pdf FARTSCHI Ali Elektromaschinen in Theorie und Praxis VDE Verlag 2001 ISBN 3 8007 2563 0 http www pe tu berlin de lehrbetrieb simulationsverfahren pdf le_sim_script_v2 1 pdf H BERLE Gregor D H BERLE Heinz O SCHONARD Armin Elektrische An triebe und Energieverteilung Verlag Europa Lehrmittel 2006 JIRKA Gerhard H Einf hrung in die Hydromechanik Universit tsverlag Karlsruhe 2007 ISBN 978 3 8664 158 3 LUDOLFF A Praxiswissen Radar und Radarsignalverarbeitung Vieweg Teubner 2008 ISBN 978 3 8348 0597 3 http www gossenmetrawatt com resources marcom merkbuch 2009_ merkbuchi1_12 pdf M RIKE M TEUFEL S Kosten amp Nutzen von IT Sicherheit Dpunkt Verlag 2006 ISBN 3 89864 380 8 NORMEN IEC Maritime navigation and radiocommunication equipment and sys tems Radar 1998 10 PALOTAS Prof Dr Ing Dr Techn L Elektronik f r Ingenieure Vieweg Verlag 2003 ISBN 3 528 03915 9 SAM Electronics Radarl000 Manual 10 2004 Behringstr 120 22763 Hamburg 2004 SAM Electronics GR3040 PA Behringstr 120 22763 Hamburg 2010 03 SCHOPPE R Die Nutzwertanalyse als Entscheidungshilfe im Beschaffungsmanage ment HAW Hamburg Diplomarbeit 2004 SCHULZ Dr Ing D Netzr ckwirkung Theorie Simulation Mes
20. Betriebsstrom OK T49 Drehzahl anzeigen Drehzahl O K T50 83 ROT 2 ROT eingeschaltet T51 Betriebsstrom anzeigen Betriebsstrom O K T52 Pr fung beendet quittieren T53 n i O T54 Fehler _meldung quittieren er KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 53 Nach Fertigstellung der Flussdiagramme und des Petrinetzes wird mit der Programmierung begonnen F r die LOGO existiert eine eigene Software mit der das Steuerungsprogramm erstellt werden kann Die Bedienung ist intuitiv gehalten und somit selbsterkl rend Das ne gative an der LOGO sind die begrenzten Ressourcen Dadurch ist eine strikte Optimierung notwendig sowie ein Umdenken w hrend des Steuerungsentwurfes Es stehen in der Steue rung 200 Funktionsbl cke 27 Merker zur Verf gung und jedes logische Gatter besitzt vier Eing nge Damit sind die Programmressourcen schnell ersch pft Die Auswahl des jewei ligen Motors und somit die Parameterfestlegung wird mit Und sowie Oder Gattern reali siert In Differenzschwellwertschaltern k nnen die jeweiligen Werte f r die Anlaufstr me sowie den Betriebsstr men bei ROT1 und ROT2 abgelegt werden Wenn die Messwerte der Stromw chter in den zuvor abgelegtem Wertebereich der Differenzschwellwertschal tern liegen schalten diese Funktionsbl cke und k nnen weiter ausgewertet werden Die Messwerte liefern Stromw chter welche an den Analogeing ngen der Steuerung Il I7 und I8 li
21. PWM Pulsweitenmodulation Radar Radio Detection and Ranging Funkortung und Funkabstandsmessung RCD Residual Current protective Device Fehlerstromschutzeinrichtung RMS Root Mean Square Effektivwert ROT 1 Rotationsgeschwindigkeit 1 ROT 2 Rotationsgeschwindigkeit 2 SELF Safety Extra Low Voltage Sicherheitskleinspannung SIPN Steuerungstechnisch interpretiertes Petrinetz TCU Transmission Control Unit elektronische Getriebesteuerung THD Total Harmonic Distortion Gesamte harmonische Verzerrung USB Universal Serial Bus Bussystem f r Computer VA Vollautomatisch VDE Verband der Elektrotechnik Elektronik Informationstechnik Inhaltsverzeichnis Einleitung 1 1 Motivation su 2a we E we su Ken EE EC A ke 12 Fielseizune 2 228 208 was ah Q UD Q a E E SUN 1 3 Aufbau der Aber 1 4 Rahmenbedingungen t 2 zu 3 203 we Zu wa EN RN CN Analyse der Anforderungen 2 1 Technische Anforderungen an den Motorenpr fstand 2 2 2 2 2 Anforderungsliste an den Motorenpr fstand f r die 14 Motoren 2 3 Betriebliche Vorgaben a2 Ja 2 242 lau sagte a 2 4 Iert Zustand der momentanen Pr fvorrichtung 2 22222 Realisierungsvarianten des Motorenpr fstandes 3 1 Vollautomatische Realisierungsvariante 3 1 1 WVollautomatische Variante le 3 1 2 Vollautomatische Variante 2 a 3 1 3 Vollautomatische Variante 3 2 2 2 Coon 3 2 Halbautomatische Realisierungsvariante 3
22. erm glicht aber eine Anpassung an die Bed rfnisse des Motorenpr fstandes Der Transportwagen wird zum einem g nstiger und zum anderen ist er an die notwendigen Bed rfnisse angepasst Darunter fallen die optimale Anbringung der Bedien und Steuerelemente f r den Pr fer und die Vermeidung einer eventuellen Kopflastigkeit der Konstruktion Um einen Transportwagen zu fertigen werden folgende Komponenten ben tigt Lfd Nr Ger t Menge Preis in Merkmale 1 Abdeck u Einfassprofil 14m 1 76 8 schwarz 2m 2 Acrylglas XT 4m 47 35 St rke 6mm farblos 3 Nutenstein 10St 0 25 8 ohne Steg M6 4 Nutenstein 10St 0 24 8 mit Steg M8 5 Magnetverschluss 1St 1 24 8 PA 6 Handgriff 1St 2 25 8 PA 160 7 Scharnier 2St 1 62 8 PA rechts 8 Gelenkwinkel 2St 2 59 8 9 Abdeckkappe 6St 0 37 8 40x40 10 Lenkrolle 4St 11 50 D75 Doppelfeststeller 11 Halbrundschraube 30St 0 25 M8x30 12 Profil 14m 9 48 8 40x40 leicht Summe 419 29 Tabelle A 2 St ckliste f r die Fertigung des Transportwagens Anhang B Zeichnungen Alle Anh nge befinden sich auf der beigelegten CD unter CD Anhang 93 ANHANG B ZEICHNUNGEN 94 BI LOGO Steuerung 2 M 0 B186 B028 11 M7 Einges 17 B163 4 gt 7 B065 4 2 B108 4 2 B057 4 16 B102 4 6 B141 1 chaltet B143 1 3 24V TCU u I5 AUS B030 12 B023 R 12 B038
23. nnen nicht betrachtet werden wirken sich an warmen Sommertagen gravierend auf die Erw rmung der Motorenwicklungen aus Die folgenden Oszilloskopabbildungen werden mit einem Tektronix Oszilloskop TDS 3032 einer Stromzange 1146A AC DC Current Probe von Agilent mit einem Teilerver h ltnis von 100mV A und einem Tastkopf von TESTEC TT HV 250 mit der Teilung 1 100 aufgenommen Der Tastkopf wurde vor der Messung abgeglichen F r die FFT Analyse wird ein Erweiterungsmodul f r das TDS 3032 verwendet Die Einstellungen daf r sind e ein Signalerfassungsmodus Normal f r einen niedrigen Rauschuntergrund und eine bessere Frequenzaufl sung als Signale im Fast Triggermodus e eine AC Kopplung um DC Anteile die zu einer falschen Betragsdarstellung der Si gnale f hren k nnen zu unterdr cken e eine Mittelung mit 32 Abtastwerten um unkorreliertes Rauschen und Aliaskompo nenten zu unterdr cken e ein Blackman Harries Fenster da die Aufl sung der Betr ge sehr gut ist und die Frequenzen schw cher dargestellt werden Die Frequenzen sind weniger relevant Diese Darstellung eignet sich jedoch sehr gut um Oberwellen zu untersuchen Empfehlungen aus der Bedienungsanleitung des FFT Moduls KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 68 Tek Prevu e j Tek Prevyu n o eg y IA 30 6 dB 43 4 dB i A 3 93kHz H 3 98kHz l Mi F ky Chi Ampl m I AN N Chi Ampl 620m D NL W Air lI 620m
24. wenn Investitionsent scheidungen zwischen mehreren Alternativen vorliegen bei denen die objektiven wie sub jektiven Kosten Nutzen Kriterien unterschiedlich gewichtet bzw ausgepr gt sind Wenn zus tzlich mehrere Bewertungskriterien vorliegen d h wenn zwischen komplex zusam mengesetzten Entscheidungsalternativen die optimale Variante auszuw hlen ist ist die Nutzwertanalyse das zu w hlende Mittel Die Anwendung dieser Methode erfolgt nicht nur wie hier bei der Auswahl und Bewertung mehrer Realisierungsalternativen sondern auch in der Bewertung von Kunden oder Lieferanten aber auch in der Personalauswahl und anderen vergleichbaren Bewertungs Entscheidungssituationen 10 Zur Durchf hrung der Nutzwertanalyse werden Entscheidungskriterien ermittelt und unter einem gegebenen Ziel system entsprechend bewertet Folgend ist die Vorgehensweise in Stichpunkten aufgef hrt nach der die Nutzwertanalyse durchgef hrt wird KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 27 Vorgehensweise 1 Entscheidungsziel Bewertungskriterien festlegen 2 Bestimmung der zu untersuchenden Alternativen 3 Gewichtungsfaktoren der Zielkriterien bestimmen 4 Nutzwert Punkte Skala mit Minimal Zwischen und Maximalwerten festlegen 5 Teilnutzen je Alternative und Kriterium bestimmen 6 Teilnutzen je Alternative und Kriterium auf Punktwerte Scores bertragen 7 Gesamtnutzen der Alternativen durch Addition der Punktwerte ermitteln 8 Aus
25. 1 5 1 7 1 4 Zuverl ssigkeit 0 1 8 0 8 8 0 8 6 0 6 Erweiterungsf higkeit 0 05 6 0 3 5 0 25 6 0 3 Zeit f r Umsetzung 0 05 7 0 35 7 0 35 4 0 2 Kosten 0 2 7 1 4 8 1 6 7 1 4 5 55 5 7 5 8 Tabelle 3 9 Nutzwertanalyse der m glichen Realisierungsformen SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNANAISTIVAS TA4LIdVN 87 Resultierende St ckliste des Motorenpr fstandes Pos Ger t Hersteller Typ Menge Preis m Merkmal 1 Frequenz Power SD25309 1St 500 00 Volt 400 3Ph Amp 9 0 KW 4 0 umrichter Electronics mit Netzfilter 2 Frequenz POPHOF ODE1 12075 DE 1St 250 00 Volt 230 1Ph umrichter Antriebstechnik Amp A3 KW 0 37 3 Steuerung SIEMENS LOGO TD Star 1St 300 00 8 Eing nge davon 4 Analog 4 Re LOGO ter Box 6EDI laisausg nge 200 Logikbl cke 057 3BA10 0AAO 4 Steuerungs SIEMENS Digitale Erwei 1St 75 00 4 Eing nge 4 Relaisausg nge erweiterung LOGO terung DM8 12 24R 5 Steuerungs SIEMENS LOGO AM2 AQ ISt 126 00 2 analoge Ausg nge erweiterung LOGO 6 Stromw chter Weidm ller WAZ1I CMA 3St 161 00 transformatorisch le 0 10A AG 1 5 10A ac Ausgang 0 4 20mA 0 10V 7 Umschalter Krauss Naimer CG4 A220 600 E 1St 16 00 Schalterstellung 1 2 Schild 1P 3P 8 Umschalter Krauss Naimer CG4 A220 600 E 1St 16 00 Schalterstellung 1 2 Schild S Band X Band 9 Umschalter Krauss Naimer CG4 A220 600 E 1St 16 00 Schalterstellung 1 2 Schild 50Hz 60Hz 10 Stufensc
26. 1 auswerten B051 M13 a e gt t 054 Als Strom pr fen ob Sollwert erreicht wird em off rn B056 06 00s T Kerg Gain 1 0 015 Betriebsstrom ROT1 1P OK v3 0 Offset 0 a B058 M10 V4 0 On 30 P Point 2 Delta 15 Prio 117 Par B22 0 0 Pointo Quit on Text1 ISO8859 1 Text2 disabled nach zu langer Pr fung erfolgi Fehlermeldung L e B052 Betriebsstrom ROT1 1P n l O 8059 M14 E Rem off Prio 125 Par 08 005 Quit on Gain 1 0 B016 Text1 ISO8859_1 Offset 0 Text2 disabled Delta 15 Point0 Gain 1 0 Offset 0 On 290 Delta 20 Point0 Gain 1 0 Ottser 0 On 290 Delta 20 Point0 Anlaufstrom f r einphasige Motoren berpr fen B111 B106 Al6 Par Anlaufstrom ROT1 1P OK Gain 1 0 1 8001 XV1 B109 M13 03 00s SC Offset 0 i S 11 B192 1 V On 120 V340 Delta 60 Quit on Wes 5 Point0 Text1 ISO8859 1 e ge den B108 S Text2 disabled EEE use Anlaufstrom ROT1 1P n l O B110 M15 B112 t En Rem off P i SE 05 00s Prig 127 Par Gain 1 0 Se T Offset 0 1 B002 XV2 ext1 IS08859_ Text2 disabled n 26 Delta 70 Point0 d r B116 Gain 1 0 Offset 0 TA zu On 500 Delta 200 Pointo 118 Par B119 Gain 1 0 Offset 0 Setz sv2 J On 500 Delta 200 Point0 Matthias L bbe Motorpr fger t Gepr ft Anlage Zeichen Nr Erstell G
27. 17 Aug 2010 10 0dB 5 00kH2z 18 000 08 55 38 Math 10 0 dB 500 Hz 18 000 08 57 14 a Spannung an L1 und N bei ROTI mit FFT bis b FFT in logarithmischer Darstellung bis 5kHz 50kHz m Tek Prevu f Tek Prevu Fl n g Qc i ka A 47 0 dB Fi F A 216V ge I 200mdB H I 3 00 V A 800 Hz A 300 Hz 850 Hz 350 Hz H4 00ms A Chi Z 0 00V H4 00ms A Chi Z 0 00 V 17 Aug 2010 17 Aug 2010 DES 10 0 dB 125 Hz 18 000 08 58 07 50 0 V 250 Hz 8 000 08 58 53 c FFT in logarithmischer Darstellung bis 1 25kHz d FFT in linearer Darstellung bis 2 5KHz Abbildung 6 10 Spannung am Motor der alten Pr fvorrichtung Die Spannung an der alten Pr fvorrichtung ist in Abbildung 6 10a dargestellt Eine leichte Verzerrung der Spannungsamplitude ist zu erkennen Zus tzlich ist eine FFT Analyse bis SOkHz dargestellt Diese zeigt bei der 5 7 und 17 Spannungsoberschwingungen wie in Abbildung 6 10c dargestellt Abbildung 6 10b zeigt eine FFT Analyse bis SkHz mit allen markanten Oberschwingungen Abbildung 6 10d zeigt die lineare Darstellung der FFT Analyse bis 2 5KHz Auff llig ist die 5 Oberschwingung mit 1 86 die 7 Oberschwin gung mit 1 23 und die 17 Oberschwingung mit 0 45 der Grundschwingung Alle Werte liegen nach Tabelle 4 2 in der Toleranz Ein Vergleich der Versorgungsspannung vom alten Pr fger t und neuen Motorenpr fstand in den Abbildungen 6 10a und 6
28. 240 0 478mH Auf dieser Grundlage werden die Netzimpedanzen wie in Abbildung 4 2 gew hlt Die ohmschen und induktiven Werte der Last werden am Motor gemessen und dann errechnet Mit dem Multimeter Fluke 177 SAM Pr fnummer 1808605216 wird ein Gesamtwiderstand von 165Q ermittelt Aufgrund der Dreieckschaltung betr gt der Strangwiderstand 247 5Q Dieser ist an allen drei Str ngen gleich Daraus resultierend wird unter Angaben des Herstellers die Induktivit t der Motorwicklungen bestimmt Der Motor nimmt einen Strom von 0 32A bei 400V in ROTI auf Dies sind Aufgrund von Istr O SCH 0 185A pro Phase Da Z I 0 1854 2162 20 ergibt kann Xr durch Z YR X Xc ermittelt werden Xc ist bedingt durch die Wicklungen beim Motor gegen ber Xz vernachl ssigbar klein Somit kann der Einfachheit halber X durch X VZ R 2162 2 Q 247 52Q 2148Q bestimmt werden XL _ 21489 Die Induktivit t kann durch L Inf In 5SOHz 6 837H ermittelt werden In der folgenden Abbildung 4 2 ist das Netzwerk in Simplorer zu sehen mit dem der Fre quenzumrichter nachgebildet wird Alle eingestellten Parameter sind an den jeweiligen Symbolen zu sehen Die Spannungsquellen weisen eine Phasenverschiebung von jeweils 120 auf Diese Spannung wird mit der B6 Br cke gleichgerichtet und mit einem Kon densator gegl ttet Je gr er diese Kapazit t ist desto geringer wird die Welligkeit der erzeugten Gleichspannung Dadu
29. 296 31 8 Eing nge davon 4 analog 4 Relaisausg nge LOGO 12 24V 0BA6DE 2 Steuerungs SIEMENS Digitale Erweite 74 97 4 Eing nge 4 Relaisausg nge erweiterung LOGO rung 3 Festspannungs Voltcraft FSP 2410 98 71 24 29 V DC Ausgangsstrom max 10A netzger t 4 Stelltrans Tufassons OITA 15 863 10 Ue 400 VAC Ua 0 450VAC Ia 12A formator Gewicht 4kg 5 Stromw chter Weidm ller WAZ1 CMA 3 161 00 transformatorisch le 0 10A AC 1 5 10A ac Ausgang 0 4 20mA 0 10V 6 Transportwagen SMT Eigenbau 419 29 siehe Anhang A4 7 Spannungsmess Phoenix MCR VAC UI 0 99 00 Ue 0 370VAC Ausgang 0 4 20mA 0 10V umformer Contact DC Summe 2334 38 Tabelle 3 6 Kostenaufstellung f r HA Variante 3 10Preise Stand 06 05 2010 SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAS TA4LIdVN c lt In Tabelle 3 7 findet eine Zusammenfassung von Vor und Nachteile der vollautomatischen Varianten statt Die Tabelle 3 8 zeigt Vor und Nachteile der halbautomatischen Varianten Variante Vorteile Nachteile VA 1 schnelle Inbetriebnahme des Motorenpr fstandes durch wenig Konstruktions und Programmieraufwand universell und erweiterungsf hig durch die verwendeten Komponenten geringes Gewicht gute Visualisierung des Pr fablaufes mit Hilfe des Laptops m glich sehr Leistungsf hige Einzelkomponenten fehlerhafter Pr fvorgang durch automatischen Pr fablauf sehr unwahr scheinlich sp te Einsatzbereitsc
30. 900 Asynchronous motor 3S14PD2923050 1 ph 230 V 60 Hz 5 5 900 Asynchronous motor 4S14PD2923060 3 ph 230 V 50 Hz 4 2 3 2 1000 750 Dahlander Asynchr motor 5S32 4PD2923050 3 ph 230 V Se 3 8 3 1 1000 750 Dahlander Asynchr motor 6S32 4PD2923060 2 4 1 9 3 ph 400 V 50 Hz 1000 750 Dahlander Asynchr motor 7S32 4PD2940050 3 ph 400 V 60 Hz 2 2 1 75 1 also 3 ph 440 V 60 Hz 278 1000 750 Dahlander Asynchr motor 8S32 4PD2940060 ED3038G342 11 2004 10 t r1_e08 fm 29 09 04 Abbildung 1 2 Liste der verbauten S und X Bandmotoren aus dem Technical Manual RADARPILOT 1000 KAPITEL 1 EINLEITUNG 4 1 3 Aufbau der Arbeit In Kapitel 2 findet eine Analyse der Anforderungen statt Dort ist der Funktionsumfang des Motorenpr fstandes definiert Das Kapitel 3 beinhaltet eine Vorstellung der m glichen L sungsvarianten um den Motorenpr fstand zu realisieren Daf r werden Komponenten exemplarisch vorgeschlagen und die dazugeh rigen Marktpreise ermittelt Unter Ber ck sichtigung der zuvor erstellten Anforderungen wird eine Nutzwertanalyse durchgef hrt Im Kapitel 4 ist die Realisierung des Motorenpr fstandes behandelt Dies beinhaltet die Er stellung von Stromlaufpl nen Konstruktionszeichnungen der Steuerungsentwurf und die Umsetzung Das Kapitel 5 beinhaltet die Funktionspr fung des Motorenpr fstandes Darin ist zus tzlich
31. Drehzahl gekennzeichnet 2U 2V 2W hingegen steht f r die hohe Drehzahl bliche Ausf hrungen sind A yy Die Strangwiderst nde k nnen durch die Zusammenschaltung der Wicklungen nicht direkt gemessen werden sondern m ssen sich aus dem Messwert errechnet werden Dazu wird zwischen den Str ngen 1U und 1V der Widerstand der gesamten Motorenwicklun gen gemessen Durch die vorhandene Parallelschaltung kann der Strangwiderstand nach Formel A 4 berechnet werden vorausgesetzt der Widerstand aller Wicklungen ist gleich 1 1 1 A 2 Rges R ia R R Sec Nach der Erweiterung mit R ergibt sich R 1 1 lt A 3 a A 3 Die Umstellung nach R f hrt zu folgender Formel 3 R Kee A 4 2 ANHANG A ZUS TZLICHE INFORMATIONEN 90 A 3 Entstehende Problematik beim Einsatz von Frequen zumrichtern A 3 1 Allgemeine Problematik des Frequenzumrichters Frequenzumrichter werden insbesondere an Drehstrommotoren eingesetzt um deren Anlauf und Drehzahlverhalten zu verbessern 6 Der Frequenzumrichter generiert aus ei nem Wechsel oder Drehstrom mit einer bestimmten Spannung und Frequenz eine in Am plitude und Frequenz ver nderbare Spannung Mit dieser umgerichteten Spannung wird dann die Maschine betrieben Frequenzumrichter bestehen aus einem Gleichrichter der einen Gleichstrom oder Gleichspannungszwischenkreis speist und aus einem Wechsel richter Die Gleichrichter werden dabei als ungesteuerte wie auch gesteuerte B6 Br cken a
