ENGINEERING TOMORROW
Projektierungshandbuch
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280
www.danfoss.de/vlt
Inhaltsverzeichnis |
Projektierungshandbuch |
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Inhaltsverzeichnis |
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1 Einführung |
5 |
1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs |
5 |
1.2 Zusätzliche Materialien |
5 |
1.3 Definitionen |
5 |
1.4 Dokumentund Softwareversion |
8 |
1.5 Zulassungen und Zertifizierungen |
8 |
1.6 Sicherheit |
9 |
2 Produktübersicht |
10 |
2.1 Baugrößenübersicht |
10 |
2.2 Elektrische Installation |
12 |
2.2.1 Motoranschluss |
14 |
2.2.2 Netzanschluss |
15 |
2.2.3 Steuerklemmentypen |
16 |
2.2.4 Verdrahtung der Steuerklemmen |
17 |
2.3 Regelungsstrukturen |
17 |
2.3.1 Steuerungsmodi |
17 |
2.3.2 Steuerverfahren |
19 |
2.3.3 Regelungsstruktur in VVC+ |
19 |
2.3.4 Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC+ |
20 |
2.3.5 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On) |
20 |
2.4 Sollwertverarbeitung |
22 |
2.4.1 Sollwertgrenzen |
23 |
2.4.2 Skalierung von Festsollwerten und Bussollwerten |
24 |
2.4.3 Skalierung von Analogund Pulssollwerten und Istwert |
24 |
2.4.4 Totzone um Null |
25 |
2.5 PID-Regelung |
28 |
2.5.1 PID-Drehzahlregler |
28 |
2.5.2 PID-Prozessregler |
31 |
2.5.3 Relevante Parameter für die Prozessregelung |
32 |
2.5.4 Beispiel für PID-Prozessregler |
33 |
2.5.5 Optimierung des Prozessreglers |
35 |
2.5.6 Ziegler-Nichols-Verfahren |
36 |
2.6 EMV-Emission und Störfestigkeit |
37 |
2.6.1 Allgemeine Aspekte von EMV-Emissionen |
37 |
2.6.2 EMV-Emission |
39 |
2.6.3 EMV-Immunität |
40 |
2.7 Galvanische Trennung |
42 |
2.8 Erdableitstrom |
42 |
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Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
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Inhaltsverzeichnis |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
2.9 Bremsfunktionen |
44 |
2.9.1 Mechanische Haltebremse |
44 |
2.9.2 Dynamische Bremse |
44 |
2.9.3 Auswahl des Bremswiderstands |
44 |
2.10 Motorisolation |
46 |
2.10.1 Sinusfilter |
46 |
2.10.2 dU/dt-Filter |
46 |
2.11 Smart Logic Controller |
46 |
2.12 Extreme Betriebszustände |
47 |
2.12.1 Thermischer Motorschutz |
48 |
3 Anwendungsbeispiele |
49 |
3.1 Einführung |
49 |
3.1.1 Drehgeberverbindung |
49 |
3.1.2 Drehgeberrichtung |
49 |
3.1.3 Frequenzumrichtersystem mit Rückführung |
49 |
3.2 Anwendungsbeispiele |
50 |
3.2.1 AMA |
50 |
3.2.2 Drehzahl |
50 |
3.2.3 Start/Stopp |
51 |
3.2.4 Externe Alarmquittierung |
52 |
3.2.5 Motorthermistor |
52 |
3.2.6 SLC |
52 |
4 Safe Torque Off (STO) |
54 |
5 RS485 Installation und Konfiguration |
55 |
5.1 Einführung |
55 |
5.1.1 Übersicht |
55 |
5.1.2 Netzwerkverbindung |
56 |
5.1.3 Hardware-Konfiguration |
56 |
