
Allen-Bradley 20F11ND027AA0NNNNN
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Der Allen-Bradley 20F11ND027AA0NNNNN ist ein PowerFlex 753 AC-Frequenzumrichter, hergestellt von Allen-Bradley, einer Marke von Rockwell Automation. Dieses Gerät gehört zur PowerFlex 750-Series Produktfamilie und ist für allgemeine industrielle Motorsteuerungsanwendungen ausgelegt. Der PowerFlex 753 bietet eine drehzahlvariable Steuerung für AC-Asynchronmotoren und ist als Mittelklasse-Umrichter positioniert, der innerhalb der 750-Series-Produktlinie ein ausgewogenes Verhältnis zwischen Funktionalität und Kosteneffizienz bietet.
Der 20F11ND027AA0NNNNN ist für einen dreiphasigen 480V AC-Eingang mit einem Ausgangsstrennwert von 27 Ampere konfiguriert, was einer Motorleistung von ca. 15 kW (20 HP) entspricht. Der Umrichter verfügt standardmäßig über einen integrierten EtherNet/IP-Kommunikationsport, der eine direkte Integration in Logix-basierte Steuerungssysteme ohne zusätzliches Kommunikationsmodul ermöglicht. Er unterstützt mehrere Steuermodi, darunter V/Hz, sensorlose Vektorregelung und geschlossene Vektorregelung mit Encoder-Rückmeldung. Das Gerät umfasst eine Safe-Torque-Off (STO)-Sicherheitsfunktion, einen integrierten EMV-Filter und unterstützt optionale E/A- und Rückmeldungserweiterungen über interne Optionskartensteckplätze.
Der PowerFlex 753-Umrichter wird in Branchen wie Materialhandhabung, Wasser- und Abwasserbehandlung, Lebensmittel- und Getränkeverarbeitung, HLK und allgemeiner Fertigung weit verbreitet eingesetzt. Er wird häufig zur Steuerung von Förderbändern, Pumpen, Lüftern, Kompressoren und Mischern verwendet, bei denen ein variabler Drehzahlbetrieb die Prozesseffizienz verbessert und den Energieverbrauch senkt. Seine native EtherNet/IP-Konnektivität und die Kompatibilität mit Rockwell Automation Studio 5000 und Connected Components Workbench machen ihn gut geeignet für die Integration in bestehende Allen-Bradley-Steuerungsarchitekturen.
Technische Spezifikationen
| Baureihe/Produktfamilie | PowerFlex 750-Series (PowerFlex 753) |
|---|---|
| Eingangsspannung | 480V AC, dreiphasig |
| Eingangsspannungsbereich | 342 – 528V AC |
| Eingangsfrequenz | 47 – 63 Hz |
| Ausgangsstrom (Dauerbetrieb) | 27 A |
| Leistungsangabe | 15 kW (20 HP) |
| Ausgangsfrequenzbereich | 0 – 500 Hz |
| Steuerungsart | V/Hz, sensorlose Vektorregelung, geschlossene Vektorregelung |
| Kommunikationsschnittstelle | EtherNet/IP (integriert) |
| Sicherheitsfunktionen | Safe Torque-Off (STO), SIL 2 / PLd |
| Rückmeldungsschnittstelle | Inkrementalgeber (über Optionskarte) |
| Betriebstemperatur | 0 – 50 Grad C (mit Derating oberhalb 40 Grad C) |
| Lagertemperatur | -40 – 70 Grad C |
| Relative Luftfeuchtigkeit | 5 – 95 % nicht kondensierend |
| IP-/Schutzart | IP20 / NEMA Type 1 |
| Zertifizierungen | UL, cUL, CE, RCM |
| Montage | Schalttafeleinbau |
Häufige Fehlercodes
- Fault Code 2
- Hilfseingangsfehler. Der Hilfseingangsverriegelungskreis wurde geöffnet, was darauf hinweist, dass über den Hilfseingangsanschluss eine externe Fehlerbedingung ausgelöst wurde.
Überprüfen Sie die Verdrahtung und den Status des am Hilfseingangsanschluss angeschlossenen Geräts. Beheben Sie die externe Fehlerbedingung und setzen Sie den Umrichter zurück. - Fault Code 12
- HW-Überstromfehler. Der Ausgangsstroms des Umrichters hat den Hardware-Überstrom-Auslöseschwellenwert überschritten, was typischerweise durch einen Kurzschluss oder eine schwere Motorüberlastung verursacht wird.