32. P f Aus P U I cos _ folgt wenn PT IT Durch U T Z wird deutlich wenn IT muss U um den Strom zu begrenzen 3 3 KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 20 3 2 1 Halbautomatische Variante 1 F r die Bereitstellung der Motorenspannung dient ein Stelltransformator Dieser ist War tungsarm und u erst zuverl ssig Nachteil ist sein hohes Gewicht von zirka 85 kg bedingt durch die Kupferwicklungen Dies f hrt dazu dass die gesamte Pr fvorrichtung sperrig und schwerf llig zu transportieren ist Als Steuerung kommt hier wie bei Variante VA 1 in Kapitel 3 3 1 erw hnt ein Laptop zum Einsatz Zus tzlich muss zur Spannungsbestim mung ein Spannungsmessumformer verwendet werden um die eingestellte Spannung des Stelltransformators zu berpr fen Eine Kostenaufstellung folgt in Tabelle 3 4 Ico s m Abbildung 3 3 Hauptkomponenten der HA Variante 1 links Stelltransformator mitte Lap top mitte oben Stromw chter rechts Interface 3 2 2 Halbautomatische Variante 2 Die halbautomatische Variante 2 ist eine weitere M glichkeit f r einen halbautomatischen Motorenpr fstand Der Unterschied zur Variante 1 ist dass anstatt des Laptops eine LOGO als Steuerung eingesetzt wird Vorteile und Nachteile der LOGO sind in der Variante VA 3 in Kapitel 3 3 3 behandelt worden Durch Verwendung der LOGO f llt das Interface weg Des Weiteren wird ein anderes Labornetzger t verbaut sowie der Transportwagen selbst
33. der S Bandradaranlage dargestellt Diese besitzt die gr ere Antenne und den leistungsst rkeren Motor Die technischen Daten sind R 2 11m H 0 36m T 0 51m m 10kg 48 1 60 s 2 Zm n t 1 Cws 0 75 Cws2 0 60 Cws3 1 1 halbe Antennenl nge H he der Antennenfl che Tiefe der Antennenfl che Masse der Antenne 13 Antennendrehzahl Winkeldrehgeschwindigkeit der Antenne Umdrehung pro Sekunde Widerstandsbeiwert f r die Strahlerfl che Widerstandsbeiwert f r die Strahlerr ckfl che Widerstandsbeiwert f r die Antennenendfl che 2CW Werte sind eine Absch tzung aus der Zusammensetzung von Grundk rpern 7 KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 78 p 1 29 Luftdichte bei 0 C vw 50 7 Windgeschwindigkeit 11 n 0 90 Wirkungsgrad des Getriebes I 62 5 bersetzungsverh ltnis des Getriebes Zur Berechnung der Kraft die auf die Antenne wirkt wird F m R 7 1 berechnet Daraus l sst sich die Motorenleistung berechnen die im Leerlauf ben tigt wird Ps F ES 7 2 Der Laufindex No dient zur Wertepaarberechnung und hilft die Graphen in Abbildung 7 3 7 4 und 7 5 zu zeichnen N 9 k 0 N alk 2 E k gp k 30 x No ch In Abh ngigkeit der Stellung der Antenne im Winkel zum Wind ndert sich die Wind kraft So werden zwei Formeln verwendet Eine f r die Antennenfront und eine f r den Antennenr cken F r die Antennenfront gilt somit dF2 r k r Vy
34. fstandes Durch den Frequenzumrichter treten Netzr ckwirkungen auf Diese sind in Abbildung 6 7a zu erkennen Markant sind die Transienten des Stroms Zus tzlich ist eine FFT Analyse bis 25kHz des Eingangsstromes dargestellt Diese stellt die hohen Oberschwingungsanteile dar was aus der linearen Darstellung in Abbildung 6 7d deutlich wird Dort ist das wahre Verh ltnis dargestellt Bis IKHz sind starke St rungen erkennbar Diese gehen allm hlich zur ck In Bild 6 7c sind die Anteile der 3 5 7 bis hin zur 31 Oberschwingung sehr deutlich zu erkennen Die 7 Oberschwingung hat von der Grundschwingung den gr ten Anteil mit 42 66 Dies entspricht einem Strom von 117 64mA und liegt noch weit un ter dem zul ssigen Strom von 770mA nach Tabelle 4 1 An dieser Stelle besteht jedoch Handlungsbedarf und eine Netzdrossel ist notwendig um die Oberschwingungsanteile zu reduzieren Deutlich werden die Auswirkungen einer nicht EMV Gerechten Verdrahtung des Frequenzumrichters Leitungen der Eingangsseite und der Ausgangsseite des Frequen zumrichters liegen nebeneinander Dies verzerrt zus tzlich den netzeingangseitigen Strom Bei der Pr fung der Motoren muss unbedingt der Schutzleiter vom Motorenpr fstand mit der der Radaranlage verbunden werden Auch dies verringert die Stromoberschwingungen KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 71 Tek Stop Tek Prevu J L bo I ng A 34 2 dB 1
35. gefertigt Dadurch wird die Anlage wesentlich g nstiger Die Kostenaufstellung folgt in Tabelle 3 5 3 2 3 Halbautomatische Variante 3 In der Variante 3 wird wie zuvor in Variante 1 das g nstigere Netzger t f r die 24V Steuer spannung verwendet Au erdem wird ein wesentlich leichterer Stelltransformator verbaut Dieser kann einen kleineren Strom von 12A liefern Dadurch werden die Querschnitte der Kupferleitungen kleiner und es kommt somit zu einer Gewichtsreduzierung Der Strom von 12A ist dennoch ausreichend f r die Anlaufstr me des st rksten Motors Eine Kosten aufstellung folgt in Tabelle 3 6 Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Stelltrans Caroroll amp CMV20 E3 20A 1000 05 4800VA Ue 400V Ua 0 112 Ia 20A formator Meynell Gewicht 85kg 2 Festspannungs Voltcraft FSP 2410 98 71 24 29 V DC Ausgangsstrom max 10 A netzger t 3 Laptop DELL Vostro V 1520 359 00 Intel Celeron Processor 900 2 20GHz 800MHz FSB IMB L2 cache 1024 MB Arbeitsspeicher mit 800 MHz DDR2 15 4 Zoll WXGA LED Display mit reflexionsarmer Beschichtung 160 GB Serial ATA Festplatte 5 400 1 min Integriertte GMA X4500 HD Grafikkarte 4 Interface QUANCOM USBOPTORELS 308 21 8 Eing ngen und 8 Relais 12V 30V 5 Stromw chter Weidm ller WAZI CMA 3 161 00 transformatorisch le 0 10A AC 1 5 10A ac Ausgang 0 4 20mA 0 10 V 6 Transportwagen TRESTON WTR 140 Uni 999 99 T
36. r ist die Leistung des Strom versorgungsger tes mit 4 5kW ausreichend Das Labornetzger t hat einen gro en einstell baren Spannungsbereich und kann einen f r die Anforderung ausreichend gro en Strom liefern Dies ist sinnvoll falls es zu einem sp teren Zeitpunkt zu einer Erweiterung der Anlage kommt Der Laptop ist f r Industrieeins tze geeignet und ist f r die in der Produk tion gegeben Arbeitsbedingungen ausgelegt Andere Hersteller liefern hnliche Ger te in der gleichen Preiskategorie Daher gibt es keine besonderen Gr nde f r die Entscheidung zu einem bestimmten Hersteller zu tendieren Das Interface ist das Einzige welches die Anforderung erf llt und in dem Relais verbaut sind Diese k nnen einen gr eren Strom schalten als Transistoren Sind aufgrund des mechanischen Aufbaus aber langsamer was die Schaltzeiten betrifft Da die notwendigen Schaltzeiten vernachl ssigbar lang sind ist dies kein Nachteil Ein Transportwagen um den Anspr chen der Mobilit t gerecht zu wer den kann von einer Hamburger Firma geliefert werden Dieser ist variabel anpassbar und besitzt Rollen die auf elektrostatische Entladung ESD gepr fte sind Somit sind ausrei chende Ablagef cher f r die verwendeten Komponenten vorhanden Abbildung 3 1 Hauptkomponenten der VA Variante 1 links Stromversorgungsger t mitte Laptop rechts Interface 3laut Tabellenbuch 1 kann der Anlaufstrom von Asynchronmotoren 7 Iv betragen
37. und k nnten gewinnbringendere Eins tze durchf hren Es ist von dem neuen Konzept aus den genannten Gr nden abzuraten und das bisherige Konzept beizubehalten Kapitel 8 Zusammenfassung Aufgabe der Bachelorthesis war die Neuentwicklung eines automatisierten Motorenpr f standes zur Endpr fung der Asynchronmotoren in Radarger ten Daf r wurden auf Grund lage der vorhandenen Pr fanweisung GR3040PA und GR3041PA diverse Anforderungen an den zu entwerfenden Motorenpr fstand gestellt Auf dieser Grundlage sind unterschied liche Realisierungsvarianten erarbeitet worden und einer Nutzwertanalyse unterzogen wor den Die Variante mit dem besten Nutzwert wurde f r die Realisierung des Motorenpr f standes umgesetzt F r die Realisierung sind technische Zeichnungen erstellt und notwen dige Programme f r die Steuerung entwickelt worden Nach der Fertigstellung des Mo torenpr fstandes wurde ein exemplarischer Test durchgef hrt In diesem wurde eine X Bandradaranlage einer Pr fung unterzogen und die Parameter sowie die Stromwerte ab schlie end angepasst Es folgte eine Untersuchung ob die erhaltenen Messergebnisse und der Motorenpr fstand f r die Endpr fung verwendbar sind Zus tzlich wurde ein Verbesse rungsvorschlag erarbeitet wie die Pr fung der Radaranlagen zuk nftig vereinfacht werden kann Zusammenfassend ist die Arbeit sehr erfolgreich verlaufen und der Motorenpr fstand kann f r die Endpr fung der Radaranlagen verwendet
38. von Leitungsschutzschaltern Leistungsschaltern Skineffekte berbeanspruchung von Kompensations Kondensatoren Verst rkung der Probleme mit magnetischen Wechselfeldern die durch nicht EMV gerechte Elektroinstallationen entstehen Durch Oberschwingungsspannungen verursachte Probleme e Spannungsverzerrungen e berhitzung und Hochlaufschwierigkeiten von Drehfeldmotoren e Nulldurchgangsst rungen bei elektronischen Betriebsmitteln die sich an den Null durchg ngen orientieren Die elektromagnetische Vertr glichkeit EMV beschreibt das Verh ltnis zwischen der ma ximal auftretenden St rung und dem maximal tolerierbaren St rpegel zur Wahrung der Funktion eines Ger tes Im Bereich des Elektroenergienetzes werden St rgr en bis zu einer Frequenz von 2KHz nach VDE 0838 betrachtet Einige der im EMVG92 geregelten Einflussgr en f r die EMV sind hier stichpunktartig aufgef hrt KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 34 Einige Einflussgr en f r die EMV e Netzr ckwirkungen e Blitzeinwirkungen e Elektrische Felder e Korona Entladungen e Magnetische Felder e Elektrostatische Entladung e Elektromagnetische Felder e Elektrische Korrosion Bei dem Motorenpr fstand treten bedingt durch den Frequenzumrichter und Asynchron motor berwiegend Harmonische auf Diese werden durch nichtlineare Verbraucher wie In duktivit ten hervorgerufen Wenn das Signal periodisch ist besteht es aus Sin
39. vorhanden Der analoge Ausgang ist notwendig um einen Steuersollwert f r den Frequenzumrichter vorzugeben Dadurch kann die ben tigte Motorenspannung eingestellt werden Statt der LOGO k nnte auch ebenso die Easy verwendet werden Das Paket mit Software und LOGO wird jedoch g nstiger angeboten Zusammenfassend l sst sich feststellen dass Kl rungsbedarf besteht ob der Frequen zumrichter jeweils mit einem dreiphasigen Motor und einem einphasigen Motor betrieben werden kann Wenn der Frequenzumrichter dies nicht kann muss ein zweiter verbaut werden der nur f r Einphasenmotoren verwendet wird Viele Hersteller weisen in den technischen Handb chern darauf hin dass ihre Frequenzumrichter keine stark ausgepr gte unsymmetrische Belastungen der Phasen vertragen Dies w re der Fall wenn nur eine Phase am Ausgang des Frequenzumrichters angeschlossen wird statt drei X RRR RR EIA Z ZZZZZZZZZ N D Abbildung 3 2 Hauptkomponenten der VA Variante 3 links Frequenzumrichter mitte LO GO mit Textdisplay rechts Stromw chter Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Frequenz California SD25309 500 00 Volt 400 3Ph Amp 9 0 umrichter Instruments KW 4 0 mit Netzfilter 2 Festspannungs Voltcraft FSP 2410 98 71 24 29 V DC Ausgangsstrom max 10 A netzger t 3 Steuerung SIEMENS TD NEWS BOX 296 31 8 Eing nge davon 4 Analog 4 Relaisausg nge LOGO 12
40. 10 lt n lt 50 0 25 10 n 0 25 Gesamtverzerrung der Spannung THD 8 Tabelle 4 2 Vertr glichkeitspegel f r Oberschwingungen der Spannung in Niederspan nungsnetzen nach VDE 0839 Teil 2 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 36 Oberschwingungen Winkel Grundschwingung 2 Oberschwingung 3 Oberschwingung 4 Oberschwingung Abbildung 4 1 Grundschwingung und die dazugeh rigen Harmonischen 4 3 Simulation der Auswirkungen des Frequenzumrich ters auf die Motoren In der Simulation mit dem Programm Simplorer 5 0 wird ein Frequenzumrichtermodell aufgebaut Das Modell kann variabel an den jeweiligen Frequenzumrichter angepasst werden Weiterhin besteht das Modell aus einem Versorgungsnetz in dem die Impedanzen und Spannungen angepasst werden k nnen sowie eine ver nderbare ohmsche induktive Last Auf Grund fehlender Parameter der verwendeten Motoren wie Statorwiderstand Rotorwiderstand Statorstreuinduktivit t Rotorstreuinduktivit t und Tr gheitsmoment kann kein Model einer Asynchronmaschine verwendet werden welches realit tsn her ist als die ohmsche induktive Last Aus dem Datenblatt des Frequenzumrichters SD250 ist bekannt dass die Pulsweitenmodulation PWM mit einer Pulsfrequenz von 3kHz getaktet wird Das Signal wird mittels Sinus Dreieck Vergleich erzeugt Dabei hat der Sinus die Netzfrequenz von 50Hz und das Dreiecksignal die Pulsfrequenz Je h h
41. 15 e H Se iki 2 L Co Di s z X191 902 A 5 de 97 8 3 1 ei Wa hd 9 1 j t l U L l l l l l KE Per Fuge l f l l 1 s 2 l l I l 1 z I ER KP oa oa ZS SS us 5 5 us Z Z ER SS SS 23 E ES ZS ES ES u s KE s 12 07 10 JLueppfoatum 24 03 10 i Bearb Luabbe SAM N Hauptverteilung ERegUERZ NGIERESR Gepr Luebbe Electronics B1 3 Anderung Datum Name Nora Urspr Ers f Ersa 271 xxx xxx STR DER CAD x z 3 q 5 5 7 n s 2uv DC I 1 d 1 k 157HA 1set A A oi mi EI Gi 1F10 KE ER 11 ke zu iR ER n ang ui aa ka ha 181 182 183 z 1A1 1A2 1A3 FA u s A DMS 12 24R z L M H 12 I mr I6 17 18 on 19 mo mm n2 L Moon LOGO Bs BS g a8 Am2 aa 5 A gt S E e d De ECKER a D E DEE Ss A E E 3 3 2 Gere e x 3 s 1F5 1F6 1F7 1F8 ve 0 sa 0 58 osa osa osa SCH 185 z z nr oc 2 DN Ir ni e nn La DE W i We Ia eet K7 LI akal 1 1at 7 a2 k 2 a2 az j z 4 12 013 10 015 16 bn ann as 020 z 1 FULFUL FUZFU2 b E et ene A E lan hok fe laqha L A KEE A a 1 I I I 1 u 1 l l l l l l T T l l l l an on an s 14 u u 1 N a DH tD 5 2 s Z q SS S Ss ER s zu z D 12 07 10 JLueppfostum 24 03 10 Bearb Luebbe SA SAM S Hauptverteilung COR STEUERUNG z Gepr Luebbe Electronics m g Anderung Datum Name Norm Urspr Ers F Ers d 271 xxx xxx STR DES
42. 2 1 Halbautomatische Variante le 3 2 2 Halbautomatische Variante 2 _ 3 2 3 Halbautomatische Variante 3 22 2 Coon 3 3 Zusammenfassung der unterschiedlichen Varianten 3 4 Nutzwertanalyse der vorgestellten Varianten 3 5 Auswertung der gewonnenen Ergebnisse aus der durchgef hrten Nutzwert Analyse aaa Won Be asa a a sU are Kee 5 g e Eee INHALTSVERZEICHNIS VI 4 Realisierung des Motorenpr fstandes 32 4 1 Technische Umsetzung 32 4 2 Notwendigkeit der Simulation beim Einsatz eines Frequenzumrichters 33 4 3 Simulation der Auswirkungen des Frequenzumrichters auf die Motoren 36 4 4 Auswertung der Simulationssrgebnisse 40 4 5 Schlussfolgerung zes 22 4128 EN a aa na ER KT 4 6 Erstellung der technischen Unterlagen 44 5 Funktionspr fung des Motorenpr fstandes 58 5 1 Inbetriebnahme des Aufbaus 59 5 1 1 Besichtigung 2 4442 4244 344 244 HE 4 re 60 5 1 2 Erprobung und Messung 61 5 1 3 Funktionspr fung 2 4 a EN AEN AEN Ee Er E 61 6 Exemplarischer Test einer Radaranlage 62 6 1 Testergebnisse der X Bandradaranlage 63 6 2 Auswirkungen des Frequenzumrichters auf die Messergebnisse 65 7 Verbesserungsvorschlag zum Radar 1100 74 7 1 Ausarbeitung des Verbesserungsvorschlages 2 22 20200 TS 7 2 Motorendimensionierung 76 7 3 Berechnungen zur Motorendimensionierung r 7 4 Auswertung der Berechnungen 81 7 5 Kl rung der Randbedingungen
43. 24V OBA6 DE 4 Steuerungs SIEMENS digitale Erweite 74 97 4 Eing nge 4 Relaisausg nge erweiterung LOGO rung 5 Steuerungs SIEMENS analoge Erweite 126 00 2 analoge Ausg nge erweiterung LOGO rung 6 Stromw chter Weidm ller WAZ1 CMA 3 161 00 transformatorisch le 0 10A AC 1 5 10A ac Ausgang 0 4 20 mA 0 10 V 7 Transportwagen SMT Eigenbau 419 29 siehe Anhang A4 Summe 1998 28 Tabelle 3 3 Kostenaufstellung f r VA Variante 3 Preise Stand 06 05 2010 SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNANAISTIVAIS TA4LIdVN EU KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 19 3 2 Halbautomatische Realisierungsvariante Ein anderer L sungsansatz stellt ein halbautomatischer Pr fablauf dar Der wesentliche Unterschied besteht in der Bereitstellung der Motorenspannung Diese wird mit einem Stelltransformator realisiert Daf r muss die notwendige Spannung mit einem Handrad eingestellt werden Der Nachteil ist die fehlende Einstellungsm glichkeit einer Frequenz von 60Hz f r die Motoren Dies k nnte durch Umrechnung kompensiert werden 440V __ 366 67V Zum Beispiel fo 50Hz eine Erkl rung folgt unten Eine halbautomatische Variante verringert den Automationsgrad und verlangt somit f r den Pr fvorgang zus tzliches Eingreifen von extern Dadurch werden zus tzliche Feh lerquellen geschaffen Aus diesen Gr nden ist ein halbautomatischer Pr fablauf in vielen Anwendungsf llen u
44. 8a zeigt keine mar kanten Unterschiede Die 3 und 9 Oberschwingung in Abbildung 6 8b fallen leicht auf da diese in Abbildung 6 10c nicht vorhanden sind Daraus resultiert die Schlussfolgerung dass die Netzspannung nicht vom Frequenzumrichter beeinflusst wird und keine weiteren Ma nahmen ergriffen werden m ssen das Spannungssignal zu verbessern Kapitel 7 Verbesserungsvorschlag zum Radar 1100 W hrend der Entwicklung und der Realisierung des Motorenpr fstandes wurde nach einer M glichkeit gesucht die Pr fung der Radaranlagen zu vereinfachen So wie das Radar 1100 von der SAM momentan angeboten wird gibt es keine M glichkeit die Pr fung zu vereinfachen Die Pr fung w re einfacher wenn von den 14 Motoren einige Moto ren eingespart werden k nnten Es w re m glich f r die 230V Variante nur einen Motor zu verwenden statt den acht verschiedenen wie es Momentan der Fall ist Die zur Ver f gung stehende Versorgungsspannung an Bord des Schiffes w re f r die Radaranlagen unwichtig Es kann eine Spannungsversorgung von einphasig oder dreiphasig 50Hz oder 60Hz vorhanden sein Die ben tigte Motorenspannung wird von einem Frequenzumrich ter angepasst F r die 400V Variante wird dasselbe Konzept verwendet Statt den sechs unterschiedlichen Motoren wird einer verwendet So wird ein Frequenzumrichter f r den unteren Spannungsbereich von 230V und einer f r den oberen Spannungsbereich von 400V des Bordnetzes verwendet Die notw