5.1.4 Parametereinstellungen für Modbus- |
|
Kommunikation |
56 |
5.1.5 EMV-Schutzmaßnahmen |
56 |
5.2 Frequenzumrichter-Protokoll |
56 |
5.2.1 Übersicht |
56 |
5.2.2 Frequenzumrichter mit Modbus RTU |
57 |
5.3 Netzwerkkonfiguration |
57 |
5.4 Aufbau der Telegrammblöcke für Frequenzumrichter-Protokoll |
57 |
5.4.1 Inhalt eines Zeichens (Byte) |
57 |
5.4.2 Telegrammaufbau |
57 |
5.4.3 Telegrammlänge (LGE) |
58 |
2 |
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Projektierungshandbuch |
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5.4.4 Frequenzumrichteradresse (ADR) |
58 |
5.4.5 Datensteuerbyte (BCC) |
58 |
5.4.6 Das Datenfeld |
58 |
5.4.7 Das PKE-Feld |
58 |
5.4.8 Parameternummer (PNU) |
59 |
5.4.9 Index (IND) |
59 |
5.4.10 Parameterwert (PWE) |
59 |
5.4.11 Vom Frequenzumrichter unterstützte Datentypen |
59 |
5.4.12 Umwandlung |
60 |
5.4.13 Prozesswörter (PCD) |
60 |
5.5 Beispiele |
60 |
5.5.1 Schreiben eines Parameterwerts |
60 |
5.5.2 Lesen eines Parameterwertes |
60 |
5.6 Modbus RTU |
61 |
5.6.1 Was der Anwender bereits wissen sollte |
61 |
5.6.2 Übersicht |
61 |
5.6.3 Frequenzumrichter mit Modbus RTU |
61 |
5.7 Netzwerkkonfiguration |
62 |
5.8 Aufbau der Modbus RTU-Telegrammblöcke |
62 |
5.8.1 Einführung |
62 |
5.8.2 Modbus RTU-Telegrammaufbau |
62 |
5.8.3 Start-/Stoppfeld |
62 |
5.8.4 Adressfeld |
62 |
5.8.5 Funktionsfeld |
63 |
5.8.6 Datenfeld |
63 |
5.8.7 CRC-Prüffeld |
63 |
5.8.8 Adressieren von Einzelregistern |
63 |
5.8.9 Steuern des Frequenzumrichters |
65 |
5.8.10 Von Modbus RTU unterstützte Funktionscodes |
65 |
5.8.11 Modbus-Ausnahmecodes |
65 |
5.9 Zugriff auf Parameter |
66 |
5.9.1 Parameterverarbeitung |
66 |
5.9.2 Datenspeicherung |
66 |
5.9.3 IND (Index) |
66 |
5.9.4 Textblöcke |
66 |
5.9.5 Umrechnungsfaktor |
66 |
5.9.6 Parameterwerte |
66 |
5.10 Beispiele |
67 |
5.10.1 Spulenzustand lesen (01 Hex) |
67 |
5.10.2 Einzelne Spule erzwingen/schreiben (05 Hex) |
67 |
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Inhaltsverzeichnis |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
5.10.3 Mehrere Spulen zwangsetzen/schreiben (0F Hex) |
67 |
5.10.4 Halteregister lesen (03 Hex) |
68 |
5.10.5 Voreingestelltes, einzelnes Register (06 Hex) |
68 |
5.10.6 Voreingestellte multiple Register (10 Hex) |
69 |
5.11 Danfoss Frequenzumrichter-Steuerprofil |
69 |
5.11.1 Steuerwort gemäß Frequenzumrichter-Profil (8-10 Protokoll = FC-Profil) |
69 |
5.11.2 Zustandswort gemäß FC-Profil (STW) |
71 |
5.11.3 Bus-Drehzahlsollwert |
72 |
6 Typencode und Auswahl |
73 |
6.1 Typencode |
73 |
6.2 Bestellnummern: Optionen, Zubehör und Ersatzteile |
73 |
6.3 Bestellnummern: Bremswiderstände |
74 |
6.3.1 Bestellnummern: Bremswiderstände 10 % |
75 |
6.3.2 Bestellnummern: Bremswiderstände 40 % |
77 |
6.4 Bestellnummern: Sinusfilter |
78 |
6.5 Bestellnummern: dU/dt-Filter |
79 |
