OBR USN PC3XX instrukcja obsługi POLSKI Producent: OBR USN Model: PC3XX Jezyk: POLSKI
PRODUKCJA, SPRZEDAŻ, URUCHAMIANIE, SERWIS, APLIKACJE
OŚRODEK BADAWCZO ROZWOJOWY
URZĄDZEŃ STEROWANIA NAPĘDÓW
87-100 Toruń, ul.Batorego 107
Tel.(0-56)6234021 do 6234024;
Fax.(0-56)6234425; 6232535
http://www.obrusn.torun.pl
E-mail:obrusn@obrusn.torun.pl
PRZEMIENNIKI
CZĘSTOTLIWOŚCI
SERII freqvar
freqvar
PC 303N(H) ÷ PC 330N(H)
PC 405 ÷ 440
OBRUSN TORUN
NAPED AC v2.20
GOTOWY
START
PRACA
STOP
PODRĘCZNIK OBSŁUGI
09.04/OT-002/04
v.2.26
2
SPIS TREŚCI
1.
BEZPIECZEŃSTWO.................................................................................... 7
WYMAGANIA ....................................................................................................... 7
Użytkownicy przemienników.................................................................................... 7
Zakres zastosowań .................................................................................................... 7
Personel..................................................................................................................... 7
ZAGROŻENIA ........................................................................................................ 8
Ograniczenia aplikacyjne .......................................................................................... 8
Ryzyko związane z użytkowaniem napędów ............................................................ 8
Osłony ....................................................................................................................... 9
Izolacja ochronna ...................................................................................................... 9
Wyłączniki różnicowe RCD...................................................................................... 9
2.
INFORMACJE I CZYNNOŚCI WSTĘPNE.......................................... 10
WPROWADZENIE ................................................................................................ 10
PRZEGLĄD WYPOSAŻENIA .................................................................................. 10
PAKOWANIE I PRZECHOWYWANIE ...................................................................... 11
PODRĘCZNIK ...................................................................................................... 11
PIERWSZE KROKI ................................................................................................ 11
3.
CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA PRZEMIENNIKA ......................... 13
OZNACZENIE PRZEMIENNIKA ............................................................................. 13
Oznaczenie europejskie.................................................................................. 13
PRZEMIENNIKI CZĘSTOTLIWOŚCI SERII FREQVAR - CHARAKTERYSTYKA
OGÓLNA. ............................................................................................................ 14
ROZMIESZCZENIE ELEMENTÓW NA OBUDOWIE ................................................... 14
CHARAKTERYSTYKA TECHNICZNA PRZEMIENNIKÓW ........................................ 15
PODSTAWY DZIAŁANIA ...................................................................................... 16
4.
INSTALACJA PRZEMIENNIKA ............................................................. 19
MONTAŻ MECHANICZNY ................................................................................... 19
INSTALACJA ELEKTRYCZNA ............................................................................... 20
Wspornik przepustów kablowych ................................................................... 20
Wymagania na przepusty kablowe................................................................. 21
Uziemienie ochronne PE
...................................................................... 21
PODŁĄCZENIE OBWODU MOCY ........................................................................... 23
B
B
Zaciski obwodów mocy .......................................................................................... 24
Montaż przewodów mocy ....................................................................................... 24
PODŁĄCZENIE OBWODÓW STEROWANIA............................................................. 25
3
Opis sygnałów sterujących..................................................................................... 26
WARUNKI ŚRODOWISKOWE ...................................................................... 29
SILNIK.............................................................................................................. 29
OKABLOWANIE ............................................................................................. 30
Uziemienie ..................................................................................................... 30
Zabezpieczenia obwodów zasilających.......................................................... 31
OCHRONA PRZECIWZAKŁÓCENIOWA..................................................... 31
Filtry .............................................................................................................. 31
Uziemianie ekranów i przemienników ........................................................... 33
Rozmieszczenie elementów............................................................................. 34
Uziemianie szaf sterowniczych ...................................................................... 35
HAMOWANIE DYNAMICZNE SILNIKA ..................................................... 36
Na czym polega hamowanie dynamiczne....................................................... 36
Kiedy potrzebne jest hamowanie dynamiczne?.............................................. 37
Dobór rezystora hamującego......................................................................... 39
Minimalne parametry dla rezystorów hamowania ........................................ 40
Zewnętrzny filtr EMC na dopływie zasilania.......................................................... 41
Filtr EMC na odpływie do silnika ........................................................................... 42
Stycznik na wyjściu................................................................................................. 42
Systemy monitoringu upływności/zwarć doziemnych ............................................ 42
Dławiki na dopływie zasilania (wejściowe) ............................................................ 43
Dławik na wyjściu silnikowym przemiennika (wyjściowy).................................... 43
5.
PODSTAWOWA PROCEDURA URUCHOMIENIOWA ...................... 44
SPRAWDZANIE INSTALACJI ....................................................................... 44
6.
USTAWIANIE PARAMETRÓW - OPROGRAMOWANIE.................. 47
UŻYWANIE WYNOŚNEGO CYFROWEGO PANELU
PROGRAMUJĄCEGO (CPP)........................................................................... 47
Podstawowe funkcje cyfrowego panelu programującego.............................. 48
Podłączenie CPP do przemiennika. ............................................................... 48
Mocowanie CPP ............................................................................................ 49
PULPIT STERUJĄCY ..................................................................................... 49
Opis przycisków sterujących.......................................................................... 50
Wskaźniki świetlne - Diody LED.................................................................... 50
DIAGNOSTYKI. ........ 51
STRUKTURA KATALOGU PARAMETRÓW I
ZAP - zapis nastaw do pamięci nieulotnej .................................................... 52
P1 – prędkość minimalna [PRĘDKOŚĆ MIN] ............................................ 52
P2 – prędkość maksymalna [PRĘDKOŚĆ MAX].......................................... 52
P3 - szybkość rozruchu [SZYBK.ROZRUCHU] ............................................ 52
P4 – szybkość hamowania [SZYBK.HAMOWANIA] ..................................... 53
4
P5 - forsowanie napięciem –
zwiększenie momentu rozruchowego
[FORSOW.NAPIĘCIA].................................................................................. 53
P6 – częstotliwość podstawowa
[CZĘST.PODSTAW.] ............. 54
P7 – charakterystyka U/f [CHARAKTER.U/F] ............................................ 54
P8 – Auto Start – automatyczne rozpoczynanie
pracy po zaniku
napięcia zasilania
[AUTOM.START] ................................................. 55
P9 - częstotliwość graniczna
[CZĘST.GRANICZNA] ............ 55
P10 – rodzaj sygnału analogowego
[WEJŚCIE ANALOG] 55
P11- wybór sposobu zatrzymania
[SPOSÓB ZATRZYM.] ...... 56
P12 – stabilizacja [STABILIZACJA] ........................................................... 57
P13- kompensacja poślizgu [KOMP.POŚLIZGU]........................................ 57
P14- maksymalny prąd silnika
[OGRANICZ. PRĄDU],
[MAKS.PRĄD SILN.] .................................................................................... 57
P15- ustalenie charakterystyki przeciążeniowej
I*T
[OGRANICZ. PRĄDU], [ZABEZPIECZ. I*T] .............................................. 58
P16 – limit czasu I*T
[OGRANICZ.PRĄDU], [LIMIT CZASU I*T]
....................................................................................................................... 58
d1- częstotliwość [CZĘSTOTLIWOŚĆ] ....................................................... 59
d2- zadawanie zdalne [ZADAWANIE ZDALNE] .......................................... 59
d3 – prąd silnika [PRĄD SILNIKA] ............................................................ 59
d4 – moment obciążenia [MOMENT OBCIĄŻ.].......................................... 60
d5 – napięcie zasilania [NAPIĘCIE ZASIL.] .............................................. 60
d6 – napięcie silnika [NAPIĘCIE SILNIKA]............................................... 60
d7 – zabezpieczenie I*T [ZABEZPIECZ. I*T]............................................. 60
d8 – sygnał wejścia PID [SYGNAŁ WEJ. PID]........................................... 60
POWRÓT DO NASTAW FABRYCZNYCH ................................................... 60
STEROWANIE LOKALNE ............................................................................. 61
KOMUNIKATY ALARMOWE ....................................................................... 62
7.
OKRESOWA KONSERWACJA I NAPRAWA....................................... 63
OKRESOWA KONSERWACJA ................................................................................ 63
NAPRAWA .......................................................................................................... 63
Zachowanie aplikacji w pamięci stałej .......................................................... 63
Zwrot napędu do OBRUSN Toruń ................................................................. 63
Likwidacja napędu – dyspozycje materiałowe............................................... 63
Pakowanie ........................................................................................................... 64
8.
PARAMETRY TECHNICZNE.................................................................. 65
ZASILANIE 220V/50Hz .................................................................................... 65
ZASILANIE 3x380V/50Hz ................................................................................ 66
PARAMETRY WYJŚCIOWE DLA SILNIKA 3x220V ................................ 66
5
PARAMETRY WYJŚCIOWE DLA SILNIKA 3x380V ................................ 67
9.
CERTYFIKACJA PRZEMIENNIKA....................................................... 68
WYMAGANIA NA ZGODNOŚĆ Z EMC.................................................................. 68
Minimalizacja promieniowania ..................................................................... 68
Uziemienie ..................................................................................................... 69
Podłączenie uziemienia (PE).................................................................................. 69
Połączenie uziemienia (EMC)................................................................................. 69
Wymagania na oprzewodowanie ................................................................... 69
Projektowanie połączeń kablowych ........................................................................ 69
Długość maksymalna przewodu silnikowego ......................................................... 70
Opcje instalacyjne EMC ................................................................................ 71
Ekranowanie i uziemianie (montaż naścienny, klasa A) ......................................... 71
Ekranowanie i uziemianie (montaż szafkowy, klasa B) .......................................... 71
Jeden przemiennik – jeden silnik ........................................................................ 72
Jeden przemiennik – kilka silników .................................................................... 72
Gwiazda przewodów uziemienia............................................................................. 72
Wyposażenie wrażliwe na zakłócenia ..................................................................... 74
WYMAGANIA NA ZGODNOŚĆ Z NORMAMI UL..................................................... 75
Półprzewodnikowe zabezpieczenie przeciążeniowe silnika.................................... 75
Parametry zwarciowe .............................................................................................. 75
Półprzewodnikowe zabezpieczenie zwarciowe....................................................... 75
Zalecane zabezpieczenia w obwodach związanych................................................. 76
Częstotliwość podstawowa silnika .......................................................................... 76
Temperatura przewodów......................................................................................... 76
Oznakowanie końcówek przewodów montażowych............................................... 76
Zalecane przekroje przewodów wg ISO.................................................................. 76
Bezpieczniki na zasilaniu napędu............................................................................ 77
Zaciski uziemienia instalacji ................................................................................... 77
Temperatura otoczenia w warunkach pracy ............................................................ 78
Modele do bezpośredniego montażu naściennego .................................................. 78
DYREKTYWY EUROPEJSKIE I ZNAK CE ............................................................... 78
Znak CE zgodny z dyrektywą na urządzenia niskiego napięcia..................... 78
Znak CE na kompatybilność elektromagnetyczną – kwestie odpowiedzialności
....................................................................................................................... 79
Wymagania prawne na znak CE .................................................................... 79
Występowanie o nadanie znaku CE pod względem EMC....................................... 80
ZGODNOŚĆ Z EMC............................................................................................. 81
Zastosowane normy ....................................................................................... 81
Normy przedmiotowe na napędy czy normy podstawowe? .................................... 81
Normy podstawowe (ogólne) .............................................................................. 82
10.
UWAGI UŻYTKOWE ............................................................................ 86
UWAGI OGÓLNE ............................................................................................ 86
6
Charakterystyka momentu dla standardowego silnika. ................................. 86
Charakterystyka dopuszczalnego momentu obciążenia ciągłego silnika z
uwzględnieniem skuteczności chłodzenia..................................................... 87
MINIMALNE WYMAGANIA PRZYŁĄCZENIOWE. ................................. 87
SILNIKI SYNCHRONICZNE .......................................................................... 88
SILNIKI Z HAMULCAMI.............................................................................. 89
ZASTOSOWANIE STYCZNIKÓW W OBWODACH WYJŚCIOWYCH...... 89
ZASTOSOWANIE DŁAWIKÓW W OBWODACH ZASILANIA.................. 89
ZASTOSOWANIE DŁAWIKÓW W OBWODZIE SILNIKA ......................... 90
FILTRY PRZECIWZAKŁÓCENIOWE........................................................... 91
ZASILANIE WIELU SILNIKÓW Z JEDNEGO PRZEMIENNIKA................ 92
ROZRUCH SILNIKA PRZY DUŻYM OBCIĄŻENIU.................................... 92
11.
KOMUNIKACJA..................................................................................... 93
12.
UWAGI DOTYCZĄCE GWARANCJI ................................................. 94
7
BEZPIECZEŃSTWO
1. BEZPIECZEŃSTWO
Wymagania
Uwaga: Proszę przeczytać przed montażem.
Użytkownicy przemienników
Niniejszy podręcznik należy udostępnić osobom zajmującym się instalacją,
uruchomieniem i obsługą przemienników. Podane tu informacje zwracają szczególną
uwagę na problemy bezpieczeństwa oraz umożliwiają optymalne wykorzystanie
urządzenia.
Wypełnić poniższą tabelę w celu późniejszego wykorzystania podczas montażu i
użytkowania.
SZCZEGÓŁY MONTAŻOWE
Numer seryjny
(patrz tabliczka
znamionowa)
Miejsce zainstalowania
(dla własnej informacji)
Zastosowanie:
(niezbędne certyfikaty)
Część składowa instalacji
Napęd samodzielny
Sposób mocowania:
Montaż naścienny
W obudowie
Zakres zastosowań
Przemienniki są przeznaczone do sterowania prędkością obrotową przemysłowych
silników asynchronicznych i synchronicznych prądu przemiennego.
Personel
Instalowanie, obsługa i konserwacja wyposażenia mogą być dokonywane tylko
przez personel wykwalifikowany. Jest to personel posiadający odpowiednie
kompetencje techniczne, zapoznany z wszelkimi wymogami bezpieczeństwa i
praktyką ustanowioną dla procesu montażu, obsługi i konserwacji wyposażenia
oraz świadomy występujących przy tym zagrożeń.
8
BEZPIECZEŃSTWO
Zagrożenia
OSTRZEŻENIE!
Niniejsze wyposażenie może stanowić zagrożenie dla życia powodowane
wirowaniem maszyn i obecnością wysokich napięć. Zapominanie o nich rodzi
niebezpieczeństwo porażenia prądem elektrycznym. Napędy z tej serii wchodzą do klasy
Restricted Distribution (dystrybucji ograniczonej), zgodnie z PN-EN 61800-3. Na
terenach zamieszkałych mogą one powodować zakłócenia radiowe i użytkownik może
być zmuszony do podjęcia odpowiednich środków zaradczych. Zgodnie z definicją
zawartą w PN-EN61000-3-2 jest to wyposażenie profesjonalne i jako takie wymaga
zgody miejscowych władz energetycznych na podłączenie go do sieci niskiego napięcia.
•
Przemiennik musi być uziemiony na stałe.
•
Silnik musi być podłączony do przewodu ochronnego uziemienia.
•
Przemiennik zawiera kondensatory na których występuje wysokie napięcie, po
odłączeniu zasilania napięcie utrzymuje się przez długi czas.
•
Przed rozpoczęciem prac montażowych należy sprawdzić na zaciskach L1, L2 i L3
czy zasilanie jest odłączone. Odczekać 3 minuty w celu rozładowania
kondensatorów do wartości bezpiecznej napięcia ( & lt; 50V). Zmierzyć woltomierzem
napięcie na zaciskach DC+ i DC- dla upewnienia się, że jest mniejsze niż 50V.
•
Odłączyć przemiennik od obwodów zewnętrznych przed pomiarem ich rezystancję
izolacji miernikiem wysokonapięciowym.
•
W przypadku wymiany przemiennika w danej aplikacji należy koniecznie, przed
powtórnym włączeniem go do pracy, sprawdzić czy wszystkie parametry
wprowadzone przez użytkownika zostały zainstalowane poprawnie.
•
Przemiennik zawiera elementy czułe na elektryczność statyczną (ESD); należy
postępować zgodnie z zasadami ochrony elektrostatycznej podczas transportu,
instalacji i ewentualnych napraw.
Uwaga: Podczas pracy metalowe części przemiennika mogą osiągnąć temperaturę 90 o C.
P
P
Ograniczenia aplikacyjne
Podane niżej specyfikacje, opisy obwodów i procesów spełniają jedynie rolę
przewodnika i mogą okazać się niewystarczające dla określonego zastosowania napędu u
użytkownika. OBRUSN nie gwarantuje, że wyposażenie opisane w niniejszym
podręczniku będzie odpowiednie dla danego zastosowania indywidualnego.
Ryzyko związane z użytkowaniem napędów
W warunkach awaryjnych, takich jak zanik zasilania lub inne zdarzenia nieprzewidziane,
wyposażenie może działać niezgodnie z oczekiwaniem. W szczególności może to
spowodować utratę kontroli prędkości obrotowej silnika, kierunku jego wirowania i
dopływu zasilania do silnika
9
Osłony
Użytkownik musi zapewnić osłony i /lub dodatkowe środki bezpieczeństwa
zapobiegające ryzyku porażenia elektrycznego.
Izolacja ochronna
Napięcia na wszystkie zaciskach sterowniczych i sygnałowych mają bezpieczne wartości
niskie (SELV); zaciski te są chronione izolacją podwójną. Upewnić się, że
oprzewodowanie napędu jest dobrane odpowiednio do najwyższej wartości napięcia w
systemie. Wszystkie dostępne części metalowe prz
emiennika zostały zabezpieczone izolacją podstawową i podłączone do przewodu
uziemienia ochronnego.
Uwaga: czujniki temperatury wewnątrz silnika muszą być izolowane podwójnie.
Wyłączniki różnicowe RCD
Ten wyrób może spowodować przepływ prądu stałego w przewodzie
ochronnym. Jeżeli do ochrony w przypadku dotyku bezpośredniego lub
pośredniego jest stosowany wyłącznik różnicowy (RCD), to po stronie
zasilania tego wyrobu dopuszcza się stosowanie tylko RDC typu B. W
przeciwnym wypadku należy zastosować inne środki ochrony, takie jak separacja od
otoczenia za pomocą podwójnej lub wzmocnionej izolacji lub izolacji od sieci zasilającej
za pomocą transformatora.
10
INFORMACJE I CZYNNOŚCI WSTĘPNE
2. INFORMACJE I CZYNNOŚCI WSTĘPNE
Wprowadzenie
Przemienniki częstotliwości serii PC są przeznaczone do sterowania prędkości obrotowej
typowych trójfazowych silników indukcyjnych. Modele większe przemienników są
przystosowane do pracy w aplikacjach ze stałym lub wykładniczym momentem
obrotowym. Zdolność do pracy w tych dwóch trybach pozwala na ekonomiczne ich
wykorzystanie zarówno w typowych aplikacjach przemysłowych jak i w aplikacjach z
obciążeniem typu wentylator lub pompa.
•
Po odpowiednim skonfigurowaniu wejść i wyjść sterujących, analogowych i
cyfrowych, przemienniki mogą być sterowane zdalnie bez dodatkowego
wyposażenia.
•
Przemiennik może być sterowany lokalnie z panela operatorskiego lub
zdalnie, listwy sterującej lub RS485.
•
Do przemiennika można „wbudować” opcje technologiczne umożliwiające
komunikację poprzez interfejs szeregowy, funkcje hamowania
dynamicznego montowaną fabrycznie.
Opcyjne zewnętrzne filtry przeciwzakłóceniowe RFI na częstotliwości radiowe
poprawiają kompatybilność elektromagnetyczną (EMC) przemiennika.
Uwaga:Silniki powinny być przystosowane do współpracy z przemiennikami.
Zakres standardowy dostawy:
1. Przemiennik częstotliwości.
2. Podręcznik obsługi.
3. Karta gwarancyjna
Przegląd wyposażenia
•
•
Sprawdź czy wyposażenie nie wykazuje uszkodzeń transportowych.
Sprawdź czy napęd jest odpowiedni do danego zastosowania odczytując
jego dane z tabliczki znamionowej.
W przypadku gdy napęd nie jest instalowany bezpośrednio po jego odbiorze należy
przechować go w miejscu dobrze wentylowanym, nie narażonym na wysokie
temperatury, wilgoć, pył lub opiłki metali.
Kod oznaczeniowy na tabliczce znamionowej wyrobu.
Jeśli jednostka wykazuje uszkodzenia – patrz informacje zwrotu uszkodzonego wyrobu –
punkt 7.
11
Wyposażenie dodatkowe dostarczane na życzenie.