45. A i j d j d Vi d di M I H Chi S nmain H10 0ms A Chi 5 170mA Chi 500mA N H10 0ms A Chi 5 290mA 29 Jul 2010 29 Jul 2010 20 0dB 2 50kHz lB 25 20 15 45 26 Math 10 0 dB 500 Hz 125 20 13 48 02 a Strom durch L1 bei ROTI mit FFT bis 25kHz b Strom durch L1 bei ROTI mit FFT bis 5kHz Tek Prevu I Tek Prevu E M b A 35 2dB Y A 175mA I 48 0 dB I 1 4 00mA Kagesie gees ease Eed eege H Eee 3 98KHz EAEE E aasawa A EEDE OPIRE I E G H10 0ms A Chi Z 290mA EE KE H10 0ms A Chi Z 290mA 29Jul 2010 29Jul 2010 WE 10 0 dB 125 H2 W 25 20 15 56 19 WEN 50 0mA 1 25kH2 88 25 20 15 50 23 c FFT in logarithmischer Darstellung bis 1 25kHz d FFT in linearer Darstellung bis 12 5kHz Abbildung 6 5 Strom am Motor des Motorenpr fstandes In Abbildung 6 5a ist die Stromamplitude und die dazugeh rige FFT Analyse abgebildet Zu sehen ist an der Amplitude deutlich die Stromverzerrung hervorgerufen durch die Leis tungselektronik des Frequenzumrichters Durch die FFT Analyse wird deutlich dass die St rungen ber einen gro en Frequenzbereich von 25kHz auftreten Eine gr ere Aufl sung bis 5kHz ist in Abbildung 6 5b zu sehen F r die Bestimmung der Oberschwingungs anteile bis zu einem Frequenzbereich von 2kHz ist die Abbildung 6 5c hilfreich Die 3 5 11 und 13 Oberschwingung sowie die 17 und 19 sind auff llig gro Der Wert der 17 und 19 Oberschwingung betr gt 1 74 Dies entspricht 5 4mA und i
46. D von 0 0106 was einen sehr guten Wert darstellt und auf sehr wenige Oberschwingungsanteile hindeutet Das das PWM Signal mit einer Tr gerfre quenz von 3kHz erzeugt wird ist gut zu erkennen Bei jeweils 2 9kHz und 3 1KHz treten St rsignale auf Diese Wiederholen sich mit kleiner werdenden Amplitude bei 5 9KHz und 6 1kHz Bedingt durch die Modulation wie das PWM Signal erzeugt wird treten diese St rungen bei den markanten Frequenzen auf Der THD ist so gut weil er bis zu einer Frequenz von 2kHz errechnet wird Bis zu dieser Frequenz sind fast keine Oberschwin gungsanteile zu finden Die anderen Signale sind f r die FFT Analyse weniger wichtig KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 43 80 00m AN_LI I_FFT 70 00m 60 00m 50 00m 40 00m 30 00m 20 00m GL x 10 00m llul WI M N A UM M AL WI 1 000k Abbildung 4 6 FFT Analyse des Eingangsstromes 600 0 VL_L1L2 V_FFT 550 0 500 0 450 0 400 0 350 0 300 0 250 0 200 0 150 0 100 0 ee AA eh H WI d 0 1 00k 2 00k 3 00k 4 00k 5 00k 6 00k 7 00k 8 00k 9 00k 10 00k 11 00K 12 00k 13 00k Abbildung 4 7 FFT Analyse der Lastspannung KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 44 4 5 Schlussfolgerung Die Analyse der Si
47. EN 8 2 4 Ist Zustand der momentanen Pr fvorrichtung Abbildung 2 2 momentane Pr fvorrichtung Pro Jahr werden zwischen 400 und 800 S Bandradaranlagen und X Bandradaranlagen ge fertigt und gepr ft Dies geschieht wie in Kapitel 1 1 erw hnt mit einer zirka 20 Jahre alten Pr fvorrichtung Die Pr fvorrichtung kann die Phasenstr me im Betrieb des Motors messen Dazu verbindet der Pr fer zwei Stecker mit dem Anschlussterminal der Radaran lage Das ist zum einem die Versorgungsspannung je nach Modell einphasig oder dreipha sig und die Steuerleitungen f r die jeweiligen Funktionen der Radaranlage Nachdem der Pr fer die jeweils erforderliche Versorgungsspannung ber einen Stelltrafo eingestellt und diesen Wert auf einem analogen Spannungsmessger t berpr ft hat kann er die jeweili gen Betriebsstr me ablesen In einem n chsten Schritt werden die gemessen Daten mit den Herstellerangaben verglichen Die Str me werden f r jede Phase mit jeweils einem analo gen Strommessger t f r die S Bandradaranlagen und X Bandradaranlagen gemessen Dies ist notwendig da die Messbereiche f r die Str me unterschiedlich gro sind um eine m g lichst hohe Aufl sung zu liefern Bei X Bandradaranlagen betragen die Str me maximal 0 8A und bei S Bandradaranlagen 5 5A 2 Angaben aus der Datenbank von SAP KAPITEL 2 ANALYSE DER ANFORDERUNGEN 9 Gefordert wird auch die Pr fung des Anlaufstromes Dieser ist nur bedingt mit den analo g
48. Hochschule f r Angewandte Wissenschaften Hamburg Hamburg University of Applied Sciences Bachelorthesis Matthias L bbe Neuentwicklung eines automatisierten Motorenpr f standes zur Endpr fung der Asynchronmotoren in Radarger ten Fakult t Technik und Informatik Faculty of Engineering and Computer Science Department Informations und Department of Information and Elektrotechnik Electrical Engineering Matthias L bbe Neuentwicklung eines automatisierten Motorenpr fstandes zur Endpr fung der Asynchronmotoren in Radarger ten Bachelorthesis eingereicht im Rahmen der Bachelorpr fung im Studiengang Informations und Elektrotechnik am Department Informations und Elektrotechnik der Fakult t Technik und Informatik der Hochschule f r Angewandte Wissenschaften Hamburg Betreuender Pr fer Prof Dr Gustav Vaupel Zweitgutachter Prof Dr Ing Dipl Kfm J rg Dahlkemper Abgegeben am 25 August 2010 Matthias L bbe Thema der Bachelorthesis Neuentwicklung eines automatisierten Motorenpr fstandes zur Endpr fung der Asynchronmotoren in Radarger ten Stichworte Oberschwingung Asynchronmotor Netzr ckwirkung Nutzwertanalyse Simplorer LOGO Soft Comfort Frequenzumrichter Kurzzusammenfassung Die Bachelorthesis behandelt die Neuentwicklung eines automatisierten Pr fplatzes f r 14 verschiedene Asynchronmotoren Die zu pr fenden Motoren befinden sich in einer Leistungsklasse von 70W bis 1000W und werden in Rada
49. Ma eintragungen DIN 1356 f r Darstellung von Linien und Schraf furen in Bauzeichnungen oder DIN 6771 f r Zeichenblattformate seien hier exemplarisch erw hnt Bauteile k nnen aus vorhandenen Bauteilbibliotheken genommen werden und in der Zeichnung abgelegt werden Durch variable Anordnung der Bauteile kann die Gr e des Schaltkastens bestimmt werden und der Bauteilplatz optimal ausgenutzt werden In Abbildung 4 13 folgen die Konstruktionszeichnungen KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 56 CAD T 7 3 T El 5 7 g E 2 b b 12 i kk 1nnf 4 6 o l E V Filter uU Vo W Lt 218 l 11 1 13 15 de Y Y Y S r e gt 2 a 40 0 03 EECH 2 i z e 2 je pial 1SOH A 1S1 8 kk not aus bk F Dateie L No sFU2 74 6 Lt N FI E FUL 74 6 h FU2 70 7 2 2 171 172 H 173 ru SE Fu gt 24V Netzteil z TEN 11 n 11 L P 5 aKa me D D i 8 D 1a PEP gt PE
50. R L 12 B046 R ROT2 B029 M3 Q2 ROT2 Q4 FU1 Starten B188 16 1P 3P 11 B190 2 11 B150 Trg 12 EIN B032 11 B195 X_AZUR Q5 FU2 Starten 11 B184 S X_HM R 11 B185 S_AZI R 17 B163 2 D 17 B157 3 16 B102 2 r gt wg 11 B191 4 Bor 7 B063 3 M4 Rem off Auswahl des jeweiligen Motors B103 1 B001 XV1 BE 19 S Band X Band 11 B197 3 amp Q1 ROT1 k 2 B113 3 110 50Hz 60Hz 6 B146 1 B002 XV2 gt k 111 230V 2 B114 3 D 6 B097 1 16 B098 B003 XV3 ees 5 17 B159 3 L 16 B121 2 6 B097 2 B004 XV4 jas 17 B164 3 112 400V 7 B071 2 16 B123 3 B005 XV5 199 1 r L 17 B166 3 ac 148 1 6 B103 4 E 16 3 Ersteller Matthias L bbe Projekt Motorpr fger t Kunde Gepr ft Anlage Zeichen Nr Erstellt Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Datei Steuerrung_final_auf_LOGO_AB Isc Seite 1735 ANHANG B ZEICHNUNGEN 95 Betriebsstrom f r einphasige Motoren berpr fen Dauer der Strompr fung B053 Analogwert der Phase
51. Steuerungsprinzip erh hen Dies wird bei der Vorstellung der m glichen Realisierungsm glichkeiten in den n chsten Abschnit ten deutlich Dies ist der Fall wenn zum Beispiel zus tzliche externe Taster angeschlossen werden wie Ein oder Austaster Mit diesen k nnte die Steuerung Ein oder Ausgeschaltet werden Die Steuerung der Radaranlage ben tigt ein 24V Startsignal 24V f r TCU und eine Geschwindigkeitsvorgabe ob auf ROT1 oder ROT2 geschaltet werden soll Mit die sem Signal wird die Polumschaltung im Dahlandermotor gesteuert Um diese drei Funktio nen zu realisieren werden mindestens drei digitale Ausg nge ben tigt Insgesamt ergeben sich daraus folgende Minimalanforderungen e eins analoger Ausgang e zwei digitale Eing nge Abtastrate mindestens 332Hz e drei digitale Ausg nge Unter Ber cksichtigung der minimalen Systemvoraussetzungen werden nun Varianten zur Realisierung eines Motorenpr fstandes erarbeitet Anschlie end folgt eine Nutzwertana lyse um abzuw gen welche Variante sich am besten f r die Umsetzung eignet und al le Anforderungen erf llt Die folgenden Kostenaufstellungen sind zirka Nettopreise ohne Ber cksichtigung von Firmenrabatten Zus tzlich werden noch Kleinteile Leitungen und Sicherheitselemente wie Not Aus Fehlerstromschutzeinrichtung RCD ben tigt welche nicht detailliert aufgelistet werden KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 12 3 1 Vollautomatische Realisie
52. T S208GW 2St 2 59 8 40x40 28 Abdeckkappe SMT S208WAK40 12St 0 37 29 Lenkrolle SMT S208L75A 2St 12 32 D75 antistatisch 30 Lenkrolle SMT S208LDF75A 2St 14 82 D75 Doppelfeststeller antistatisch 31 Halbrundschraube SMT S208HS830 30St 0 25 M8x30 32 Halbrundschraube SMT S208HS816 10St 0 20 M8x16 33 Profil SMT S1084040L 12St 9 48 8 40x40 leicht 34 Stromversorgung 1St 136 00 240VAC 24VDC 10 weiter auf der n chsten Seite SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAANAISTIVAIS T4LIdVN Pos Ger t Hersteller Typ Menge Preis m Merkmal 35 Leitungsschutz 1St 14 00 FAZ B16A 3 pol schalter 36 Leitungen Hut 1St 50 00 schienen und Kabelkanal aus fertigungsnaher Lagerung 37 Relais 5St 8 11 24V AC DC 38 Sicherungsklemme 5St 1 82 20mm Summe 2803 70 Tabelle 3 10 St ckliste des Motorenpr fstandes SAANVLSANAdJANANJOLOW SAA NALNVIXVASONNANAISTIVAN TA4LIdVN TE Kapitel 4 Realisierung des Motorenpr fstandes 4 1 Technische Umsetzung Nachdem die Form der Realisierung festgelegt und eine St ckliste erstellt wurde kann die Umsetzung des Motorenpr fstandes beginnen Daf r werden endg ltige Konstruktions zeichnungen in AutoCad 2006 erstellt Mit deren Hilfe k nnen Mitarbeiter der Fertigung den Schaltkasten f r den Motorenpr fstand bauen Die Positionen der Durchbr che und die Positionen der Komponenten werden in einer weiteren Zeichnung festgele
53. TEN DES MOTORENPR FSTANDES 26 3 3 Zusammenfassung der unterschiedlichen Varianten Die Betriebs und Wartungskosten liegen bei allen Varianten im gleichen Kostenbereich und k nnen daher als Entscheidungsfaktor vernachl ssigt werden Ebenso sind Kosten f r Leitungen Kleinteile Taster und Leitungsschutzschaltern bei allen Varianten nicht zu be r cksichtigen Die Kosten unterscheiden sich nur unwesentlich Die angegebenen Preise sind Preisangaben die durch Nachfrage bei Lieferanten zustande kamen und dienen ledig lich als Richtwert Teilweise wurden auch Preisangaben auf Internetseiten der jeweiligen Vertriebspartner ermittelt Aus der Kostenaufstellung ist zu entnehmen dass die Variante 3 im vollautomatischen Betrieb die Preiswerteste ist Daher wird sie von den Entscheidungs tr gern favorisiert 3 4 Nutzwertanalyse der vorgestellten Varianten Mit dem Instrument der Nutzwertanalyse wird die Entscheidungsfindung nachvollziehbar erm glicht Dabei werden folgende Kriterien ber cksichtigt e die Auswahl zwischen mehreren Alternativen durch eine Systematisierung der Ein zelbewertungen zu erleichtern e unterschiedliche Kriterien in ihrer Komplexit t zu strukturieren e gleichzeitige Ber cksichtigung qualitativer und quantitativer Kriterien e teilweise subjektive Wertvorstellungen zu objektivieren e Bewertungen und Auswahlentscheidungen transparenter zu gestalten 15 Die Methode der Nutzwertanalyse wird immer dann angewendet
54. Windungszahl p Polpaarzahl P Leistung W r Radius m t Zeit s T Temperatur K U Spannung V v Geschwindigkeit m s Z Impedanz Q n Wirkungsgrad Wellenl nge m T Kreiszahl 3 14159 p Massendichte kg m Oo Kreisfrequenz 1 s cos d Phasenverschiebungswinkel IV Verwendete Abk rzungen Abk rzung Beschreibung BRT Bruttoregistertonne CPU central processing unit Hauptprozessor CW Wert Str mungswiderstandsbeiwert DIN Deutsches Institut f r Normung EMV Elektromagnetische Vertr glichkeit EN Europ ische Norm ESD electro static discharge elektrostatische Entladung FFT Fast Fourier Transform Schnelle Fourier Transformation FU Frequenzumrichter GTO Thyristor Gate Turn Off Thyristor durch das Gate abschaltbarer Thyristor HA Halbautomatisch HM Headmarker Impuls des Radars nach jeder vollen Umdrehung IGBT Insulated Gate Bipolar Transistor Bipolartransistor mit isolierter Gate Elektrode IP International Protection Schutzart ISO International Organization for Standardization Internationale Organisation f r Normung ITU International Telecommunication Union Internationale Fernmeldeunion MOSFET Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor Metall Oxid Halbleiter Feldeffekttransistor PELF Protective Extra Low Voltage Funktionskleinspannung mit sicherer Trennung
55. Z3yo01d30J4dJ0pogxXA g2901nyXA6un304d40D02 WE L 2 S 2 Z M D SC88 070 RU dH BEN SEIN z1p dinidip sam orcoro Iert INYN alva V V CL L 3 vd XxXxxX xxxxx d TON NIMYYA G3193H9 IWYN ava NOISIAJYH ONOO l C F Bu J81134s1say4n Uabam uUassedue TIA8 ge 00 007 00 001 Ei 9 g s 8 Kam E lt e 2 P 1 E uayn d 5 00 9 ayuon J4 SS uuDJnq 2 5 I Q 00 009 00 84 00 09 ANHANG B ZEICHNUNGEN Delt 00 58 00 068 0057 0009 DD D r 00 S6 o o 00 S r ANHANG B ZEICHNUNGEN 108 B 4 Liste der eingestellten Parametern Folgend ist eine Tabelle mit allen ver nderten Parametern aufgef hrt Nicht genannte Pa rameter sind entsprechend der Werkseinstellungen unver ndert einphasiger FU P 03 Beschleunigungs O f r 0 sec rampenzeit P 04 Bremsrampenzeit 2 f r 2 sec P 11 Startspannung 0 f r 0 P 15 Motorenspannung 230 f r 230V dreiphasiger FU F21 Maximalfrequenz 60 f r 60Hz F24 Au
56. Zeichnungen 1Odetailiertere Zeichnungen sind im Anhang B3 Kapitel 5 Funktionspr fung des Motorenpr fstandes Nach dem der Motorenpr fstand fertig gestellt wurde erfolgt wie bei jeder anderen elek trischen Anlage eine Funktionspr fung Diese soll kl ren ob alle geforderten Funktionen gegeben sind und alle Ger te einwandfrei funktionieren Um dies sicher zu stellen wird eine Inbetriebnahme sowie Erstpr fung nach DIN VDE 0100 600 durchgef hrt Anschlie Bend erfolgt ein exemplarischer Test des Motorenpr fstandes mit einer gepr ften Radaran lage aus der Fertigung Danach werden die Auswirkungen des Motorenpr fstandes auf die Motoren sowie Messergebnisse untersucht Abbildung 5 1 Neu entwickelter Motorenpr fstand 58 KAPITEL 5 FUNKTIONSPR FUNG DES MOTORENPR FSTANDES 59 5 1 Inbetriebnahme des Aufbaus Die Inbetriebnahme des Aufbaus dient zur Sicherstellung dass der Motorenpr fstand ordnungsgem funktioniert und den g ngigen Sicherheitsvorschriften entspricht Diese soll Verdrahtungsfehler und fehlerhafte Bauteile erkennen Besonders wichtig ist hier bei dass der Motorenpr fstand alle elektrotechnischen Sicherheitsanforderungen wie zum Beispiel Fehlerspannung und Ber hrungsspannung Potentialausgleich Schutzleiter Lei tungsschutzschalter erf llt Dabei wird sich nach der DIN VDE 0100 600 gerichtet welche f r die Erstpr fung von elektrischen Anlagen gilt Diese ist in drei Punkte unterteilt e B
57. adaran lagen besitzen So brauchen Schiffe ab einer Gr e von 300 Bruttoregistertonnen BRT mindestens eine X Bandradaranlage Schiffe ber 3000 BRT ben tigen zus tzlich eine S Bandradaranlage 18 Je nach Klassifizierungsgesellschaft m ssen dann die Radaranla gen redundant ausgelegt sein Auf Grund der unterschiedlichen Frequenzb nder und damit verbundenen Wellenl nge sind die Antennen auch Scanner genannt der Radaranlagen unterschiedliche dimensioniert Dadurch bedingt wird f r die S Bandradaranlagen eine h here Motorleistung ben tigt um die Antenne anzutreiben Des Weiteren kann der Kunde je nach seinen Bordnetzanforderungen einen passenden Motor ausw hlen Insgesamt sind das sieben verschiedene Motortypen f r X Bandradaranlagen und sieben verschiedene Mo tortypen f r S Bandradaranlagen Insgesamt m ssen somit 14 verschiedene Motoren siehe Abbildung 1 2 mit dem Motorenpr fstand gepr ft werden k nnen Eine Pr fung der Mo toren soll m glich sein bevor die Motoren verbaut wurden und im eingebauten Zustand also in Verbindung mit dem Getriebe Die Pr fung dient der Endkontrolle und hilft feh lerhafte Motoren zu erkennen Zu den Fehlern z hlen zum Beispiel Besch digungen der Isolation Wicklungsfehler oder falsch angeklemmte Wicklungen Mit Hilfe des Motoren pr fstandes k nnen kostspielige Serviceeins tze an Bord des Schiffes vermieden und eine Qualit tsverbesserung der Produkte gew hrleistet werden Nachfolgend ist