6.6 Bestellnummern: Externe EMV-Filter |
79 |
7 Technische Daten |
82 |
7.1 Elektrische Daten |
82 |
7.2 Netzversorgung |
84 |
7.3 Motorausgang und Motordaten |
85 |
7.4 Umgebungsbedingungen |
85 |
7.5 Kabelspezifikationen |
86 |
7.6 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten |
86 |
7.7 Anzugsdrehmomente für Anschlüsse |
89 |
7.8 Sicherungen und Trennschalter |
89 |
7.9 Wirkungsgrad |
90 |
7.10 Störgeräusche |
91 |
7.11 dU/dt-Bedingungen |
91 |
7.12 Besondere Betriebsbedingungen |
92 |
7.12.1 Manuelle Leistungsreduzierung |
92 |
7.12.2 Automatische Leistungsreduzierung |
95 |
7.13 Baugrößen, Nennleistungen und Abmessungen |
95 |
Index |
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Einführung Projektierungshandbuch
1 Einführung |
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1.1 Zweck des Projektierungshandbuchs
Dieses Projektierungshandbuch ist für Projektingenieure und Anlagenbauer, Planungsberater sowie Anwendungsund Produktspezialisten bestimmt. Es enthält technische Informationen zu den Möglichkeiten und Funktionen des Frequenzumrichters zur Integration in Steuerungsund Überwachungssysteme für Motoren. Detaillierte Informationen bezüglich Betrieb, Anforderungen und Empfehlungen für die Systemintegration sind ebenfalls enthalten. Zudem enthält das Handbuch Informationen zur Eingangsleistung, dem Ausgang für die Motorsteuerung und Umgebungsbedingungen zum Betrieb des Frequenzumrichters.
Ebenfalls enthalten sind:
•Sicherheitsmerkmale.
•Überwachung der Fehlerbedingung.
•Berichtsfunktionen zur Betriebsbereitschaft
•Serielle Kommunikationsfunktionen.
•Programmierbare Optionen und Merkmale.
Projektierungsdetails wie Standortanforderungen, Kabel, Sicherungen, Steuerkabel, Größe und Gewicht von Geräten und weitere kritische Informationen, die zur Planung der Systemintegration erforderlich sind, können Sie dem Handbuch ebenfalls entnehmen.
Die Verfügbarkeit aller detaillierten Produktinformationen in der Projektierungsphase ist für die Entwicklung einer ausgereiften Anlage mit optimaler Funktionalität und Effizienz sehr hilfreich.
1.3 Definitionen
1.3.1 Frequenzumrichter
Motorfreilauf
Die Motorwelle dreht im Motorfreilauf. Kein Drehmoment am Motor.
IVLT,MAX
Maximaler Ausgangsstrom.
IVLT,N
Vom Frequenzumrichter gelieferter Ausgangsnennstrom.
UVLT,MAX
Maximale Ausgangsspannung.
1.3.2 Eingang
Steuerbefehle
Sie können den angeschlossenen Motor über das LCP und die Digitaleingänge starten und stoppen.
Die Funktionen sind in zwei Gruppen unterteilt.
Funktionen in Gruppe 1 haben eine höhere Priorität als Funktionen in Gruppe 2.
Gruppe 1 Präziser Stopp, Freilaufund Resetstopp, präziser Stopp und Freilaufstopp, Schnellstopp, DC-Bremse, Stopp und [AUS].
Gruppe 2 Start, Puls-Start, Reversierung, Start + Reversierung, Festdrehzahl JOG und Ausgangsfrequenz speichern.