1. Dławik sieciowy D-1.6/12/479.
2. Zespół dławików silnikowych (sieciowych) ZD 12, ZD 20.
3. Rezystory hamowania.
4. Wynośny cyfrowy panel programowania (CPP).
5. Przewody połączeniowe panelu CPP.
6. Przewód RS232
7. Filtry przeciwzakłóceniowe.
8. Przystawka zdalnego sterowania PZS/P.
9. Potencjometry, łączniki.
10. Obudowa IP54 z wentylacją (wymiary na życzenie).
Pakowanie i przechowywanie
Uwaga ostrzegawcza
Opakowanie przemiennika jest palne i narażone na ogień może wydzielać
toksyczne gazy.
Zachowaj opakowanie na wypadek konieczności zwrotu napędu. Nieodpowiednie
opakowanie może spowodować uszkodzenia transportowe.
Do transportu przemiennika stosować odpowiednie opakowania i procedury transportowe.
Nigdy nie podnosić przemiennika za zaciski przyłączowe.
Przed transportem przemiennika należy najpierw przygotować czystą płaską powierzchnię
w miejscu jego odbioru. Stawiając napęd w nowym miejscu nie uszkodzić zacisków
przyłączowych.
Podręcznik
Niniejszy podręcznik jest przeznaczony dla monterów instalujących przemienniki, jego
użytkowników i programistów. Zakłada się, że korzystający z podręcznika wykazują
odpowiedni poziom rozumienia jego treści.
Uwaga: Przed przystąpieniem do instalacji i uruchamiania napędu należy
przeczytać informacje na temat bezpieczeństwa.
Do tabeli na początku niniejszego podręcznika wprowadzić numer modelu przemiennika
odczytany z jego tabliczki znamionowej. W tabeli jest też kolumna do zapisu nastaw
parametrów aplikacji wybranej przez użytkownika.
Pierwsze kroki
Korzystaj z podręcznika planując poniższe zadania:
Montaż
Określenie wymagań własnych :
•
wymagania certyfikatów i norm (CE/UL/CUL), które powinien spełniać
napęd,
•
montaż na płycie czy w obudowie?
•
zgodność z wymaganiami lokalnymi na instalację napędu
12
•
niezbędne zasilanie i okablowanie.
Praca
Wymagania obsługowe :
•
jakie będzie sterowanie, zdalne czy lokalne?
•
poziom obsługi operatorskiej
•
najbardziej odpowiedni poziom menu do sterowania z panela operatorskiego
(jeśli został dostarczony).
Programowanie (panel operatorski lub odpowiedni komputer
programujący )
Wymagania aplikacyjne:
•
zaplanowanie schematu blokowego programowania
•
wprowadzenie hasła zapobiegającego nieautoryzowanym lub
przypadkowym zmianom
•
zapoznanie się z panelem operatorskim w odniesieniu do danej aplikacji.
13
CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA PRZEMIENNIKA
3. CHARAKTERYSTYKA OGÓLNA PRZEMIENNIKA
Oznaczenie przemiennika
Oznaczenie europejskie
Każdy przemiennik jest oznaczony odpowiednim kodem alfanumerycznym w którym
zawarte są podstawowe parametry ustawione przez producenta.
Każdy wyrób ma swój numer fabryczny oraz oznaczenie przedstawione poniżej.
Przykład:
PC 322N/H/20/P
Jest to przemiennik PC o mocy 2,2kW, o zasilaniu 230V. Obudowa o stopniu ochrony
IP20. Ustawiony jest język polski oraz podłączony jest moduł hamowania dynamicznego.
Wielkość W1 i W2 (Europa)
Nr bloku
Wartość
Opis
1
PC
Nazwa przemiennika
2
X
Jedna cyfra określa napięcie zasilania
3 220 do 240V (±10%) 50/60Hz
4 400V (±10%) 50/60Hz
3
XX
Duże cyfry określające moc wyjściową:
03 = 0,37kW
22 = 2,2kW
07 = 0,75kW
30 = 3,0kW
11 = 1,1kW
40 = 4,0kW
15 = 1,5kW
4
X
5
XX
6
X
Jedna lub dwie litery określają opcję
H
z modułem hamowania dynamicznego
RS z modułem komunikacji RS485
Dwie cyfry określają konstrukcję mechaniczną
Dwie cyfry Obudowa
00 Wykonanie specjalne
20 IP20
Jedna litera określa wersję językową.
P Polski
E Angielski
14
Przemienniki częstotliwości serii FREQVAR Charakterystyka ogólna.
Przemienniki przeznaczone są do zasilania standardowych trójfazowych silników
indukcyjnych, pracujących ze zmienną prędkością obrotową w urządzeniach
przemysłowych. Typ 303N do 330N obejmuje przemienniki o mocy 0.37kW do 3,0kW,
zasilane prądem zmiennym jednofazowym o napięciu 230V oraz PC 405 do PC 440
obejmuje przemienniki o mocy 0,5kW do 4kW zasilane prądem zmiennym trójfazowym
o napięciu 3x400V.
Dzięki technologii mikroprocesorowej silnik zasilany jest prądem sinusoidalnym w
pełnym zakresie prędkości obrotowej z wybieranymi częstotliwościami maksymalnymi
(120Hz, 240Hz, 480Hz, 960Hz, 1440Hz). Charakterystyki napięcie/częstotliwość (U/f)
mogą być precyzyjnie dostosowane do wymagań napędu, zapewniając stały moment lub
wysoką sprawność przy napędzaniu wentylatorów i pomp.
Możliwość wybierania częstotliwości pracy oraz zastosowanie specjalnej metody
modulacji impulsów zapewnia minimalizację drgań i hałaśliwości silnika.
Uruchomienie przemiennika i jego użytkowanie ułatwia zastosowanie wynośnego
cyfrowego panelu programującego (CPP). Ustalone przez użytkownika parametry i
komunikaty diagnostyczne wyświetlane są na panelu obsługiwanym przy pomocy
katalogu rozkazów. Rozkazy wybiera się przy pomocy przycisków.
Bezpieczeństwo własne przemiennika zapewniają odpowiednie czujniki i procedury
programowe. Są one jednak tak dobrane, aby nie reagować na warunki niewiele
odbiegające od normalnych.
Rozmieszczenie elementów na obudowie
Rysunek ilustruje rozmieszczenie elementów zewnętrznych przemiennika
omawianych szczegółowo w niniejszej dokumentacji:
Nr
Nazwa elementu
Nr elementu Nazwa elementu
elementu
1
Pulpit programowania
5
Diody sygnalizacyjne
2
Obudowa
6
Punkty mocowania
Wyświetlacz komunikatów i
3
7
CPP (opcja)
parametrów
4
Przyciski sterownicze
15
6
3
1
5
freqvar
4
7
2
O BR USN TO R UN
NA PED A C
v2.20
GOTOWY
PRACA
STOP
START
OBUDOWA
Symbol
WxHxD
Wymiary
Masa
Stopień
ochrony
Mocowanie
Jedn.
mm
m
kg
PC
303N
PC
305N
PC
307N
196x130x115
1,4
1,5
1,5
PC 311N
PC
PC
PC330N
PC405
315N
322N
PC430
PC407
PC 415 PC422
PC440
PC 411
225x175x
264x180x130
115
1,8
1,9
2,0
2,5
IP20
Pionowo - na płycie
Charakterystyka techniczna przemienników
Parametry dla pracy ciągłej w temp. do 40°C niezależnie od częstotliwości
kluczowania
‚ Przeciążalność
150% przez 60s
‚ Napięcie zasilania
230V lub 3x400V +10% -10%
‚ Częstotliwość napięcia zasil.
50-60 Hz
‚ Częstotliwość napięcia wyjść.
0÷120 Hz, 0÷240 Hz, 0÷480 Hz, 0÷960Hz,
0÷1440Hz (programowane)
‚ Częstotliwość kluczowania
3/6/9/12 kHz (programowane)
‚ Forsowanie napięciem
0÷25% wybór automatyczny lub ręczny
‚ Programowane częst. pracy 16
16
‚ Charakterystyka U/f
stały moment, wentylator/pompa,
‚ Sposoby zatrzymania silnikazatrzymanie swobodne,
wybieg,
zatrzymanie wymuszone zgodnie z
parametrem szybkości hamowania,
jak wyżej dodatkowo - hamowanie prądem
stałym po zatrzymaniu
‚ Obudowa
IP 20
Zabezpieczenia
‚ Samoczynne wył.przemiennika przy: zwarciach międzyfazowych, zwarciach do
ziemi, przegrzaniu przemiennika
przeciążeniu I*t 50÷150%
‚ Ograniczenie prądowe
uderzeniowo 180% przez 1s
Diagnostyka
Pełna diagnostyka przy pomocy pulpitu lub
cyfrowego panela programującego
Wejścia/wyjścia
‚ Wejścia analogowe
regulacja prędkości napięciem 0÷10V,
10V÷0 lub 0÷5V, 5V÷0 lub ±10V, ±5V
zadawanie prędkości pętlą prądową
4÷20 mA, 20÷4 mA, 0÷20 mA, 20÷0 mA
‚ Wyjścia analogowe
częstotliwość wyjściowa 0÷10V
fmin ÷ fmax
0 ÷ fgran
‚ Wejścia cyfrowe
‚ Wyjścia cyfrowe
0 ÷ fmax
START/STOP
LEWO/PRAWO
WEJ 1÷4 (8 prędkości programowanych)
3 przekaźniki
- funkcje wybierane przez użytkownika
Podstawy działania
Przemienniki częstotliwości serii „freqvar” są mikroprocesorowymi układami
regulacji. Przeznaczone są do zasilania trójfazowych silników indukcyjnych.
Użytkownik dostosowuje przemiennik do swoich wymagań ustalając wartości
parametrów roboczych. Dane konfiguracyjne wprowadzane są przy pomocy pulpitu
programującego na obudowie lub zdalnie przez łącze szeregowe RS 232/485.
Uproszczony schemat blokowy przemiennika przedstawia Rys. 3.1 i 3.2. Na
schemacie zaznaczono wewnętrzny podział na układ sterowania i stopień mocy. W
punkcie 4 przedstawiono podstawowe schematy aplikacyjne.
17
RS 232/485
RS 232
dla CPP
WEJŚCIA
I WYJŚCIA
STERUJĄCE
STEROWNIK
DC+
L1
ZASILANIE N
1 FAZA
U
PŁYTKA
MOCY
PROSTOWNIK
DC-
V
WYJŚCIE
DO
SILNIKA
W
DC+
PE
MODUŁ
HAMOWANIA
DBR
REZYSTOR
HAMOWANIA
(OPCJA)
DC-
Rys. 3.1. Uproszczony schemat blokowy przemienników częstotliwości
PC 3XXN(H).
RS 232/485
WEJŚCIA
I WYJŚCIA
STERUJĄCE
RS 232
dla CPP
STEROWNIK
DC+
L1
ZASILANIE L2
3 FAZY L3
PROSTOWNIK
DC-
PŁYTKA
MOCY
U
V
WYJŚCIE
DO
SILNIKA
W
DC+
PE
MODUŁ
HAMOWANIA
DBR
REZYSTOR
HAMOWANIA
(OPCJA)
Rys. 3.2. Uproszczony schemat blokowy przemienników częstotliwości
PC 4XX.
18
Obwody mocy
Napięcie zasilające przemiennik przyłączona jest do zacisków L1i N lub L1-L3. Prąd jest
następnie prostowany i w tej formie doprowadzany do tranzystorowego układu
kluczującego. Pomiędzy prostownikiem a układem kluczującym znajdują się zaciski
stałoprądowe. Do nich przyłączona jest bateria kondensatorów wygładzających.
Hamowanie dynamiczne
Podczas wymuszonego hamowania silnika lub w innych przypadkach gdy silnik pracuje
jako generator, energia przepływa od silnika do kondensatorów obwodu stałoprądowego,
powodując wzrost napięcia na zaciskach -DC, +DC. Po przekroczeniu ustalonego
fabrycznie napięcia przemiennik zostaje zatrzymany. Przemienniki mogą posiadać
wbudowany układ hamowania (opcja) który umożliwia wytracanie nadmiaru energii na
rezystorze podłączonym do listwy zaciskowej +DC DBR/-DC.
Zasilanie silnika
Silnik zasilany jest z zacisków U, V, W. Napięcie i częstotliwość wyjściową kształtuje
zespół kluczy tranzystorowych sterowany przez układ sterownika zgodnie z nastawami.
Zespół kluczy tranzystorowych przetwarza prąd stały w trójfazowy prąd przemienny.
Parametry
Parametry przemiennika P1÷P16 to funkcje i wielkości które ustala się korzystając z
pulpitu na obudowie. Nastawy parametrów ustalane są podczas uruchamiania zespołu
napędowego z przemiennikiem i nie są zmieniane podczas jego normalnej pracy.
W niniejszej instrukcji nazwy parametrów i informacji diagnostycznych podkreślono w
tekście przez zastosowanie odmiennej czcionki, np:
P14 [OGRANICZENIE PRĄDU]
oznacza parametr o tej nazwie.
Parametry cyfrowe przyporządkowują wartości zmiennym. Przykładowo
CZĘSTOTLIWOŚĆ PROGRAMOWANA określa wartość prędkości obrotowej (tylko z
CPP).
Parametry logiczne używane są do sterowania funkcjami przełączającymi. Przykładem jest
parametr P10 [WEJŚCIE ANALOGOWE], sterujący wyborem jednego z kilku źródeł
analogowej nastawy prędkości obrotowej.
Diagnostyka
Poprzez parametry diagnostyczne d1÷d7 można odczytać informacje o ustawionych
wartościach parametrów sterujących oraz parametrach pracy i awariach przemiennika.
Wejścia i wyjścia analogowe
Wejścia analogowe do układu sterowniczego wymagają podłączenia napięcia 0 V +10 V.
Zakres wartości reprezentowanych przez to napięcie może być wybrany i nastawiony z
pulpitu lub cyfrowego panelu programującego.
Wejścia i wyjścia cyfrowe
Wejścia cyfrowe sterujące pracą przemiennika realizowane są przez zewnętrzne łączniki.
Układ sterowania udostępnia napięcia 0 V i 24 V jako napięcia odniesienia. Wyjścia
cyfrowe realizowane jest przez
przekaźniki. Funkcje
przekaźników mogą być
programowane przez użytkownika.
19
INSTALACJA PRZEMIENNIKA
4. INSTALACJA PRZEMIENNIKA
Montaż Mechaniczny
Model
303N, 305N, 307N
311N, 315N, 322N
405, 407,411,
330N, 415, 422,430,
440
Wymiary
zewnętrzne
A
B
C
196
130
115
225
175
115
265
180
130
Współrzędne
mocowań
D
E
177
103
207
141
246
Min pole
montażowe
X
Y
230
400
275
450
144
300
480
Gwint
M5
M5
M5
Przemiennik należy przymocować do płyty montażowej za pomocą 4 wkrętów M5.
Należy zachować odstępy wentylacyjne zgodnie z rysunkiem.
X
B
E
C
freqvar
PRACA
GOTOWY
START
STOP
D
A Y
20
Instalacja Elektryczna
WAŻNE:
Przed przystąpieniem do wykonania instalacji elektrycznej
napędu przeczytać informacje nt. bezpieczeństwa
OSTRZEŻENIE!
Upewnić się, że wszystkie obwody elektryczne są odłączone i nie
mogą zostać w sposób niezamierzony włączone przez osoby trzecie.
Uwaga:
Dodatkowe wymagania na oprzewodowanie napędu i przekroje
przewodów pod poszczególne zaciski kablowe –Charakterystyka
techniczna” .
kable sygn. ister
(wrazliwe na zakłócenia)
zasilanie
(czyste)
bezpieczniki
lub wył. zabezpieczjący
(nie zaleca się
typu RCD)
(zakłócające)
dławik
sieciowy
zewnętrzny
filtr
EMC
na zasilaniu
(zakłócające)
przemiennik
filtr
EMC
na wyjściu
silnikowym
kabel
dławik
silnikowy
w
silnik
obwodzie
silnika (zakłócające)
(zakłócające)
rezystor hamulca
Rysunek -Zróżnicowanie oprzewodowania napędu pod względem zakłóceniowym
Przewody okablowania napędu można pod względem zakłóceń podzielić na wrażliwe,
czyste i zakłócające. Ze względu na wymagania kompatybilności elektromagnetyczną
należy odpowiednio zaprojektować prowadzenie przewodów przed wykonaniem
okablowania.
Wspornik przepustów kablowych
Płytka przepustów kablowych jest wyposażona w pierścienie uszczelniające.
Alternatywnie, może być wyposażona w zaciski ekranów kabli.
Otwory w płytce są przystosowane do następujących wymiarów przepustów kablowych:
PG11.
21
Wymagania na przepusty kablowe
Do płytki przepustów kablowych uziemianej od wewnątrz należy wykorzystać przepusty
metalowe. Ze względu na wymagania kompatybilności elektromagnetycznej przepust
musi zapewniać połączenie z ekranem przewodu na całym obwodzie (360 stopni).
Połączenie takie uzyskuje się w sposób pokazany na rys. niżej.
Rysunek. Połączenie z ekranem przewodu na całym obwodzie (360 stopni).
Uziemienie ochronne PE
Zgodnie z PN-EN 50178 napęd musi być uziemiony na stałe – patrz niżej. Dopływ
zasilania należy chronić odpowiednimi bezpiecznikami lub wyłącznikami
zabezpieczeniowymi (wyłączniki typu RCD, ELCB, GFCI nie są zalecane). Patrz
“System monitoringu upływności doziemnej”.
WAŻNE:
Przemienniki wyposażone w zewnętrzny filtr EMC na dopływie
zasilania mogą pracować tylko w sieci z przewodem zerowym
(typ TN).
Zgodność instalacji z normą europejską EN 50178 wymaga uziemienia stałego,
złożonego z dwóch oddzielnych przewodów wejściowych ochronnych PE o przekrojach
& lt; 10mm² lub jednego przewodu o przekroju & gt; 10mm². Każdy przewód uziemienia
ochronnego winien być przystosowany do prądu zwarciowego o wartości zgodnej z
PN-EN 60204.
Patrz - opcje instalacyjne EMC - “Certyfikacja przemiennika”
22
1
przepust kablowy metalowy
2
zacisk końca ekranu
(nie może być stosowany do wszystkich kabli
ale nie musi być konieczny
dla zgodności z wymaganiami EMC)
dla zgodności z EMC
przepust metalowy musi dawać
połączenie z ekranem na
całym obwodzie (360 stopni)
przewody prądowe
do silnika
PE
M
PE
M
Międzynarodowy
symbol uziemienia
PE
3
pierścienie gumowe
standardowe
4
ziemia ochronna
podłączenie do zacisku uziemiającego
ekran kabla wsunąć
pod zacisk
ekran
do przewodu
PE
napędu
Wspornik przrpustów kablowych
przewody prądowe
do silnika
gumowy pierścień
uszczelniający
PE
M
PE
M
Ekrany kabli silnika należy połączyć
z metalowym przepustem kablowym na całym
jego obwodzie (360 stopni)
23
Podłączenie obwodu mocy
OBWODY MOCY 3XXN
L1 N PE PE
+DC
-DC
DBR
PE U
V
W
BEZP
DŁAWIK
ZESPÓŁ
DŁAWIKÓW
FILTR
W YŁ
REZYSTOR
HAMOWANIA
M
3~
SILNIK
230V/400V
OBWODY MOCY 4XX
L1 L2 L3 PE
+DC DBR
PE PE U
V
W
W YŁ
BEZP
DŁAWIK
ZESPÓŁ
DŁAWIKÓW
FILTR
REZYSTOR
HAMOWANIA
M
3~
SILNIK
400V
24
Zaciski obwodów mocy
Rysunek poniżej ilustruje rozmieszczenie zacisków mocy.
Dla 3XXN
Dla 4XX
Montaż przewodów mocy
1
3
2
.
Montaż i demontaż przewodów zasilających.
Chroń rezystor hamowania i okablowanie przed przegrzaniem.
25
Podłączenie obwodów sterowania
SO
T P
SA T
TR
(A A IA
WR )
OBWODY STEROWANIA
Linią przerywaną oznaczono elementy WEJ i WYJ
do wykorzystaniu po zastosowaniu CPP.
Montaż przewodów sterowania
Wcisnąć przewód
w otwór listwy
Nacisnąć przycisk wkrętakiem
i wyciągnąć przewód
26
Opis sygnałów sterujących
Rysunek poniżej ilustruje rozmieszczenie zacisków sterujących.
1
Masa analogowa i cyfrowa
2
Wejście zadające prędkość obrotową (zdalne)
3
Napięcie odniesienia +10V/5mA
4
Wyjście analogowe 0 ÷
10V/5mA
5
Masa analogowa i cyfrowa.