58. ahl von 48U min ist eine Vorgabe der SAM Electronics GmbH f r ihr Produkt 13 Erforderliche Berechnungen werden mit dem Tool MathCad durchgef hrt In den Berechnungen besteht die Schwierigkeit daran den Widerstandsbeiwert der Anten nenfl che realistisch abzusch tzen und den Anteil der Verwirbelungen um die Antenne mit einzubeziehen Des Weiteren ndert sich die Windlast in Abh ngigkeit des Winkels in der die Antenne sich zum Wind befindet Die Form der Antenne ist nicht gleich Somit ist das Strahlerprofil der Antennenfront aerodynamisch ung nstig Das Profil der Antennenr ck fl che hingegen ist str mungstechnisch g nstiger Dies verdeutlichen die Abbildungen 7 1 und 7 2 Wind Im Wind a Str mung an einer S Bandradaranlage b Str mung an einer X Bandradaranlage Abbildung 7 1 horizontale Windstr mung KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 77 Wind Getriebegeh use Radarstrahl Abbildung 7 2 vertikale Windstr mung Die folgenden Berechnungen werden unter der Annahme get tigt dass die Str mung des Windes laminar ist Verwirbelungen und Str mungsabrisse werden nicht ber cksichtigt Diese k nnten dazu f hren dass die ben tigte Motorenleistung gr er werden muss um die Antenne noch anzudrehen Dieses Risiko wird mit einem Sicherheitsfaktor ber cksich tigt 7 3 Berechnungen zur Motorendimensionierung Alle Berechnungen wurden in Mathcad 14 0 durchgef hrt und sind am Beispiel
59. auf die jeweilige Motorenspannung eingestellt werden Die Steuerung bernimmt nun nicht mehr der Laptop sondern eine LOGO Die LOGO ist eine reduzierte Variante einer speicherprogrammierbaren Steuerung Redu ziert sind dabei der Hauptprozessor CPU der Speicher und die Ein sowie Ausg nge Andere Hersteller bieten hnliche Produkte an Die Vorteile der LOGO gegen ber dem Laptop sind die schnellere Einsatzbereitschaft und ein zuverl ssigerer Programmablauf Ein Laptop ben tigt durch den Bootvorgang mehr Zeit um Bereit f r eine Pr fung zu sein Des Weiteren sind Betriebssysteme fehleranf llig und k nnen abst rzen Da nun die Str me nicht vom Stromversorgungsger t gemessen werden k nnen sind Stromw chter notwendig Diese liefern einen analogen Messwert in Form von normierten Signalen Dies kann ein Strom von 4 20mA oder eine Spannung von 0 10V sein Die Hersteller unterscheiden sich nicht stark in Preis Leistung Ebenso gut kann auch ein Stromw chter verwendet werden Um die Str me berwachen zu k nnen werden zus tzlich zu den zwei digitalen Eing ngen drei analoge Eing nge ben tigt Dies ist mit der LOGO m glich da Standardm ig von den acht Eing ngen vier als analoge verwendet werden k nnen Die digitalen Eing nge k nnen mit 5kHz abtasten was der Forderung nachkommt das Azimut Pulsersignal zu kontrollieren F r den analogen Ausgang ist ein Erweiterungsmo dul n tig standardm ig sind keine analogen Ausg nge
60. chtung der Kosteneffizienz des Umbaus Wenn dieser Verbesserungsvorschlag umgesetzt werden w rde werden nun statt den 14 verschiedenen Motoren und der drei Sch tze f r die Dahlanderumschaltung folgende Kom ponenten ben tigt e 2 Frequenzumrichter mit 1kW Ausgangsleistung vom Typ Hitachi L200 011 NFE 230V 186 00 Hitachi L200 015 HFE 400V 290 00 e 2 Motoren mit 1kW Leistung vom Typ Leroy Somer 4PD2923050 3x230V 50Hz 198 Leroy Somer 4PD2940050 3x400V 50Hz 156 Ein verwendetes Sch tz kostet zirka 8 Die w rde eine Kosteneinsparung von 24 bedeu ten Dem gegen ber stehen zus tzliche Kosten von 186 00 und 290 00 Diese w rden durch Aushandlungen von Rabatten um zirka 30 sinken auf 130 20 und 203 00 f r die Frequenzumrichter Die angebotenen Motoren w rden bis zu 25 g nstiger werden und 148 50 sowie 117 kosten Wie gro die Einsparungen an Lagerkosten w ren kann nicht genau bestimmt werden Diese sind geringf gig im Vergleich zu den Preisnachlassen Viel entscheidender w ren die Einsparungen von unn tigen Lieferungen und Serviceeins tzen auf Grund von falschen Bestellungen Diese Kosten sind subjektiv zu bewerten Zum einen liegt dies an den mangelnden Zahlen wie viele Lieferungen und Serviceeins tze unn tig waren sowie was f r zus tzliche Kosten dadurch entstanden sind In folgender Tabelle 7 2 sind die Kosten der bisherigen Variante und der neuen Variante gegen ber gestellt
61. cos k r V cos a k 7 3 und f r den Antennenr cken gilt dF2 r k r Ma cos k r Ma cos k 7 4 Um das Drehmoment zu bestimmen m ssen alle Momente der Antennenfl che integriert werden Cws1 m p LH wuel fp uc 5 H r dF2 r k dr 7 5 Om Das Drehmoment an der Antennenendfl che ergibt sich dann wie folgt Cws3 My k R cos a k Vy R cos k p gt H T sin a k 7 6 Die Summe beider Drehmomente ist siehe Abbildung 7 3 My k M k My k 7 7 3 Absch tzung aus Erfahrungswerten f r Zahnriemenantriebe KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 79 Das Nenndrehmoment an der Motorachse l sst sich somit wie folgt berechnen siehe Ab bildung 7 4 7 8 Entscheidender f r die Auswahl des notwendigen Motors ist jedoch die momentane Moto rabtriebsleistung siehe Abbildung 7 5 Pe k P M k 7 9 Um die Dauerbelastung zu kennen wird die mittlere Motorabtriebsleistung wie folgt be rechnet 1 A Py Y BIR 7 10 Gs Pn 7 10 Aufgetragen ist das Drehmoment an der Antennenachse Dieses ist notwendig um die mechanischen Komponenten f r die Radaranlage zu dimensionieren 2000 0 1969 5 1500 0 g Z KI 1000 0 Mw o S 500 0 ZA _ O 0 0 25 0 500 0 0 0 100 0 200 0 300 0 400 0 0 0 k 360 0 Winkelstellung in Grad Abbildung 7 3 D
62. d auf ROT2 umgeschaltet und es beginnt die gleiche Messung wie bei ROTI Dies ist in Abbildung 6 3 zu sehen KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 64 a Anzeige des Betriebsstromes bei ROT2 Db Anzeige des Azimut Pulserimpulse pro Um drehung c Anzeige des HM Abbildung 6 3 Pr fergebnisse der X Bandradaranlage Teil B Innerhalb von drei Sekunden wird der Betriebsstrom f r ROT2 ermittelt Abbildung 6 3a Ist dieser Wert OK wird die Pr fung beendet die Radaranlage wird abgeschaltet und es er folgt die Ausgabe der ermittelten Werte auf dem Textdisplay Ist die Messung nicht in Ord nung erfolgt nach weiteren zwei Sekunden eine Fehlermeldung Somit dauert der gesamte Messvorgang maximal zw lf Sekunden wenn die Radaranlage keinen Fehler aufweist Die Anzahl der Azimut Pulsersignale Abbildung 6 3b kann sich mit Bet tigung der Cur sortasten nach unten angezeigt werden Ebenso kann so sich das HM Signal angezeigt werden lassen Abbildung 6 3c Folgend wird eine Fehlerbetrachtung der gewonnen Mes sergebnisse betrieben KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 65 6 2 Auswirkungen des Frequenzumrichters auf die Mess ergebnisse In diesem Abschnitt werden die Auswirkungen des Frequenzumrichters auf die Messergeb nisse untersucht Daf r werden Messwerte mit dem alten Pr fger t dem neuen Motoren pr fstand einem Oszilloskop und einem Multimeter aufgenommen Die aufgenommenen Messwerte wer
63. den diskutiert und auf Abweichungen hin untersucht Daf r wird die gleiche Radaranlage benutzt welche auch im exemplarischen Test verwendet wurde Die Phasenstr me werden mit dem Multimeter Fluke 177 gemessen Dieses Messger t besitzt die True RMS F higkeit Effektivwertmessung Mit dem Oszilloskop TDS 3032 von Tektronix SAM Pr fnummer 271189406 und einer Stromzange 1146A AC DC Cur rent Probe von Agilent SAM Pr fnummer 271189647 wird das Stromsignal dargestellt Die Stromzange eignet sich besonders gut zur Messung von Oberschwingungen da sie einen linearen Frequenzverlauf von OHz bis 2KHz bei einer Verst rkung von 100mV A aufweist 19 Dies ist wie in Kapitel 4 2 erw hnt das Frequenzband welches nach der DIN VDE 0847 Teil 4 7 auf Harmonische hin untersucht werden muss Der Messfehler der Stromzange betr gt 3 vom Messwert 19 Vom Oszilloskop betr gt der Messfehler bei Mittelwertbildung welche f r das alte Pr fger t verwendet wird 20 0 02 Messwert 0 1division Bei normaler Samplinganwendung welche f r den Motorenpr fstand verwendet wird betr gt der Messfehler 20 0 02 Messwert 0 15division 1 2mV Alle Messwerte wurden am Au enleiter L1 aufgenommen Fehler der Stromzange bei Betriebsstrom ROTI 3 608mA 18 24mA altes Pr fger t 3 620mA 18 6mA neues Pr fger t Fehler des Oszilloskops bei Betriebsstrom ROTI 0 02 608mA 18 24mA 0 1 200mA 20mA altes Pr fger t 0 02
64. der FFT Analyse ist in Abbildung 6 6b zu sehen Deut lich erkennbar sind die durch die Modulation hervorgerufen St rungen bei 3kHz 6KHz 9kHz und so weiter Die Betr ge der Werte nehmen kontinuierlich ab Die St rungen sind sehr stark und bei der Simulation in Abbildung 4 7 schon aufgefallen Wichtig f r die Be stimmung des THD ist das Frequenzband bis 2kHz Bis zu dieser Frequenz treten keine nennenswerten St rungen auf Bei 3kHz betr gt der Oberschwingungsanteil 35 48 von der Grundschwingung Die lineare Darstellung in Abbildung 6 6d der FFT Analyse macht dies deutlich KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 70 Tek Stop Tek Prevu Le a F A 7 40 dB i Je 15 4 dB mp A 300 Hz i 350 Hz Ch1 Ampl P 780 0mA Chi 1 00 A AN Se H10 0ms A Chi Z 1 28A H10 0ms A Chi Z 1 28A 9 Aug 2010 9 Aug 2010 20 0dB 2 50kHz 10 00 07 45 26 Mathi 10 0dB_ 1 25kH2 8 10 00 07 48 52 a Strom durch L1 bei ROT1 mit FFT bis 25kHz b FFT in logarithmischer Darstellung bis 12 5kHz Tek Prevu Ekl Tek Prevu Eo A 7 40 dB Y A 228mA 15 4 dB I 396mA A 300Hz R R 350 Hz m H10 0ms A Chi Z 1 28A Zu H10 0ms A Chi Z 1 28 A 9 Aug 2010 9 Aug 2010 WER 10 0 dB 250 Hz 10 00 07 48 34 100mA 500 H2 W 10 00 07 49 51 c FFT in logarithmischer Darstellung bis 2 5kHz d FFT in linearer Darstellung bis SkHz Abbildung 6 7 Strom Netzseitig des Motorenpr
65. des Allerdings es sollte nicht nur allen technischen Anforderungen gen gen sondern auch den repr senta tiven Erscheinungsbild eines modernen und technisch fortschrittlichen Unternehmens ge recht werden Abbildung 2 1 Auswahl der verbauten Motoren links X Bandmotor 70W 1x230V 50Hz mitte X Bandmotor 180W 3x400V 50Hz rechts S Bandmotor 1000W 3x400V 50Hz KAPITEL 2 ANALYSE DER ANFORDERUNGEN 7 2 2 Anforderungsliste an den Motorenpr fstand f r die 14 Motoren Nachfolgende Anforderungen bestehen an den Motorenpr fstand e Anlaufstr me messen und berpr fen Betriebsstr me f r ROT1 und ROT2 messen und berpr fen e Headmarker Impuls berpr fen Azimut Pulsersignal und die Umdrehungszahl berpr fen 2 3 Betriebliche Vorgaben F r die Realisierung der in Kapitel 2 2 genannten Anforderungen sind keine Einschr nkun gen vorhanden Es kann frei aus dem Angebot diverser Hersteller zur ckgegriffen werden Dies ist notwendig da unterschiedliche L sungsans tze ausgearbeitet werden sollen die der Entscheidungsfindung dienen Die sp tere technische L sung sowie Nutzwertanaly se bestimmt welches Konzept zu favorisieren ist Eine weitere Vorgabe ist es die Kosten gering zu halten Des Weiteren wird ein automatisierter Pr fablauf angestrebt um Bedi enfehler und Pr fzeiten zu minimieren Ein vorher zu erstellender Pr fablaufplan wird bei den Entwicklungsarbeiten helfen KAPITEL 2 ANALYSE DER ANFORDERUNG
66. diges und interessantes Arbei ten Gleichfalls m chte ich mich bei Herrn Prof Dr Ing Dipl Kfm J rg Dahlkemper f r die freundliche bernahme der Zweitkorrektur bedanken Herrn Dipl Ing S nke Mier der mich mit viel Engagement als betrieblicher Betreuer unterst tzte Des Weiteren danke ich Katharina Flemming und Dipl Wirt Ing Haiko Fries f r das Kor rekturlesen der Arbeit Nicht vergessen werden d rfen meine Kollegen in der Arbeitsvor bereitung die mir mit einer angenehmen und netten Arbeitsumgebung halfen die Arbeit fertig zu stellen Meinen zahlreichen Kollegen die mir unterst tzend mit Fachwissen zur Seite standen und mir somit die Einarbeitung in die Thematik erleichterten Mein besonde rer Dank gilt meiner Familie und meinen Freunden deren Unterst tzung ich mir w hrend meines gesamten Studiums sicher sein konnte und die besondere R cksicht in der ent scheidenden Phase der Thesis auf mich nahmen Diese Arbeit m chte ich meiner vor vier Jahren pl tzlich verstorbenen Schwester Anna L bbe widmen Sie hat mir somit erst dieses Studium erm glicht Verwendete Symbole Formelzeichen Beschreibung Einheit A Amplitude b Breite m Cw Widerstandsbeiwert d Durchmesser m f Frequenz Hz F Kraft N h H he m I Stromst rke A l L nge m L Induktivit t H m Masse kg M Drehmoment Nm n Drehzahl 1 s N
67. dingt durch Harmonische berlagern sich Frequenzspektren Diese berlagerung f hrt zu einem Stromanstieg Dieser erh hte Strom f hrt allm hlich zu Isolationssch den welche sich ne gativ auf die Lebensdauer der Motoren auswirken k nnte wenn der Motor nicht f r diese Str me ausgelegt ist Konstruktionszeichnungen im Anhang B3 Stromlaufpl ne im Anhang B2 Steuerung im Anhang B1 4Liste der Parameter im Anhang B4 32 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 33 4 2 Notwendigkeit der Simulation beim Einsatz eines Fre quenzumrichters Wie in Kapitel 4 1 erw hnt f hren Netzr ckwirkungen zu gro en Problemen in den Ener gieversorgungsnetzen und den daran angeschlossenen Ger ten Die Auswirkungen auf Ge r te und deren Komponenten sind vielf ltig und k nnen nicht allgemein betrachtet wer den Es kommt zu Abweichungen der Kenngr en von Spannungsamplitude Frequenz sowie Spannungs und Stromform Aufgrund der unterschiedlichen Auswirkungen sind L sungsm glichkeiten auch immer separat zu betrachten Ma nahmen um die Auswir kungen von Oberschwingungen innerhalb der Anlage zu reduzieren m ssen nicht unbe dingt die im Netz verursachten Verzerrungen reduzieren Es gibt mehrere verbreitete Pro bleme die durch Oberschwingungen verursacht werden Einige sind hier stichpunktartig aufgef hrt 16 Durch Oberschwingungsstr me in Anlagen verursachte Probleme e berlastung von Neutralleitern e Fehlausl sung
68. e ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Datei Steuerung _final_auf_LOGO_AB Isc Seite 2735 ANHANG B ZEICHNUNGEN 96 B146 4 B012 Sv2 gt 19 3 B097 3 16 B128 3 B013 SV3 ES 7 B080 2 17 B171 3 B198 4 D D 16 B131 3 B097 4 B014 SV4 17 B174 3 BD 17 B175 3 B082 2 9 4 B017 SV5 D 16 B132 weie DB 49 D B142 3 e B148 4 WI B018 SV6 gt B178 3 2 4 7 B087 2 7 B089 2 16 B137 3 17 B180 3 1 8001 XV1 B103 Gepr ft Analogwertvorgabe der jeweiligen FU s B140 4 1 B003 XV3 B198 gt Wi SV3 4 1 B187 B141 1 B005 XV5 1 B006 XV6 1 B008 BO 1 B004 XV4 B199 B014 SV4 Par V1 B189 V2 B151 V3 925 B017 SV5 sS SV6 1 B003 XV3 1 B004 XV4 B013 SV3 B014 SV4 V4 0 Point 2 1 8005 XvV5 B148 8189 AM1 SR E S2 Par V1 0 V2 500 V3 575 V4 0 Point AQ1 Sollwert FU1 1 B187 B143 Ee B018 SV6 Matthias L bbe Erstell Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Par VI 0 V2 870 V3 1000 V4 0 Point 2 Motorpr fger t Anlage 1 B006 Xve B149 VI 0 V2 850 V3 1000 V4 0 Point 2
69. egen Die Frequenzumrichter werden mit jeweils einem Analogausgang angesteu ert Als Signal dient dabei ein Spannungspegel von OV 10V Darauf hin stellt sich am Frequenzumrichter die gew nschte Motorenspannung ein Die Ansteuerung der jeweiligen analogen Ausg nge erfolgt mit einem Multiplexer welche zuvor durch Und und Oder Gattern den jeweiligen Wert f r die Motorenspannung laden Die internen Steuerungswerte von 1000 entsprechen dabei einer Ausgangsspannung von 10V Die berpr fung des Azimut Pulsersignals bzw HM Signal erfolgt mit Z hlern Diese z hlen w hrend eines bestimmten Zeitfensters von 2 5 sec die Pulse und vergleichen die se mit den Vorgaben aus der GR3040PA und GR3041PA Die Zeit von 2 5 sec wurde gew hlt weil dies genau einer Umdrehung der Antenne bei ROTI entspricht Die Pr fung des Anlaufstromes erweist sich mit der LOGO als schwierig Daf r wurde ein Schaltungs aufbau aus Multiplexern Komparatoren sowie Z hlern gew hlt deren Funktionsweise im Zusammenspiel nicht sofort zu erkennen ist Die momentanen Str me werden mit einem Komparator berpr ft Dieser entscheidet ob der Aktualwert gr er oder kleiner ist als der zuvor ermittelte Wert Ein Z hler wird so lange erh ht bis der Aktualwert mit dem Z hler wert bereinstimmt Ist der momentane Wert hingegen kleiner als der Z hlerwert beh lt der Z hler diesen Wert Somit ist in dem Z hler der maximale Wert dauerhaft hinterlegt Dieser Wert entspricht g
70. eine Abbildung der S Bandradaranlagen und X Bandradaranlagen zu sehen Danach folgt eine Abbildung der verf gbaren Motoren Die 115V Motoren sind aus dem Sortiment genommen Abbildung 1 1 S Bandradaranlage gro e Antennen und X Bandradaranlage kleine An tennen n here Informationen zu S und X Band im Anhang Al KAPITEL 1 EINLEITUNG 8 Repair Maintenance 8 8 Fuses RADARPILOT 1000 Technical Manual Antenna Motor F1 F3 Heating F4 X Band i Nom Mains Fuse F1 F3 A F4 A supply on Power W slow blow slow blow 1 ph 115 V 1 6 100 Asynchronous motor 50 Hz i 1X14PD2511550 1 ph 115 V 1 5 100 Asynchronous motor 60Hz s 2X14PD2511560 1 ph 230 V 0 8 70 Asynchronous motor 50 Hz 3X14PD2523050 1 ph 230 V 0 8 70 Asynchronous motor 60 Hz I 4X14PD2523060 3 ph 230 V Dahlander Asynchr motor sot 1 15 0 55 180 70 5X32 4PD2523050 3 ph 230 V Dahlander Asynchr Motor 60 Hz 105052 180 70 6X32 4PD2523060 3 ph 400 V Dahlander Asynchr motor 50Hz 05032 180 70 7X32 4PD2540050 3 ph 400 V Dahlander Asynchr motor 6oHz 060 0 30 180 70 8X32 4PD2540060 1 also 3 ph 440 V 60 Hz S Band i Nom Mains supply current 1 ph 115 V 50 Hz Power W 900 Fuse F1 F3 A slow blow F4 slow blow Asynchronous motor 1S14PD2911550 1 ph 115 V 60 Hz 900 Asynchronous motor 2S14PD2911560 1 ph 230 V 50 Hz