Überprüfen Sie Motor und Ausgangsverdrahtung auf Kurzschlüsse oder Erdschlüsse. Stellen Sie sicher, dass die Motorlast innerhalb der Umrichternenndaten liegt. Prüfen Sie den Motor auf mechanische Überlastbedingungen. - Fault Code 13
- Erdschlussfehler. Am Umrichterausgang wurde ein Erdschluss erkannt, der auf Kriechstrom zur Erde vom Motor oder der Ausgangsverdrahtung hinweist.
Trennen Sie den Motor und prüfen Sie den Isolationswiderstand der Ausgangsverdrahtung gegen Erde. Prüfen Sie die Motorwicklungen auf Isolationsversagen. Ersetzen Sie beschädigte Kabel oder den Motor nach Bedarf. - Fault Code 25
- Umrichter-Übertemperaturfehler. Die Kühlkörpertemperatur des Umrichters hat den maximal zulässigen Grenzwert überschritten, was auf unzureichende Kühlung oder übermäßige Umgebungstemperatur hinweist.
Prüfen Sie, ob die Kühlventilatoren in Betrieb sind und der Luftstrom ungehindert ist. Stellen Sie sicher, dass die Umgebungstemperatur innerhalb der Spezifikation liegt. Reinigen Sie die Kühlkörperrippen, falls sie verstopft sind. Prüfen Sie auf übermäßige Last, die einen hohen Ausgangsstrom verursacht. - Fault Code 33
- Fehler bei automatischen Neustartversuchen. Der Umrichter hat nach einem Fehler die maximale Anzahl automatischer Neustartversuche ohne erfolgreichen Betrieb durchgeführt und ist gesperrt.
Identifizieren und beheben Sie den zugrunde liegenden Fehler, der die wiederholten Neustarts verursacht hat. Setzen Sie den Umrichter nach Behebung der Grundursache manuell zurück. Überprüfen Sie die Fehlerwarteschlange auf den auslösenden Fehlercode. - Fault Code 38
- Phasenausfallsfehler. Es wurde der Ausfall einer oder mehrerer Eingangs-AC-Versorgungsphasen erkannt, was zu einem unausgewogenen Betrieb und möglichen Schäden am Umrichter führen kann.
Prüfen Sie die eingehende dreiphasige Versorgungsspannung an allen drei Eingangsanschlüssen. Prüfen Sie Eingangsicherungen, Schütze und Versorgungsverdrahtung auf Unterbrechungen. Stellen Sie die symmetrische Dreiphasenversorgung wieder her, bevor Sie den Betrieb aufnehmen. - Fault Code 71
- Safe-Torque-Off (STO)-Fehler. Die Safe-Torque-Off-Funktion wurde aktiviert und hat die Gate-Ansteuersignale der Ausgangsleistungsbauelemente entfernt.
Stellen Sie sicher, dass die STO-Eingangssignale korrekt verdrahtet sind und sich der Sicherheitskreis im richtigen Betriebszustand befindet. Prüfen Sie die Sicherheitsrelais- oder Sicherheitssteuerungsausgänge, die die STO-Anschlüsse versorgen. Setzen Sie den Umrichter zurück, nachdem sichere Bedingungen bestätigt wurden. - Fault Code 81
- EtherNet/IP-Kommunikationsverlustfehler. Der Umrichter hat innerhalb des konfigurierten Timeout-Zeitraums die Kommunikation mit dem EtherNet/IP-Netzwerkcontroller oder -Scanner verloren.
Prüfen Sie die EtherNet/IP-Kabelverbindungen und den Status des Netzwerk-Switches. Stellen Sie sicher, dass die Steuerung im Run-Modus ist und der Umrichter korrekt im E/A-Baum konfiguriert ist. Prüfen Sie die IP-Adresseinstellungen des Umrichters und die Netzwerktopologie auf Fehler.
Häufig gestellte Fragen
Wie hoch ist der Ausgangsstrom und die PS-Leistung des 20F11ND027AA0NNNNN?
Der 20F11ND027AA0NNNNN ist für einen kontinuierlichen Ausgangsstrom von 27 Ampere ausgelegt, was einem Motor mit 15 kW (20 HP) bei 480V AC dreiphasig entspricht.
Verfügt der PowerFlex 753 20F11ND027AA0NNNNN über einen integrierten EtherNet/IP-Port?