6
Wejście START/STOP
7
Wejście LEWO/PRAWO
8
Wejście 1 (analogowo - cyfrowe)
9
Wejście 2 (analogowo - cyfrowe)
10
Wejście 3
11
Wejście 4 STOP
12
Wyjście 1 OC dla przekaźnika max 20mA
13
Wyjście 2 OC dla przekaźnika max 20mA
14
Wyjście 3 OC dla przekaźnika max 20mA (awaryjne)
15
Napięcie zasilania dla przekaźników
i wejść cyfrowych +24V/100mA
Wejście i wyjście analogowe
Zakres
+10V
Rozdzielczość 10 bitów (1:1024)
Okres próbkowania
10ms
27
Zacisk
Nazwa
nr
zacisku
1, 5
Masa
analogowa i
cyfrowa
2
Nastawa
obrotów
Opis
Zakres
Zerowe napięcie odniesienia dla
sygnałów cyfrowych i analogowych i
pętli prądowej
Analogowa regulacja prędkości.
+10V=MAX PRĘDKOŚĆ
Zakres ±10V lub ±5V. Impedencja
+5V=MAX PRĘDKOŚĆ
wejściowa 100kΩ dla 5V i 47kΩ dla
10V. Pętla prądowa 20mA. Zakres
0V=MIN PRĘDKOŚĆ
0(4)mA=MIN PRĘDKOŚĆ
wejścia 0-20mA lub 20-4mA,
20mA=MAX PRĘDKOŚĆ
programowana. Impedencja
lub
wejściowa 250Ω.
20mA=MIN PRĘDKOŚĆ
0(4)mA=MAX PRĘDKOŚĆ
3
+10V REF
Zasilanie +10V wejść analogowych.
Obciążenie max 5mA.
4
Wyj.
Wyjście analogowe, napięcie
analogowe
proporcjonalne do częstotliwości
+10V=MAX CZĘSTOTL.
0V=MIN CZĘSTOTL.
wyjściowej. Zakres 0-10V, 20mA max. lub
+10V=CZĘSTOTL.
GRANICZNA
0V=0Hz
lub
+10V=MAX CZĘSTOTL.
0V=0Hz
8,9
Wejścia
Wejście analogowe, można powiązać +10V= WARTOŚĆ MAX
analogowe
z parametrami przemiennika za
0V=WARTOŚĆ MIN
pomocą panela CPP.
Wejście i wyjście cyfrowe
Nominalne napięcie wejściowe
24V DC
Impedancja wejściowa
5kΩ
Okres próbkowania
20ms
Napięcie wejściowe niskie
& lt; 6V
Napięcie wejściowe wysokie
& gt; 18V
28
Zacisk
nr
1, 5 0V
Nazwa
Opis
6
Zero wejść cyfrowych i
analogowych
START/STOP lub Uruchamianie i zatrzymanie
START
przemiennika łącznikiem lub
przyciskiem
7
LEWO/PRAWO
8
9
10
WEJ.1
WEJ.2
WEJ.3
11
WEJ.4
STOP
12, 13, WYJ.1, WYJ.2,
14
WYJ.3
15
+24V
X* - niepodłączone
Zakres
24V=przemiennik
pracuje
X*=przemiennik
zatrzymany
24V=lewo
X*=prawo
Sterowanie kierunkiem
obrotów
Selekcja wybranych prędkości
WEJ.3
WEJ.2
WEJ.1
X*
X*
X*
X*
X*
24V
X*
24V
X*
X*
24V
24V
24V
X*
X*
24V
X*
24V
24V
24V
X*
24V
24V
24V
Wymaga ustawienia TRYB ZADAWANIA na
PROGRAM 8 CZĘST.
Parametry mogą być ustawione tylko z CPP.
Wejścia 1-3 mogą być zaprogramowane do dowolnego
wykorzystania.
24V = aktywne
X* = nieaktywne
Wejście do dowolnego
24V = aktywne
wykorzystania lub zatrzymanie X* = nieaktywne
przemiennika przyciskiem
Wyjścia otwarty kolektor dla
0 - 24V/30mA
przekaźników. WYJ 1 – WYJ3
można zaprogramować tylko z
CPP. WYJ3 ustawione jest
fabrycznie jako sprawny napęd
(awaryjne). Patrz punkt 3.2.
sprawny napęd = ZAŁ,
nie sprawny napęd = WYŁ
Zasilanie wejść cyfrowych 24V.
Obciążenie max 100mA.
29
WARUNKI ŚRODOWISKOWE
1)
Wymagana jest wolna przestrzeń o wysokości 80 mm pod i nad
przemiennikiem, zapewniająca dostateczny przepływ powietrza chłodzącego.
2)
Temperatura otoczenia w czasie pracy przemiennika powinna być zawarta w
przedziale od 0°C do 40°C. Jeżeli przemiennik zainstalowany jest w
obudowie,
3)
należy zapewnić odpowiednią wentylację w celu utrzymania temperatury
otoczenia nie przekraczającej 40°C.
4)
Przemiennik powinien być chroniony przed kurzem i nadmiernymi drganiami.
Jeśli w otoczeniu występuje zapylenie lub wilgoć należy stosować obudowy
IP54 z przewietrzaniem.
WARUNKI ŚRODOWISKOWE
Symbol
Temperatura otoczenia
Jedn.
T
PC 303N, PC 305N, PC 307N,
PC 311N, PC 315N, PC 322N,
PC 330N, PC 405, PC 407,
PC 411, PC 415, PC 422,
PC430, PC 440
°C
0÷40
Rodzaj chłodzenia
Konwekcyjne
Wilgotność względna
Atmosfera
Wibracje
%
85(40°C) bez kondensacji
niepalna, niekorozyjna, bez kurzu
max 0,5g - w przypadku dużych
wibracji należy stosować
odpowiednie mocowanie
ograniczające drgania
SILNIK
Przed podłączeniem należy dokonać następujących czynności:
Jeśli przemiennik zasilany jest z jednej fazy,
upewnij się, że silnik jest przeznaczony do pracy
przy zasilaniu trójfazowym 220V/380V,
odpowiednio:
3x220 V konfiguracja w trójkąt !!! .
30
1)
2)
3)
4)
5)
Sprawdź czy silnik nie ma widocznych uszkodzeń uzwojeń lub przyłączy.
Przed przystąpieniem do pomiarów elektrycznych (np. oporności izolacji)
należy odłączyć silnik od przemiennika.
Upewnij się, że silnik jest zainstalowany zgodnie z wymaganiami producenta i
stosowaną praktyką.
stosowaną praktyką.
Sprawdź, czy drogi wentylacyjne silnika nie są zasłonięte.
Jeżeli silnik ma pracować przy stałym momencie z małą prędkością obrotową,
(poniżej 60% obrotów nominalnych) musi mieć zapewnione dodatkowe,
wymuszone chłodzenie. W razie wątpliwości, dopuszczalne parametry pracy ustalić
z producentem silnika.
Upewnij się, czy wał silnika może się swobodnie obracać.
OKABLOWANIE
1)
2)
3)
4)
5)
6)
Informacje o podłączeniu elementów zewnętrznych do listew zaciskowych
przemiennika znajdują się w punkcie „Instalacja elektryczna”.
Dla sygnałów sterujących należy zastosować przewody o przekroju 0.35mm2.
Kable siłowe winny być przeznaczone do pracy przy napięciu co najmniej 500V dla
zasilania 230V lub 1000V dla zasilania 400V prądu zmiennego i mieć przekrój
odpowiedni do prądów nominalnych przemiennika.
Bezpieczniki lub wyłączniki zabezpieczające winny być umieszczone w obwodach
zasilających przemiennik. Wielkość bezpieczników wyszczególniono w tabeli w
podpunkcie „Zabezpieczenia obwodów zasilających”.
W obwodach sterowania zaleca się stosowanie przewodów ekranowanych. Ekran
należy podłączyć do zacisku PE przemiennika. Okablowanie sterownicze winno
być odseparowane od okablowania siłowego.
Zaleca się wykonywanie podłączenia przemiennika zgodnie z punktem „Ochrona
przeciwzakłóceniowa”., tylko taka instalacja spełnia wymagania norm
europejskich w zakresie kompatybilności elektromagnetycznej (PN-EN 50081, PNEN 50082).
Uziemienie
Przemiennik musi być uziemiony przy pomocy przewodu
miedzianego o odpowiednim przekroju równym przewodom
zasilania. Przewód uziemiający należy podłączyć do zacisku
uziemiający
PE.
31
Zabezpieczenia obwodów zasilających
Dla niezawodnej pracy układu napędowego w warunkach występujących w
krajowej sieci zasilającej lub w celu spełnienia wymagań przepisów obwiązujących w
niektórych krajach należy:
1) Zabezpieczyć silnik przed przeciążeniem, poprzez zainstalowanie odpowiedniego
urządzenia zabezpieczającego (np. wyłącznik termiczny).
2) Przed przekroczeniem dopuszczalnego prądu obwody zasilające zabezpieczyć przy
pomocy bezpieczników silnikowych, instalowanych na wejściu do przemiennika.
3) Stosować wyłącznie przewody miedziane, przystosowane do pracy w temperaturze
60°C.
4) Na wejściu przemiennika należy zainstalować dławik zabezpieczający przed
przepięciami.
Na zasilaniu przemiennika zainstalować następujące zabezpieczenia:
Typ przemiennika
Bezpiecznik lub
wyłącznik [A]
Minimalny przekrój
przewodów [mm2]
PC 303N,PC 305N, [PC 405, PC 407]
PC 307N, PC 311N
PC 315N
PC 322N
PC 330N
PC 411, PC 415, PC422
PC 430, PC 440
10 [6]
16
20
25
30
10
16
1,0
1,5
1,5
2,5
2,5
1,5
2,5
OCHRONA PRZECIWZAKŁÓCENIOWA
Rozdział niniejszy poświęcony jest zaleceniom instalacyjnym dla
przemienników i systemów napędowych w celu maksymalnego dostosowania do
wymogów
odnośnie
generowanych
przez
urządzenia
zakłóceń
elektromagnetycznych (Electromagnetic Compatibility - EMC). Użytkownik
przemiennika winien uważnie przeczytać zalecenia i zastosować rozwiązania, które
najbardziej odpowiadają lokalnym wymaganiom i możliwościom.
Przemienniki są potencjalnymi źródłami zakłóceń, zarówno wygenerowanych jak
też wprowadzanych do sieci zasilającej. Wynika to z istoty ich działania opartej na
okresowym włączaniu i wyłączaniu dużych napięć i prądów. Ponieważ wewnętrzne
układy sterownicze pracują bardzo blisko obwodów mocy muszą one być całkowicie
odporne na zakłócenia elektryczne.
Filtry
W celu zredukowania zakłóceń wprowadzanych do sieci zasilającej do każdego
przemiennika winien być przyłączony filtr przeciwzakłóceniowy. Zewnętrzny filtr
32
przeciwzakłóceniowy winien być zamontowany możliwie blisko przemiennika.
Połączenia muszą być możliwie krótkie i odseparowane od innych kabli. Jeśli kabel lub
szyna są dłuższe niż 0.3m muszą one być zastąpione przez ekranowany lub opancerzony
kabel. Ekran lub pancerz należy uziemić na obu końcach przy pomocy końcówek.
Idealnym rozwiązaniem jest zamontowanie przemiennika i filtra na wspólnej metalowej
płycie. W takim przypadku należy usunąć wszelkie warstwy izolacyjne farby i
zabrudzenia z powierzchni płyty i punktów mocowania urządzeń. Połączenia winny być
pokryte wazeliną co zabezpieczy je przed korozją. Jeśli zastosowanie powyższego
rozwiązania jest niemożliwe, połączenia uziemiające pomiędzy przemiennikiem i filtrem
można polepszyć przy pomocy dodatkowych połączeń wykonanych przy użyciu
plecionki drucianej.
Rzeczą szczególnie istotną jest zapewnienie dobrego połączenia między przewodem
uziemiającym wychodzącym z filtra a zaciskiem uziemiającym przemiennika tak
aby stanowiło ono uziemienie zabezpieczające. Uziemienie częstotliwości radiowych
nie jest uziemieniem bezpieczeństwa. Filtr musi być trwale uziemiony w celu
zabezpieczenia przed porażeniem w przypadku nienormalnej pracy (np. w przypadku
zaniku jednej z faz zasilających).
W chwili włączenia zasilania przez przewód uziemiający przepływa impuls prądowy.
Jest on wynikiem obecności pojemności pomiędzy fazami a uziemieniem. Jeżeli nastawa
jakiegokolwiek wyłącznika różnicowoprądowego w systemie uziemiającym jest zbyt
niska zjawisko to spowoduje jego wyłączenie. Jeśli istnieje konieczność stosowania
wyłącznika różnicowoprądowego to powinien posiadać możliwość regulacji amplitudy i
czasu. Nastawy amplitudy i czasu powinny być tak dobrane aby nie wystąpiło
wyłączenie podczas załączania napędu. Praktyczną wskazówką jest początkowe
ustawienie progu amplitudowego na 5% nominalnego prądu silnika.
UWAGA: W rozważanym przypadku wyłącznik różnicowoprądowy nie jest przeznaczony
do ochrony personelu.
W przypadku przemienników, zakłócenia wypromieniowane zwiększają się ze
wzrostem częstotliwości kluczowania. Ich emisja może więc być ograniczona przez
wybranie najniższej akceptowalnej częstotliwości kluczowania.
OSTRZEŻENIE 1 : Filtry na obwodach zasilających prądu
zmiennego zaprojektowane są do współpracy z siecią
zrównoważoną względem ziemi. W niektórych
lokalizacjach zasilanie może być niezrównoważone. W
takich sytuacjach dostarczane przez nas filtry nie mogą
być stosowane. W razie wątpliwości prosimy o kontakt
z producentem przemienników.
OSTRZEŻENIE 2 : Filtry zawierają kondensatory między
fazami oraz między fazami a ziemią. Dla ich
rozładowania zastosowano oporniki. Dla uniknięcia
porażenia nie wolno dotykać filtrów lub okablowania w
ciągu 10 sekund od chwili wyłączenia zasilania.
33
OSTRZEŻENIE 3 : Filtry i przemienniki mogą być
eksploatowane jedynie ze stałym uziemieniem. W
połączeniach filtrów nie wolno stosować złącz
pośrednich.
Uziemianie ekranów i przemienników
Do połączeń między każdym z przemienników a silnikami muszą być stosowane
kable ekranowane lub opancerzone. Ekran lub pancerz musi być uziemiony na obu
końcach przez połączenie ciągłe na obwodzie do obudowy silnika i przemiennika.
Idealnym rozwiązaniem jest wprowadzenie kabli z ekranami do skrzynek
połączeniowych. Jeżeli skrzynka połączeniowa na silniku jest wykonana z tworzywa
sztucznego ekran musi być doprowadzony do metalowej obudowy silnika. Ciągłość
ekranu musi być zachowana na całej długości kabla. Jeżeli ekran jest przecięty w celu
zamontowania styczników lub dławików itp. winny one być umieszczone w metalowych
obudowach przy zapewnieniu ciągłości ekranowania przy wejściu do skrzynki na całym
obwodzie kabla.
Przy uziemieniu każdego z przemienników należy przestrzegać zasady
indywidualnego uziemiania zgodnie ze schematem przedstawionym na Rys. 3.3.
Uziemienie ochronne silnika (PE) pomiędzy przemiennikiem a silnikiem musi być
poprowadzone wewnątrz ekranowanego kabla. Na jednym końcu przewód musi być
przyłączony do zacisku uziemiającego silnika, a na drugim do zacisku uziemiającego
przemiennika. Jeżeli do jednego przemiennika przyłączonych jest kilka silników należy
zminimalizować długość kabli przyłączeniowych przez poprowadzenie jednego kabla do
punktu gdzie przyłączenie silników (rozgałęzienie) zapewnia najmniejszą długość kabli.
Połączenia tego należy dokonać w metalowej skrzynce łączeniowej odpowiednio
połączonej z ekranami kabli.
Z a s il a n i
e C
A
PE
P rz e w ó d
e k r ai n a w a n y
s il n k o
D ł a w ik
F i lt r
S i ln ik
PE
Rys. 4.1. Podstawowy schemat uziemiania i ochrony przeciwzakłóceniowej.
Również połączenia z tachometrami i enkoderami muszą być wykonane przy
pomocy kabli ekranowanych z zapewnieniem ciągłości ekranowania. Odcinki kabli
pozbawione ekranów w celu dokonania połączeń powinny być możliwie krótkie.
34
Ekran należy połączyć jedynie na jednym końcu dołączonym do przemiennika.
Należy go dołączyć do zacisku uziemiającego a nie do zacisków sterowniczych.
Dodatkowe ekranowanie i filtry stosowane są w celu zamknięcia Klatki Faradaya
wokół części systemu emitujących zakłócenia. Przedstawiono to na Rys. 4.2. Filtry
sygnałowe i ekran wokół przemiennika są elementami wewnętrznymi dostarczanego
wyrobu. Funkcję Klatki Faraday'a spełnia także metalowy korpus silnika.
Obudowa falownika
Sterowanie
Filtr
sygnałowy
Zasilanie
AC
Przewód
k
silnika
Dławik
Silnik
PE
PE
Filtr zasilania
PE
Uziemienie
Rys 4.2. Ekranowanie komponentów układu napędowego w celu uzyskania efektu Klatki
Faraday'a.
Rozmieszczenie elementów
Odległość pomiędzy źródłem zakłóceń i obiektem zakłócanym ma duże
znaczenie dla wielkości efektu zakłócającego. Pola fizyczne pochodzące z przemiennika
słabną szybko ze wzrostem odległości. W związku z powyższym w odległości od
elementów systemu mniejszej niż 0.25 m nie należy umieszczać urządzeń wrażliwych na
zakłócenia.
Do elementów promieniujących zaliczają się:
- Przemiennik
- Filtr
- Kabel łączący przemiennik z silnikiem
- Zewnętrzny opornik hamujący wraz z przewodem
- Silniki prądu zmiennego wraz z wentylatorami chłodzącymi
- Przekaźniki i styczniki
Na podstawie doświadczeń ustalono, że do urządzeń wrażliwych na zakłócenia
zalicza się:
- Przetworniki pomiarowe generujące sygnał poniżej 1 V (tensometry, termopary,
nadajniki piezoelektryczne itp.
- Radioodbiorniki z modulacją amplitudy (fale długie i średnie)
35
- Kamery telewizyjne i łącza telewizyjne
- Komputery biurowe
- Czujniki zbliżeniowe
- Systemy komunikacyjne na liniach zasilających
Często problemem jest interferencja między kablami zakłócającymi i obiektami
wrażliwymi. Można ją ograniczyć przez umieszczenie kabli w odległości minimum
0,25m i ograniczenie ich długości. W przypadku długich odcinków ułożonych
równolegle ( & gt; 10m) odległość winna być proporcjonalnie zwiększona. Dla przykładu dla
równoległych odcinków o długości 50 m odległość ta winna być większa niż 1.25 m.
Sposobem na ograniczenie interferencji między kablami przecinającymi się jest ich
ułożenie pod kątem 90 stopni. Oznacza to, że kable muszą się krzyżować z silnikiem lub
kablami pod kątem 90 stopni i nigdy nie powinny być układane w pobliżu na długich
odcinkach.
W torach kablowych obok ekranowanych i filtrowanych kabli zasilających nie
należy układać kabli nie filtrowanych.
Uziemianie szaf sterowniczych
Jeżeli wewnątrz szafy zainstalowane jest więcej niż jedno urządzenie, konieczne
jest odizolowanie zakłóceń przewodzonych przez połączenia uziemiające do innych
urządzeń. W takim przypadku zaleca się stosowanie połączeń gwiaździstych.
W połączeniach takich rozróżnia się cztery typy uziemień:
- Czysta szyna uziemiająca odizolowana od metalowych elementów szafy (można ją
dalej podzielić na uziemienia analogowe i cyfrowe).
- Robocza szyna uziemiająca odizolowana od elementów metalowych szafy
- Uziemienie obudowy szafy
- Szyna ekranów uziemiających napędy.
W zwykłych warunkach wszystkie cztery typy uziemień winny być
doprowadzone do jednego punktu zwanego punktem gwiaździstym. Aby zmniejszyć
impedancję połączenia należy go wykonać przy użyciu grubego przewodu. Do punktu
gwiaździstego należy doprowadzić główny przewód uziemiający. W niektórych
przypadkach czysta szyna uziemiająca stanowi zupełnie odrębne uziemienie z rozdzielni.