71. eine Simulation enthalten in welcher der Einfluss des Motorenpr fstandes auf die Motoren simuliert wird Danach folgen die messtechnische berpr fung der Si mulationsergebnisse sowie ein exemplarischer Test einer Radaranlage in Kapitel 6 Das folgende Kapitel 7 besch ftigt sich mit einer Verbesserungsm glichkeit der Radaranlage Dies erm glicht es den Motorenpr fstand zu vereinfachen Abschlie end ist im Kapitel 8 eine Zusammenfassung zu finden in der die gewonnen Ergebnisse sowie ein Ausblick aufgef hrt sind 1 4 Rahmenbedingungen Das Motorenpr fger t wird im Produktionsbereich der SAM zum Einsatz kommen Dort herrschen klimatisierte und saubere Arbeitsbedingungen Somit bestehen keine besonde ren Anforderungen an den Schutzart IP Das Spannungsnetz in der Fertigung ist ein 400V TN C S Drehstromsystem Von einer 16A Drehstromsteckdose kann die ben tigte Versor gungsspannung f r den Motorenpr fstand entnommen werden Es existiert kein definier ter Endtermin bis wann der Motorenpr fstand einsatzbereit sein sollte Diese Situation erm glicht eine gr ndlichere und intensivere Einarbeitung in das Thema Die L sungs ans tze k nnen besser ausgearbeitet werden und es nimmt den Druck auf eine zeitnahe Fertigstellung des Motorenpr fstandes Die ben tigten Komponenten und Materialien so wie das vorhandene Budget zur Beschaffung der Komponenten werden nach Fertigstellung der Nutzwertanalyse bestimmt Kapitel 2 Analyse der Anf
72. en Messger ten darstellbar Hingegen ist die Ermittlung der Str me f r die Geschwin digkeiten ROT1 sowie ROT2 ausreichend Die Umschaltung zwischen den beiden Ge schwindigkeitsstufen erfolgt mittels Kippschalter Auf einem Oszilloskopbildschirm wird auf zwei Kan len jeweils der Headmarker Impuls und das Azimut Pulsersignal dargestellt Dadurch wird die Kurvenform der beiden Signale deutlich Auf die geforderte Umdre hungszahl von 24U min bei ROT1 und 48U min bei ROT2 kann nur bedingt geschlossen werden Es wird nur berpr ft ob die beiden Signale anliegen und die Sensoren Signa le liefern Vorhandene Probleme die durch den neuen Motorenpr fstand erkannt werden sollen sind e Ablesefehler bei den analogen Messger ten e unzureichende Bestimmung des Anlaufstromes e Ablesefehler in der Tabelle ob der zul ssige Strom eingehalten wird HM Impuls Kann zwar erkannt werden aber nicht die Umdrehungszahl Azimut Pulsersignal kann erkannt werden eine Drehzahlbestimmung ist nicht m g lich Die momentane Pr fzeit pro Radaranlage betr gt 2 5 Minuten Dies beinhaltet die Ver bindungsherstellung mit den notwendigen Steckverbindungen zwischen Radaranlage und Pr fger t das Einstellen der jeweiligen Versorgungsspannung laut Tabelle die Auswahl des zu pr fenden Motortyps das Kontrollieren der einzuhaltenden Phasenstr me und das Ablesen des Oszilloskopbildschirmes 3Tabelle befindet sich in GR3040PA und GR3041PA Kapitel 3
73. endigen Motoren werden auf zwei reduziert Dies k n nen die bisher verwendeten Motoren f r dreiphasig 230V 50Hz und dreiphasig 400V 50Hz sein Daf r kommen die leistungsst rkeren S Bandmotoren in Frage Diese sind in beiden Radarvarianten verwendbar Bevor dieser Verbesserungsvorschlag weiter betrachtet wer den kann m ssen zuvor einige Fragen gekl rt werden e Sind die Umgebungsbedingungen f r Frequenzumrichter nach IEC 60945 zu widrig e Lassen sich die gr eren S Bandmotoren in die kleineren X Bandgeh use einbauen e Ist der Umbau kosteneffizient 74 KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 75 7 1 Ausarbeitung des Verbesserungsvorschlages Die Vorteile dieses Konzeptes sind vielf ltig Es werden Lagerkosten eingespart da zwei Motoren verwendet werden statt 14 Motoren Damit schnell auf Kundennachfrage reagiert werden kann sind einige Motoren laufend im Lager Wird die Anzahl der verwendeten Motoren reduziert m ssen weniger Motoren bevorratet werden Die St ckzahlen sind pro Typ gr er Dies hat zur Folge dass zus tzliche Rabatte ausgehandelt werden k nnen Das Risiko einer fehlerhaften Lieferung wird vermindert da der Kunde zwei Motoren zur Auswahl hat Es kommt h ufiger vor dass der Kunde eine Radaranlage bestellt und die falschen Motordaten angibt An Bord des Schiffes kann dadurch die Radaranlage nicht in Betrieb genommen werden und somit keine Abnahme der Klassifizierungsgesellschaft erfolgen Absch
74. er diese Pulsfrequenz ist umso geringer wird der Einfluss der Unsymmetrie welche bedingt durch die Gegentaktung der Wechselrichterzweige auftritt Ab einer Frequenz von 2kHz ist diese praktisch nicht mehr nachweisbar 16 Die Ansteuerung des Gates der IGBT s erfolgt mit Hilfe von Petrinetzen Der Frequenzumrichter an sich ist aus einer ungesteuerten B6 Gleichrichterbr ckenschaltung einem Zwischenkreis mit Gl ttungskondensator sowie einem selbstgef hrten Stromrichter aufgebaut Ob der Stromrichter aus den hier verwen deten IGBT s besteht ist nicht bekannt Dies ist f r eine Simulation nicht relevant da sich MOSFET s GTO s oder IGBT s nur in der Schaltzeit und der Mindestpausenzeit bevor die Bauteile wieder schalten d rfen unterscheiden Dies kann mit einer Pausenzeit in den Petrinetzen ber cksichtigt werden Die Halbleiterbauelemente k nnten mit Hilfe von Exponentialkennlinien an die realen Bauteile angepasst werden wenn die Charakteristik der Bauteile bekannt ist F r die Nachbildung aller relevanten elektrischen Gr en wird KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 37 in der Simulation ein 3x400V 50Hz Motor mit einer Leistung von 180W verwendet Dieser wird ebenso in den sp teren Messungen und der Fast Fourier Transform Analyse FFT Analyse verwendet Nach VDE 0838 Teil 3 EN61000 3 3 d rfen Impedanzen im Stromversorgungsnetz Werte in L1 L2 und L3 von 0 160 0 318mH nicht berschreiten Im N Leiter sind es 0
75. er erfassten Objekte Die X Bandradaranlage kann durch die k rze Wellenl nge eine bes sere Aufl sung liefern So k nnen zum Beispiel K stenumrisse und die Gr e der sich auf dem Gew sser befindlichen Objekte wesentlich besser bestimmt werden Eine gr ere Wellenl nge bedeutet einen gr eren Hohlleiter Aufgrund der mechanischen Ausma e muss auch die Mechanik stabiler und somit schwerer ausfallen Die logische Schlussfol gerung ist dass der Antriebsmotor der S Bandradaranlage leistungsst rker ausfallen muss als bei der X Bandradaranlage Hornstrahler as Hohlleiter rechteckiges Rohr zur verlustarmen Wellenleitung D mpfung muss gemessen werden Empf nger Abbildung A 1 Prinzipaufbau einer Radaranlage 2 ANHANG A ZUS TZLICHE INFORMATIONEN 89 A 2 Informationen zu Dahlandermotoren Y Y hohe Drehzahl Abbildung A 2 Polumschaltbarer Motor mit Dahlanderwicklung 1 Nach ihrem Erfinder benannt ist bei der Dahlanderschaltung jeder Strang der St nder wicklung in zwei Wicklungsteile unterteilt Durch Umschalten aus der Reihenschaltung in die Parallelschaltung wird die Polzahl halbiert und somit die Drehfelddrehzahl verdoppelt Das Klemmbrett dieser Motoren besitzt f r jede Polzahl drei Klemmen weil die Wick lungsteile meist in der St nderwicklung zusammengeschaltet sind Damit kann der Motor nur an einer Netzspannung betrieben werden Die Klemmen 1U 1V IW werden f r die niedrige
76. erung am Anfang des Stromkreises abzusichern Die Gr e der Sicherung richtet sich nach der Belastung des Stromkreises dem Leiterquerschnitt der Verlegeart der Leitung und der H ufung Bei der Besichtigung ist zu berpr fen ob die berstromschutzeinrich tungen vorhanden und richtig dimensioniert bzw eingestellt sind KAPITEL 5 FUNKTIONSPR FUNG DES MOTORENPR FSTANDES 61 5 1 2 Erprobung und Messung Nach DIN VDE 0100 600 ist das Erproben und Messen vorzugsweise in nachfolgender Reihenfolge durch zu f hren Dies erfolgt nun bei eingeschalteter Anlage und somit ist besondere Sorgfalt gefordert e Durchg ngigkeit der Schutzleiter und der Verbindungen des Hauptpotentialaus gleichs e Isolationswiderstand der elektrischen Anlage e Schutz durch sichere Trennung der Stromkreise bei SELV PELV und Schutztren nung e Schutz durch automatische Abschaltung der Stromversorgung Leitungsschutzschal ter e zus tzlicher Schutz RCD NOT AUS e Spannungspolarit t e Spannungsfestigkeit e Phasenfolge der Au enleiter beeinflusst Drehrichtung des Motors Im Falle eines festgestellten Fehlers sind Erprobungen und Messungen die durch diesen Fehler m glicherweise beeinflusst wurden nachdem dieser Fehler behoben wurde zu wie derholen Die einzelnen Messmethoden seien nicht n her erl utert Durchgef hrt wurden die Messungen mit dem Metratester 5 SAM Pr fnummer 271189465 5 1 3 Funktionspr fung In der Funktions
77. es wird nach folgendem Ablauf die Pr fung durchgef hrt 1 der Anlaufstrom ist in Ordnung 2 der Betriebsstrom bei ROT ist in Ordnung 3 das Headmarkersignal und Azimut Pulsersignal ist in Ordnung 4 der Betriebsstrom bei ROT ist in Ordnung Nach Erf llung der Testbedingungen wird die Pr fung beendet und alle Ergebnisse werden auf dem Display ausgegeben Auf den kommenden Seiten folgen zwei Flussdiagramme In der Abbildung 4 8 ist der Pr fablauf dargestellt und in Abbildung 4 9 die Motorenaus wahl Danach folgt in Abbildung 4 10 das SIPN der Logosteuerung siehe Abbildung 4 8 siehe Abbildung 6 2 und 6 3 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 45 Anlage Einschalten Steuerung Einschalten Motorart ausw hlen Pr fung starten Pr fer gebnisse anzeigen ehlermeldung d Auf dem Textdisplay Abbildung 4 8 Flussdiagramm des Pr fablaufs KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPRUFSTANDES 46 Abt Ude Le ws Jan Ude E uo3r I8 oji Sunnidq Sunpl ur u 4 ef RE Sunpl ur u 4 Zunpjsuspyog co wonssgamog Sunpl ur U O wonspnejuy AOET w ADET UdE d AOETUdI AOET Hd A A A i i t 21109 Ai zm F 7 a 21100 A4 vum A4 i A A A uope zws uope zes uope zs uape zes uo
78. esichtigung e Erprobung und Messung e Funktionspr fung Weitere Details sind in der Norm nachzulesen Hier seien nur wesentliche Punkte erw hnt LILLITELLIT Bu Abbildung 5 2 Schaltkasten des neu entwickelten Motorenpr fstandes KAPITEL 5 FUNKTIONSPR FUNG DES MOTORENPR FSTANDES 60 5 1 1 Besichtigung Bei der Besichtigung der Anlage wird darauf geachtet dass diese bei abgeschalteter Anla ge durchgef hrt wird Dies sollte besonders sorgf ltig erfolgen Dabei sind zu berpr fen dass e alle fest angeschlossenen Betriebsmittel den Sicherheitsanforderungen entsprechend ausgew hlt wurden Dimensionierung von Leitungsschutzschaltern passen zu den Leitungsquerschnitten und entsprechend installiert wurden Niederspannung ge trennt von Steuerspannung Abstand der Bauteile untereinander e Betriebsmittel ohne erkennbare Sch den geplatzte Geh use in Folge zu fest ange zogener Schrauben sind e der Schutz gegen elektrischen Schlag erf llt ist e w rmeerzeugende Betriebsmittel nicht st ren e Schutz gegen direktes Ber hren gegeben ist e Schutzisolierung vorhanden ist e Zielbezeichnung der Leitungen im Verteiler sowie Leitungsverlegung in Ordnung ist e Hauptpotentialausgleich vorhanden ist Nach DIN VDE 0100 410 muss eine Schutzeinrichtung immer aus zwei unabh ngigen Schutzvorkehrungen bestehen Diese sollte einen Basisschutz und einen Fehlerschutz bein halten Zu dem Basisschutz geh ren Isolieru
79. essungenauigkeit Der Hersteller der Motoren schreibt eine Abweichung von 10 bei einem Nennstrom von 0 32A vor 14 Da die Pr fung bei Leerlauf statt findet kann dieser Wert nicht erreicht werden Als bester Referenzwert f r die Strommessung bei ROTI dient der Stromwert des Multimeters Dies ist durch die True RMS F higkeit am genauesten Die Messergebnisse sind 218mA 6 27mA f r das altes Pr fger t und 209mA 6 14mA f r das neues Pr fger t Die Bestimmung des Anlaufstromes bei dem neuen Motorenpr fstand ist ungenau und stimmt nicht mit den Angaben des Herstellers berein 0 8A 1 2A Hauptgrund f r die Messungenauigkeit ist die langsame Datenerfassung Die Analogwerte der LOGO sowie der Stromw chter sind nicht f r die Bestimmung kurzer Stromspitzen wie Anlaufstr me ausgelegt Nach der Definition ist der Anlaufstrom der h chste Stromwert der w hrend einer Periode ermittelt werden kann Der Stromverlauf ist in Abbildung 6 4 dargestellt In den Abbildungen 6 5a und 6 7a ist die Stromverzerrung hervorgerufen durch die Leis tungselektronik des Frequenzumrichters deutlich zu sehen Eine Messung der Harmoni schen hat ergeben dass die Stromverzerrungen keine negativen Einfl sse auf den Motor haben und zu keiner nennenswerten zus tzlichen Belastung der Wicklungen f hren Die Messdaten liegen in der Toleranz nach DIN VDE 0838 Teil 2 Die Stromwerte aus Ta belle 4 1 werden zu keiner Zeit berschritten Wenn die Messung mit eine
80. final_auf_LOGO_A3 Isc Seite 11 35 ANHANG B ZEICHNUNGEN 99 Motorenpr fplatz bereit Prio 123 Quit on Text1 ISO8859_1 Text2 disabled Maximalen Stromwert ermitteln dieser tritt in der Regel im Anlauf auf M8 _ Anlaufmerker aktuellen Wert mit vorherigen Alt Strom Phase 1 Wert auf Maximum vergleichen B022 P Er Max Wert zur cksetzen Gain 1 0 MAX Wert 1 Offset 0 1 15 _B023 M2 A E B027 4 Point 2 Cnt H 5 Offset 0 Han Par Point 0 em on On B22 V1 B23 st ndige Pr fung mit der Off 0 V2 0 Zykluszeit der Logo Start 0 V3 0 B026 Mi V4 0 Point 1 B040 AI2 Strom Phase 2 B037 M6 ALL AX Fi 1 Gain 1 04 LI MAX Wen 2 Offset 0 On I M6 High Point 2 Of 0 pyon B041 Ref B038 Gain 1 0 u Offset 0 Point 0 V1 B38 V2 0 V3 0 V4 0 Point 1 B048 AI3 Strom Phase 3 MAX Wert 3 M9 Ir Bossa Gain 1 0 Offset 0 Point 2 V1 B46 V2 0 V3 0 V4 0 Point 1 Motorpr fger t Matthias L bbe Gepr Erstellt Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Datei 12 35 Steuerung _final_auf_LOGO_AB Isc An
81. garithmischer Darstellung bis 1 25kHz Tek PreVu ieee ar Y A 176mA Sai 3 00mA A 200 Hz 250 Hz H20 0ms A Chi Z 192mA 29 Jul 2010 Mathi 50 0mA 125 Hz 125 20 15 09 44 c FFT in linearer Darstellung bis 1 25kHz Abbildung 6 9 Strom am Motor der alten Pr fvorrichtung In Abbildung 6 9a ist der Strom der alten Pr fvorrichtung dargestellt Dieser hat einen sinusf rmigen Verlauf und ist frei von St rungen Die 5 Oberschwingung weist einen An teil von 1 29 der Grundschwingung auf Dies entspricht 3 92mA und die dazugeh rige FFT Analyse bis 1 25kHz ist in Abbildung 6 9b dargestellt Abbildung 6 9d zeigt eine li neare Darstellung der FFT Analyse Interessant ist der Vergleich der Abbildungen 6 9a und 6 5a Das Signal in Abbildung 6 9a weist nahezu keine Verzerrungen auf Hingegen sind die Verzerrungen in Abbildung 6 5a deutlich zu sehen Die Stromverzerrung der 5 Ober schwingung betr gt bei beiden unter 2 Daraus folgt die Schlussfolgerung dass der Fre quenzumrichter den Motor nicht zus tzlich belastet Lediglich das Versorgungsnetz wird durch den Einsatz des Frequenzumrichters mit zus tzlichen Oberschwingungen belastet KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 73 Tek Stop Esch Tek Prevu J L A 34 6 dB H T I 12 6 dB R A 200 Hz H 250 Hz i ChlAmpl E 650 V x beid OH Chi 100V i H10 0ms A Chi 5 0 00 V I Fa H4 00ms A Chi 0 00 V 17 Aug 2010
82. gen des Pr fablaufes mit den gemessenen Werten Abbildung 6 1 X Bandradaranlage ohne Antenne 62 KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 63 6 1 Testergebnisse der X Bandradaranlage a Startbild nach Einschalten b Anzeige der Phasenstr me c Anzeige des Anlaufstromes d Anzeige des Betriebsstromes bei ROTI Abbildung 6 2 Pr fergebnisse der X Bandradaranlage Teil A Nach dem Einschalten des Hauptschalters sowie der Steuerspannung laufen die Steue rung sowie die Frequenzumrichter hoch Danach ist die Steuerung betriebsbereit und es wird eine Textmeldung auf dem Display ausgegeben dass mit der Pr fung begonnen wer den kann Abbildung 6 2a Nachdem diese Meldung mit OK quittiert ist werden die Phasenstr me dauerhaft angezeigt Abbildung 6 2b so dass eine Schifflast des Motors erkennbar wird Nach Testbeginn wird w hrend den ersten drei Sekunden der maximale Strom ermittelt und als Anlaufstrom ausgegeben Abbildung 6 2c Ist dieser nicht in Ord nung erfolgt nach weiteren zwei Sekunden eine Fehlermeldung Ist der Anlaufstrom in Ordnung wird innerhalb von sechs Sekunden der Betriebsstrom ermittelt und gleichzei tig erfolgt die berpr fung des Azimut Pulsersignals sowie des HM Impuls Nach diesen sechs Sekunden erfolgt die Ausgabe des Betriebsstromes Abbildung 6 2d Ist dieser nicht in Ordnung wird nach weiteren zwei Sekunden eine Fehlermeldung ausgegeben Ist jedoch die Messung erfolgreich wir
83. gnale ergab dass keine Verletzung der Vorschriften und Normen vor liegt Der Motorenpr fstand kann bedenkenlos zur Pr fung der Motoren gefertigt werden und f r die sp tere Pr fung der Motoren verwendet werden Was jedoch die anschlie ende Inbetriebnahme f r Ergebnisse liefert ist an dieser Stelle noch unklar 4 6 Erstellung der technischen Unterlagen Entwurf der Steuerung Nachdem die Form der Realisierung feststeht Kann mit dem Steuerungsentwurf begonnen werden Um den Entwurf zu vereinfachen wird ein Flussdiagramm erstellt welches den ungef hren sp teren Pr fablauf wiedergibt Aufbauend auf dem Flussdiagramm wird eine Entwicklungsmethodik f r die Steuerung ausgew hlt Neben Ablaufsteuerungen und Automaten wie Mealy und Moore ist aufgrund von praktischer Erfahrung die Entschei dung f r Steuerungstechnisch interpretierte Petrinetze SIPN gefallen Diese sind aus der Vorlesung Steuerungstechnik bekannt und eignen sich gut um daraus sp teren Code zu generieren Aus der Analyse der Anforderungen in Kapitel 2 sind die notwendigen Programminhalte bekannt Darauf hin kann mit der Erstellung des SIPN s begonnen werden In jeder Steuerung ist ein Programmkopf notwendig in dem die Initialisierung sowie sicherheitsrelevante Funktionen wie Not Aus untergebracht sind Danach erfolgt die Auswahl des zu pr fenden Motors Ist dies geschehen kann die Pr fung der Motoren beginnen Aus Kapitel 2 2 sind die Anforderungen bekannt und