Ja, der PowerFlex 753 verfügt standardmäßig über eine integrierte Dual-Port-EtherNet/IP-Kommunikationsschnittstelle, die eine direkte Verbindung zu Logix-basierten Steuerungen ohne zusätzliches Kommunikationsmodul ermöglicht.
Welche Sicherheitsfunktion wird von diesem Umrichter unterstützt?
Der 20F11ND027AA0NNNNN unterstützt die Safe-Torque-Off (STO)-Sicherheitsfunktion, die nach SIL 2 und PLd bewertet ist. Diese Funktion entfernt die Gate-Ansteuersignale der Ausgangsleistungsbauelemente, ohne die Hauptspannung vom Umrichter zu trennen.
Kann der PowerFlex 753 für die geschlossene Vektorregelung mit einem Encoder verwendet werden?
Ja, die geschlossene Vektorregelung mit Encoder-Rückmeldung wird unterstützt. Eine Encoder-Rückmeldungs-Optionskarte muss in einem der internen Optionskartensteckplätze installiert werden, um diese Funktionalität zu aktivieren.
Welche Software wird zur Konfiguration und Programmierung des PowerFlex 753 verwendet?
Der PowerFlex 753 kann mit Rockwell Automation Studio 5000 Logix Designer für integrierte Logix-Projekte oder mit Connected Components Workbench für die eigenständige Konfiguration eingerichtet werden. Die Tools DriveExecutive und DriveObserver können ebenfalls für die Parameterverwaltung und Diagnose verwendet werden.
Fehlerbehebung
Umrichter zeigt sofort beim Startbefehl einen Erdschlussfehler (Fehlercode 13) an
Trennen Sie die Motorkabel von den Umrichterausgangsanschlüssen T1, T2, T3 und versuchen Sie, den Umrichter im Leerlauf zu betreiben. Wenn der Fehler verschwindet, liegt der Fehler im Motor oder in der Ausgangsverdrahtung. Messen Sie den Isolationswiderstand von jeder Ausgangsphase gegen PE-Erde mit einem Isolationsmessgerät.
Ersetzen Sie beschädigte Motorausgangskabel, wenn der Isolationswiderstand unter den zulässigen Grenzwerten liegt. Wenn die Motorwicklungen einen niedrigen Isolationswiderstand aufweisen, muss der Motor neu gewickelt oder ersetzt werden. Stellen Sie sicher, dass die Kabelabschirmung nur an einem Ende korrekt aufgelegt ist.
Umrichter schaltet ein, aber EtherNet/IP-Kommunikation mit der Steuerung kann nicht hergestellt werden
Überprüfen Sie die IP-Adresse des Umrichters über das integrierte HIM oder Parameter P-IN Port 1 IP Address. Stellen Sie sicher, dass IP-Adresse, Subnetzmaske und Gateway korrekt konfiguriert sind und zum Netzwerksegment passen. Bestätigen Sie, dass das EtherNet/IP-Kabel angeschlossen ist und die Link-LED am Umrichterport aktiv ist.
Beheben Sie IP-Adresskonflikte oder Fehlkonfigurationen mit Connected Components Workbench oder dem HIM. Stellen Sie sicher, dass das Umrichtermodul mit übereinstimmenden Electronic-Keying-Einstellungen korrekt zur E/A-Konfiguration der Steuerung in Studio 5000 hinzugefügt wurde. Ersetzen Sie das Ethernet-Kabel, wenn die Link-LED nicht leuchtet.
Umrichter löst im Normalbetrieb auf Übertemperatur aus (Fehlercode 25)
Prüfen Sie die Kühlkörpertemperatur über die Umrichterparameterüberwachung. Überprüfen Sie den Betrieb des Kühlventilators, indem Sie auf Geräusche achten und den Luftstrom am Kühlkörper prüfen. Messen Sie die Umgebungstemperatur im Schaltschrank und vergleichen Sie diese mit dem Basiswert von 40 Grad C.
Reinigen Sie die Kühlkörperrippen mit Druckluft, wenn sie staubverstopft sind. Ersetzen Sie den internen Kühlventilator, wenn er nicht läuft oder langsam läuft. Fügen Sie eine zusätzliche Schaltschranklüftung oder Klimatisierung hinzu, wenn die Umgebungstemperatur die Spezifikation überschreitet. Wenden Sie Derating an, wenn der Betrieb bei einer Umgebungstemperatur über 40 Grad C erfolgt.