Czysta szyna uziemiająca używana jest jako punkt odniesienia dla wszystkich
przewodów sygnałowych i sterowniczych. Może ona być rozdzielona na szyny
analogowe i cyfrowe przyłączone do punktu gwiaździstego. Szyna cyfrowa jest używana
także przez przewody zasilające 24 V. Szyna uziemiająca napędów używana jest do
uziemienia elementów siłowych jako uziemienie zabezpieczające. Do uziemienia szafy
metalowej, dołączone są wszystkie płyty montażowe i drzwi. Używa się jej również jako
szyny odniesienia dla kabli sterowniczych 110 V i ekranów transformatorów obwodów
sterowniczych. Szyna ekranów roboczych używana jest jedynie do ekranowanych kabli
nie doprowadzanych bezpośrednio do przemiennika. Zakłócenia wpływać będą na ekran
i muszą być odprowadzane bezpośrednio do ziemi nie " zanieczyszczając " pozostałej
objętości szafy. Z tego powodu szyna roboczych ekranów musi być umieszczona
36
możliwie blisko wejść kabli do szafy. Rys. 4..3. ukazuje sposób połączenia wielu
napędów umieszczonych w jednej szafie.
Do silnika
Do silnika
Do silnika
PE = uziemienie
0A = 0V analogowe
0D = 0V cyfrowe
PLC
Przemiennik
PE
Przemiennik
Przemiennik
0D
Sygnały
PE
0A
0D
PE
0A
0D
PE
0A
Sygnały
sterujące
nieekrano-
0D
sterujące
ekranowane
wane
24V
Sterowanie
Szyna uziemiająca
analogowa " czysta "
Szyna uziemiająca
cyfrowa " czysta "
Uziemienie siłowe napędów
Uziemienie obudowy szafy
PUNKT
GWIAŻDZISTY
Uziemienie dochodzące do szafy
Drzwi
Obudowal
szafy
Płyta mon110V
Sterowanie
tażowa szafy
Rys. 4.3. Podstawowy schemat uziemiania komponentów we wnętrzu szafy
sterowniczej.
HAMOWANIE DYNAMICZNE SILNIKA
Na czym polega hamowanie dynamiczne
Podczas hamowania z obciążeniem o dużym momencie bezwładności, silnik
działa jak generator. Energia przepływa z powrotem od silnika do kondensatorów,
umieszczonych w przemienniku na szynach stałoprądowych. Powoduje to wzrost
napięcia stałego. Jeżeli napięcie to przekroczy 400 V (dla zasilania 230V lub 800V dla
zasilania 400V), przemiennik jest odłączany w celu ochrony kondensatorów i innych
elementów przemiennika. Energia, którą mogą przyjąć kondensatory jest stosunkowo
mała. Typowe przekroczenie momentu hamującego o 20% spowoduje wyłączenie
przemiennika z powodu zbyt wysokiego napięcia. Hamowanie dynamiczne pozwala na
zwiększenie zdolności hamowania silnika przez przemiennik, poprzez rozproszenie
nadmiernej energii na rezystorze podłączonym do listwy zaciskowej +DC i DBR.
37
+DC
Rezystor
zewnętrzny
+
Układ
DBR
sterujący
-DC
Schemat układu hamowania.
Kiedy napięcie stałe między szynami wzrasta powyżej 400 V dla zasilania 230V lub
powyżej 800V dla zasilania 400V, układ hamujący włącza zewnętrzny rezystor. Rezystor
jest odłączony, gdy napięcie spada poniżej 400 V (dla zasilania 230V) lub 800V (dla
zasilania 400V). Ilość energii jaka wydziela się na rezystorze zależy od parametrów
procesu hamowania i bezwładności obciążenia. Obciążenie o małej bezwładności i
długich czasach zatrzymania nie wymagają zastosowania układu hamowania
dynamicznego
Hamowanie dynamiczne przewidziane jest tylko do
zatrzymania napędu lub szybkiego nawrotu.
Parametry układu nie są dostosowane do długotrwałego
rozpraszania energii obciążenia.
Moduł hamowania posiadają przemienniki z oznaczeniem
„H” np. PC 3XXN/H oraz wszystkie przemienniki PC 4XX.
Kiedy potrzebne jest hamowanie dynamiczne?
Jeżeli dla napędu przewiduje się gwałtowne zmiany prędkości lub obciążenie
charakteryzuje się dużą bezwładnością, układ hamowania dynamicznego może być
potrzebny. Jest to szczególnie potrzebne, gdy system pracuje przy częstotliwościach
wyższych od częstotliwości podstawowej w obszarze stałej mocy. Małe silniki mają
zwykle większe straty, co oznacza, że mniej energii zwracane jest do przemiennika w
czasie hamowania. Większe silniki są bardziej sprawne i częściej wymagają układu
hamowania dynamicznego. W praktyce konieczność zastosowania układu może być
ustalona metodą prób.
Alternatywnie proponuje się wykonanie obliczeń sprawdzających. Do obliczeń
wymagana jest znajomość następujących parametrów:
Mm[Nm]
Moment nominalny
38
Mb[Nm]
Moment hamowania
J[kgm2]
Całkowity moment bezwładności obliczany dla osi wirnika
silnika
MI[Nm]
Moment obciążający wał silnika
Pm[kW]
Moc nominalna silnika
nm[1/min]
Nominalna prędkość obrotowa silnika
n1[1/min]
Prędkość obrotowa silnika przed hamowaniem
n2[1/min]
Prędkość obrotowa silnika po hamowaniu
tb[s]
Czas hamowania
tc[s]
Okres cykli hamowania
(n)
obroty silnika
n1
n2
tb
czas
tc
Moment nominalny silnika wynosi:
M =
m
Pm 9550
nm
Moment hamowania bez uwzględnienia strat mechanicznych:
Mb =
J(n 1 −n 2 )
9.55 t b
− M1
39
Stosunek pomiędzy momentem hamowania, a momentem nominalnym silnika decyduje
o konieczności zastosowania układu hamowania dynamicznego.
Jeżeli
a)
M
b
M
m
b)
0,2 ≤
c)
Mb
Mm
☯0, 2
& gt; 15
,
Mb
Mm
Układ hamowania nie jest wymagany
& lt; 15
,
Układ hamowania jest konieczny
Moment hamowania jest zbyt wysoki, należy
zastosować większy silnik i większy
przemiennik.
Dobór rezystora hamującego.
Rezystory hamujące muszą być dobrane tak, aby były zdolne do przejęcia szczytowej
mocy podczas hamowania, jak też rozpraszania średniej mocy w czasie cyklu pracy.
Szczytowa moc hamowania:
Ppk =
Średnia moc hamowania:
Pav =
(
2
2
0 . 0055 J × n1 − n 2
tb
) kW
[ ]
Ppk
tc
Informacja na temat dopuszczalnej mocy szczytowej i średniej musi być
uzyskana od wytwórcy rezystora. Jeżeli informacja taka nie jest dostępna, należy przyjąć
duży margines bezpieczeństwa, aby nie dopuścić do przeciążenia rezystora.
OBRUSN dostarcza rezystory do przemienników 100Ω i 56Ω o mocy 100W lub 200W.
Poprzez łączenie rezystorów szeregowo i równolegle, buduje się układ oporowy o
parametrach wymaganych w rozważanym zastosowaniu.
Zaleca się włączenie szeregowe w obwód rezystancji termicznego wskaźnika
przeciążenia. Wskaźnik powinien być ustawiony tak, aby średnia moc oddawana w
układzie oporowym była odpowiednia dla mocy pojedynczego rezystora.
40
Minimalne parametry dla rezystorów hamowania
Typ przemiennika
Minimalna
rezystancja
Minimalna
moc
Podłączenie
Mocowanie
PC 303N/H ÷307N/H
PC 405N/H÷422N/H
100Ω
100W
Nasadka
6,3 x 0,8
Wkręty
M5 x 2
PC 311NH÷330NH
PC 430N/H, PC 440N/H
56Ω
200W
Wykres pracy rezystorów hamujących
montaż na płyciestalowej 3mm
montaż bez płyty
% Zakres mocy
100
80
60
40
20
0
0
25
50
75
100
125
150
175
Temperatura obudowy rezystora
200
41
Wymiary rezystorów hamowania
7,5
21
5
20
0
7,5
165
1
50
7,5
7,5
20
40
Rezystor
RGH 100FV 100
25
50
Rezystor
RGH 200FV 56
Zewnętrzny filtr EMC na dopływie zasilania
OSTRZEŻENIE!
Nie stosować zewnętrznych filtrów EMC na dopływie zasilania w sieciach
asymetrycznych względem ziemi (typu IT). Takie filtry mogą być stosowane
tylko w sieciach z uziemionym punktem zerowym (typ TN). Niektóre
zewnętrzne filtry EMC nadają się tylko do pracy z siecią typu TN. Sprawdzić
przydatność filtru do danej aplikacji korzystając z rozdz. : “Charakterystyka
techniczna” – zewnętrzne filtry przeciw zakłóceniom radiowym (RFI) na
dopływie zasilania. Nie dotykać końcówek filtru, ani jego przewodów, co
najmniej przez 3 min po wyłączeniu zasilania. Filtr na dopływie zasilania musi
być uziemiony na stałe.
Zewnętrzny filtr EMC montować możliwie blisko przemiennika.
Stosować się do wymagań na oprzewodowanie zawartych w
punkcie “Instalacja elektryczna”.
Uwaga:
Filtry wolnostojące do montażu naściennego lub w
Filtry zewnętrzne EMC – rodzaj mocowania:
•
od tyłu - 4 x M4
•
z boku - 2 x M6
Dobór filtrów przeciw zakłóceniowych przedstawiono w tabeli poniżej.
42
Przemiennik
Filtr Miflex
Filtr Dacpol
Arcotronics
Filtr Astat
Schaffner
PC 303N, PC 305N
PC 307N
FP-250/15
F.LL.E2.010A.FP.01
FN 350-12
PC 311N
FP-250/15
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-20
PC 315N
-
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-20
PC 322N, PC 330N
-
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-30
PC 405, PC 407,
-
F.LL.D3.008A.AN.I1
FN 258-7/07
-
F.LL.D3.016A.AN.I1
FN 258-16/07
PC 411, PC 415
PC 422, PC 430
PC 440
Filtr EMC na odpływie do silnika
Filtr na odpływie do silnika pozwala uzyskać kompatybilność
elektromagnetyczną i jednocześnie spełnić wymagania temperaturowe samego filtru.
Filtr należy montować jak najbliżej przemiennika. W sprawie doboru odpowiedniego
filtru – kontaktować się z OBRUSN Toruń.
Stycznik na wyjściu
Można stosować styczniki wyjściowe ale zalecamy takie rozwiązanie tylko dla
przypadków awaryjnych lub w systemach w których przemiennik można zablokować
przed zamknięciem lub otwarciem stycznika.
Systemy monitoringu upływności/zwarć doziemnych
Nie zalecamy stosowania wyłączników zabezpieczeniowych (np. typu RCD,
ELCB, GFCI) lecz jeśli ich użycie jest konieczne to powinny one:
•
działać poprawnie w zakresie stałych i przemiennych prądów doziemnych
(np. typ B wyłącznika RCD, jak w Dodatku 2 do IEC755).
•
posiadać nastawny próg działania i odpowiednią charakterystykę czasową
tak, by zapobiec niepożądanym wyłączeniom.
Po załączeniu zasilania przemiennika pojawia się impuls prądu ładujący
pojemności wewnętrznego lub zewnętrznego filtru EMC włączone pomiędzy fazy i
ziemię. W filtrach efekt ten został zminimalizowany ale może być przyczyną
niepożądanego działania wyłączników zabezpieczeniowych w systemie kontroli prądów
doziemnych. Ponadto, w warunkach normalnej pracy, występuje upływ doziemny
prądów wysokiej częstotliwości i składowej stałej. W pewnych warunkach awaryjnych
43
wartość składowej stałej w przewodzie uziemienia może być znaczna. W takich
warunkach poprawność działania niektórych wyłączników zabezpieczeniowych nie może
być gwarantowana.
OSTRZEŻENIE!
Wyłączniki stosowane w napędach przemiennikowych i w innych podobnych
urządzeniach nie nadają się do ochrony osób przed porażeniem elektrycznym. Do tego
celu należy stosować inne środki; patrz EN50178 (1997) / EN60204-1 (1994)
Dławiki na dopływie zasilania (wejściowe)
Dławiki sieciowe mają na celu redukcję zawartości harmonicznych w prądzie
zasilania w przypadkach gdy jest to wymagane przez daną aplikację napędu lub zachodzi
potrzeba poprawy ochrony przemiennika przed stanami przejściowymi w sieci zasilania.
Dobór odpowiednich dławików sieciowych skonsultować z OBRUSN Toruń.
Dławik na wyjściu silnikowym przemiennika (wyjściowy)
Maksymalna stromość napięcia wyjściowego dv/dt = 10 000V/µs. Można ją
obniżyć przez zastosowanie dławika włączonego szeregowo z silnikiem.
Instalacje o długich kablach silnikowych mogą być przyczyną kłopotliwych zadziałań
zabezpieczenia nadprądowego, patrz rozdz. „Charakterystyka techniczna” – maksymalne
długości kabli. Dławik na wyjściu przemiennika ogranicza prądy pojemnościowe. Kable
silnikowe ekranowane mają większe pojemności własne i mogą powodować problemy
tego typu przy mniejszych długościach. Kontaktować się z OBRUSN Toruń w sprawie
doboru dławika wyjściowego.
44
PODSTAWOWA PROCEDURA URUCHOMIENIOWA
5. PODSTAWOWA PROCEDURA URUCHOMIENIOWA
SPRAWDZANIE INSTALACJI
Przed włączeniem zasilania należy sprawdzić następujące elementy systemu:
1)
Czy napięcie sieci zasilającej odpowiada wymaganiom.
2)
3)
4)
5)
6)
7)
8)
9)
Czy parametry elektryczne silnika (napięcie) są prawidłowo dobrane, a
uzwojenia odpowiednio połączone (gwiazda/trójkąt).
Sprawdzić okablowanie zewnętrzne: kable zasilające przemiennika,
kable sterujące, kable zasilające silnika, uziemienie.
UWAGA: Przy sprawdzaniu połączeń przy pomocy sygnału
dźwiękowego i induktora, odłączyć przemiennik całkowicie.
Sprawdzić, czy przemiennik nie jest mechanicznie uszkodzony.
Usunąć zewnętrzne zanieczyszczenia, np. wióry metalowe, itp.
Sprawdzić, czy wał silnika może się swobodnie obracać i czy
chłodzenie jest zapewnione.
Sprawdzić, czy obroty silnika w dowolnym kierunku nie spowodują
uszkodzenia.
Sprawdzić, czy inna osoba nie pracuje w innej części urządzenia, które
może być uruchomione przez włączenie zasilania.
Sprawdzić, czy włączenie zasilania przemiennika nie uruchomi innych
urządzeń w sposób niezamierzony.
Przygotuj przemiennik i urządzenie do włączenia zasilania, przez wykonanie
następujących czynności:
1)
Zabezpiecz przemiennik przed podłączeniem zasilania przez wyjęcie
2)
3)
4)
5)
bezpieczników lub przełączenie wyłącznika.
Odłączyć obciążenie od wału silnika, jeśli to możliwe.
Sprawdź, czy zewnętrzny wyłącznik ruchu silnika jest w pozycji
rozwartej.
Sprawdź, czy zewnętrzny zadajnik prędkości obrotowej ustawiony jest w
pozycji 0.
Parametry pracy przemiennika ustawione są fabrycznie na pewne
wartości średnie. Są one odpowiednie dla wielu zastosowań. Może
jednak wystąpić potrzeba zmiany nastaw dla indywidualnych wymagań.
Najistotniejsze parametry i ich wartości ustawione fabrycznie,
zestawiono poniżej. Sprawdź, czy te parametry odpowiadają twoim
wymaganiom.
45
Jeżeli parametry wymagają zmiany, należy to uczynić po włączeniu
zasilania, ale bez uruchomienia silnika, zgodnie z procedurą
opisaną w punkcie 6. OPROGRAMOWANIE.
Parametr
Oznaczenie
Wart.
Opis parametru
na pulpicie fabryczna
CZĘSTOTLIWOŚĆ
P9
120Hz Największa częstotliwość wyjściowa.
GRANICZNA
CZĘSTOTLIWOŚĆ
P6
50Hz
Częstotliwość przy której napięcie
PODSTAWOWA
wyjściowe przemiennika jest
najwyższe
PRĘDKOŚĆ MIN
P1
0Hz
Najmniejsza prędkość obrotowa silnika
PRĘDKOŚĆ MAX
P2
60Hz
Największa prędkość obrotowa silnika
ZABEZPIECZENIE
I*T
MAX PRĄD
SILNIKA
SZYBKOŚĆ
ROZRUCHU
SZYBKOŚĆ
HAMOWANIA
FORSOWANIE
NAPIĘCIA
SPOSÓB
ZATRZYMANIA
P15
105%
P14
150%
P3
P4
P5
P11
Zabezpieczenie przeciążeniowe
Ograniczenie prądu wyjściowego w %
prądu nominalnego
20Hz/s Przyspieszenie do zadanej
częstotliwości wyjściowej
20Hz/s Hamowanie do częstotliwości 0Hz od
zadanej częstotliwości wyjściowej
4.0%
Zwiększenie momentu rozruchowego
przez zwiększenie napięcia przy małej
prędkości obrotowej.
z nachyle- Zatrzymanie silnika po wyłączeniu
niem
łącznika start jest kontrolowany aż do
całkowitego zatrzymania.
Opis
Punkt
6
6
6
6
6
6
6
6
6
6
WŁĄCZENIE ZASILANIA
Po sprawdzeniu instalacji, można podłączyć zasilanie. Poniższe uwagi są ogólne i dotyczą
zasilania przemiennikiem pojedynczego silnika.
1)
2)
3)
4)
5)
Po włączeniu zasilania przemiennika na wskaźniku cyfrowym LED
pojawiają się trzy poziome kreski,
Zaświeci się dioda " GOTOWY " na pulpicie przemiennika.
Przemiennik zgłasza się do pracy w trybie zdalnym tzn. z listwy
sterującej.
Jeżeli parametry pracy przemiennika winny być zmienione, zmiany
należy dokonać w tym momencie, zgodnie z informacjami zawartymi w
punkcie 6.
Zamknąć obwód włącznika ruchu START (listwa sterująca zacisk nr 6)
i nastawić potencjometrem małą prędkość obrotową. Silnik powinien
obracać się powoli.
Jeżeli silnik obraca się w niewłaściwym kierunku, przełączyć dowolne
46
dwie fazy na zaciskach wyjściowych U, V, W lub zamknąć obwód
przełącznika kierunku obrotów (listwa sterująca zacisku nr 7).
6)
7)
8)
W zastosowaniach, gdzie wymagany jest wysoki moment rozruchowy
może zachodzić konieczność podniesienia napięcia poprzez zwiększenie
wartości parametru P5 [FORSOWANIE NAPIĘCIA].
Parametr ten opisany jest w punkcie 6.3.6.
Nadmierne podniesienie parametru FORSOWANIE NAPIĘCIA może
doprowadzić do przekroczenia ograniczenia prądowego (parametr P14
[MAKSYMALNY PRĄD SILNIKA]). Zawsze należy stosować minimalną
wartość parametru FORSOWANIE NAPIĘCIA, zapewniającą pewny
start.
Jeżeli dopuszczalny prąd silnika jest mniejszy niż dopuszczalny prąd
przemiennika, parametr P15 [ZABEZPIECZENIE I*T] winien być
zredukowany do odpowiedniej wartości.
Jeżeli kilka silników zasilanych jest z jednego przemiennika, każdy z nich
winien być zabezpieczony indywidualnie przed przeciążeniem.
47
USTAWIANIE PARAMETRÓW - OPROGRAMOWANIE
6. USTAWIANIE PARAMETRÓW - OPROGRAMOWANIE
Oprogramowanie przemienników pozwala na ustawianie parametrów z pulpitu
(obudowa) oraz z wynośnego cyfrowego panela programującego (CPP).
Cechy wyróżniające oprogramowanie to:
•
komunikaty w języku polskim,
•
funkcje logiczne sterownika PLC pozwalające na znaczne uproszczenie
zewnętrznych obwodów sterowania oraz pozwalające na zmiany wewnętrznej
struktury programu,
•
obsługa sygnału zadającego ±10V,
•
obsługa trzech wejść analogowych, które mogą modyfikować zaprogramowane
parametry (np. nastawę wewnętrznego timera),
•
generacja częstotliwości wyjściowej do 960Hz tj. ok. 55000 obr/min (dla silników
specjalnych, wrzecion),
•
wyświetlanie prędkości zadanej w obr/min lub dowolnej jednostce
zaprogramowanej przez użytkownika,
•
skalowanie wyświetlanej prędkości,
•
programowanie 8 różnych prędkości wybieranych wejściami przemiennika.
Nazwy parametrów w nawiasach kwadratowych są
wyświetlane na CPP (opcja).
UŻYWANIE WYNOŚNEGO CYFROWEGO PANELU
PROGRAMUJĄCEGO (CPP)
Przemienniki częstotliwości PC3XXN oraz PC4XX mogą być wyposażone w
CPP z wyświetlaczem ciekłokrystalicznym (LCD), obejmujący dwa wiersze, zawierające
po 16 znaków.