84. gt Um die elektrischen Komponenten miteinander zu verbinden werden in Eplan 5 7 Stromlaufpl ne erstellt Das Steuerungsprogramm wird in einer LOGO implementiert Daf r existiert eine eigene Software des Herstellers In LOGO Soft Comfort V6 1 wird die Steuerung erstellt Dies erfolgt mit Hilfe von Funktionsbl cken Abschlie end werden diverse Parameter an den zwei Frequenzumrichtern Stromwandlern und der Steuerung parametriert Bevor mit allen Arbeiten begonnen werden kann wird eine Simulation zu den Einfl ssen der Fre quenzumrichter auf die Motoren durchgef hrt Es soll vermieden werden dass der Mo torenpr fstand Motoren als defekt erkennt welche jedoch keinen Defekt aufweisen Auf die entstehenden negativen Auswirkungen w hrend des Einsatzes von Frequenzumrich tern und die damit verbundene Problematik wird im Anhang A3 n her eingegangen Durch den Einsatz von Frequenzumrichtern entstehen Netzr ckwirkungen sowie damit verbunde ne EMV Einfl sse 16 An dieser Stelle wird davon ausgegangen dass diese Problematik bekannt ist Aufgrund der im Anhang A3 aufgef hrten Probleme wie den Schaltvorg ngen und der Netzr ckwirkung werden Simulationen in Simplorer durchgef hrt Dies verdeut licht die EMV Auswirkungen auf die Motoren und das Spannungsnetz in der Produktion Zus tzlich werden die Harmonischen untersucht Diese Untersuchung kl rt ob der Einsatz eines Frequenzumrichters negative Auswirkungen auf den Motor haben k nnte Be
85. gute Visualisierung des Pr fablaufes mit Hilfe des Laptops m glich sp te Einsatzbereitschaft f r eine Pr fung der Radaranlagen auf grund des Bootvorgangs vom Laptop sehr hohes Gewicht und sehr sperrig aufgrund des Transformators fehlerhafter Pr fvorgang aufgrund eines nicht automatisierten Pr fablaufs wahrscheinlich bedingt erweiterungsf hig aufgrund der speziellen Komponenten fehleranf llige Anlage aufgrund des Laptops HA 2 schnell f r eine Pr fung der Radaranlagen bereit sehr geringe Kosten der Komponenten zuverl ssig sehr hohes Gewicht und sehr sperrig aufgrund des Transformators schlecht erweiterungsf hig aufgrund der speziellen Komponenten l ngere Inbetriebnahmezeit durch hohen Konstruktions und Pro grammieraufwand fehlerhafter Pr fvorgang auferund eines nicht automatisierten Pr fablaufs wahrscheinlich HA 3 schnell f r eine Pr fung der Radaranlagen bereit sehr geringe Kosten der Komponenten zuverl ssig hohes Gewicht und sperrig aufgrund des Transformators schlecht erweiterungsf hig aufgrund der speziellen Komponenten l ngere Inbetriebnahmezeit durch hohen Konstruktions und Pro grammieraufwand fehlerhafter Pr fvorgang aufgrund eines nicht automatisierten Pr fablaufs wahrscheinlich Tabelle 3 8 Zusammenfassung von Vor und Nachteilen der halbautomatischen Varianten SIUNVLSANAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAIS THLIdV I ST KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIAN
86. haft f r eine Pr fung der Radar anlagen aufgrund des Bootvorgangs vom Laptop sehr hohe Kosten durch das Stromversorgungsger t fehleranf llige Anlage aufgrund des Laptops VA2 z gige Inbetriebnahme des Motorenpr fstandes durch leicht erh hten Konstruktions und Programmieraufwand universell und erweiterungsf hig durch die verwendeten Komponenten geringes Gewicht gute Visualisierung des Pr fablaufes mit Hilfe des Laptops m glich leistungsf hige Einzelkomponenten fehlerhafter Pr fvorgang durch automatischen Pr fablauf sehr unwahr scheinlich sp te Einsatzbereitschaft f r eine Pr fung der Radar anlagen aufgrund des Bootvorgangs vom Laptop hohe Kosten durch das Stromversorgungsger t fehleranf llige Anlage aufgrund des Laptops VA 3 schnell f r eine Pr fung der Radaranlagen bereit fehlerhafter Pr fvorgang durch automatischen Pr fablauf unwahr scheinlich geringes Gewicht sehr geringe Kosten der Komponenten bedingt erweiterungsf hig aufgrund der speziellen Komponenten l ngere Inbetriebnahmezeit durch Konstruktions und Programmieraufwand hohen Tabelle 3 7 Zusammenfassung von Vor und Nachteilen der vollautomatischen Varianten SIUNVLSINAINAYIOLON SAA NALNVISVASDNANIAISTIVAIS T4LIdVN Variante Vorteile Nachteile HA 1 schnelle Inbetriebnahme des Motorenpr fstandes durch we nig Konstruktions und Programmieraufwand geringe Kosten der Komponenten
87. halter Krauss Naimer CG4 A230 600 E 1St 22 00 Schalterstellung 1 2 3 Schild 230V 400V 440V 11 Ausschalter Krauss Naimer KG10A T202 04E 1St 26 00 3 polig 12 Not Aus Schalter Krauss Naimer P SN PV K01 ISt 22 00 R ckstellung durch ziehen 13 Ausschalter Krauss Naimer CG4 A290 600 E 1St 16 00 Schalterstellung 0 1 Schild Steuerung AUS EIN weiter auf der n chsten Seite SIUNVLSANAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAIS TA4LIdVN 67 Pos Ger t Hersteller Typ Menge Preis m Merkmal 14 Drucktaster lach Krauss Naimer P SN WD0001 1St 15 00 Ein Taster gr n 15 Drucktaster flach Krauss Naimer P SN WD0002 1St 15 00 Aus Taster rot 16 RCD ABB F204 A 40 0 03 1St 30 00 40A 30mA 4 polig 17 Schaltkasten Lentz GH60 210 1St 110 00 T rmasse 478 x 598 18 Sch tz Moeller DILM12 10 1St 30 50 Art Nr 276845 Contactor 400 V50HZ 5 5kW 400V AC operated 440V 60HZ 19 DC DC Wandler Phoenix Contact MCR VDC UI B 2St 130 00 Art Nr 2811116 DC 0 10V 0 20mA 20 Abdeck u Ein SMT S208AEPSCHW 12m 1 76 8 schwarz 2m fassprofil 21 Nutenstein SMT S208NSOS6 10St 0 25 8 ohne Steg M6 22 Nutenstein SMT S208NSMS8 10St 0 24 8 mit Steg M8 23 Nutenstein SMT S208NSMS5 10St 0 24 8 mit Steg M5 24 Magnet SMT S208MV 1St 1 24 8 PA verschluss 25 Handgriff SMT S208HG160PA 1St 2 25 8 PA 160 26 Scharnier SMT S208SCHPAR 4St 1 62 8 PA rechts 27 Gelenkwinkel SM
88. hters 2 22 22 Effektivwert und Amplitude vom PWM Signal des Frequenzumrichters FFT Analyse des Eingangsstromes FFT Analyse der Lastspannung 2 2 CL Emm nn Flussdiagramm des Pr fablaufs 2 2 2 2 Corner Flussdiagramm der Motorenauswahl SIPN der Logosteuerung 222 22 R Ne 222 a de Dann ann grobe bersicht eines Teils der Logosteuerung e Stromlaufpl ne ee EE ee ee ne ch AutoCad Zeichnungen Neu entwickelter Motorenpr fstand 2 22 nn nun Schaltkasten des neu entwickelten Motorenpr fstandes VIII ABBILDUNGS VERZEICHNIS IX 6 1 6 2 6 3 6 4 6 5 6 6 6 7 6 8 6 9 6 10 7 1 7 2 7 3 7 4 7 5 Al A2 X Bandradaranlage ohne Antenne 2 2 2 2 Cm onen 62 Pr fergebnisse der X Bandradaranlage Teil A 2 22 22 20 63 Pr fergebnisse der X Bandradaranlage Tell B 22 22 20 64 Anlaufstr me der X Bandradaranlage 2 een 67 Strom am Motor des Motorenpr fstandes e 68 Spannung am Motor des Motorenpr fstandes e 69 Strom Netzseitig des Motorenpr fstandes 2 2 222er 70 Spannung Netzseitig des Motorenpr fstandes 2 2222 71 Strom am Motor der alten Pr fvorrichtung 72 Spannung am Motor der alten Pr fvorrichtung 2 22220 horizontale Windstr mung 76 vertikale Windstr mung 22 22 2 un nn 71 Drehmoment an der Antennenachse ber den Antennenwinkel 79 Nenndrehmoment an der Motorachse be
89. iste f r die Fertigung des Transportwagens 2 22 2200 92 ver nderte Parameter NNN sn EE EEN EE ENER ss 108 Kapitel 1 Einleitung 1 1 Motivation Die momentane Pr fung der Radaranlagen findet mit einer etwa 20 Jahre alten Vorrichtung statt Auf Grund des technischen Alters der Pr fvorrichtung und fehlender Dokumenta tion besteht die Notwendigkeit eines Neubaus Falls die Pr fvorrichtung einen Schaden erleidet oder anderweitig ausf llt kann niemand anhand von technischen Unterlagen ei ne Reparatur oder Fehlersuche betreiben Aus diesen Gr nden wird eine neue Vorrichtung entworfen die den aktuellen Sicherheitsstandards entspricht und einen sicheren Pr fablauf erm glicht Jeder Mitarbeiter soll anhand einer kurzen Einf hrung die Pr fung der Radar anlagen nach der vorhanden Pr fanweisung durchf hren k nnen Dar ber hinaus ist SAM Electronics GmbH nach DIN EN ISO 9001 2008 zertifiziert Dadurch verpflichtet sich das Unternehmen an einem kontinuierlichen Verbesserungsprozess teilzunehmen Dies bein haltet alle Prozesse an denen das Unternehmen beteiligt ist Angefangen von organisato rischen Prozessen und Abl ufen bis hin zu Ger ten und Werkzeugen Zu letzterem geh rt unter anderem ein Motorenpr fstand KAPITEL 1 EINLEITUNG 2 1 2 Zielsetzung Das von SAM Electronics vertriebene Produkt Radar 1100 dient zur Navigationshilfe in der Schifffahrt Je nach Gr e des Schiffes muss jedes Schiff ein oder mehrere R
90. iter auf S 2 weiter auf S 4 Abbildung 4 10 SIPN der Logosteuerung KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 48 S Band 1Phase 3Phasen 230V 440V T15 weiter auf der n chsten Seite T9 Start Pr fung beginnt SV1 Pr fung beginnt SN KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 230V Pr fung beginnt SV3 Pr fung Pr beginnt SV4 T19 50Hz Start fung beginnt T21 T23 Pr fung beginnt SV6 60Hz T24 Start T25 Pr fung KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 50 X Band 1Phase 3Phasen 230V 440V T35 weiter auf der n chsten Seite T29 Start Pr fung beginnt XVI Pr fung beginnt XV2 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 230V Pr fung beginnt 62 XV3 beginnt XV4 Pr fung Pr fung T43 Pr fung beginnt beginnt XV5 XV6 60Hz eb T44 Start T45 Pr fung beginnt XV7 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 52 Pr fablauf exemplarisch Start f r X Bandradaranlage Variante 1 XV T46 ist f r jede der 14 Auswahlm glichkeiten gleich Unterschiedlich 54 Pr fung beginnt XV1 sind die Parameter f r jede Auswahl gleich ROTI eingeschaltet T47 ROT 1 Anlaufstrom Anzeigen Anlaufstrom O K T48 Go Betriebsstrom anzeigen
91. laufstrom f r dreiphasige Motoren berpr fen B092 Al6 B099 7 8063 4 Le SEH AL V1 B23 L Par B098 11 B192 4 03 00s Ces Gain 1 0 MNN B104 V3 B46 Offset 0 1 B003XV3 Anlaufstrom 3P OK On 170 5 o 7 B065 3 V4 3 n B100 M11 Point 2 Delta 60 En B23 B38 B46 3 Pointo Prio 120 Quit on Texti l 1 B102 Text2 disabled uva Tr B095 Anlaufstrom 3P n l O Gain 1 Ue 4 a M12 B091 RA em off En n B121 i P Det ET 05 0084 Prio 126 e Pointo Quit on Text1 ISO8859_1 B122 Text2 disabled Pat B123 Gain fi 0 Offse0 1 B005 XV5 On 49 Delta 47 Point Bizi Par K Gaind o L B138 Offse 0 1 B006 XV6 1 On 2 2 6 8013 SV3 Delta 400 B130 Pointo 2 Par AL Gain 1 0 B139 Offset P 6 8014 SVA 1 On 50D Delta 100 pol H Gain Tft 0 Offsef 0 6 8017 SV5 On 1P8 Delta415 Pointd Par L Gain fo L Offset P 6 B018 SV6 On 509 Delta 400 B136 Pointo Gain 1 0 Offset 0 B137 On 500 8 8020 SV7 Delta 200 Pom Matthias L bbe Motorpr fger t Gepr Erstell Ge ndert 29 04 10 09 17 18 08 10 22 05 Steuerung _final_auf_LOGO_AB Isc 16 35 ANHANG B ZEICHNUNGEN 101 Betriebsstrom f r ROT2 berpr fen B157 1 M3 11 B036 4 Z M16 Rem off 03 005 V1 B22 V2 B37 V3 B45 V4 3 Point 2 Matthias L bbe Gepr B22 B37 B45 3 Gain 1 0 Offset 0 1 B003 XV3 B159 Betriebsstrom ROT2 OK B183
92. lcher die Z hne der Zahnr der abtastet Pro Umdrehung sind es 72 Flankenwechsel Bei X Bandradaranlagen hingegen liefert die Pulse eine Licht schranke welche eine Lochscheibe abtastet Es sind 415 Pulse pro Umdrehung 14 Die vorgegebene Antennendrehzahl bei S Bandradaranlagen und bei X Bandradaranlagen be tr gt bei ROTI 24U min und bei ROT2 48U min 13 Diese Drehzahl wird durch ein je weils unterschiedliches bersetzungsverh ltnis erreicht Wenn 50Hz Motoren eingesetzt werden ist diese kleiner als wenn 60Hz Motoren eingesetzt werden W nschenswert w re eine Kontrolle der Umdrehungszahl Zumindest muss die berpr fung der beiden Signale erfolgen ob die Impulse geliefert werden Au erdem wird vom Motorenpr fstand erwartet dass dieser leicht und einfach zu den Radaranlagen zu transportieren ist Die momentane Pr fvorrichtung wiegt 80kg und ist mit schwerg ngigen Transportrollen zu bewegen Pr fanweisung f r X Bandradaranlagen Pr fanweisung f r S Bandradaranlagen KAPITEL 2 ANALYSE DER ANFORDERUNGEN 6 Da das zu entwerfende Motorpr fger t mobil sein soll muss generell auf die elektromagne tische Vertr glichkeit geachtet werden Elektrostatische Entladungen d rfen zum Schutz elektronischer Bauteile und Personen nicht auftreten Diese k nnte durch walken der Gum mibereifung der R der an den Lagern beim Schieben des Motorenpr fstandes auftreten Eine technisch unwichtige Anforderung ist das Design des Motorpr fstan
93. ldung 4 4 sind f nf Signale abgebildet Die Zwischenkreisspannung VG_Kreis V weist eine leichte Welligkeit auf Diese entsteht durch die B6 Br cke Dadurch sind pro Periode sechs Wellen zu sehen Der Spannungswert von 563 4V kommt durch 6 Uy V6 230V 563 4V zustande Die Netzspannung VN_L1 V betr gt u 324 8V Dies ist eine der drei Phasen spannungen von 229 67V welche sich durch Re 229 67V ergibt Auf der Lastseite ist das Signal VL_LIL2 V abgebildet Deutlich ist das PWM Spannungssignal zu erkennen dessen Maximalwert den der Zwischenkreisspannung entspricht Der zugeh rige Strom an der Last ist AL_L1 I und hat einen Wert von i 416mA Der Effektivwert wird durch i Be 294mA bestimmt Zu sehen ist ein nahe zu sinusf r miger Strom Dadurch kann der Effektivwert mit v2 berechnet werden Je h her die PWM Frequenz ist umso sinusf rmiger wird das Signal Zur besseren Darstellung ist das Signal skaliert um einen Faktor von 1000 Das zweite Stromsignal ist der Eingangsstrom AN_L1 I und ebenfalls um 1000 skaliert Deutlich zu sehen sind die Transienten die durch abschalten von Induktivit ten entstehen Das Signal hat einen Effektivwert von 60mA Der Wert wird in Simplorer bestimmt da die Ermittlung des Effektivwertes schwieriger als zuvor ist Zu sehen sind einige Stromspitzen mit Werten bis zu 981mA Diese Spitzen sind die Transienten und treten periodisch auf bedingt durch das Abschalten der induktiven Lasten d
94. le Leistung von 1000W liefern muss um den verwendeten Motor zu versorgen Daraufhin werden Hersteller ausfindig gemacht die den Anforderungen nach IEC 60945 gen gen und diese Leistung erbringen k nnen In der IEC 60945 sind die Pr fvorschrif ten der Umweltpr fung festgelegt Diese besagen dass Ger te im gesch tzten Einbau bei einer Temperatur von 15 C bis 55 C funktionsf hig sein m ssen Diese Anforde rungen werden von diversen Herstellern und Ger ten erf llt Die Modelle Micromaster ACS55 L200 oder SD100 sind nur einige Beispiele Die Abma e aller Frequenzumrich ter sind klein genug damit diese zusammen mit dem Motor in das Radargeh use der gr eren S Bandradaranlage passen F r die X Bandradaranlage m ssen statt den bisher verwendeten X Bandradargeh usen die der S Bandradaranlage verwendet werden Das X Bandradargeh use ist f r die IkW Motoren und den Frequenzumrichter zu klein Das Gewicht des Geh uses betr gt statt 11kg nun 31 5kg 13 Dies bedeutet eine Gewichts erh hung von 20 5kg Damit ergibt sich ein Kompletgewicht der X Bandradaranlage von 63 5kg Dies ist eine Gewichtserh hung von 47 7 Nach dieser Gewichtserh hung m s sen eventuell die X Bandradarmasten st rker ausgelegt werden neue X Bandradaranlage mit Geh use alte X Bandradaranlage mit Geh use 63 5kg 43kg Tabelle 7 1 Gewichts nderung der X Bandradaranlage KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 82 7 6 Betra
95. leichzeitig dem maximalen Strom welcher mit dem Anlaufstrom gleich zu setzen ist Bei Bet tigung des Austasters werden alle Z hler gel scht Ist das Programm der Steuerung bereit wird der Programmmerker M8 gesetzt und ausgewertet Danach wird ein Meldetext Motorenpr fstand bereit AUS dr cken an das Display ber tragen und die Pr fung der Motoren kann beginnen Alle anderen Werte werden f r den Bediener mit Hilfe eines Meldetextes auf einem Text display angezeigt Erst nachdem die jeweilige Pr fung bestanden ist wird mit der n chs ten Pr fung begonnen Der Bediener muss die jeweiligen Messwerte auf dem Bedienerpa nel quittieren bevor mit einer erneuten Pr fung begonnen werden kann Dies soll sicher stellen dass die ermittelten Werte zur Kenntnis genommen wurden In Abbildung 4 11 folgt eine grobe Teil bersicht der gesamten Steuerung siehe Abbildung 6 2 und 6 3 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 54 Analogwertvorgabe der jeweiligen FU s Dauer der Strompr tung Betriebsstrom f r einphasige Motoren berpr fen
96. lie end werden die Vorteile zusammengefasst Einsparung von Lagerkosten der Motoren h here Rabatte bei den Motoren durch gr ere Mengenabnahme flexibler in der Lieferung der Radaranlagen durch Universalit t e servicefreundlicherer Austausch defekter Motoren durch Minimierung der auszutau schenden Elemente Damit die in Kapitel 7 erw hnten Fragen beantwortet werden k nnen wird eine Berech nung der erforderlichen Motorenleistung durchgef hrt Dies soll kl ren welche Leistung der Motor abgeben muss um eine S Bandradaranlage anzutreiben Es werden Hersteller gesucht die passende Frequenzumrichter anbieten die der IEC 60945 entsprechen Der Frequenzumrichter ben tigt zus tzlichen Platz im Radargeh use Unter Umst nden reicht der vorhandene Freiraum nicht aus und es wird ein gr eres Geh use ben tigt Notwendige nderungen des Geh uses werden dahin gehend bewertet Ipekannt aus Reklamationsberichten KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 76 7 2 Motorendimensionierung In diesem Abschnitt wird die elektrische Leistung berechnet die ben tigt wird so dass die Antenne unter Windlast noch andreht Diese muss ausreichend sein um die Antenne mit der vorgegebenen Umdrehungszahl von bis zu 48U min bei einer Windgeschwindigkeit von 100kn anzudrehen Die Vorgabe der Windgeschwindigkeit bei der die Radaranlage noch andrehen muss ist in der IEC 60936 Radar Performance Standard zu finden 11 Die Umdrehungsz