Tabelle 1.1 Funktionsgruppen
VLT® ist eine eingetragene Marke.
1.2 Zusätzliche Materialien
Es stehen weitere Materialien bereit, die Ihnen helfen, die Bedienung und Programmierung des Frequenzumrichters zu verstehen:
•VLT® Midi Drive FC 280 Bedienungsanleitung, enthält Informationen zu Installation, Inbetriebnahme, Anwendung und Wartung des Frequenzumrichters.
•Das VLT® Midi Drive FC 280 Programmierhandbuch enthält Informationen über die Programmierung und vollständige Parameterbeschreibungen.
Zusätzliche Veröffentlichungen und Handbücher sind bei Danfoss erhältlich. Siehe drives.danfoss.de/knowledge-center/ technical-documentation/ für Auflistungen.
1.3.3 Motor
Motor läuft
An der Antriebswelle erzeugtes Drehmoment und Drehzahl von 0 UPM bis zur maximalen Drehzahl des Motors.
fJOG
Motorfrequenz bei aktivierter Funktion Festdrehzahl JOG (über Digitalklemmen oder Bus).
fM
Motorfrequenz.
fMAX
Maximale Motorfrequenz.
fMIN
Minimale Motorfrequenz.
fM,N
Motornennfrequenz (Typenschilddaten).
IM
Motorstrom (Istwert).
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Einführung |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
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1 |
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IM,N |
1.3.4 Sollwerteinstellung |
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Motornennstrom (Typenschilddaten). |
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nM,N
Motornenndrehzahl (Typenschilddaten).
ns
Synchrone Motordrehzahl.
ns |
= 2 × |
Parameter 1 23 |
× 60 |
s |
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Parameter 1 |
|
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|||
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|
39 |
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||
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|
nslip
Motorschlupf.
PM,N
Motornennleistung (Typenschilddaten in kW oder HP).
TM,N
Nenndrehmoment (Motor).
UM
Momentanspannung des Motors.
UM,N
Motornennspannung (Typenschilddaten).
Losbrechmoment
Moment |
|
<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10 |
||
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|
Kippgrenze |
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|
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|||
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Drehzahi
Abbildung 1.1 Losbrechmoment
Analogsollwert
Ein Sollwertsignal an den Analogeingängen 53 oder 54 (Spannung oder Strom).
Binärsollwert
Ein über die serielle Kommunikationsschnittstelle übertragenes Signal.
Festsollwert
Ein definierter Festsollwert, einstellbar zwischen -100 % und +100 % des Sollwertbereichs. Sie können bis zu 8 Festsollwerte über die Digitaleingänge auswählen. Sie können bis zu 4 Festsollwerte über den Bus auswählen.
Pulssollwert
Ein an die Digitaleingänge übertragenes Pulsfrequenzsignal (Klemme 29 oder 33).
RefMAX
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 100 % des Gesamtskalenwerts (in der Regel 10 V, 20 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in
Parameter 3-03 Maximaler Sollwert eingestellte maximale Sollwert.
RefMIN
Bestimmt das Verhältnis zwischen dem Sollwerteingang bei 0 % (normalerweise 0 V, 0 mA, 4 mA) und dem resultierenden Sollwert. Der in Parameter 3-02 Minimaler Sollwert eingestellte minimale Sollwert.
1.3.5 Verschiedenes
Analogeingänge
Die Analogeingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.
Es gibt zwei Arten von Analogeingängen:
•Eingangsstrom: 0–20 mA und 4–20 mA.
•Spannungseingang: 0–10 V DC.
ηVLT
Der Wirkungsgrad des Frequenzumrichters ist definiert als das Verhältnis zwischen Leistungsabgabe und Leistungsaufnahme.
Einschaltsperrbefehl
Ein Startdeaktivierungsbefehl, der zu den Steuerbefehlen in Gruppe 1 gehört. Nähere Angaben finden Sie unter
Tabelle 1.1.