Poniżej wyświetlacza znajduje się uproszczona klawiatura o ośmiu przyciskach
funkcyjnych.
Na klawiaturze umieszczono 8 diod świecących, które wskazują aktualny stan
przemiennika.
Przy pomocy CPP możliwe jest łatwe odczytanie informacji diagnostycznych lub
dostosowanie parametrów pracy do indywidualnych wymagań pozwala na dostęp do
wszystkich parametrów przemiennika (z pulpitu dostępnych jest 16 parametrów).
Szczegółowy opis w podręczniku CPP.
48
Wszystkie komunikaty na CPP są w języku polskim.
Podstawowe funkcje cyfrowego panelu
programującego.
1. Ustawienie parametrów przemiennika.
2. Przenoszenie danych pomiędzy przemiennikami.
3. Sterowanie napędem (praca lokalna)
Podłączenie CPP do przemiennika.
CPP podłączony do gniazda obok listwy sterującej z opisem CPP, rysunek poniżej.
OBRUSN TORUN
NAPED AC v2.20
Gniazdo
CPP
w przemienniku
GOTOWY
PRACA
max 5m
START
STOP
CPP jest wyposażeniem dodatkowym do
przemienników produkcji OBRUSN.
49
Mocowanie CPP
CPP może być mocowane na drzwiach szaf sterujących, pulpitach operatorskich
itp. za pomocą obejmy i 2 wkrętów M3.
Patrz szkic poniżej.
Otwór
pod CPP
Szerokość obejmy 25mm
PULPIT STERUJĄCY
Przemienniki częstotliwości są wyposażone w pulpit sterujący z wyświetlaczem
LED 4 cyfry oraz 4 przyciski sterujące. Na pulpicie znajdują się dwie diody LED
sygnalizujące stan pracy przemiennika. Przy pomocy pulpitu można łatwo odczytać
informacje diagnostyczne lub dostosować parametry napędu do indywidualnych
wymagań.
Podstawowe funkcje pulpitu sterującego to:
•
ustawianie parametrów napędu,
•
sterowanie napędem (praca lokalna).
freqvar
50
Po załączeniu przemiennika zgłasza się do pracy w trybie zdalnym tzn. z listwy
sterującej. Na wyświetlaczu pojawiają się trzy kreski - - -
Opis przycisków sterujących
WEJŚCIE ( STOP )
Przycisk ten służy do przejścia z POZIOMU STATUSU na POZIOM
WYBORU PARAMETRU lub z POZIOMU WYBORU PARAMETRU na
POZIOM ZMIANY PARAMETRU.
W trybie „sterowania lokalnego” przycisk ten służy do
wyłączenia przemiennika.
WYJŚCIE ( START )
Przycisk ten służy do przejścia z POZIOMU ZMIANY PARAMETRU na
POZIOM WYBORU PARAMETRU lub z POZIOMU WYBORU
PARAMETRU na POZIOM STATUSU.
W trybie „sterowania lokalnego” przycisk ten służy do
załączenia przemiennika.
GÓRA
Przycisk ten służy do poruszania się na POZIOMIE
WYBORU PARAMETRU w kierunku zwiększających się
numerów parametrów a także do zwiększania wartości
parametru na POZIOMIE ZMIANY PARAMETRU.
W trybie „sterowania lokalnego” przycisk ten służy do
zwiększania częstotliwości wyjściowej przemiennika.
DÓŁ
Przycisk ten służy do poruszania się na POZIOMIE WYBORU
PARAMETRU w kierunku zmniejszających się numerów parametrów a
także do zmniejszania wartości parametru na POZIOMIE ZMIANY
PARAMETRU.
W trybie „sterowania lokalnego” przycisk ten służy do zmniejszania
częstotliwości wyjściowej przemiennika
Wskaźniki świetlne - Diody LED
Wskaźniki świetlne w postaci diod świecących (LED) informują użytkownika o
bieżącym stanie przemiennika. Świecenie poszczególnych diod oznacza:
Przemiennik jest zasilany i nie występują stany alarmowe.
GOTOWY
Dioda znajduje się na części czołowej przemiennika.
51
PRACA
Przemiennik jest w stanie normalnej pracy. Dioda znajduje się
na części czołowej przemiennika. Wygaszenie obydwu diod
(PRACA i GOTOWY) w czasie nawrotów oznacza, że napięcie
wewnętrzne na zaciskach stałoprądowych wzrosło ponad
poziom załączenia rezystora hamowania (hamowanie
dynamiczne). Świecenie obydwu diod PRACA i GOTOWY
oznacza stan ograniczenia prądu I s =150% .
B
B
STRUKTURA KATALOGU PARAMETRÓW I
DIAGNOSTYKI.
POZIOM
STATUSU
Got
d1
d2
d8
ZAP
P1
P2
P16
POZIOM
WYBORU
PARAMETRU
Parametry diagnostyczne Zapis
para- tylko wyświetlanie
metrów
wartości
do
pamięci
Wyświetlanie wartości parametru.
Użyj
do zmiany wartości parametru.
Na POZIOMIE STATUSU ( „ Got” ) naciskanie
POZIOM
ZMIANY
PARAMETRU
przycisku powoduje
wyświetlenie numeru wersji oprogramowania np: „v2.16” .
Podczas wyświetlania parametrów diagnostycznych naciskanie
powoduje wyświetlenie
aktualnego wysterowania start/stop i kierunku :
52
„
„„
„-
P”
P”
L”
L”
( Stop - Prawo )
( Start - Prawo )
( Stop - Lewo )
( Start - Lewo )
ZAP - zapis nastaw do pamięci nieulotnej
Aby zapisać zmienione nastawy do pamięci nieulotnej należy na POZIOMIE WYBORU
PARAMETRU ustawić „ZAP” a następnie nacisnąć przycisk
WEJŚCIE
Nastąpi zapis wszystkich nastaw do pamięci sterownika po czym wyświetlone zostanie
potwierdzenie wykonania operacji zapisu : „Goto.” (Gotowe).
Naciskając przycisk WYJŚCIE
należy powrócić do POZIOMU
WYBORU PARAMETRU
(ponownie wyświetli się napis „ZAP” ).
P1 – prędkość minimalna [PRĘDKOŚĆ MIN]
Zakres:
0Hz do P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ GRANICZNA]
(P1 [PRĘDKOŚĆ MIN] ≤ P2 [PRĘDKOŚĆ MAX])
Wartość fabryczna: 0Hz
P2 – prędkość maksymalna [PRĘDKOŚĆ MAX]
Zakres:
P1 [PRĘDKOŚĆ MIN] do
P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ GRANICZNA]
Wartość fabryczna: 60Hz
P3 - szybkość rozruchu [SZYBK.ROZRUCHU]
Zakres:
0.1 Hz/s do 1000 Hz/s
Wartość fabryczna: 20 Hz/s
53
P4 – szybkość hamowania [SZYBK.HAMOWANIA]
Zakres:
0.1 Hz/s do 1000 Hz/s
Wartość fabryczna: 20 Hz/s
P5 - forsowanie napięciem –
zwiększenie momentu rozruchowego
[FORSOW.NAPIĘCIA]
Zwiększenie parametru P5 [FORSOWANIE NAPIĘCIA] używane jest w celu
skompensowania strat w silniku przy małej prędkości. Pozwala to
przemiennikowi oddać większy prąd dla przezwyciężenia oporów tarcia.
Parametr podnosi napięcie na silniku ponad wartości odpowiadające wybranej
charakterystyce rozruchu.
P5 [FORSOWANIE NAPIĘCIA] określa wartość napięcia podawanego przy
rozruchu silnika lub pracy z małymi prędkościami. Zwykle wystarcza wartość 8%.
Większe wartości prowadzić mogą do przegrzania silnika lub uniemożliwiają jego
rozruch.
Zakres:
0 do 25%
Wartość fabryczna: 4,0%
54
P6 – częstotliwość podstawowa
[CZĘST.PODSTAW.]
Zakres:
P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ GRANICZNA]/12
do P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ GRANICZNA]
Wartość fabryczna: 50Hz
P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ PODSTAWOWA] jest częstotliwością, przy której
przemiennik wytwarza najwyższe napięcie wyjściowe. Dla typowych silników wartość
parametru winna być ustawiona na 50Hz lub 60Hz zgodnie z tabliczką znamionową
silnika.
P7 – charakterystyka U/f [CHARAKTER.U/F]
Zakres:
1=[LINIOWA] lub 2=[WENTYLATOROWA]
Wartość fabryczna: 1=[LINIOWA]
PROPORCJONALNY kształt U/f daje stałą wartość momentu, aż do częstotliwości
podstawowej fB.
WENTYLATOROWY kształt U/f daje wykładniczą zmianę momentu, aż do
częstotliwości podstawowej fB, co odpowiada wymaganiom napędowym wentylatorów i
pomp.
Kształt U/f winien być dopasowany do przewidywanej charakterystyki obciążenia. Stały
moment ustawiony jest fabrycznie i daje prostoliniową charakterystykę funkcji U/f i
dopuszczalne przeciążenie 150% przez 60s.
55
P8
– Auto Start – automatyczne rozpoczynanie
pracy po zaniku napięcia zasilania
[AUTOM.START]
Zakres:
1=WŁĄCZONY lub 0=WYŁĄCZONY
Wartość fabryczna: 0=WYŁĄCZONY
Funkcja AUTO START pozwala na kilkakrotne uruchomienie przemiennika po
zatrzymaniu.
Funkcja zalecana jest wyłącznie dla przemienników zainstalowanych w odległych
miejscach, gdzie ręczne uruchomienie przemienników po zaniku napięcia zasilania
est niepraktyczne.
Przy stosowaniu funkcji AUTO START należy
upewnić się, że automatyczne uruchomienie
przemiennika nie spowoduje uszkodzenia
urządzeń lub zagrożenia dla zdrowia i życia ludzi
P9 - częstotliwość graniczna
[CZĘST.GRANICZNA]
Zakres:
120Hz, 240Hz, 480Hz, 960Hz, 1440Hz
Wartość fabryczna: 120Hz
Parametr P9 [CZĘST.GRANICZNA] ustala najwyższą wartość częstotliwości
wyjściowej przemiennika. Wybrać można jedną z 4 wartości.
P10 – rodzaj sygnału analogowego
[WEJŚCIE ANALOG]
W przypadku sterowania zdalnego, wejściem analogowym możliwe jest 10
rodzajów sygnałów sterujących prędkością obrotową:
1=Wejście analogowe napięciowe 0V…+10V
2=Wejście analogowe napięciowe +10V …0V
3= Wejście analogowe napięciowe -10V …+10V
4=Wejście analogowe napięciowe 0V…+5V
5=Wejście analogowe napięciowe +5V …0V
56
6=Wejście analogowe napięciowe -5V …+5V
7=Wejście analogowe pętli prądowej 0÷20 mA,
8=Wejście analogowe pętli prądowej 20÷0 mA
9=Wejście analogowe pętli prądowej 4÷20 mA.
10=Wejście analogowe pętli prądowej 20÷4 mA.
Zakres:
1 do 10
Wartość fabryczna: 1=0…+10V
Wszystkie sygnały analogowe podłączą się do zacisków 1 i 2 potencjometr
10kΩ/Α podłączony do zacisków 1, 2 i 3 (szkic poniżej).
Zadawanie ±10V wymaga zewnętrznego zasilania –10V.
P11- wybór sposobu zatrzymania
[SPOSÓB ZATRZYM.]
Zakres:
1=WYBIEG, 2=Z NACHYLENIEM,
3=Z NACHYLENIEM + BLOK
Wartość fabryczna: 2=Z NACHYLENIEM
Podkatalog SPOSÓB ZATRZYMANIA obejmuje 3 możliwe sposoby
zatrzymywania silnika:
1. Parametr WYBIEG (zatrzymanie swobodne) oznacza odłączenie zasilania
silnika i zatrzymanie pod wpływem sił bezwładności w urządzeniu
napędzanym.
2. Wybór parametru Z NACHYLENIEM (zatrzymanie wymuszone) powoduje
zatrzymanie silnika po czasie ustalonym przez parametr SZYBKOŚĆ
HAMOWANIA czyli czas zatrzymania.
3. Parametr Z NACHYLENIEM + BLOKOWANIE (zatrzymanie wymuszone
wzmocnione) oznacza zatrzymanie silnika po czasie ustalonym przez
parametr SZYBKOŚĆ HAMOWANIA. Po zatrzymaniu chwilowy prąd
stały przepływający przez uzwojenia utrzymuje wał silnika w spoczynku.
Wielkość prądu jest uzależniona od parametru FORSOWANIE NAPIĘCIA.
Czas trzymania wału silnika zależny jest od parametru CZAS BLOKADY.
57
P12 – stabilizacja [STABILIZACJA]
Zakres:
0...6Hz
Nastawa fabryczna: 1,5Hz
Silniki indukcyjne pracujące z bardzo małym obciążeniem mechanicznym i
jednocześnie z dużym mementem bezwładności na wale mają tendencje do niestabilnej
pracy. Zjawisko to potęguje się ze wzrostem mocy silnika. W celu wyeliminowania tego
efektu w układzie sterowania przemiennika zastosowano specjalne algorytmy
stabilizacyjne. Stopień ich oddziaływania jest wprost proporcjonalny do wartości
parametru „STABILIZACJA” i wyraża się w Hz. Podczas ustawiania tego parametru
należy zachować ostrożność, delikatnie zwiększać jego wartość aż do zaniku oscylacji.
Zbyt duża jego wartość (tzw. przekompensowanie) może być przyczyną niestabilnej
pracy.
P13- kompensacja poślizgu [KOMP.POŚLIZGU]
Kompensacja poślizgu jest to zwiększenie częstotliwości wyjściowej
przemiennika proporcjonalnie do obciążenia.
Dla obciążenia 100% częstotliwość wyjściowa przemiennika jest zwiększana o wartość
parametru P13 [KOMP.POŚLIZGU]
Zakres:
0 ÷ P9 [CZĘSTOTLIWOŚĆ GRANICZNA] / 12
Wartość fabryczna: 0.0
P14- maksymalny prąd silnika
[OGRANICZ. PRĄDU], [MAKS.PRĄD SILN.]
Zakresy:
50 do 150%
Wartość fabryczna: 150%
Parametr P14 [MAKS.PRĄD SILN.] ustala maksymalny prąd oddawany przez
przemiennik. Jeżeli prąd przemiennika przekracza wartość tego parametru, przemiennik
próbuje zredukować obciążenie poprzez zredukowanie prędkości obrotowej silnika.
58
P15- ustalenie charakterystyki przeciążeniowej
I*T
[OGRANICZ. PRĄDU], [ZABEZPIECZ. I*T]
Parametry ustalone dla funkcji P15 [ZABEZPIECZ. I*T] pozwalają na ustalenie
charakterystyk reakcji przemiennika na przeciążenie. Przeciążenie wyrażone jest
iloczynem prądu i czasu I*T. Zależność i wartość graniczną przedstawiono na rysunku.
Jeżeli prąd wyjściowy przemiennika przekracza wartość parametru P15 [ZABEZPIECZ.
I*T] , przemiennik wyłączy się po czasie określonym przez wyrażenie:
ALARM I*T = 0,43 I*T x P15 [ZABEZPIECZ I*T] x P16 [LIMIT CZASU I*T]
PRĄD SILNIKA – P15 [ZABEZPIECZ I*T]
U
U
Parametr ustala długoterminową wartość prądu dla pracy ciągłej. Wartość winna
odpowiadać prądowi nominalnemu stosowanego silnika.
Zakres:
25 do 105% prądu wyjściowego przemiennika
Wartość fabryczna: 105%
P16
– limit czasu I*T
[OGRANICZ.PRĄDU], [LIMIT CZASU I*T]
Określa czas przez jaki dopuszcza się maksymalne przeciążenie prądowe przemiennika.
Zakres:
5 do 60s
Wartość fabryczna: 60s
PRĄD WYJŚCIOWY
[%]
MAX PRĄD SILNIKA
150%
I*T
ZABEZPIECZ.
105%
59
1.1. Pełne zabezpieczenie silnika daje zastosowanie
wyłącznika termicznego w uzwojeniach.
2. Zaleca się stosowanie silników z obcą wentylacją
zwłaszcza przy długotrwałej pracy na małej
prędkości obrotowej. Silniki takie produkuje
INDUKTA Bielsko-Biała lub TAMEL w Tarnowie.
Parametry diagnostyczne
Parametry tylko do odczytu
d1- częstotliwość [CZĘSTOTLIWOŚĆ]
Standardowo wyświetlana wartość częstotliwości wyjściowej w Hz podczas
pracy przemiennika.
Możliwe jest zaprogramowanie innego parametru do wyświetlania (tylko z CPP).
d2- zadawanie zdalne [ZADAWANIE ZDALNE]
Wartość parametru nastawy prędkości zadanej na zacisku nr 2 listwy sterującej.
Standardowo w Hz, może być wyświetlana w obr/min po wpisaniu parametru
WYŚWIETLANIE OBR/MIN w katalogu SYSTEM, oraz wprowadzenie prawidłowej
informacji o ilości par biegunów silnika (tylko z CPP).
d3 – prąd silnika [PRĄD SILNIKA]
d3 [PRĄD SILNIKA] wyświetlany jest w % nominalnego prądu przemiennika.
1.
2.
Parametr d3 [PRAD SILNIKA] może mieć wartość różną
od wartości parametru d4 [MOMENT OBCIĄŻENIA]
zwłaszcza przy małych obciążeniach. Jest to wynikiem
zjawiska prądu magnesującego, o wartości 30%, także
przy braku obciążenia.
Wskazania prądu należy odczytać przy obciążeniu
silnika.
60
d4 – moment obciążenia [MOMENT OBCIĄŻ.]
Wartość parametru d4 [MOMENT OBCIĄŻENIA], czyli momentu na wale
silnika, wyrażana jest w %. Zakłada się, że 100% obciążenia odpowiada 100% wartości
prądu.
d5
– napięcie zasilania [NAPIĘCIE ZASIL.]
Parametr wskazuje napięcie zasilania przemiennika zakładając, że 220V=100%.
d6
– napięcie silnika [NAPIĘCIE SILNIKA]
Parametr wskazuje napięcie silnika w stosunku do napięcia jakie generuje
przemiennik na wyjściu przy P6 [CZĘSTOTLIWOŚCI PODSTAWOWEJ].
d7
– zabezpieczenie I*T [ZABEZPIECZ. I*T]
Parametr I*T wyraża wielkość przeciążenia silnika w % (stopień zaawansowania
w czasie, patrz punkt 6.3.16 i 6.3.17). 100% oznacza stan alarmu.
d8 – sygnał wejścia PID [SYGNAŁ WEJ. PID]
Bezpośredni podgląd wartości sygnału z czujnika pomiarowego dla aktywnej
opcji PID. Wskazanie 100% odnosi się do max wartości z czujnika pomiarowego
mierzonej na wejściu analogowym, 0,0% odnosi się do minimalnej wartości. Wartość
min i max zależy od rodzaju sygnału analogowego.
POWRÓT DO NASTAW FABRYCZNYCH
Automatyczny powrót do nastaw fabrycznych przemiennika można uzyskać jeśli
w czasie załączania zasilania wciśnięte są jednocześnie przyciski GÓRA i DÓŁ.
Jeśli nastawy fabryczne mają być zapamiętane na
stałe to należy dokonać ich zapisu (patrz Zapis
nastaw do pamięci nieulotnej).
61
STEROWANIE LOKALNE
Aby przejść do trybu sterowania lokalnego należy na „poziomie statusu”
(wyświetlany jest napis „Got” ) gdy przemiennik jest wyłączony jednocześnie nacisnąć
przyciski GÓRA i DÓŁ.
Gdy na wyświetlaczu ukaże się napis „Ster” należy zwolnić te przyciski.
Uaktywnione zostało sterowanie lokalne. Wyświetlana jest ostatnio zapamiętana wartość
częstotliwości zadanej dla sterowania lokalnego .
Przyciskami GÓRA i DÓŁ można zmieniać jej wartość.
Przycisk START służy do załączenia przemiennika zaś przycisk STOP służy do
wyłączenia przemiennika.
Gdy przemiennik jest wyłączony naciskanie przycisku STOP powoduje wyświetlenie
aktualnego kierunku : P (Prawo) lub L (Lewo).
Podtrzymywanie naciśniętego przycisku STOP i naciśnięcie przycisku GÓRA powoduje
ustawienie kierunku P (Prawo).
Podtrzymywanie naciśniętego przycisku STOP i naciśnięcie przycisku DÓŁ powoduje
ustawienie kierunku L (Lewo).
Gdy przemiennik jest załączony naciskanie przycisku START powoduje wyświetlenie
aktualnego kierunku : P (Prawo) lub L (Lewo).