Motor läuft, aber die Drehzahl stimmt nicht mit dem Sollwertvorgabe überein
Prüfen Sie den Sollwertquellen-Parameter, um zu bestätigen, dass der korrekte Referenzeingang ausgewählt ist (EtherNet/IP, Analogeingang oder Festdrehzahl). Messen Sie den Analogeingangssignalpegel an den Umrichteranschlüssen, wenn eine analoge Referenz verwendet wird. Überprüfen Sie die Mindest- und Höchstfrequenzparameter auf falsche Skalierung.
Korrigieren Sie den Sollwertquellen-Parameter entsprechend der beabsichtigten Steuerungsmethode. Kalibrieren Sie die Analogeingang-Skalierungsparameter neu, wenn der Analogsignalbereich nicht mit dem konfigurierten Eingangsbereich übereinstimmt. Überprüfen Sie mithilfe der Umrichter-Diagnoseparameter, ob der von der Steuerung vorgegebene Sollwert korrekt ist.
Safe-Torque-Off (STO)-Fehler (Fehlercode 71) verhindert den Betrieb des Umrichters
Prüfen Sie die STO-Eingangsanschlüsse auf der Umrichtersteuerplatine. Messen Sie die an den STO-Eingangsanschlüssen anliegende DC-Spannung. Die STO-Funktion erfordert ein gültiges 24V DC-Signal an beiden STO-Eingangskanälen, damit der Umrichter betrieben werden kann. Prüfen Sie den Sicherheitsrelais- oder Sicherheitssteuerungsausgang, der den STO-Kreis versorgt.
Stellen Sie das 24V DC-Signal an beiden STO-Eingangskanälen wieder her, indem Sie sicherstellen, dass sich der Sicherheitskreis im betriebsbereiten Zustand befindet. Prüfen Sie Sicherheitsrelaiskontakte und Verdrahtungskontinuität zu den STO-Anschlüssen. Wenn das Sicherheitsgerät ausgelöst hat, identifizieren und beheben Sie das Sicherheitsereignis, bevor Sie den STO-Kreis wieder aktivieren und den Umrichter zurücksetzen.
| Zustand | Reparatur, Gebraucht, Renoviert, Neu im Karton (versiegelt) |
|---|
Häufige Mängel
Zu den häufigsten Fehlern in einem Allen-Bradley 20F11ND027AA0NNNNN gehören:
Stromversorgungsprobleme
- Keine Spannung / Umrichter startet nicht
- Durchgebrannte Sicherungen
- Defekte Gleichrichterbrücke
- Beschädigte Zwischenkreis-Kondensatoren
- Defekte IGBT- oder MOSFET-Leistungsmodule
- Über- oder Unterspannungsfehler
Steuerungs- & Elektronikfehler
- Defekte Steuerplatine (PCB)
- Firmware- oder Speicherprobleme (EEPROM)
- Kommunikationsfehler mit SPS oder Feldbus (Profibus, Modbus, EtherCAT, CANopen)
- Defekte Ein- oder Ausgänge
- Gate-Treiber-Ausfälle
Motorsteuerungsprobleme
- Kein Motoranlauf / keine Ausgangsspannung
- Unstabile Drehzahlregelung
- Kein Drehmoment
- Fehler beim Beschleunigen oder Abbremsen
- Encoder- oder Rückmeldefehler
Thermische Probleme
- Überhitzung durch defekte Lüfter
- Defekte Temperatursensoren (NTC/PTC)
- Schlechte Wärmeabfuhr (defekter Kühlkörper)
Mechanische & Umweltschäden
- Lose oder verbrannte Steckverbinder
- Unterbrochene Leiterbahnen
- Korrosion oder Feuchtigkeitsschäden
- Verschmutzung durch Öl, Staub oder Schmutz
- Kalte / gebrochene Lötstellen
Fehlercodes & Alarme
- Überstromfehler (OC)
- Erdschluss / Isolationsfehler
- Kurzschluss
- Überlast des Motors oder Umrichters
- Über- oder Unterspannungsabschaltung
- Phasenausfall oder Phasenungleichgewicht
- Defekter Brems-Chopper oder Bremswiderstand
- EMV-/RFI-Filterfehler
Andere
- Display- oder HMI-Defekt
- Steuertasten oder Tastenfeld funktionieren nicht
- Parameter nicht mehr lesbar oder verloren
- Probleme mit dem Bremswiderstand (Bremschopper defekt)
- Interne Relais/Schütze defekt
- EMI/RFI-Störungen aufgrund defekter Filter
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