Beschreibung
Zur Steuerung von Motordrehzahl und Drehmoment in anspruchsvollen industriellen Anwendungen fungiert der Mitsubishi Electric FR-D720-5.5K als zuverlässiger kompakter Mikroantrieb innerhalb der FR-D700-Serie. Dieser digitale 5,5-kW-Umrichter für dreiphasige 200-V-Anwendungen bietet dank der fortschrittlichen Magnetflussvektorregelung eine außergewöhnlich präzise Motorsteuerung und eignet sich damit ideal für Verpackungs-, Förder- und Verarbeitungsmaschinen. Seine äußerst kompakte Bauform ermöglicht die Montage direkt nebeneinander, um die Platzeffizienz im Schaltschrank zu maximieren, während die integrierte Modbus-RTU-Kommunikation eine nahtlose Integration in werkseitige Automatisierungsnetzwerke gewährleistet.
Funktionen
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Magnetflussvektorregelung: Erzielt ein zuverlässiges Anlaufdrehmoment von 150 % bei extrem niedrigen Drehzahlen (1 Hz) für hohe Anlauflasten.
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Integrierter sicherer Stopp: Bietet Not-Aus-Funktionen gemäß EN ISO 13849-1 Kategorie 3 / PLd für zuverlässige Maschinenverriegelungen.
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Integriertes Modbus RTU: Steuerung und Überwachung der Umrichterparameter über ein standardmäßiges RS-485-Seriennetzwerk mittels der integrierten RJ45-Schnittstelle.
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Steuerklemmen mit Federkraftanschluss: Hochzuverlässige, vibrationsfeste Verdrahtungsanschlüsse, die die Inbetriebnahmezeit verkürzen.
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Energiesparmodus: Eine fortschrittliche Erregerregelung optimiert den Motorstrom dynamisch entsprechend dem Lastbedarf.
Anwendungen
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Förderanlagen: Präzise Steuerung der Beschleunigung und Verzögerung für Materialtransportlinien.
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Pumpen und Ventilatoren: Durchflussregelung und Energieoptimierung in HLK- und Kühlkreisläufen.
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Verpackungsanlagen: Regelung der variablen Drehzahl für kontinuierliche Zuführ- und Verpackungssysteme.
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Werkzeugmaschinen: Spindel- und Vorschubgeschwindigkeitsregelung für automatisierte Produktionsmaschinen.
Tabelle der technischen Daten
| Spezifikationsparameter |
Wert / Nennwert |
| Hersteller |
Mitsubishi Electric |
| Modellnummer |
FR-D720-5.5K |
| Serienname |
FR-D700-Serie (FR-D720) |
| Eingangsspannungsklasse |
Dreiphasig 200 V bis 240 V AC, 50/60 Hz |
| Umrichterleistung |
5,5 kW (7,5 HP) |
| Nennausgangsstrom |
24,0 A |
| Steuerungsverfahren |
V/F-Steuerung, magnetflussvektorbasierte Steuerung für allgemeine Anwendungen |
| Gehäuseklasse |
IP20 (offene Bauform) |
| Kommunikationsanschluss |
RS-485 (Modbus RTU / PU-Anschluss) |
| Empfohlene MCCB-Nennleistung |
50 A (ohne Drossel) / 40 A (mit Drossel) |
| Kompatibler Leistungsschütz |
S-N20, S-N21 |
| Betriebstemperatur |
-10 bis +50 °C (nicht gefrierend) |
| Nettogewicht |
3,6 kg |
| Versandgewicht (berechnet) |
6,0 kg (einschließlich kundenspezifischer Schutzverpackung) |
Anschlüsse und Schnittstellen
| Steuerklemme |
Funktions-/Schaltungszuweisung |
| STF |
Befehl für Vorwärtslauf (EIN zum Vorwärtslauf, AUS zum Stoppen) |
| STR |
Befehl für Rückwärtslauf (EIN zum Rückwärtslauf, AUS zum Stoppen) |
| SD |
Gemeinsame Klemme für Kontakteingänge (vom gemeinsamen Steueranschluss galvanisch getrennt) |
| 10 |
Frequenzeinstellung Stromversorgung (+5 V DC, zulässige Last 10 mA) |
| 2 |
Spannungseingang für die Frequenzeinstellung (analoger Eingang 0 bis 5 V DC oder 0 bis 10 V DC) |
| 5 |
Gemeinsames Bezugspotenzial für die Frequenzeinstellung |
Empirische technische Erkenntnisse
Alternative Modelle und Kompatibilität
Der FR-D720-5.5K ist der direkte mechanische und funktionale Ersatz für die ältere Baureihe FR-S520-5.5K. Beim Umrüsten beachten, dass sich die Anordnung der Steuerklemmen geringfügig unterscheidet. Die Standard-Parameterzuordnung muss überprüft werden, insbesondere im Hinblick auf die Einstellungen der Klemmenzuordnung (Pr. 178 bis Pr. 182), falls die ältere Anwendung benutzerdefinierte externe Logikverriegelungen verwendet hat.