Podtrzymywanie naciśniętego przycisku START i naciśnięcie przycisku GÓRA powoduje
ustawienie kierunku P (Prawo) oraz wykonanie nawrotu jeśli nastąpiła zmiana kierunku.
Podtrzymywanie naciśniętego przycisku START i naciśnięcie przycisku DÓŁ powoduje
ustawienie kierunku L (Lewo) oraz wykonanie nawrotu jeśli nastąpiła zmiana kierunku.
Aby powrócić do trybu sterowania zdalnego należy gdy przemiennik jest wyłączony
jednocześnie nacisnąć przyciski GÓRA i DÓŁ.
Gdy na wyświetlaczu ukaże się napis „Got” należy zwolnić te przyciski. Uaktywnione
zostało sterowanie zdalne. Na POZIOMIE WYBORU PARAMETRU wyświetlana jest
nazwa ostatnio ustawianego parametru.
Ze względów bezpieczeństwa przełączenie pomiędzy sterowaniem zdalnym i lokalnym jest
możliwe tylko wtedy gdy przemiennik jest wyłączony. Próba przełączenia podczas pracy
sygnalizowana jest wyświetleniem komunikatu „PrACA” .
Po załączeniu zasilania automatycznie ustawiana jest wartość częstotliwości zadanej dla
sterowania lokalnego zapamiętana podczas ostatniej operacji zapisu parametrów (patrz.
Zapis nastaw do pamięci nieulotnej). Nastawa fabryczna zadawania lokalnego: 5 Hz .
62
KOMUNIKATY ALARMOWE
Jeśli przemiennik wyłączy się z powodu alarmu na wyświetlaczu pojawia się
numer błędu (alarmu) :
„ Er1” - zabezpieczenie podnapięciowe,
Napięcie w obwodzie DC zbyt niskie.
Możliwa przyczyna alarmu – napięcie zasilanie zbyt niskie
„ Er2” - zabezpieczenie nadnapięciowe,
Napięcie na szynach stałoprądowych zbyt wysokie.
Możliwe przyczyny alarmu – napięcie zasilania za wysokie, - próba
zatrzymania dużego obciążenia inercyjnego zbyt szybko.
„ Er3” - zabezpieczenie prądowe,
Możliwe przyczyny alarmu:
- próba przyspieszenia dużego obciążenia inercyjnego zbyt szybko.
Wydłużyć czas przyspieszenia, zmniejszyć obciążenia,
- próba zatrzymania dużego obciążenia inercyjnego zbyt szybko. Zmniejszyć
masę na wale silnika, wydłużyć czas hamowania, zastosować rezystor
hamowania.
- przyłożenie gwałtownego obciążenia,
- zwarcie między uzwojeniami faz silnika,
- zwarcie między uzwojeniami faz a ziemią,
- zbyt długie kable między przemiennikami a silnikiem lub zbyt wiele
silników równoległych. Zastosować dławiki silnikowe, zmniejszyć
obciążenie.
- zbytnie forsowanie napięciem. Zmniejszyć parametr FORSOWANIE
NAPIĘCIA
„ Er4” - przeciążenie I*t,
Przemiennik wyłączył się w wyniku zbyt długo trwającego przeciążenia.
„ Er5” - zabezpieczenie układu mocy,
Możliwe przyczyny alarmu:
- uszkodzenie modułu mocy,
- zbyt wysoka temperatura radiatora (zastosuj lepszą wentylację).
„ Er6” - błąd sterownika.
Uszkodzenie modułu sterownika, przekazać przemiennik do producenta.
Stan alarmowy jest kasowany przez wyłączenie i ponowne załączenie sygnału START na
listwie sterowania przemiennika (dla sterowania zdalnego).
Drugim sposobem skasowania alarmu jest naciśnięcie przycisku WYJŚCIE
63
OKRESOWA KONSERWACJA I NAPRAWA
7. Okresowa konserwacja i naprawa
Okresowa konserwacja
Okresowo usuwać z napędu nagromadzony kurz i inne zanieczyszczenia
utrudniające jego wentylację. Wykorzystać w tym celu strumień suchego powietrza.
Naprawa
W napędzie nie ma części naprawialnych przez użytkownika.
UWAGA: NIE PRÓBOWAĆ NAPRAWY NAPĘDU – ZWRÓCIĆ DO OBRUSN
Toruń.
Zachowanie aplikacji w pamięci stałej
Przed dokonaniem naprawy napędu należy, w miarę możliwości, zachować w pamięci
dane wykorzystywanej przez użytkownika aplikacji. Doradzamy także skopiowanie
nastaw wykorzystywanej aplikacji przed odesłaniem napędu do OBRUSN Toruń.
Zwrot napędu do OBRUSN Toruń
Prosimy o podawanie następujących informacji:
•
model i numer seryjny przemiennika; patrz – tabliczka znamionowa
•
opis uszkodzenia
•
karta gwarancyjna
Warunki zwrotu napędu uzgodnić z punktem serwisowym OBRUSN Toruń.
Likwidacja napędu – dyspozycje materiałowe
Niniejszy wyrób zawiera materiały stanowiące odpady, zgodnie z przepisami
Special Waste Regulations 1996, które są zgodne z dyrektywą Unii Europejskiej na
odpady niebezpieczne - EC Hazardous Waste Directive - Directive 91/689/EEC.
Zalecamy dysponowanie poszczególnymi materiałami zgodnie z prawem obowiązującym
w zakresie ochrony środowiska. Poniższa tabela podaje jakie materiały mogą stanowić
przedmiot recyklingu a jakie należy traktować w specjalny sposób.
Materiał
Recykling
Dyspozycja spec.
metal
tak
nie
tworzywa sztuczne
tak
nie
płytki obw. druk.
tak
tak
64
Płytki obwodów drukowanych można zadysponować na jeden z poniższych sposobów:
1. Spalenie w wysokiej temperaturze (min. 1200 o C) w spalarce zgodnej z
Environmental Protection Act, cz. A lub B.
2. Przekazanie do miejscowego odbiorcy odpadów przemysłowych mającego licencję
na odbiór aluminiowych kondensatorów elektrolitycznych. Nie wyrzucać ich na
miejscowe wysypisko komunalne.
P
P
Pakowanie
Na czas transportu nasze wyroby są odpowiednio pakowane. Materiały
opakowaniowe są w pełni bezpieczne dla środowiska i mogą być wykorzystane jako
surowce wtórne.
65
PARAMETRY TECHNICZNE
8. PARAMETRY TECHNICZNE
1.
2.
3.
4.
Wymagana jest wolna przestrzeń o wysokości 80 mm pod i nad przemiennikiem,
zapewniająca dostateczny przepływ powietrza chłodzącego.
Temperatura otoczenia w czasie pracy przemiennika powinna być zawarta w
przedziale od 0°C do 40°C. Jeżeli przemiennik zainstalowany jest w obudowie,
Należy zapewnić odpowiednią wentylację w celu utrzymania temperatury otoczenia
nie przekraczającej 40°C.
Przemiennik powinien być chroniony przed kurzem i nadmiernymi drganiami. Jeśli
w otoczeniu występuje zapylenie lub wilgoć należy stosować obudowy IP54 z
przewietrzaniem.
WARUNKI ŚRODOWISKOWE
Symbol Jedn.
Temperatura otoczenia
T
PC 303N, PC 305N, PC 307N,
PC 311N, PC 315N, PC 322N,
PC 330N, PC 405, PC 407,
PC 411, PC 415, PC 422,
PC430, PC 440
°C
0÷40
%
85(40°C) bez kondensacji
Rodzaj chłodzenia
Konwekcyjne
Wilgotność względna
Atmosfera
niepalna, niekorozyjna, bez kurzu
Wibracje
max 0,5g - w przypadku dużych wibracji
należy stosować odpowiednie mocowanie
ograniczające drgania
ZASILANIE 230V/50Hz
Parametr
Napięcie
Częstotliwość sieci
Prąd zasilania
Współczynnik mocy
Prąd upływu
Przekrój przewodów
zasilających
Zabezpieczenie
zewnętrzne zwłoczne
Symbol
Uz
f
I
cosϕ
s
Jedn.
PC
303N
PC
305N
5
7
V
Hz
A
mA
mm2
A
1,0
10
PC
PC
PC
307N 311N 315N
180-250/50/60Hz
9
48-62
12
& gt; 0,98
7
1,5
16
15
PC
322N
PC
330N
22
28
2,5
20
25
30
66
ZASILANIE 3x400V/50Hz
Parametr
Symbol
Napięcie
Jedn.
Uz
f
I
cosϕ
Częstotliwość sieci
Prąd zasilania
Współczynnik mocy
Prąd upływu
Przekrój przewodów
zasilających
Zabezpieczenie
zewnętrzne zwłoczne
PC
405
PC
407
1,4
3
V
Hz
A
mA
mm2
s
PC
PC
PC
411
415
422
3x400V +15% -15%
6
A
1,0
48-62
6
& gt; 0,98
7
1,5
PC
430
PC
440
9,5
12
10
5
8
2,5
16
PARAMETRY WYJŚCIOWE DLA SILNIKA 3x230V
Parametr
Symbol Jedn.
Moc
Napięcie
międzyprzew.
Częstotliwość
wyjściowa
Częstotliwość
modulacji
Rozdzielczość
częstotliwości wyj.
Kompensacja IxR
Prąd fazy
IN
Moc strat
Dopuszczalne
przeciążenie
Czas
przyśpieszania
/hamowania
Hamowanie
Rodzaj obciążenia
B
Odporność na
zwarcie między
fazami
Odporność na
zwarcie doziemne
PN
UN
B
kW
V
B
B
B
f
PC
303N
0,37
PC
PC
PC
PC
PC
305N 307N 311N 315N 322N
0,55
0,75
1,1
1,5
2,2
trójfazowe 0-U Z (180-250V)
B
B
B
Hz
kHz
B
0÷120/240/480/960/1440
3/6/9/12
Hz
fm
0,1
%
A
B
BT
%
B
B
PC
330N
3,0
W
Hz/s
0÷25%U N
4,3
6,0
7,2
45
60
75
150 przez 60s
B
2,2
20
3,0
35
B
10,5
100
Programowany 0.1÷1000
Przez wybieg lub z nachyleniem
Rezystancyjno-indukcyjne.
Dop. obciążenie niesymetryczne
Jest
Jest
12,5
130
67
PARAMETRY WYJŚCIOWE DLA SILNIKA 3x400V
Parametr
Moc
Napięcie
międzyprzew.
Częstotliwość
wyjściowa
Częstotliwość
modulacji
Rozdzielczość
częstotliwości wyj.
Kompensacja IxR
Prąd fazy
Moc strat
Dopuszczalne
przeciążenie
Czas
przyśpieszania
/hamowania
Hamowanie
Rodzaj obciążenia
Odporność na
zwarcie między
fazami
Odporność na
zwarcie doziemne
Symbol Jedn.
PN
UN
B
B
B
B
f
kW
V
PC
405
0,5
PC
407
0,7
PC
PC
PC
PC
411
415
422
430
1,1
1,5
2,2
3,0
trójfazowe 0-U Z (0-380V)
B
B
Hz
B
IN
BT
%
B
kHz
B
B
B
B
0÷120/240/480/960/1440
3/6/9/12
Hz
fm
PC
440
4,0
0,1
%
A
W
Hz/s
0÷25%U N
3,5
4,4
5,5
35
45
55
150 przez 60s
B
1,6
20
2,0
20
B
7,4
70
Programowany 0.1÷1000
Przez wybieg lub z nachyleniem
Rezystancyjno-indukcyjne.
Dop. obciążenie niesymetryczne
Jest
Jest
9,7
90
68
CERTYFIKACJA PRZEMIENNIKA
9. CERTYFIKACJA PRZEMIENNIKA
Wymagania na zgodność z EMC
Wszystkie napędy z regulacją prędkości emitują zakłócenia do otoczenia oraz do
sieci energetycznej. Przemienniki mają “wbudowaną” odporność na zakłócenia własne i
wszelkie dodatkowe zakłócenia pochodzenia zewnętrznego . Poniższe informacje
pozwalają na maksymalizację kompatybilności elektromagnetyczne (EMC) napędów i
systemów regulacji prędkości obrotowej, w zakresie ich zastosowania, poprzez
minimalizowanie emitowanych zakłóceń i maksymalizację odporności własnej na
zakłócenia.
Minimalizacja promieniowania
Normy EN55011i EN55022 przewidują pomiar emisji zakłóceń o zakresie
30MHz do 1GHz, w odległości 10 do 30 metrów od źródła emisji. Poziomy emisji w
bezpośrednim sąsiedztwie urządzenia oraz dla częstotliwości & lt; 30MHz nie są podane.
Emisję z poszczególnych części mają tendencję do sumowania się.
•
do połączenia silnika z przemiennikiem należy stosować przewody
ekranowane lub opancerzone, ekran musi być połączony do zacisku PE na
całym swoim obwodzie (360 o ) i na obydwu końcach, tj. do zacisku PE
silnika i zacisku PE szafy montażowej przemiennika (lub do skrzynki
przepustów kablowych jeśli jest montowany na ścianie). Końce ekranu
przewodu muszą być dokładnie połączone na całym obwodzie.
P
Uwaga:
P
W miejscach o zwiększonym zagrożeniu bezpośrednie uziemianie
ekranu na obydwu jego końcach może być wykluczone; w takim
przypadku jeden koniec należy połączyć do PE przez kondensator
1µF 50V AC a drugi - bezpośrednio.
•
•
•
•
•
przewody nieekranowane wewnątrz szafy powinny być jak najkrótsze.
zawsze sprawdzaj i utrzymuj w dobrym stanie połączenia ekranów.
jeśli ekranowany kabel musi być przecięty, w celu podłączenia np.
stycznika, należy połączyć jego ekrany możliwie najkrótszą drogą.
wykonując podłączenia ekranu zadbać by odsłonięte odcinki przewodu były
jak najkrótsze.
idealnym zakończeniem ekranu są metalowe przepusty kablowe obejmujące
ekran na całym obwodzie (360 °) lub półobejmy typu U.
Jeśli przewód ekranowany nie jest dostępny to przewód silnikowy nieekranowany
należy ułożyć w korytku metalowym, które będzie działało ekranująco. Korytko takie
musi być ciągłe i musi być podłączone do zacisków PE przemiennika i silnika. Jeśli brak
69
jest ciągłości korytka to połączenie jego części należy wykonać plecionką o przekroju
10mm 2 .
P
Uwaga:
P
Niektóre silniki mają puszki przyłączowe i przepusty kablowe
wykonane z tworzywa sztucznego. W takim przypadku ekran należy
połączyć plecionką bezpośrednio do korpusu silnika. W niektórych
silnikach puszka przyłączowa jest odizolowana od korpusu silnika
uszczelką lub warstwą lakieru; należy więc upewnić się, że ekran
jest rzeczywiście połączony elektrycznie z korpusem silnika.
Uziemienie
Uwaga:
Podstawowe uziemienie ochronne ma zawsze znaczenie
nadrzędne nad uziemieniem wymaganym względami EMC.
Podłączenie uziemienia (PE)
Zgodnie z wymogami normy EN60204, do zacisku uziemienia
można podłączyć tylko jeden przewód.
Uwaga:
Niektóre przepisy lokalne wymagają niezależnego, lokalnego uziemienia silnika;
nie powinno to spowodować problemów z ekranowaniem z uwagi na względnie wysoką
impedancję takiego uziemienia dla częstotliwości radiowych.
Połączenie uziemienia (EMC)
Ze względu na wymagania EMC zalecamy by każdą masę sygnałową i potencjał
0Vuziemiać oddzielnie. Jeśli w układzie jest więcej urządzeń to zaciski ich mas
sygnałowych należy łączyć razem do jednego wspólnego zacisku uziemiającego.
Przewody sterownicze, przewody sygnałowe enkodera, przewody wszystkich wejść
analogowych i łącza komunikacyjnego muszą być ekranowane. Ekran należy podłączyć
do PE od strony przemiennika. Jeśli wystąpi problem z zakłóceniami wysokiej
częstotliwości to drugi koniec ekranu należy uziemić przez kondensator 0.1µF.
Uwaga:
Ekrany przewodów należy łączyć do zacisku PE
przemiennika a nie do płytki sterownika.
Wymagania na oprzewodowanie
Uwaga:
Patrz rozdział: “Instalacja elektryczna” – wymagania
dodatkowe na oprzewodowanie.
Projektowanie połączeń kablowych
•
Przewód do silnika powinien być możliwie najkrótszy.
•
W przypadku napędu wielosilnikowego stosować jedną długość przewodów
do utworzenia gwiazdowego punktu uziemienia.
70
•
•
•
•
•
•
Przewody emitujące zakłócenia prowadzić z dala od wrażliwych na
zakłócenia.
Równoległe prowadzenie przewodów zakłócających i wrażliwych należy
ograniczyć do minimum i odsunąć je przynajmniej na odległość 0,25m. Jeśli
droga biegu równoległego przewodów jest większa niż 10m to odstępy
należy proporcjonalnie powiększyć, np. jeżeli długość ułożenia
równoległego wynosi 50m to odstęp będzie (50/10) x 0,25m=1,25m.
Przewody wrażliwe na zakłócenia powinny krzyżować się z przewodami
zakłócającymi pod kątem 90°.
Nie należy przewodów czułych na zakłócenia prowadzić blisko lub
równolegle z przewodami do silnika lub układu hamowania, nawet na
krótkim dystansie.
Przewodów sterowniczych, sygnałowych i sprzężenia zwrotnego nie należy
prowadzić razem z przewodami zasilania, silnika lub obwodu
pośredniczącego prądu stałego, nawet jeśli są ekranowane.
Przewody wejściowe i wyjściowe filtru EMC nie mogą się sprzęgać.
Długość maksymalna przewodu silnikowego
Ponieważ pojemność przewodu silnikowego i emisja zakłóceń wzrastają z jego
długością to dla zachowania zgodności z wymaganiami EMC konieczne jest
zastosowanie odpowiedniego filtru EMC na zasilaniu i ograniczenie długości przewodu
silnikowego, patrz rozdział: “Dane Techniczne”.
Długość przewodu silnikowego można zwiększyć pod warunkiem, że zastosujemy
odpowiednie zewnętrzne filtry wejściowe lub wyjściowe, patrz rozdział: “Dane
Techniczne” – filtry zewnętrzne RFI na zasilaniu.
Przewody ekranowane i opancerzone mają znaczną pojemność żył względem ekranu,
proporcjonalną do długości (typowo 200pF/m, zależnie od typu i przekroju przewodu).
Długie przewody mogą powodować niepożądane skutki:
•
działanie zabezpieczenia nadprądowego w wyniku ładowania i rozładowania
pojemności kabla podczas kluczowania modułów tranzystorowych.
•
nasycanie się filtru EMC powodowane podwyższonym poziomem zakłóceń,
a tym samym spadek skuteczności filtru.
•
działanie łączników zabezpieczeniowych RCD w wyniku wzrostu prądów
upływu wysokiej częstotliwości.
•
nagrzewanie wnętrza filtra EMC na zasilaniu.
Powyższe efekty można złagodzić przez stosowanie dławików lub filtrów na wyjściu
silnikowym.
71
Opcje instalacyjne EMC
Napęd zainstalowany do pracy w klasie A lub B powinien w zakresie emisji
elektromagnetycznej spełniać wymagania EN55011 (1991) i EN55022 (1994).
Ekranowanie i uziemianie (montaż naścienny, klasa A)
Instalacja naścienna napędu odpowiada klasie A pracy jeśli została wyposażona
w zalecany filtr na dopływie zasilania i spełnia wszystkie wymagania na okablowanie.
Uwaga:
Wymaganie lokalnych standardów bezpieczeństwa należy
wypełniać uwzględniając bezpieczeństwo wyposażenia
elektrycznego maszyn.
•
•
•
•
Uwaga:
należy stosować zasadę łączenia przewodów uziemienia ochronnego w
gwiazdę, w jednym miejscu (rysunek 4.3 punkt 4).
przewód ochronny PE do silnika musi być prowadzony w ekranowanym
kablu pomiędzy silnikiem i przemiennikiem i musi być podłączony do
zacisku uziemienia w skrzynce przepustów kablowych lub na przemienniku.
zewnętrzny lub wewnętrzny filtr na dopływie zasilania powinien być
uziemiony na stałe; patrz punkt 4.
przewody sterownicze i sygnałowe należy ekranować.
Wymagania na oprzewodowanie - patrz rozdz.:“Instalacja
elektryczna”.
Ekranowanie i uziemianie (montaż szafkowy, klasa B)
Wymaganie lokalnych standardów bezpieczeństwa należy
wypełniać uwzględniając bezpieczeństwo wyposażenia
elektrycznego maszyn; patrz – rozdz.: “Instalacja elektryczna” –
Uwaga:
połączenia przewodu uziemienia ochronnego
B
.