Stoppbefehl
Ein Stoppbefehl, der zu den Steuerbefehlen in Gruppe 1 gehört. Nähere Angaben finden Sie unter Tabelle 1.1.
Analogausgang
Die Analogausgänge können ein Signal von 0-20 mA oder 4-20 mA ausgeben.
Automatische Motoranpassung, AMA
Die AMA ist ein Testalgorithmus, der die elektrischen Parameter des angeschlossenen Motors im Stillstand misst.
Bremswiderstand
Der Bremswiderstand kann die bei generatorischer Bremsung erzeugte Bremsleistung aufnehmen. Während generatorischer Bremsung erhöht sich die Zwischenkreisspannung. Ein Bremschopper stellt sicher, dass die generatorische Energie an den Bremswiderstand übertragen wird.
Konstantmoment (CT)-Kennlinie
Konstantmomentkennlinie; wird für Anwendungen wie Förderbänder, Verdrängungspumpen und Kräne eingesetzt.
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Einführung |
Projektierungshandbuch |
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Digitaleingänge
Die Digitaleingänge können verschiedene Funktionen des Frequenzumrichters steuern.
Digitalausgänge
Der Frequenzumrichter verfügt über zwei programmierbare Ausgänge, die ein 24 V-DC-Signal (max. 40 mA) liefern können.
DSP
Digitaler Signalprozessor.
ETR
Das elektronische Thermorelais ist eine Berechnung der thermischen Belastung auf Grundlage der aktuellen Belastung und Zeit. Damit lässt sich die Motortemperatur schätzen.
Frequenzumrichter-Standardbus
Schließt RS485-Bus mit FC-Protokoll oder MC-Protokoll ein. Siehe Parameter 8-30 Protocol.
Initialisierung
Eine Initialisierung (Parameter 14-22 Operation Mode) stellt die Werkseinstellungen des Frequenzumrichters wieder her.
Arbeitszyklus für Aussetzbetrieb
Der Aussetzbetrieb bezieht sich auf eine Abfolge von Arbeitszyklen. Jeder Zyklus besteht aus einem Belastungsund einem Entlastungszeitraum. Der Betrieb kann periodisch oder aperiodisch sein.
LCP
Das LCP Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das LCP ist abnehmbar. Mithilfe des optionalen Einbausatzes können Sie die Bedieneinheit bis zu 3 m (9,8 ft) vom Frequenzumrichter entfernt an einer Schaltschranktür anbringen.
LCP 101
Das numerische Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das Display ist numerisch und die Bedieneinheit dient der Anzeige von Prozesswerten. Das LCP 101 verfügt über Funktionen zum Speichern und Kopieren.
LCP 102
Das grafische Bedienteil dient zum Steuern und Programmieren des Frequenzumrichters. Das Display ist grafisch und die Bedieneinheit dient der Anzeige von Prozesswerten. Das LCP 102 verfügt über Funktionen zum Speichern und Kopieren.
lsb
Steht für „Least Significant Bit“, bei binärer Codierung das Bit mit der niedrigsten Wertigkeit.
msb
Steht für „Most Significant Bit“; bei binärer Codierung das Bit mit der höchsten Wertigkeit.
MCM
Steht für Mille Circular Mil; eine amerikanische Maßeinheit für den Leitungsquerschnitt. 1 MCM = 0,5067 mm2.
Online-/Offline-Parameter |
1 |
1 |
Änderungen der Online-Parameter werden sofort nach Änderung des Datenwertes aktiviert. Drücken Sie [OK], um die Änderungen der Offline-Parameter zu aktivieren.
PID-Prozess
Der PID-Regler sorgt durch eine Anpassung der Ausgangsfrequenz an die wechselnde Last für eine Aufrechterhaltung von Drehzahl, Druck und Temperatur.
PCD
Process Control Data (Prozessregelungsdaten).
PFC
Korrektur Leistungsfaktor.