97. m gr eren S Bandmotor durchgef hrt worden w re kann die prozentuale Abweichung der 5 Ober schwingung zur Grundschwingung errechnet werden durch er TET Danach w re der Anteil der 5 Oberschwingung mit 1 74 von der Grundschwingung Abbildung 6 5d innerhalb der Norm Im direkten Vergleich zwischen alten Pr fger t und neuen Motoren pr fstand wird ebenfalls ersichtlich dass die Anteile der Oberschwingung mit dem Ein satz des Frequenzumrichters zunehmen Abbildung 6 5a und 6 9a jedoch nicht viel gr Ber werden als beim direkten Betrieb am Netz Abbildung 6 5d mit 35 2dB und 6 9 mit KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 67 Tek Prevu lt Tek Prevu um T d T A 36 6 dB H I 48 4 dB mp i A 199Hz i 249 Hz lt i Ch1 Ampl i chlAmpl 300mA 600 0mA WW x li hb il Chi 500mAn H40 0ms A Chi Z 860mA Chi 500mA N H40 0ms A Chi 5 730mA 29 Jul 2010 29 Jul 2010 10 0 dB 250 Hz W0 000 16 05 03 10 0 dB 50 0 Hz 15 25 04 a Anlaufstrom des neuen Motorenpr fstandes b Anlaufstrom der alten Pr fvorrichtung Abbildung 6 4 Anlaufstr me der X Bandradaranlage 37 8dB Wesentlich kritischer zu betrachten ist die mangelnde K hlung des Motors durch den L fter in der Radaranlage Die Radaranlage ist luftdicht verschlossen und verhindert somit Frischluftzufuhr Diese Auswirkungen k
98. n 100ns kommt es bedingt durch den Kapazit tsbelag der Motorzuleitung zu Umladestr men 12 Diese summieren sich bei langen Motorleitungen und erreichen meh re Ampere Umladestr me treten auch bei Frequenzumrichtern mit geringen Leistungen auf und belasten den Frequenzumrichter erheblich Wie in Kapitel A3 1 erw hnt besteht ein Frequenzumrichter netzseitig aus einem ungesteu erten Gleichrichter und einem Gleichspannungs Zwischenkreis mit Elektrolytkondensato ren als Energiespeicher und zur Gl ttung der Zwischenkreisspannung Bedingt durch den Gleichrichter werden das Spannungsnetz und der Zwischenkreis aufeinander geschaltet Dies f hrt zu impulsartigen Ladestr men die das Netz stark belasten k nnen Die Lade str me h ngen von der Leistung des Frequenzumrichters ab Durch das Vorschalten von Netzdrosseln lassen sich Netzr ckwirkungen verringern Wird der Frequenzumrichter di rekt an das Netz angeschlossen f hrt dies zu einer starken Belastung von Netz und Zwi schenkreis und reduziert somit die Lebensdauer des Frequenzumrichters 21 Die zul ssi gen Netzr ckwirkungen f r Frequenzumrichter sind in EN61000 3 2 festgelegt Herstellerangabe aus dem Manual vom Frequenzumrichter SD250 der Firma Power Electronics ANHANG A ZUS TZLICHE INFORMATIONEN AA Eigenkonstruktion eines Transportwagens Es besteht auch die M glichkeit einen selbst konstruierten Transportwagen zu fertigen Dies hat eine l ngere Fertigungszeit zur Folge
99. nerw nscht An dieser Stelle wird er dennoch in die Betrachtung miteinbezogen F r die Steuerung wird eine LOGO mit zus tzlichem vergr ertem Bedien und Anzei geelement verwendet Die Steuerspannung von 24V wird wie zuvor von einem Labornetz ger t oder Festspannungsnetzger t geliefert Alternativ kann zur LOGO auch ein Laptop mit dem Optokoppler Relaismodul benutzt werden Die Nachteile sind aus Kapitel 3 3 3 bekannt Zusammenfassend l sst sich feststellen dass m gliche Bedienfehler vorhanden bleiben Zum Beispiel falsche Einstellung der Betriebsspannung der Motoren Eine Auswahl des Pr fprogramms ist mit der LOGO nur bedingt m glich Erg nzung zum Beispiel von oben Die prozentuale Spannungsdifferenz bei dem Beispiel von oben betr gt 16 67 gegen ber der eigentlichen Motorenspannung bei 60Hz Diese k nnte einfacherweise durch 00 83 33 und 100 83 33 16 67 erkl rt werden Besser hingegen ist dass die Spannung bei einem 50Hz Netz verringert werden muss wenn daran ein f r 60Hz Netze ausgelegter Motor betrieben wird Der im Motor flie Bende Strom wird somit begrenzt was notwendig ist um die Wicklungen des Motors nicht zu berlasten Folgende Formel erkl rt den Zusammenhang der mechanischen Leistung 1 S Ws GE an 3 2 Weil f von 60Hz auf 50Hz sinkt folgt bedingt durch n Ke rn n MT Wenn die Formel 3 2 nach P umgestellt wird _ M 27 zu 1000 ist folgender Zusammenhang ersichtlich M f
100. ngen Abdeckungen und Umh llungen die das Ber hren aktiver Teile verhindern Deshalb sind Isolierungen nicht zu besch digen kein Anschneiden der Aderisolation abisolierte Adern sind so weit in die Klemmen einzuf h ren dass kein Leitermaterial ber hrt werden kann und Abdeckungen oder Umh llungen m ssen fest angebracht sein so dass diese nur mit Werkzeug ge ffnet oder entfernt werden k nnen Da bei der Netzform des TN Systemes Sternpunkt des speisenden Transformators ist ge erdet die gef hrliche Ber hrungsspannung schon direkt gegen Erde entsteht ist bei diesen Systemen ein Schutzpotentialausgleich Voraussetzung f r ein Funktionieren der Abschal tung im Fehlerfall Beim Besichtigen muss vorab die Sicherheit durch Abschaltung ber pr ft werden Dabei kommt es auf die Zuordnung der Abschaltorgane Leitungsquerschnit te Leitungsl ngen Potentialausgleich und so weiter an 9 Zu dem Fehlerschutz z hlt eine Fehlerstrom Schutzeinrichtungen mit einem Bemessungsdifferenzstrom lt 30mA Diese ist durch Bet tigen des Testtasters zu berpr fen Zus tzlich geh ren zum Fehlerschutz auch berstromschutzeinrichtungen welche in der DIN VDE 0100 430 festgelegt sind Darin enthalten sind Kabel und Leitungen mit berstromschutzeinrichtungen die gegen zu hohe Erw rmung gesch tzt werden m ssen die sowohl durch betriebsm ige berlast als auch bei vollkommenem Kurzschluss auftreten k nnen Jeder Stromkreis ist mit einer eigenen Sich
101. nnungsschwankungen nicht gr er als 8 auftreten d rfen Nach der VDE 0838 Teil 2 wird der Motorenpr fstand zus tzlich in die Ger teklasse A eingestuft die f r symmetrische dreiphasige Betriebsmittel gilt In der VDE 0838 Teil 2 ist festgelegt wie hoch die zul ssigen Oberschwingungsstr me in Niederspannungsnetzen f r Betriebsmittel mit einem Eingangsstrom lt 16A maximal sein d rfen Die zul ssigen Stromoberschwin gungen sind in Tabelle 4 1 dargestellt Des Weiteren ist die VDE 0839 Teil 2 wichtig Darin enthalten sind in Tabelle 4 2 die zul ssigen relativen Grenzwerte f r Spannungs oberschwingungen in Niederspannungsnetzen 35 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES Ordnung n Max Oberschwingungsstrom in A Ungerade Klasse A 3 2 3 5 1 14 7 0 77 9 0 40 11 0 33 13 0 21 15 39 0 15 15 n Gerade Klasse A 2 1 08 4 0 43 6 0 3 8 40 0 23 Sin Tabelle 4 1 Vertr glichkeitspegel f r Oberschwingungen der Ger teklasse A bei einem Eingangsstrom lt 16A nach VDE 0838 Teil 2 Ordnungszahl n Vertr glichkeitspegel in ungeradzahlige nicht durch 3 teilbare Werte von n 5 6 0 7 5 0 11 3 5 13 3 0 17 lt n lt 49 2 27 17 n 0 27 ungeradzahlige durch 3 teilbare Werte von n 3 5 0 9 1 5 15 0 4 21 0 3 21 lt n lt 45 0 2 geradzahlige Werte von n 2 2 0 4 1 0 6 0 5 8 0 5 10 0 5
102. nstruktionszeichnungen und Stromlaufpl ne erstellt Auf dieser Grundlage aufbauend k nnen die Kosten f r alle Komponenten ermittelt werden Anhand erster Zeichnungen und R cksprache mit Lieferanten wurde die nachfolgende St ckliste erstellt Nach R ck sprache mit dem Hersteller des Frequenzumrichters f r die dreiphasigen Motoren wurde best tigt dass dieser keine unsymmetrische Belastung vertr gt und sich abschaltet Somit wird ein zus tzlicher Frequenzumrichter zur Bereitstellung der Motorenspannung der ein phasigen Motoren notwendig In der Tabelle 3 10 werden die ben tigten Komponenten des Motorenpr fstandes aufgef hrt VA Variante 1 VA Variante 2 VA Variante 3 Kriterien Gewichtung Zielertrag Teilnutzen Zielertrag Teilnutzen Zielertrag Teilnutzen Grad der Automatisierung 0 3 10 3 10 3 8 2 4 Zeit der Einsatzbereitschaft 0 1 3 0 3 3 0 3 7 0 7 Bedienfehlersicherheit 0 2 9 1 8 9 1 8 7 1 4 Zuverl ssigkeit 0 1 5 0 5 5 0 5 8 0 8 Erweiterungsf higkeit 0 05 9 0 45 8 0 4 6 0 3 Zeit f r Umsetzung 0 05 4 0 2 4 0 2 7 0 35 Kosten 0 2 2 0 4 3 0 6 8 1 6 6 65 6 8 7 55 HA Variante 1 HA Variante 2 HA Variante 3 Kriterien Gewichtung Zielertrag Teilnutzen Zielertrag Teilnutzen Zielertrag Teilnutzen Grad der Automatisierung 0 3 3 0 9 3 0 9 5 1 5 Zeit der Einsatzbereitschaft 0 1 8 0 8 8 0 8 4 0 4 Bedienfehlersicherheit 0 2 5
103. orderungen 2 1 Technische Anforderungen an den Motorenpr fstand An das neu zu entwerfende Motorenpr fger t werden verschiedenartige Anforderungen gestellt Zun chst soll es alle Pr fanforderungen der existierenden Pr fanweisung f r Ge triebe GR3040PA und GR3041PA erf llen Der Motorenpr fstand soll die in der Pro duktion verwendeten Motoren pr fen Dazu z hlt die Pr fung der Motoren bevor sie in das Getriebe eingebaut werden und im bereits eingebauten Zustand in der Radaranlage wenn die Motoren mit dem Getriebe verbunden sind Darunter fallen nach der Auswahl des verbauten Motortyps die Pr fung des Anlaufstromes sowie der Strom bei Betriebsart ROTI Stufe 1 und ROT Stufe 2 nur f r dreiphasige Motoren Bei dreiphasigen Moto ren ist zus tzlich auf Schieflast im Anlauf sowie im Betrieb des Motors zu achten Die Soll werte f r die jeweiligen Motorstr me sind vom Hersteller der Dahlandermotoren bekannt Die Abk rzung ROT1 und ROT steht daf r dass damit der verwendete Dahlandermotor mit Hilfe von Sch tzen in seinen Wicklungen umgeschaltet wird Wobei ROT f r den langsam laufenden Betrieb steht und ROT2 f r den schnell laufenden Betrieb Des Weite ren werden vom Getriebe zwei Sensorsignal zur ckgegeben welche ausgewertet werden m ssen Ein Headmarker Impuls wird einmal pro Umdrehung der Radarantenne von ei ner Lichtschranke geliefert Die Azimut Pulsersignale kommen bei S Bandradaranlagen von einem induktiven Sensor we
104. pe zws uape zes u pu zes Ippurereg sjowereg owereg sypwereg uerg ssyowereg uereg A A A A A A H09 A0rt ZH09 A00F H0S A00r J2HO9 A0ET HOS A0ET HO9 ADET Ude Ude Ude Ude Ude Ydl udI ZHOS AOEZ i E i pueq S ZH09 pue8 X 199 A 1 y r Sunjnid A Sunp urur u 4 ef so wonssqan g Zunptauuaiua oT uru n 6 r Sunpij ur u 1 so uuonssq rn g Sunp utr u OI WONSEIUY ADET Ude en Ude AOET Hd A0rr BR A00F Ude A00r Ude AOET UdI 4 4 4 4 V 4 ZH09 ZH09 A ZHOS ZH09 ZHOS ZH09 ZHOS A A A A A A uope zyes u pe zes uape zws uope zes uope zes uope zs uape zes ppwereg ssyowereg wered oppurereg syowereg rgj oummq 1 tuereq A A A A A A A H09 A0tt ZH09 A00r H0S A00tr ZH09 A0 7 EHOS ADET ZHO9 AOET HOS AOEZ Ude Ude Ude Ude Ude YdI YdI A A A ji A A A Tyemsneu31ojop ururg ISeIpssnI 4 der Motorenauswahl lagramm Flussd Abbildung 4 9 KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 47 y X MB1 2 3 4 5 6 7 8 TO Steuerung Ein Stopp Not Aus S Band X Band T4 T5 Y v we
105. pr fung wird nun die Anlage eingeschaltet und auf alle Funktionen hin berpr ft Dazu muss mit dem Einstellen der Knebelschalter auch die richtige Auswahl des Motorentypes durch die Steuerung erfolgen und sich daraufhin die ben tigte Motoren spannung am Ausgang des jeweiligen Frequenzumrichters einstellen Es wird berpr ft ob die Steuersignale korrekt an die Radaranlage von ROT ROT2 sowie der 24V f r TCU bergeben werden und ob die Signale vom HM und Azimut Pulser bei der Steuerung an kommen Die Signale und Spannungen werden mit dem Multimeter Fluke 177 berpr ft Ob die Steuerung korrekt arbeitet wird mit Hilfe eines Laptops kontrolliert welcher an die LOGO mit einem Kabel angeschlossen ist und die momentanen Betriebszust nde der Funktionsbl cke den Zustand von Merkern Eing ngen und Ausg ngen wiedergibt Nach dem alle Pr fungen erfolgreich bestanden und einige Verdrahtungsfehler beseitigt wurden erfolgt ein exemplarischer Test einer Radaranlage Kapitel 6 Exemplarischer Test einer Radaranlage F r den Funktionstest des Motorenpr fstandes wurde eine aus der laufenden Produk tion stammende Radaranlage gew hlt Die Motordaten der X Bandradaranlage sind 3x400V 50Hz Nach der Pr fanweisung GR3040PA werden die Steckverbinder im ausge schalteten Zustand des Motorenpr fstandes angeschlossen Der Motorentyp wird mit Hilfe der Knebelschalter eingestellt und die Pr fung mit dem Starttaster begonnen Nachstehend folgen Abbildun
106. r den Antennenwinkel 80 Motorantriebsleistung ber den Antennenwinkel 2 2 2 2 2 2 2 2 80 Prinzipaufbau einer Radaranlage e 88 Polumschaltbarer Motor mit Dahlanderwicklung 2 2 89 Tabellenverzeichnis 3 1 3 2 3 3 3 4 3 5 3 6 3 7 3 8 3 9 3 10 4 1 4 2 6 1 7 1 7 2 7 3 Al A2 B l Kostenaufstellung f r VA Variante le 14 Kostenaufstellung f r VA Variante 2 2 2 2 om onen 16 Kostenaufstellung f r VA Variante 3 2 2 18 Kostenaufstellung f r HA Variante le 21 Kostenaufstellung f r HA Variante 7 22 Kostenaufstellung f r HA Variante 3 23 Zusammenfassung von Vor und Nachteilen der vollautomatischen Varianten 24 Zusammenfassung von Vor und Nachteilen der halbautomatischen Varianten 25 Nutzwertanalyse der m glichen Realisierungsformen 28 St ckliste des Motorenpr fstandes 2 2 2 2m nn 31 Vertr glichkeitspegel f r Oberschwingungen der Ger teklasse A bei ei nem Eingangsstrom lt 16A nach VDE 0838 Teil 2 222 33 Vertr glichkeitspegel f r Oberschwingungen der Spannung in Niederspan nungsnetzen nach VDE O OTIeil n nn 35 Stromwerte f r den X Bandradarmotor dreiphasig 400V 50Hz 66 Gewichts nderung der X Bandradaranlage 2 2 22 81 Kostenaufstellung des Verbesserungsvorschlages 2 2 2 2 2 82 Gewinn des Verbesserungsvorschlages 83 Frequenzb nder von S und X Band 2 2 En nn 88 St ckl
107. rch w rde sich jedoch die Mittelkreisspannung erh hen und langsamer auf den Wert von 563V absinken Mit den Volt und Amperemetern werden die wichtigsten Gr en berpr ft Der Stromrichter wird durch das Petrinetz gesteuert Die Weiterschaltbedingungen werden an den Transitionen dargestellt Der Modulations grad aus dem Dreieck und Sinussignal bestimmt die H he der Ausgangsspannung des Stromrichters Je gr er der Modulationsgrad umso gr er wird Spannung an der Last Auf das Verfahren der PWM mittels Sinus Dreieckvergleich wird nicht n her eingegan gen da dies detailliert in diversen Fachb chern und Artikeln nachzulesen ist 5 Wichtig bei der Erzeugung der PWM ist dass die Sinustr gersignale eine Phasenverschiebung von 120 aufweisen m ssen In Abbildung 4 3 ist das Ergebnis der Simulation zu sehen Dargestellt sind die Ampli tuden Angegeben sind die Effektivwerte Die Zwischenkreisspannung VG_Kreis V mit 563V die Spannung an der Last VL_L1L2 V zwischen den Phasen L1 und L2 wo deut lich das PWM Muster zu erkennen ist die Spannung eingangsseitig VN_L1 V an L1 mit 230V der relativ sinusf rmige Laststrom AL_L1 D an L1 mit 294mA und der Strom ein gangsseitig AN_L1 D an L1 von 60mA der Transiente aufweist in Kapitel 4 4 werden die Signale detailliert ausgewertet Berechnung siehe Anhang A2 VT 35m f_Netz 50 Frequenzumrich
108. rehmoment Nm an der Antennenachse ber den Antennenwinkel o KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 80 Wichtig f r die Festlegung des Motors ist das ben tigte abgegebene Drehmoment um die Antenne bei maximaler Windlast von 50 anzudrehen Aufgetragen ist das Drehmoment in Abh ngigkeit der Antenne zum Wind 40 30 Mn k 10 Drehmoment in Nm 10 0 100 200 300 400 ik Winkelstellung in Grad Abbildung 7 4 Nenndrehmoment Nm an der Motorachse ber den Antennenwinkel o Weiterhin von Bedeutung ist die H he der elektrischen Leistung um die Antenne anzu drehen Aufgetragen ist die Motorenleistung in Abh ngigkeit der Antennenstellung zum Wind Zus tzlich ist die mittlere ben tigte Leistung dargestellt Motorleistung in W 0 0 100 0 200 0 300 0 400 0 k Winkelstellung in Grad Abbildung 7 5 Motorantriebsleistung Del Woar ber den Antennenwinkel o KAPITEL 7 VERBESSERUNGSVORSCHLAG ZUM RADAR 1100 81 7 4 Auswertung der Berechnungen Die Berechnungen haben ergeben dass der bisher verwendete Motor weiterhin verbaut werden kann Der Sicherheitsfaktor bez glich der Leistung betr gt 1 39 Dieser ergibt sich aus der vom Motor abgegebenen Leistung von 1000W und der ben tigten mittleren Leis tung von 720W Der Sicherheitsfaktor von 1 39 hat sich als ausreichend erwiesen 7 5 Kl rung der Randbedingungen Aus den Berechnungen geht hervor dass der zu verwendende Frequenzumrichter eine maxima
109. ren verbaut Mit der Pr fung soll sicher gestellt werden dass die in Radaren eingebauten Motoren funk tionsf hig und bereit f r den Betrieb sind Zur Festlegung der Realisierungsform des Pr fplatzes werden unterschiedliche L sungsans tze erarbeitet und einer Nutzwert analyse unterzogen Die Variante mit dem besten Nutzwertergebnis wird umgesetzt und hinsichtlich des Einflusses auf die Motoren hin untersucht Anschlie end erfolgt ein Test des Pr fplatzes Matthias L bbe Title of the paper New development of an automated engine test stand for the final testing of asyn chronous motors in radar equipment Keywords harmonic asynchron motor system perturbation benefit analysis Simplorer LOGO Soft Comfort frequency converter Abstract The bachelor thesis deals with the development of a new automated test station for 14 different motors The engines are tested in a performance from 70W to 1000W and are built in radars The test is to ensure that the motors built in radars are operational and ready for operation To determine the realization form of the test station will be developed solution options and to subject a benefit analysis The variant with the best benefit result is implemented and in terms of influence on the engines examined A check of the test station follows Danksagung Ich bedanke mich bei Herrn Prof Dr Gustav Vaupel f r die Betreuung meiner Arbeit Die mir gew hrten Freiheiten erm glichten ein selbstst n