B
Instalacja napędu spełnia wymagania klasy B jeśli został on zamontowany w
obudowie szafkowej dającej tłumienie 10dB w przedziale częstotliwości od 30 do
100MHz (tłumienie typowe dla szafki metalowej nie mającej otworów o wymiarach
większych niż 0,15m), został wyposażony w zalecany filtr na zasilaniu i spełnia
wszystkie wymagania w zakresie okablowania.
Uwaga:
Promieniowanie elektromagnetyczne wewnątrz obudowy
szafkowej będzie miało poziom wysoki i dlatego wszelkie
elementy montowane wewnątrz muszą być na to promieniowanie
odporne.
Przemiennik, filtr zewnętrzny i związane z nimi wyposażenie montowane są na
przewodzącej, metalowej płycie montażowej. Nie stosować konstrukcji szafkowych z
izolowanymi panelami montażowymi lub nieokreślonych konstrukcji montażowych.
Kable pomiędzy przemiennikiem i silnikiem muszą być ekranowane lub opancerzone a
72
ekrany powinny być podłączone do ich zacisków od strony przemiennika lub lokalnie na
panelu tylnym.
szafka
panel tylny
PC
PW
filtr zewn.
pólobejma do
połączenia ekranu
z panelem tylnym
PE2 PE1
silnik
dopł. zasilania
jak najkrótszy (maks. 0,3m)
kabel ekranowany lub w pancerzu
dodatkowy przewód PE
2
jeśli przekrój PE1 mniejszy od 10mm2
Rysunek. EMC i przewody uziemienia ochronnego
Jeden przemiennik
– jeden silnik
W przypadku
pojedynczego
przemiennika
montowanego w
obudowie szafkowej
(jak na rys obok)
stosować zasadę
jednopunktowego
uziemiania
szeregowego. Przewód
ochronny PE do silnika
musi być prowadzony
między
przemiennikiem i
silnikiem w kablu
ekranowanym i musi
być podłączony do
zacisku uziemienia ochronnego na przemienniku.
Jeden przemiennik – kilka silników
Patrz rozdz.: “Uwagi użytkowe” –napęd wielosilnikowy z jednym
przemiennikiem.
Uwaga:
W napędzie wielosilnikowym z jednym przemiennikiem przewody uziemienia
ochronnego kabli silnikowych połączyć w gwiazdę. Dla zachowania integralności
ekranowania wykorzystać skrzynki z metalowymi przepustami kabli dopływowych i
odpływowych, patrz – “Uwagi użytkowe” – napędy wielosilnikowe z jednym
przemiennikiem.
Gwiazda przewodów uziemienia
Metoda łączenia przewodów uziemienia ochronnego w gwiazdę pozwala
odseparować przewody ‘czyste’ od zakłóconych. Odseparowanie szyn uziemienia
ochronnego (trzy szyny izolowane od panelu montażowego) uzyskuje się łącząc je do
jednego punktu uziemienia (pkt. gwiazdowy) w pobliżu zacisku uziemiającego na
dopływie zasilania. Aby zapewnić niską impedancję dla prądów wysokiej częstotliwości
należy zastosować do połączeń elastyczną linkę o dużym przekroju poprzecznym.
73
1 - Szyna uziemienia ‘czysta’ (odizolowana od panelu montażowego)
Stosować jeden wspólny punkt odniesienia dla wszystkich przewodów
sterowniczych i sygnałowych. Można dokonać dalszego rozdziału na szynę wspólną
obwodów analogowych i szynę wspólną obwodów cyfrowych, z których każda będzie
podłączona oddzielnie do środka gwiazdy. Szyna wspólna obwodów cyfrowych będzie
stanowiła także odniesienie dla obwodu sterowniczego 24V.
Uwaga:
Napędy serii PC wykorzystują jedną ‘czystą’ szynę wspólną dla
obwodów analogowych i cyfrowych
2 - Szyna uziemienia zakłócona (odizolowana od panela montażowego)
Wykorzystywana jako uziemienie ochronne dla obwodów mocy a także jako
szyna odniesienia dla obwodów sterowniczych 110 lub 230V i ekranu transformatora
sterowniczego.
3 – Szyna uziemienia ochronnego części metalowych instalacji napędu
Funkcję tej szyny spełnia tylny panel montażowy, który daje punkty uziemienia
dla wszystkich części metalowych szafki montażowej, łącznie z panelami i drzwiami.
Szynę tą wykorzystuje się także do podłączenia ekranów kabli prądowych, które kończą
się w pobliżu (10cm) lub w przemienniku. Są to kable silnikowe, kable hamulca
dynamicznego i jego rezystorów oraz kable pomiędzy poszczególnymi napędami. Ich
identyfikacja – patrz odpowiedni Podręcznik Użytkownika. Zapewnić odpowiednią
jakość połączenia dla prądów wysokiej częstotliwości za pomocą półobejm
dociskających ekrany do panela montażowego.
74
4 – Szyna wspólna pod ekrany przewodów sygnałowych i sterowniczych
Szynę tą wykorzystać do ekranowanych kabli sygnałowych i sterowniczych,
które nie wchodzą do samego przemiennika. Prowadzić ją możliwie blisko wejścia
kablowego. Zapewnić odpowiednią jakość połączenia dla prądów wysokiej
częstotliwości za pomocą półobejmy dociskającej ekran do szyny.
do silnika
do silnika
do silnika
Obejma do połączenia ekranu przewodu,
przykręcona do płyty montażowej
ekran
ekran
Płyta montażowa
PC
f
PE
PC
f
0A
0D
PE
f
PC
f
PE
PE
PLC
PE
0A
0D
PE
Uziemienie szafy
0A
0D
PE
0D
Drzwi
Szafa
Płyta
montażowa
24V Sterowanie
Uziemienie analogowe
Uziemienie cyfrowe
sygnały nie ekranowane
Uziemienie zanieczyszczone
zakłóceniami
Sygnały ekranów sterujących
0A = Zero analogowe
110V
0D = Zero cyfrowe
Sterowanie
PE = Zacisk uziemiający
f = Filtr zewnętrzny
PC = Przemiennik
PLC = Sterownik programowy
PUNKT
GWIAŹDZISTY
uziemione sygnały
wychodzące
Uziemienie PE z rozdzielni
Rysunek. Gwiazda przewodów uziemienia
Wyposażenie wrażliwe na zakłócenia
Bliskość obwodów zakłócających i wrażliwych na zakłócenia ma zasadniczy
wpływ na powstawanie szkodliwych sprzężeń. Pole elektromagnetyczne wytwarzane
przez przemiennik maleje gwałtownie z odległością od przewodów i szafki montażowej.
Pamiętajmy, że natężenie pola generowanego przez napędy przemiennikowe bada się na
zgodność z wymaganiami EMC w odległości co najmniej 10m od źródła, w zakresie
częstotliwości od 30 do 1000MHz. Wszelkie wyposażenie znajdujące się bliżej
przemiennika będzie narażone na pola o większym natężeniu, szczególnie jeśli znajdzie
się bardzo blisko. Nie lokalizować wyposażenia wrażliwego na pola elektryczne i/lub
magnetyczne w odległości mniejszej od 0.25m względem następujących elementów
systemu napędowego z przemiennikiem:
•
przemiennik częstotliwości (PC)
•
filtry wyjściowe EMC
•
dławiki lub transformatory, wejściowe i wyjściowe
•
kable pomiędzy przemiennikiem i silnikiem (nawet jeśli ekranowane lub
opancerzone)
75
•
•
•
•
przewody przerywacza hamulca zewnętrznego i jego rezystorów (nawet jeśli
ekranowane i/lub opancerzone)
silniki szczotkowe AC i DC (ze względu na komutację)
przewody obwodu pośredniczącego prądu stałego (nawet jeśli ekranowane
lub opanc.)
przekaźniki i styczniki (nawet jeśli wyposażone w tłumiki zakłóceń)
Z doświadczenia wiadomo, że szczególnie wrażliwe (i wymagające uwagi) jest
następujące wyposażenie:
•
wszelkie przetworniki o niskim poziomie sygnału na wyjściu ( & lt; 1V) , np.
czujniki obciążenia i naprężenia, termoogniwa, przetworniki
piezoelektryczne, anemometry itp.
•
szerokopasmowe wejścia sterownicze ( & gt; 100Hz)
•
odbiorniki radiowe AM (tylko na zakresie fal średnich i długich)
•
kamery video i systemy telewizji przemysłowej
•
biurowe komputery typu PC
•
detektory pojemnościowe, takie np. jak czujniki zbliżeniowe i czujniki
poziomu
•
systemy komunikacyjne wykorzystujące sieci energetyczne
•
wyposażenie nie przystosowane do pracy w środowisku EMC, nie
spełniające wymagań nowych norm na kompatybilność elektromagnetyczną.
Wymagania na zgodność z normami UL
Półprzewodnikowe zabezpieczenie przeciążeniowe silnika
Urządzenie zapewnia klasę 10 odporności silnika na przeciążenia. Maksymalny
poziom wewnętrznego zabezpieczenia przeciążeniowego (ograniczenie prądowe) wynosi
150% w czasie 60 sekund dla charakterystyki stałomomentowej i 110% przez 60 sekund
dla charakterystyki wykładniczej. Dalsze informacje – patrz Podręcznik
Oprogramowania, podręcznik CPP- parametr OGRANICZENIE PRĄDU [P14] do
nastawy ograniczenia prądowego przez użytkownika.
W przypadku gdy prąd znamionowy silnika jest mniejszy niż 50% prądu znamionowego
przemiennika należy zainstalować zewnętrzne zabezpieczenie przeciążeniowe silnika.
Parametry zwarciowe
Przemienniki mogą być zasilane z sieci, których prądy zwarciowe są ograniczone
odpowiednio do wartości podanych niżej:
5 000A, symetrycznie, 230V
10 000A, symetrycznie, 400V
Półprzewodnikowe zabezpieczenie zwarciowe
Urządzenie to stanowi zabezpieczenie zwarciowe wyjścia przemiennika.
Zabezpieczenie obwodu odgałęźnego musi być zgodne z najnowszą edycją przepisów
National Electrical Code NEC/NFPA-70.
76
Zalecane zabezpieczenia w obwodach związanych
Zaleca się stosować w linii zasilania przemiennika bezpieczniki nienaprawialne
klasy K5 lub H, wyszczególnione przepisami UL (JDDZ) lub bezpieczniki naprawialne
klasy H wyszczególnione przepisami jw. Dalsze informacje – patrz rozdz.: “Dane
techniczne” –dane znamionowe zalecanych bezpieczników mocy.
Częstotliwość podstawowa silnika
Częstotliwość podstawowa (bazowa) silnika wynosi maks. 1440Hz.
Temperatura przewodów
Stosować tylko przewody miedziane na 75 o C.
P
P
Oznakowanie końcówek przewodów montażowych
Niezbędne do prawidłowego wykonania połączeń przewodów do zacisków; patrz
– rozdz. „Instalowanie przemiennika” - połączenia przewodów prądowych i połączenia
przewodów sterowniczych.
Zalecane przekroje przewodów wg ISO
Standardowe wartości przekrojów przewodów podano w tabeli poniżej. W
nawiasach podano amerykański system oznaczania przekrojów przewodów (AWG)
opiera się na przepisach NEC/NFPA-70 na przewody miedziane w izolacji
termoplastycznej (75ºC) przy założeniu, że kabel nie prowadzi więcej niż trzy żyły
prądowe a temperatura otoczenia wynosi 30 o C.
Przekroje przewodów pozwalają na przeciążenie ich w obwodach silnikowych do
125% prądu znamionowego, zgodnie z NEC/NFPA-70.
P
P
Wariant 230V ±10%
MOMENT OBROTOWY STAŁY
Kod oznaczenia
wyrobu (Europa)
Dopł.zas.
2
mm (AWG)
Wyj. mocy
2
mm (AWG)
Obwód hamulca
2
mm (AWG)
PC 303N
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 307N
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 311N
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 315N
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
PC 322N
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
PC 330N
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
P
P
P
P
P
P
77
Wariant 400V ±10%
MOMENT OBROTOWY STAŁY
Kod oznaczenia
wyrobu (Europa)
Dopł.zas.
2
mm (AWG)
Wyj. mocy
2
mm (AWG)
Obwód hamulca
2
mm (AWG)
PC 407
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 411
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 415
1,5 (16)
1,5 (16)
1,5 (16)
PC 422
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
PC 430
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
PC 440
2,5 (13)
2,5 (13)
2,5 (13)
P
P
P
P
P
P
Bezpieczniki na zasilaniu napędu
Moc nap.
(kW)
0.37/0.5
0.75/1.0
1.1/1.5
1.5/2.0
2.2/3.0
3.0/4.0
Moc nap.
(kW/hp)
0.75/1.0
1.1/1.5
1.5/2.0
2.2/3.0
3.0/4.0
4.0/5.0
1-fazowy (IT/TN), 230V
Prąd wej. przy prądzie zwarc. 5kA
Bezp. na zasilaniu (A)
(A)
5
9
12
15
22
28
3-fazowy (IT/TN), 400V
Prąd wej. przy prądzie zwarc. 10kA
(A)
3
5
6
8
9.5
12
10
16
16
20
25
30
Bezp. na zasilaniu (A)
6
10
10
10
16
16
Zaciski uziemienia instalacji
Zaciski uziemienia instalacji dla potrzeb użytkownika oznaczono symbolem
międzynarodowym, jak obok (publikacja IEC 60417, symbol 5019).
78
Temperatura otoczenia w warunkach pracy
Urządzenia do pracy w warunkach ciężkich są przystosowane do pracy w temp.
otoczenia maks. 45°C (40°C - modele w obudowie typu 1). Urządzenia do pracy w
warunkach normalnych są przystosowane do:
• temperatury otoczenia maks. 40°C , zarówno w obudowie typu otwartego,
• temperatury otoczenia maks. 35°C jeśli są instalowane do pracy ciągłej w
obudowie zamkniętej.
Modele do bezpośredniego montażu naściennego
Wszystkie modele przemiennika, nadają się do aplikacji w montażu naściennym.
Aby zachować warunki bezpieczeństwa należy bezwzględnie zachować warunki
środowiskowe właściwe tej obudowie. W tym celu monter instalacji musi zamknąć
zaślepkami, odpowiednimi dla obudowy, wszystkie niewykorzystane otwory we
wsporniku przepustów kablowych przemiennika.
Modele przemiennika mogą pracować w warunkach środowiskowych nie gorszych niż
2-gi stopień zanieczyszczenia zgodnie z PN-EN 61800-5-1.
Dyrektywy europejskie i znak CE
Poniższe informacje zamieszczono by ułatwić zrozumienie wymagań na
kompatybilność elektromagnetyczną i znak CE w odniesieniu do urządzeń niskiego
napięcia. Zaleca się zapoznanie użytkownika z podaną niżej literaturą zawierającą dalsze
informacje tematyczne:
•
Recommendations for Application of Power Drive Systems (PDS), European
Council Directives - CE Marking and Technical Standardisation - (CEMEP)
[zalecenia do stosowania elektrycznych systemów napędowych (PDS) –
dyrektywy komisji europejskiej w sprawie normalizacji technicznej i
nadawania znaku CE (CEMEP)]; dokumenty dostępne w lokalnej organizacji
użytkownika lub biurze handlowym OBRUSN Toruń.
•
Podręcznik Obsługi Przemienników Częstotliwości punkt:”Ochrona
Przeciwzakłóceniowa”.
Europejscy producenci maszyn i napędów poprzez swoje organizacje handlowe
utworzyli komitet europejski pod nazwą European Committee of Manufacturers of
Electrical Machines and Power Electronics (CEMEP). OBRUSN Toruń i inni główni
producenci napędów w Europie stosują się do zaleceń CEMEP przy nadawaniu znaku
CE. Znak CE wskazuje, że dany produkt spełnia aktualne dyrektywy Unii Europejskiej,
w tym przypadku dyrektywę europejską na urządzenia niskiego napięcia (Low Voltage
Directive) a zarazem dyrektywę na kompatybilność elektromagnetyczną (EMC
Directive).
Znak CE zgodny z dyrektywą na urządzenia niskiego
napięcia
OBRUSN Toruń, zgodnie z dyrektywą na urządzenia niskiego napięcia (włącza tą
dyrektywę do prawa obowiązującego w Polsce), nadaje znak CE przemiennikom serii PC
zainstalowanym zgodnie z niniejszym podręcznikiem. Na końcu tego podręcznika
79
znajduje się deklaracja zgodności z wymaganiami na znak CE (CE Declaration
Conformity).
Znak CE na kompatybilność elektromagnetyczną –
kwestie odpowiedzialności
Uwaga:
Spełnienie wymagań na EMC można uzyskać tylko pod
warunkiem zainstalowania napędu zgodnie ze
wskazówkami instalacyjnymi podanymi w niniejszych
podręcznikach.
Zgodnie ustawą z dnia 30.08.2002r. Dz.U. Nr 166 pozz. 1360 o systemie oceny
zgodności, która wprowadza dyrektywę ‘EMC Directive’ do prawa polskiego,
wymagania na znak CE dzielą się na dwie kategorie:
1. Jeśli dostarczona jednostka funkcjonuje autonomicznie u końcowego użytkownika
to jest klasyfikowana jak relevant apparatus (aparat samodzielny).
2. Jeśli dostarczona jednostka wchodzi do większego aparatu, maszyny lub systemu,
który jest wyposażony (co najmniej) w silnik, kabel i napędzane obciążenie
mechaniczne ale nie jest w stanie funkcjonować bez tej jednostki, to taka jednostka
zostaje sklasyfikowana jako component (część, element składowy czyli komponent).
Aparaty samodzielne – odpowiedzialność Eurotherm Drives
Niekiedy, np. w sytuacji gdy istniejący napęd silnikowy pracujący na stałej
prędkości obrotowej (pompa lub wentylator) zostaje przebudowany na napęd z regulacją
prędkości obrotowej przez dodanie przemiennika (aparat samodzielny) za nadanie znaku
CE i wydanie deklaracji EC na zgodność z wymaganiami ‘EMC Declaration’
odpowiedzialność spoczywa na OBRUSN Toruń. Taka deklaracja zgodności znajduje się
na końcu niniejszego podręcznika.
Element składowy – odpowiedzialność użytkownika
Większość wyrobów OBRUSN Toruń jest klasyfikowana jako ‘elementy
składowe’ . W stosunku do takich instalacji OBRUSN nie może stosować znaku CE i
wydawać deklaracji na zgodność z wymaganiami EMC. Powinność taka spoczywa w
tym przypadku na wytwórcy, dostawcy lub wykonawcy instalacji aparatu, maszyny lub
systemu.
Wymagania prawne na znak CE
Uwaga:
Przed dokonaniem instalacji upewnić się kto jest odpowiedzialny za
zgodność z dyrektywą na EMC. Nieuprawnione nadawanie znaku
CE prowadzi do odpowiedzialności karnej.
Jest rzeczą bardzo ważną by wiedzieć na którym z dwóch poniższych podmiotów
spoczywa odpowiedzialność za zgodność instalacji z dyrektywą na EMC:
odpowiedzialność OBRUSN
Wykorzystanie przemiennika jako jednostki samodzielnej.
80
Po zamontowaniu właściwego filtru EMC, zgodnie ze wskazówkami
montażowymi, instalacja będzie spełniała wymagania odpowiednich norm
wyszczególnionych w poniższych tabelach. W przypadku stosowania znaku CE
zainstalowanie filtru jest obowiązkowe. Odpowiednie deklaracje znajdują się na końcu
tego podręcznika. Znak CE pokazano na Deklaracji Zgodności Komitetu Europejskiego –
EC Declaration of Conformity - (EMC Directive) na końcu tego podręcznika.
odpowiedzialność użytkownika
Przemiennik jest wykorzystywany jako element składowy większej instalacji.
Użytkownik ma do wyboru:
1. Zainstalować odpowiedni filtr EMC, zgodnie z podanymi wskazówkami
montażowymi, i poprawić kompatybilność elektromagnetyczną całej maszyny lub
systemu.
2. Nie montować filtru ale zastosować kombinację ogólnych i lokalnych metod filtracji
i ekranowania oraz naturalnego spadku poziomu zakłóceń z odległością lub
wykorzystać elementy bierne instalacji istniejących.
Uwaga:
Jeśli dwa lub więcej elementów składowych spełniających wymagania
EMC połączyć tak by utworzyły autonomiczną maszynę lub system to
mogą one nie spełniać wymagań EMC (emitowane zakłócenia dodają się
a odporność własna na zakłócenia równa jest odporności najsłabszego
pod tym względem elementu). Aby w takim przypadku zredukować do
minimum dodatkowe koszty zachowania zgodności z wymaganiami EMC
należy dobrze zrozumieć środowisko EMC i związane z nim normy.