Anwendungsfallen und technische Hinweise
Beim kontinuierlichen Betrieb mit hohem Drehmoment und niedrigen Drehzahlen laufen Standard-Asynchronmotoren aufgrund der verringerten Drehzahl des internen Lüfters heißer. Zum Schutz des Motors überprüfen, dass Parameter 9 (elektronisches thermisches O/L-Relais) so konfiguriert ist, dass er zur Kennlinie eines Standard- oder Konstantdrehmomentmotors passt. Bei Lasten mit hoher Trägheit, etwa großen Abluftventilatoren, kann eine schnelle Verzögerung regenerative Überspannungsauslösungen (E.OV3) verursachen. Eine ausreichende Verzögerungszeit (Pr. 8) konfigurieren oder eine externe Bremseinheit und einen Bremswiderstand installieren und dabei sicherstellen, dass Parameter 30 aktiviert ist, damit die generatorische Energie absorbiert werden kann.
Tipps zur Inbetriebnahme und Verdrahtung
Die nach vorne gerichtete RJ45-Buchse ist kein Ethernet-Anschluss. Sie ist ein dedizierter serieller RS-485-Kommunikationsanschluss für die PU (Parameter Unit) und die Modbus-RTU-Kommunikation. Das direkte Anschließen eines aktiven Ethernet-Kabels von einem Switch oder Router an diesen Anschluss beschädigt den internen Transceiver. Für eine zuverlässige, störungsfeste Kommunikation über größere Entfernungen ausschließlich geschirmte Twisted-Pair-Kabel verwenden und den Schirm strikt auf der Controllerseite erden.
Installationsrichtlinien
WICHTIGER WARNHINWEIS:
Vor Beginn von Installations-, Verdrahtungs- oder Wartungsarbeiten sicherstellen, dass die gesamte AC-Netzversorgung getrennt und gegen Wiedereinschalten gesichert ist. Mindestens 10 Minuten warten, damit sich die internen Gleichspannungs-Zwischenkreiskondensatoren vollständig entladen. Vor dem Berühren der Klemmen überprüfen, dass die Ladeanzeige-LED an der Frontanzeige vollständig erloschen ist.
1
Den Frequenzumrichter senkrecht auf einer flachen, stabilen Metallrückwand in einem geschlossenen Gehäuse montieren. Oben und unten am Gerät einen Mindestabstand von 50 mm einhalten, damit die Luftzirkulation durch den internen Lüfter nicht behindert wird.
2
Die eingehende dreiphasige 200–240-V-AC-Stromversorgung an die Klemmen R/L1, S/L2 und T/L3 anschließen. Die dreiphasigen Motorleitungen an die Klemmen U, V und W anschließen. AC-Stromversorgungsleitungen nicht an die Ausgangsklemmen U, V und W anschließen, da dies den Frequenzumrichter zerstört.
3
Erdungspfade überprüfen. Den primären Erdungsanschluss des Frequenzumrichters über ein Erdungsband mit niedriger Impedanz mit der Haupterdungsschiene des Unterverteilers verbinden. Separate Leitungswege für Stromversorgungsleitungen und Niederspannungs-Steuersignale beibehalten, um elektromagnetische Störungen zu minimieren.