110. rungsvariante Eine vollautomatische Variante hat den Vorteil dass die gesamte Pr fung ohne exter nes menschliches Eingreifen erfolgt Dies reduziert Fehlerquellen erheblich Um die gew nschte Spannungsversorgung f r den Motor bereitzustellen wird ein programmier bares Stromversorgungsger t verwendet Damit k nnen sowohl Frequenzen wie auch die ben tigten Spannungen variabel eingestellt werden Gleichzeitig erm glichen Stromver sorgungsger te einen vorprogrammierten Pr fablauf zu implementieren Die Messung von Phasenspannungen Phasenstr men sowie Leistungen ist bereits integriert Ein wei terer Vorteil des Stromversorgungsger tes ist der integrierte berlastschutz sowie die Kurzschlussfestigkeit Dies erlaubt es bis auf Leitungsschutzschalter auf zus tzlich Ab sicherungen zu verzichten F r die Steuerung und Visualisierung des Motorenpr fstandes dient ein Laptop mit dem Betriebssystem Windows XP Dieses Betriebssystem ist weit verbreitet und wird von vielen Softwareanwendungen unterst tzt Insbesondere das vorge sehene Steuerungsprogramm LabView ist unter XP lauff hig Mit dem Laptop k nnen die Bedienung des Pr fstandes sowie die Programmierung der Steuerungssoftware realisiert werden Die Radaranlage ben tigt Steuerbefehle und gibt wie in Kapitel 2 1 erw hnt zwei Sensorsignale aus welche berpr ft werden m ssen Daf r wird ein Interface verwendet welches als ein USB Optokoppler Relaismodul ausgef hrt sein kann Es dien
111. sschw cher Statt einem fertigen Transportwagen wird eine Eigenentwicklungung aus Aluminiumprofilen verwendet Damit ist die Konstruktion des Motorenpr fstandes fle xibler und g nstiger als der Fertigbau Durch zus tzlichen Fertigungsaufwand w rde die Realisierung mehr Zeit in Anspruch nehmen Unten folgt die Kostenaufstellung 5 Angabe aus dem Datenblatt Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Stromversor California 22531 1X 11 069 00 2250VA 300V 3 25A gungsger t Instruments 2 Festspannungs Voltcraft FSP 2410 98 71 24 29 V DC Ausgangsstrom max 10 A netzger t 3 Laptop DELL Vostro V 1520 359 00 Intel Celeron Processor 900 2 20GHz 800MHz FSB IMB L2 cache 1024 MB Arbeitsspeicher mit 800 MHz DDR2 15 4 Zoll WXGA LED Display mit reflexionsarmer Beschichtung 160 GB Serial ATA Festplatte 5 400 1 min Integriertte GMA X4500 HD Grafikkarte 4 Interface QUANCOM USBOPTORELS 308 21 8 Eing ngen und 8 Relais 12V 30V 5 Transportwagen SMT Eigenbau 419 29 siehe Anhang A4 Summe 12 254 21 Tabelle 3 2 Kostenaufstellung f r VA Variante 2 6Preise Stand 06 05 2010 SIUNVLSAINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAIS T4LIdVN 9I KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 17 3 1 3 Vollautomatische Variante 3 Die Variante 3 stellt ein v llig anderes Konzept dar Als Stromversorgung wird ein Fre quenzumrichter verwendet Dieser kann
112. st sehr klein Die Abbildung 6 5d zeigt eine lineare Darstellung der FFT Analyse Diese stellt das wahre Verh ltnis besser dar KAPITEL 6 EXEMPLARISCHER TEST EINER RADARANLAGE 69 Tek Prevyu F 7 p f Tek Prevu Li 4 i y A 19 6 dB Wis leer ei 27 6 dB Sun JO BX dh A 4 Wi EN ld A 8 95kHz 7 UN I la N IM MF 9 00kHz2 D i D ch1 Ampl i 1 640V N NI V du V m l f Chi 200V a H10 0ms A Chi 5 420V i H10 0ms A Chi 5 420V 2 Aug 2010 2 Aug 2010 10 0dB 2 50kHz 12 60 15 04 34 Mathi 10 0dB 1 25kHz 8 12 60 15 06 17 a Spannung an L1 und N bei ROTI mit FFT bis b FFT in logarithmischer Darstellung bis 12 5KHz 25kHz Tek Prevu HL Tek Prevu CC C y Si A 9 00 dB gi E A 99 0 V i 38 2 dB I 80 0 V A 2 95kHz A 2 95kHz 3 00kHz 3 00kHz Denn Ad all H10 0ms A Chi Z 420V i H10 0ms A Chi 5 420V 2 Aug 2010 2 Aug 2010 10 0 dB 500 Hz W 12 60 15 05 46 50 0 V 1 25kHz 8 12 60 15 07 52 c FFT in logarithmischer Darstellung bis JkHz d FFT in linearer Darstellung bis 12 5kHz Abbildung 6 6 Spannung am Motor des Motorenpr fstandes Die Abbildung 6 6a zeigt die Spannungsamplitude an der Motorseite Diese weist die Cha rakteristika eines PWM Modellierten Signals auf Zus tzlich ist eine FFT Analyse bis zu einer Frequenz von 25kHz abgebildet Auff llig sind die vielen und starken Spannungsver zerrungen Eine bessere Darstellung
113. sung und Bewer tung VDE Verlag GmbH 2004 ISBN 3 8007 2757 9 SENDLINGER Dr A Universal Grossw rterbuch Englisch Deutsch Deutsch Englisch Compact Verlag M nchen 2006 ISBN 3 8174 7637 X 85 LITERATURVERZEICHNIS 86 18 SOLAS SOLAS Carriage Requirements 2004 05 http www theradarreflectorsite org StandardsAndRequirements htm 19 TECHNOLOGIES Agilent User s Guide 2005 05 http cp literature agilent com litweb pdf 01146 92003 pdf 20 TEKTRONIX Serie TDS3000C Benutzerhandbuch 2009 01 http www2 tek com cmswpt madetails lotr ct MA amp cs mur amp ci 15579 amp 1c DEf 21 TKOTZ Klaus Fachkunde Elektrotechnik Verlag Europa Lehrmitte 1999 ISBN 3 8085 3162 2 Anhang A Zus tzliche Informationen ANHANG A ZUS TZLICHE INFORMATIONEN 88 A 1 Informationen zu S Band und X Band c A 1 f Typ Frequenzband nach ITU Frequenzbereich f von SAM Wellenl nge A S Band 2 4GHz 3 05GHz 10MHz 9 836cm 0 0641cm X Band 8 12GHz 9 375GHz 30MHz 3 2cm 0 0205cm Tabelle A 1 Frequenzb nder von S und X Band Die S Bandradaranlage wird auch als Schlecht Wetter Radar bezeichnet 8 Durch die gr ere Wellenl nge gegen ber der X Bandradaranlage kann das Radarkeul durch Wol ken dringen und erm glicht auch bei bedecktem Himmel das Erkennen von Objekten durch Wolkenschichten Nachteil gegen ber der X Bandradaranlage ist die geringere Aufl sung d
114. swahl Minimal und 1 um Parameter F25 und Maximalfrequenz F26 zu aktivieren F25 oberes Frequenzlimit 60 f r 60Hz F26 unteres Frequenzlimit 0 f r OHz Frq Sollwertquelle 3 f r Analog 0 10V H31 Anzahl der Polpaare 2 H72 Anzeige beim Einschalten 11 f r Benutzeranzeige des Parameter H73 H73 Auswahl der Monitoran 0 f r Ausgangsspannung zeige I50 Modus Analogausgang 2 f r Ausgangsspannung Messumformer Jumper J2 J3 auf 1 f r 0 10V am Ausgang Stromw chter Dippschalter SW1 SW2 SW3 SW4 SW5 SW6 SW7 SW8 1 0 0 1 0 1 1 1 f r Messbereich 10A AC f r Ausgangssignal 0 10V Tabelle B 1 ver nderte Parameter Versicherung ber die Selbstst ndigkeit Hiermit versichere ich dass ich die vorliegende Arbeit im Sinne der Pr fungsordnung nach 16 5 ohne fremde Hilfe selbstst ndig verfasst und nur die angegebenen Hilfsmittel be nutzt habe W rtlich oder dem Sinn nach aus anderen Werken entnommene Stellen habe ich unter Angabe der Quellen kenntlich gemacht Hamburg 25 August 2010 Ort Datum Unterschrift 109
115. t als Verbin dungsst ck zwischen der Radaranlage und der Steuerung Dieses ist notwendig um die Steuerung von Kurzschl ssen und hnlichen unerlaubten Betriebszust nden zu sch tzen und die notwendige Steuerspannung von 24V f r die Radaranlage bereit zu schalten F r die Erzeugung der Steuerspannung von 24V wird ein Labornetzger t verwendet Dieses ist kurzschlussfest und ben tigt keine zus tzliche Absicherung Alternativ ist auch die Verwendung eines Festspannungsnetzger tes m glich Mit der vollautomatischen Variante sind somit Bedienungs und Handhabungsfehler auf ein Minimum reduziert Die einzige Fehlerquelle ist nun das fehlerhafte Einstellen des Motorentyps Dies w rde jedoch zu einer ung ltigen Pr fung f hren Somit sind alle Fehlerursachen durch den Bediener beseitigt In Kapitel 3 2 1 3 2 2 und 3 2 3 folgen verschiedene Ausf hrungen eines vollautoma tisierten Pr fablaufes Im Internet sind Hersteller ausfindig gemacht die die in Kapitel 2 2 genannten Anforderrungen erf llen Preise f r die Komponenten wurden beim jeweiligen Hersteller erfragt oder auf Websites von H ndlern bernommen KAPITEL 3 REALISIERUNGSVARIANTEN DES MOTORENPR FSTANDES 13 3 1 1 Vollautomatische Variante 1 Das Stromversorgungsger t ist bei gleichem Leistungsangebot im Vergleich zu anderen Herstellen am g nstigsten Die maximale Leistung der zu pr fenden Motoren betr gt Ik W Ein Anlaufstrom von 10Aist dabei durchaus m glich 1 Daf
116. termodell wa ISAT 1p y t Pulsweiten Modulation mit Sinus Dreieck RR 0 1Meg RL 247 5 LL 6 837 AG Kreis Netzwerk D1 D2 D3 IGBT D121 IGBT2 D13 IGBT3 Di4 U1 VL_L1L2 BE Ei A k L 0 3251 0 318m 0 24 PHASE 0 FA L1 Ri A AN L1 TE E F AL RL1 LL1 ir e It AMPL 0 325k ES E2 L i V PHASE 0 12k L2 R2 C_Gl ttung VG Kreis On t rt ES AMPL 0 325k FRA I PHASE 0 24k L3 R3 Pe se r e d d 0 478m 0 16 VN_LI LN RN K K mem S D4 D5 D6 IGBT4 D15 IGBT5 D16 IGBT6 D17 0 Pulsgenerator AMPL 1 AMPL 0 87 S z2 0 SEH ve a FPEO Let z1 z2 1 z5 0 Z3 1 1 TRIGGER VAL lt SINEI VAL 4 a z6 0 PHASE 0 zimi lt 0 TRIGGERVAL lt SINEZVAL Tyan TRIGGER VAL lt SINE3 VAL RN Gei Kn N ER VAY FA J ei ND ei N Z TRIGGER SINE1 ms a PHASE 0 12k O 21 0 TRIGGER VAL gt SINE1 VAL z4 0 TV1 t1 O O t O O 4 O np z1 0 z2 0 z2 0 z3 0 z3 0 PHASE 0 24k u 25 0 TRIGGER VAL gt SINE2 VAL SH D TRIGGER VAL gt SINE3 VAL er TV5 t1 TV3 t1 SINE3 Abbildung 4 2 Simplorermodell f r einen Frequenzumrichter SAANVILSANQAdNANJOLOW SAA ONNANAISTIVAN rdv 8E 600 Spannung 250 250 500 600 E D ee
117. urch die IGBT s Je gr er der Kon densator im Zwischenkreis dimensioniert ist desto geringer werden diese Stromspitzen Dies liegt an der gr er werdenden Zeitkonstante und der gr eren Kapazit t die Energie der Induktivit ten speichert In Abbildung 4 5 sind der bersicht halber alle Spannungen nochmals dargestellt Zus tz lich ist nun der Effektivwert von Um_PWM dargestellt Dieser berechnet sich durch Um_PWM VG KreisV 228 9V Die zugeh rige Amplitude ist in um_PWM dargestellt und hat einen Wert von 338V Dieses Signal wird mit Hilfe von um_PWM ma VS sin 2r f t gebildet wobei ma der Modulationsgrad m GC ne 1 15 ist KAPITEL 4 REALISIERUNG DES MOTORENPR FSTANDES 41 1000 0 800 0 VG_Kreis V VN LIN VL LIL2N Tk AL DI 1k AN LI 600 0 400 0 laz p 200 0 200 0 400 0 600 0
118. usgef hrt Nach Stand der heutigen Technik besitzen Wechselrichter einen Gleichspan nungszwischenkreis mit einer Induktivit t und einem Kondensator zur Entst rung und Gl ttung Der Wechselrichter arbeitet ausschlie lich mit leistungselektronischen Schaltern blich sind je nach ben tigter Ausgangsleistung MOSFET s oder IGBT s Letztere kommen zum Einsatz wenn hohe Leistungen im Bereich von mehreren 100KW ben tigt werden Dabei geht allerdings die Entwicklung st ndig weiter Mit einer Pulsweitenmodulation erzeugt der Wechselrichter eine ver nderliche Spannung Die H he der resultierenden Ausgangs spannung und deren Frequenz k nnen in weiten Bereichen eingestellt werden Frequen zumrichter erzeugen durch ihre Elektronik starke elektrische St rsignale Diese treten so wohl auf der Motorzuleitung wie auch auf der Netzzuleitung auf Diese St rungen k nnen nicht nur andere Verbraucher st ren sondern auch im Motor zu einer erh hten Isolier stoffbelastung f hren 4 Die Motorzuleitung muss zur Vermeidung von St rabstrahlungen geschirmt werden Daf r werden Sinusfilter zwischen Umrichter und Motor eingesetzt ANHANG A ZUS TZLICHE INFORMATIONEN 91 A 3 2 EMV Problematik Bedingt durch die hohen Wirkungsgrade arbeiten Frequenzumrichter mit steilen Schalt flanken Dadurch wird die Verlustleistung minimiert und die hohen Wirkungsgrade von 98 erzielt Durch das schnelle Umschalten der IGBTs in einer Gr enordnung von wenige
119. usschwingun gen deren Frequenzen ganzzahlige Vielfache n 0 1 2 der Grundfrequenz fl sind Die Grundfrequenz hat die gleiche Periodendauer wie das Gesamtsignal Abbildung 4 1 Diese Komponenten bezeichnet man als Harmonische mit der Ordnungszahl n Durch leis tungselektronische Ger te wie Frequenzumrichter entstehen berwiegend Transiente Dies sind St rimpulse die beim Abschalten von induktiven Lasten entstehen Da sich Schalt kontakte von elektronischen Bauelementen wie zum Beispiel IGBT s nur endlich schnell ffnen k nnen erzeugt die induzierte Spannung in der Induktivit t einen Funken berschlag ber dem ge ffneten Schaltkontakt Nachdem der Stromfluss durch Erl schen des Funkens zusammengebrochen ist bildet sich ber dem Kontakt wiederum eine Spannung die erneut zu einem Funken berschlag f hrt Dieser Vorgang wiederholt sich solange bis die Energie der Induktivit t nicht mehr ausreicht Durch Harmonische und Transiente treten berstr me auf die zur Zerst rung von Kon densatoren im Frequenzumrichter f hren k nnen Durch die berlagerung von Grund und Oberschwingungen k nnen Sicherungen und Schutzrelais bedingt durch berhitzung aus gel st werden Nach DIN VDE 0839 kann der Motorenpr fstand in die Umgebungsklasse 1 eingeordnet werden Dazu z hlen gesch tzte Versorgungen mit niedrigeren Pegeln wie im ffentlichen Versorgungsnetz Labore Schutzeinrichtungen Datenverarbeitung Dies be deutet das Spa
120. wahl der optimalen gesamtnutzenmaximale Alternative 10 Um die unterschiedlichen Varianten bewerten zu k nnen wird eine Nutzwertanalyse durchgef hrt Anhand der Auswahlkriterien wird ein Gewichtungsgrad festgelegt Auto matisierungsgrad Bediensicherheit und Kosten sind wichtige Entscheidungsfaktoren und bekommen die h chste Gewichtung Die Summe der Gewichtung muss eins sein Der Zie lertrag gibt Auskunft in wie weit die Vorgaben erf llt sind Die Zahl zehn stellt dabei die maximale Erf llung der Anforderung dar Das aus der Nutzwertanalyse gewonnene Ergeb nis entscheidet dar ber welche Variante zu favorisieren ist Die endg ltige Entscheidung liegt allerdings beim Bereichsleiter Die Ergebnisse der durchgef hrten Nutzwertanalyse folgen in Tabelle 3 9 3 5 Auswertung der gewonnenen Ergebnisse aus der durchgef hrten Nutzwertanalyse Aus der Nutzwertanalyse geht hervor dass Variante 3 in der vollautomatischen Ausf h rung den gr ten Nutzwert besitzt Die Nutzwerte der halbautomatischen Ausf hrungen sind wesentlich geringer als die der Variante 3 VA Dies liegt daran dass der Grad der Automatisierung zu gering ist und sich dadurch das Gesamtergebnis verschlechtert Die Varianten 1 VA und 2 VA sind zu kostspielig und verhindern somit ein besseres Gesamt ergebnis Als Realisierungsvorschlag gegen ber den Entscheidungstr gern wird daher die Variante 3 VA vorgestellt Um die endg ltigen Kosten ermitteln zu k nnen werden erste Ko
121. werden Es sind drei Radaranlagen sowie die dazugeh rigen einzelnen Motoren erfolgreich gepr ft worden Nach der Inbetriebnah me des Motorenpr fstandes ist der Frequenzumrichter f r die einphasigen Motoren ausge fallen und es konnten keine einphasigen Radaranlagen einer Pr fung unterzogen werden Bis jetzt hat der Hersteller des Frequenzumrichters nicht mitgeteilt was den defekt ver ursacht hat Es sprechen jedoch keine Gr nde gegen eine sp tere erfolgreiche Pr fung der einphasigen Radaranlagen Eine Pr fung aller Radarvarianten wurde aufgrund des Ausfalls des Frequenzumrichters nicht durchgef hrt Des Weiteren sind bis zu diesem Zeitpunkt nicht alle Radarvarianten produziert und somit nicht einem Test unterzogen worden 8 1 Ausblick Aufgrund der knappen Ressourcen des Motorenpr fstandes besteht wenig Raum f r eine sp tere Weiterentwicklung oder Verbesserung wenn sich die Anforderungen an eine Pr fung der Radaranlagen ndern Bis zu diesem Zeitpunkt sind keine Fehler oder Probleme aufgetreten Die Verdrahtung sollte ge ndert werden damit sich die Netzr ckwirkungen reduzieren Abschlie end kann der entwickelte Motorenpr fstand f r die Endpr fung der Radaranlagen verwendet werden und ben tigt keine technischen nderungen 84 Literaturverzeichnis 1 2 3 4 5 10 11 12 13 14 15 16 17 BR DEL Anton Tabellenbuch Mechatronik Verlag Gehlen 2004 ISBN 3 441
122. xBxH 650 x 650 x 1415 150 kg versalwagen 7 Spannungsmess Phoenix MCR VAC UI 0 99 00 Ue 0 370VAC Ausgang 0 4 20mA 0 10V umformer Contact DC Summe 3347 96 Tabelle 3 4 Kostenaufstellung f r HA Variante 1 SPreise Stand 06 05 2010 SIUNVLSANAINAYOLON SAA NALNVISVASDNANIAISTIVAIS TA4LIdVN Ic Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Steuerung SIEMENS TD NEWS BOX 296 31 8 Eing nge davon 4 analog 4 Relaisausg nge LOGO 12 24V 0BA6DE 2 Steuerungs SIEMENS Digitale Erweite 74 97 4 Eing nge 4 Relaisausg nge erweiterung LOGO rung 3 Labornetzger t Voltcraft VLP 1405 PRO 201 11 2 Ausg nge 0 40 V DC 0 5A 3 6V DC max 2A 4 Stelltrans Caroroll amp CMV20 E3 20A 1000 05 4800VA Ue 400V Ua 0 112 Ia 20A formator Meynell Gewicht 85kg 5 Stromw chter Weidm ller WAZ1 CMA 3 161 00 transformatorisch le 0 10 A AC 1 5 10A ac Ausgang 0 4 20mA 0 10V 6 Transportwagen SMT Eigenbau 419 29 siehe Anhang A4 7 Spannungsmess Phoenix MCR VAC UI 0 99 00 Ue 0 370VAC Ausgang 0 4 20mA 0 10V umformer Contact DC Summe 2573 73 Tabelle 3 5 Kostenaufstellung f r HA Variante 2 Preise Stand 06 05 2010 SIUNVLSINAINAYOLON SAA NALNVISVASDNAAIAISTIVAIS TA4LIdVN lt lt Lfd Nr Ger t Hersteller Typ Preis in Merkmale 1 Steuerung SIEMENS TD NEWS BOX

Dokument 1 - Dokumentenserverhosting der SUB

Contents

Download Pdf Manuals

Related Search

Related Contents