Występowanie o nadanie znaku CE pod względem EMC
Na końcu niniejszego rozdziału załączyliśmy deklarację EMC producenta, którą
użytkownik może wykorzystać do swojej własnej oceny zgodności całej instalacji z
dyrektywą na EMC. Istnieją trzy metody wykazania takiej zgodności:
1. Samocertyfikacja na podstawie aktualnych norm
2. Certyfikacja na podstawie testów wykonywanych przez stronę trzecią w oparciu o
aktualne normy .
3. Certyfikacja na podstawie dokumentacji konstrukcyjnej z której racjonalnie wynika,
że maszyna lub system spełnienia wymagania na EMC. Oceny dokonuje urząd
certyfikacji i wydaje on odpowiedni protokół lub certyfikat zgodności z
wymaganiami.
Po udokumentowaniu zgodności z wymaganiami na EMC zostaje wydana
deklaracja ‘EC Declaration of Conformity’ i znak CE na całą maszynę lub system.
81
Uwaga:
Profesjonalni użytkownicy napędów mający doświadczenie w
zakresie EMC i wykorzystujący moduły przemiennikowe i obudowy
szafkowe jako elementy składowe swoich urządzeń,
wprowadzanych później na rynek, ponoszą odpowiedzialność za ich
kompatybilność elektromagnetyczną, znak CE i deklarację
zgodności Komitetu Europejskiego ‘EC Declaration of Conformity’.
Zgodność z EMC
Wszystkie modele
Wszystkie modele są zgodne z PN-EN61800-3.
Emisja radiowa
EN50081-1(1992) i EN61800-3; w przypadku montażu do
obudowy – dystrybucja nieograniczona, jak wyżej. Kable
sterownicze i silnikowe winny być zaekranowane i
wyprowadzane z obudowy poprzez dławice kablowe. Potencjał
0V obwodów sterowniczych powinien być podłączony do
uziemienia ochronnego.
Odporność na zakł.
EN50082-1 (1997), EN61800-3 (1997), EN61000-6-2 (1999)
1-fazowe (tylko TN),
Zakłócenia w
przewodach
EN50081-1(1992), EN61800-3; dystrybucja ograniczona.
Maksymalna długość kabla: 25m
3-fazowe (tylko TN)
Zakłócenia w
przewodach
EN50081-2(1993), EN61800-3; dystrybucja ograniczona.
Maks. długość kabla: 25m
Zastosowane normy
Normy przedmiotowe na napędy czy normy podstawowe?
Normy mające zastosowanie do napędów przemiennikowych dzielą się na dwie
kategorie:
1. Normy na dopuszczalną emisję elektromagnetyczną; ograniczają dopuszczalne
poziomy emisji elektromagnetycznej powodowanej pracą modułów napędowych.
2. Normy określające odporność własną na zakłócenia; określają granice odporności
własnej przemiennika na zakłócenia generowane przez inne urządzenia elektryczne.
Zgodność z wymaganiami można przedstawić posługując się normami podstawowymi
(ogólnymi) lub normami przedmiotowymi na dany wyrób.
Poniższa tabela wyszczególnia normy, których wymagania powinny spełniać
napędy poprawnie zainstalowane i użytkowane, według w/w alternatywnej metodyki
oceny.
82
Normy podstawowe
(ogólne)
Zakłada się instalację zgodną z
zaleceniami niniejszego podręcznika
“Filtr oznacza określony filtr
zewnętrzny.
= wszystkie wielkości
Instalacja
Normy podstawowe
Tylko
odpornoś
ć na zakł.
zewn.
Obiekty
handlowe i
przemysł
lekki;
zasilanie
bezpośr. z
sieci
ogólnodostęp
nej
Emisje
elektromagn.
EN50081-1
(1992)
Tylko
montaż
szafkowy
Emisje
przewodowe
EN50081-1
(1992)
Tylko kabel
silnikowy o
długości
maks. 25m
w ekranie
Tylko
odporn.
na zakł.
zewn
Na terenie
mieszkalnym,
zasilanie
bezpośr. z
sieci
ogólnodostępnej
Na terenie
mieszkalnym,
zasilanie
bezpośr. z
sieci
ogólnodostępnej
EN500821(1992)
EN500821(1992)
Emisje
elektromagn .
EN50081-1
(1992)
Tylko
montaż
szafkowy
Emisje
przewodowe
EN50081-1
(1992)
Tylko kabel
silnikowy o
długości
maks. 25m
w ekranie
U
U
U
U
U
U
U
U
• patrz niżej
- normy
ogólne
• patrz niżej
– normy
ogólne
Przemiennik jako
jednostka
samodzielna
filtr
(zgodność z
EMC
mont.
na ść.
szafa
bez filtru
mont
na ść.
szafa
Przemiennik jako
element składowy
systemu
filtr
(można
występować
o zgodność z
EMC)
mont.
na ść.
szafa
bez filtru
mont
na ść.
szafa
83
EN55011
(Class A) or
EN500812(1994)
Emisje
EN55011
przewodo (Class A) or
we na
EN50081częstotl.
2(1994)
radioTylko kabel
wych
silnikowy o
długości
maks. 25m
w ekranie
EN50082-2
Odpor(1995)
ność na
Emisje na
częstotl.
radiowych
Instalacje
przemysłowe
zasilane z
odrębnego
transformatora
zakł.
zewn.
• patrz
normy
poniżej
• Normy dotyczące odporności własnej urządzeń na zakłócenia elektromagnetyczne:
IEC1000-4-2
Wyładowania elektrostatatyczne
(np. od osób)
IEC1000-4-4:
IEC1000-4-3
Pola elektromagnetyczne (np. od
przenośnych telefonów)
Pola elektromagnetyczne
modulowane impulsowo
Częstotliwości radiowe w
przewodach wspólnych
IEC1000-4-5:
ENV50140:
ENV50141:
IEC1000-4-8
IEC1000-4-11
Szybkie stany przejściowe
(np. od przerywania
zestyków w obwodach
indukc.)
Przepięcia (np. od
świetlówek)
Pola magnetyczne o
częstotl. przemysłowej
Przerwy stromonapięciowe i
zmiany napięcia
84
START
NIE
CZY MODUŁ OB. JEST
JEDNOSTKĄ FUNKCYJNĄ
SAMODZIELNĄ U DANEGO
UŻYTKOWNIKA (POLE 1 CEMEP)
TAK
POLA ISTOTNE CEMEP
2, 3 i 4
DOSTĘPNE SĄ FILTRY OPCYJNE OB.
POMOCNE UŻYTKOWNIKOWI
W UZYSKANIU ZGODNOŚCI
Z DYREKTYWĄ EMC
CZY WYRÓB OB. ZOSTANIE NIE
ZAINSTALOWANY ZGODNIE
ZE WSKAZÓWKAMI
INSTALACJI
CHARAKTERYSTYKI EMC
PODANE W PODRĘCZNIKU
TAK
ZAMONTOWAĆ ODPOWIEDNI
FILTR EMC PRODUKCJI OB.
OB. POSIADA WAŻNĄ DEKLARACJE
KOMITETU EUROPEJSKIEGO NA ZGODNOŚĆ
DANEGO WYROBU Z WYMOGAMI EMC
MOŻNA STOSOWAĆ ZNAK CE NA EMC DANEGO WYROBU
ODUKCJI OB. ZGODNIE Z NORMAMI ŹRÓDŁOWYMI NA EMC
PRZYWOŁAĆ NORMY WYMIENIONE W DEKLARACJI
WSKAZÓWKI INSTALACYJNE EMC
PODANE W PODRĘCZNIKU
JEST WAŻNA DEKLARACJA PRODUCENTA
(E.D.) NA EMC DANEGO WYROBU POD
WARUNKIEM JEGO PRAWIDŁOWEJ INSTALACJI
ROZWIĄZANIE KOMPLEKSOWE PROBLEMU
EMC MOŻE OKAZAĆ SIĘ KORZYSTNIEJSZE
ZNAK CE NA EMC DANEGO MODU£U
PRODUKCJI OB. NIE MA ZASTOSOWANIA
ZGODNOŚCI KOMITETU EUROPEJSKIEGO
OB. = OBRUSN Toruń
CEMEP : Patrz rozdział, " Dyrektywy Europejskie na znak CE "
JAKO PODSTAWĘ DO POSTĘPOWANIA Z WYROBE
MOŻNA WYKORZYSTAĆ POTWIERDZENIE ZGODNO
Z DYREKTYWĄ NA EMC DANEGO WYROBU E.D. DOKO
NA ODPOWIEDZIALNOŚĆ WYTWÓRCY, DOSTAWCY
LUB INSTALATORA DANEGO WYROBU SAMODZIELN
Rysunek. Algorytm procedury nadawania znaku `CE' na EMC stosowany przez OBRUSN Toruń
85
Toruń, 1 maja 2004r.
86
UWAGI UŻYTKOWE
10. UWAGI UŻYTKOWE
UWAGI OGÓLNE
We wszystkich obwodach sterowniczych należy zawsze stosować
przekaźniki i styczniki ze stykami złoconymi lub inne, zaprojektowane dla
zastosowań niskoprądowych (5 mA).
Przed zainstalowaniem przemiennika, z silnika należy usunąć wszystkie
urządzenia stosowane do korygowania współczynnika mocy.
Normy dotyczące napowietrznych sieci zasilających dopuszczają
okresowe występowanie przepięć i chwilowych napięć do 6000V. Jedną z
metod zabezpieczania przemiennika przed zniszczeniem jest stosowanie
dławików w obwodach zasilających.
Zaleca się dobór obrotów silnika w sposób pozwalający na optymalne
wykorzystanie momentu obrotowego. Patrz wykres poniżej.
Charakterystyka momentu dla standardowego silnika.
1- bez korekcji IxR
2 - z maksymalną korekcją IxR
(Mn - znamionowy
moment silnika)
87
Charakterystyka dopuszczalnego momentu
obciążenia ciągłego silnika z uwzględnieniem
skuteczności chłodzenia.
1 - silnik o mocy równej znamionowej mocy wyjściowej przemiennika z
samowentylacją, (max. korekcja IxR tzn. Is=40%In przy f=4Hz, Mobc=0).
2 - silnik o mocy 150% znamionowej mocy wyjściowej przemiennika z
samowentylacją, (max. korekcja IxR tzn. Is=60%In przy f=4Hz, Mobc=0.)
3 - silnik o mocy 200% znamionowej mocy wyjściowej przemiennika z
samowentylacją, (max. korekcja IxR tzn. Is=80%In przy f=4Hz, Mobc=0).
4 - silnik z odpowiednim chłodzeniem zewnętrznym
(Mn - znamionowy
moment silnika,
In - znamionowy prąd
wyjściowy przemiennika,
Is - prąd fazy silnika)
PAMIĘTAJ !!! moment obrotowy nie jest stały w
całym zakresie regulacji obrotów.
MINIMALNE WYMAGANIA PRZYŁĄCZENIOWE.
Poniższy schemat pokazuje minimalną ilość połączeń niezbędnych do uruchomienia i
pracy przemiennika.
88
MINIMALNE POŁĄCZENIA DLA PC 3XXN
SILNIK
230V/400V
LISTW A M OCY
DŁAW IK
L1
N
REGULACJA
PRĘDKOŚCI
OBROTOWEJ
START/STOP
LEWO/PR AWO
N
PE
LISTWA STERUJĄ CA
10K/A
PE
+24V
Elementy mocy
MINIMALNE POŁĄCZENIA DLA PC 4XX
L1
L2
L3
Z ES P Ó Ł
D ŁAW IK ÓW
LISTW A M OCY
10K/A
Elementy mocy
REGULACJA
PRĘDKOŚCI
OBROTOWEJ
START/STOP
LEWO/PR AWO
L2
L3
PE
PE
LISTWA STERUJĄ CA
SILNIK
400V
Elementy sterowania
+24V
Elementy sterowania
SILNIKI SYNCHRONICZNE
Mimo, że przemiennik został opracowany dla silników asynchronicznych
(indukcyjnych), może on być z powodzeniem stosowany do zasilania i sterowania
prędkością obrotową silników synchronicznych. Silniki synchroniczne oferują ekonomiczne
rozwiązanie, gdy wymagane jest sterowanie prędkością obrotową, przy minimalnych
wymaganiach obsługowych, zapewnianych przez silnik prądu przemiennego.
Podstawowe typy silników synchronicznych to silniki z wirnikami z magnesami trwałymi i z
wirnikami uzwojonymi. W przeciwieństwie do silników asynchronicznych, silniki
synchroniczne obracają się z prędkością synchroniczną, bez względu na obciążenie.
Prędkość ta zgodna jest z częstotliwością przyłożoną do stojana. Stała wartość strumienia
magnetycznego w stojanie może być utrzymana przez utrzymanie stałej wartości stosunku
U/f, co zapewnia przemiennik. Moment wytwarzany jest dzięki wzrostowi kąta obciążenia,
89
mierzonego pomiędzy strumieniami magnetycznymi w wirniku i stojanie. Moment ma
wartość maksymalną, gdy kąt obciążenia zbliża się do 90°. Jeżeli kąt obciążenia
przekracza 90°, moment spada i silnik zatrzymuje się. Układy z silnikami synchronicznymi
wymagają starannego zaprojektowania i doboru nastaw. Głównym problemem jest
zapewnienie odpowiedniego momentu w czasie rozruchu i w czasie zmiany obciążenia.
SILNIKI Z HAMULCAMI
Silniki z hamulcami stosowane są w przypadkach wymagających zastosowania
hamulców mechanicznych ze względów bezpieczeństwa lub innych. Mogą to być
standardowe silniki, wyposażone w hamulce elektromechaniczne (np. bębnowe) lub
maszyny specjalne z wirnikami stożkowymi.
W przypadku maszyn z wirnikami stożkowymi, dociskanymi sprężynami, silnik sterowany
jest następująco:
- zatrzymany silnik jest hamowany,
- kiedy do silnika przyłożone jest napięcie, osiowa składowa pola
magnetycznego wciąga wirnik do stojana. Ruch osiowy prowadzi do
zwolnienia hamulca i silnik przyspiesza, jak normalny silnik,
- po wyłączeniu zasilania, pole magnetyczne zanika i sprężyna przesuwu
wirnika, przesuwa wirnik co prowadzi do hamowania,
- przemienniki mogą być stosowane do zasilania silników z wirnikami
stożkowymi, ponieważ liniowa
charakterystyka U/f zapewnia stałą wartość pola magnetycznego w całym
zakresie prędkości obrotowej. W celu przezwyciężenia strat w silniku przy małych
prędkościach, należy podnieść wartość parametru P5 [FORSOWANIE NAPIĘCIA].
ZASTOSOWANIE STYCZNIKÓW W OBWODACH
WYJŚCIOWYCH
W obwodach wyjściowych dopuszcza się
stosowanie styczników. Zaleca się jednak
ograniczenie rozwiązań tego typu do obwodów
awaryjnych lub systemów, w których przemiennik
jest zatrzymywany przed otwieraniem i
zamykaniem stycznika !
ZASTOSOWANIE DŁAWIKÓW W OBWODACH
ZASILANIA
Jak wspomniano wcześniej normy dotyczące napowietrznych sieci zasilających
dopuszczają okresowe występowanie przepięć i chwilowych napięć do 6000V. Jedną z
metod zabezpieczania przemienników przed zniszczeniem jest stosowanie dławików w
obwodach zasilających.
Zalecamy
stosowanie dławika produkcji OBRUSN typ D-1.6/12/479.
90
Sposób podłączenia dławika sieciowego przedstawiono na rysunku niżej.
91
ZASTOSOWANIE DŁAWIKÓW W OBWODZIE SILNIKA
W układach, gdzie długość kabli zasilających silnik przekracza 30m, mogą wystąpić
dokuczliwe zatrzymania przemiennika, wynikające z przekroczenia ograniczenia
prądowego. Jest to spowodowane pojemnością kabli, dającą w rezultacie impulsy
prądowe. Zastosowanie dławików na wyjściu z przemiennika, ogranicza wartość
prądu tych impulsów. Zalecamy stosowanie zespołu dławików produkcji OBRUSN
typ ZD12 w układzie jak na rysunku poniżej.
U
1
1
V
2
2
W
3
3
PE
PE
PE
M3
~
X1 X2
P C 3X X N
P C 4X X
Z D 1 2 (2 0 )
Sposób podłączenia zespołu dławików
FILTRY PRZECIWZAKŁÓCENIOWE
Przemiennik
Filtr Miflex
Filtr Dacpol
Arcotronics
Filtr Astat
Schaffner
PC 303N, PC 305N
PC 307N
FP-250/15
F.LL.E2.010A.FP.01
FN 350-12
PC 311N
FP-250/15
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-20
PC 315N
-
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-20
PC 322N, PC 330N
-
F.LL.E2.025A.FP.01
FN 350-30
PC 405, PC 407,
-
F.LL.D3.008A.AN.I1
FN 258-7/07
-
F.LL.D3.016A.AN.I1
FN 258-16/07
PC 411, PC 415
PC 422, PC 430
PC 440
92
ZASILANIE WIELU SILNIKÓW Z JEDNEGO
PRZEMIENNIKA
Zasilanie wielu silników z jednego
przemiennika jest możliwe. W takim
przypadku każdy z silników musi być
zabezpieczony przed przeciążeniem
indywidualnie.
PC 3XXN
PC 4XX
PE
K1
K2
- Przy jednoczesnym uruchamianiu silników
całkowity prąd nie może przekroczyć zakresu
prądu przemiennika.
- Przy kolejnym uruchomieniu silników należy
brać pod uwagę prąd rozruchu kolejnego
silnika.
To znaczy:
Suma prądów wszystkich silników, które
już pracują plus prąd rozruchowy
uruchamianego silnika (ok. 6 ÷8xI
znamionowy), nie można przekroczyć
zakresu prądowego przemiennika.
Powód:
Każdy silnik jest dodawany do wyjścia
przemiennika już sterującego silnik, co w
odniesieniu do prądu, jest równe podłączeniu
silnika bezpośrednio do sieci zasilającej.
Zabezpieczenie przeciążeniowe nie zabezpiecza silnika
przed przegrzaniem, które może wystąpić przy małej
prędkości obrotowej. W takim przypadku konieczne jest
zastosowanie silników z chłodzeniem wymuszonym.
ROZRUCH SILNIKA PRZY DUŻYM OBCIĄŻENIU
Rozruch silników obciążonych przy rozruchu momentem przekraczającym moment
nominalny wymaga właściwego ustawienia parametrów funkcji forsowania napięciem.
Parametr P5 [FORSOWANIE NAPIĘCIA] powinien mieć najniższą wartość umożliwiającą
rozruch. Ustawia się ją zwykle na 6%. Zbyt wysokie ustawienie jego wartości spowoduje
przekroczenie ograniczenia prądowego (ALARM ZABEZPIECZENIE PRĄDOWE).
Ponieważ moment silnika przekraczający moment nominalny wymaga zwiększonego
prądu, czyli wartość parametru P14 [MAKS. PRĄD SILN.] musi być odpowiednio
zwiększona.
Poprawienia własności rozruchowych można dokonać ustawiając parametr
CZĘSTOTLIWOŚĆ KLUCZOWANIA (3kHz).
93
KOMUNIKACJA
11. KOMUNIKACJA
Przemiennik może być wyposażony w złącza RS232/RS485.
Opis transmisji znajduje się w dodatkowym podręczniku OT-007/00 edycja
04.2002.
94
UWAGI DOTYCZĄCE GWARANCJI
12. UWAGI DOTYCZĄCE GWARANCJI
Na przemienniki udzielana jest 12-to miesięczna gwarancja na ogólnie przyjętych
zasadach. W przypadku stwierdzenia nieprawidłowego użytkowania lub ingerencji
w układ przemiennika przez użytkownika, traci on prawo do napraw gwarancyjnych.
Jedynym upoważnionym do napraw gwarancyjnych jest:
Dział Serwisu OBRUSN w Toruniu,
ul.Batorego 107,
tel. 056/6557935
fax 056/62344-25 i 056/62325-35.
Ze względu na konieczność przejścia po naprawie kompleksowych testów działania
na specjalistycznych urządzeniach przemienniki naprawiane są wyłącznie w
OBRUSN. W wyjątkowych przypadkach serwis dokonuje napraw u klientów, którzy
posiadają odpowiednie warunki i wyposażenie.
Zgłaszając uszkodzenie przemiennika użytkownik proszony jest o dostarczenie
producentowi
opisu
wykorzystania
urządzenia
z
podaniem
rodzaju
sygnalizowanego błędu oraz karty gwarancyjnej o ile jest to naprawa gwarancyjna.
Jeśli pojawiły się wątpliwości co do prawidłowego funkcjonowaniu przemiennika
prosimy o kontaktowanie się z:
OBRUSN w Toruniu,
ul.Batorego 107;
tel.056/62340-21÷62340-24; fax 056/62344-25, 62325-35;
E-mail: obrusn@obrusn.torun.pl
http://www.obrusn.torun.pl
HTU
UTH