Ausund Einschaltzyklus
Schalten Sie die Netzversorgung aus, bis das Display (LCP) dunkel ist. Schalten Sie die Spannungsversorgung anschließend wieder ein.
Leistungsfaktor
Der Leistungsfaktor ist das Verhältnis zwischen I1 und Ieff.
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= 3 |
x U x I |
1 |
cos |
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Leistungs faktor |
3 x U |
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EFFϕ1 |
|||
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x I |
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||
|
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Für FC 280 Frequenzumrichter istcosϕ1 = 1, deshalb:
Leistungs faktor |
= |
I |
1 |
x cos |
ϕ1 |
= |
I |
1 |
|
|
|
IEFF |
|
|
IEFF |
||
|
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|
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Der Leistungsfaktor gibt an, wie stark ein Frequenzumrichter die Netzversorgung belastet.
Je niedriger der Leistungsfaktor, desto höher der Ieff bei gleicher kW-Leistung.
IEFF = I21 + I25 + I27 + .. + I2n
Darüber hinaus weist ein hoher Leistungsfaktor darauf hin, dass der Oberschwingungsstrom sehr niedrig ist.
Die eingebauten DC-Spulen (T2/T4) und PFC (S2) erzeugen einen hohen Leistungsfaktor und reduzieren dadurch die Netzbelastung.
Pulseingang/Inkrementalgeber
Ein externer digitaler Impulsgeber für Istwertinformationen über die Motordrehzahl. Der Drehgeber kommt in Anwendungen zum Einsatz, bei denen eine große Genauigkeit bei der Drehzahlregelung erforderlich ist.
Fehlerstromschutzschalter
Fehlerstromschutzschalter.
Parametersatz
Sie können die Parametereinstellungen in vier Parametersätzen speichern. Sie können zwischen den vier Parametersätzen wechseln oder einen Satz bearbeiten, während ein anderer Satz gerade aktiv ist.
SFAVM
Akronym für den Schaltmodus „Statorfluss-orientierte asynchrone Vektormodulation“.
Schlupfausgleich
Der Frequenzumrichter gleicht den belastungsabhängigen Motorschlupf aus, indem er unter Berücksichtigung des Motorersatzschaltbildes und der gemessenen Motorlast die
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Einführung |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
1 1 Ausgangsfrequenz anpasst (nahezu konstante Motordrehzahl).
Smart Logic Control (SLC)
Die SLC ist eine Folge benutzerdefinierter Aktionen, die ausgeführt werden, wenn der Smart Logic Controller die zugeordneten benutzerdefinierter Ereignisse als „wahr“ ermittelt (Parametergruppe 13-** Smart Logic Control).
STW (ZSW)
Zustandswort
THD
Total Harmonic Distortion ist die gesamte Spannungsverzerrung, die sich aus der Addition der einzelnen Oberschwingungen ergibt.
Thermistor
Ein temperaturabhängiger Widerstand, mit dem die Temperatur des Frequenzumrichters oder des Motors überwacht wird.
Abschaltung
Die Abschaltung ist ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt. Beispiele für Fehlersituationen:
•Der Frequenzumrichter ist einer Überspannung ausgesetzt.
•Der Frequenzumrichter schützt den Motor, den Prozess oder die Installation.
Der Neustart wird verzögert, bis die Fehlerursache behoben wurde und der Alarmzustand über die [Reset]- Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt das Quittieren automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen die Abschaltung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.
Abschaltblockierung
Die Abschaltblockierung ist ein Zustand, der in Fehlersituationen eintritt, in denen der Frequenzumrichter aus Sicherheitsgründen abschaltet und ein manueller Eingriff erforderlich ist. Beispiel: Ein Kurzschluss am Ausgang löst Abschaltblockierung aus. Sie können eine Abschaltblockierung nur durch Unterbrechen der Netzversorgung, Beheben der Fehlerursache und erneuten Anschluss des Frequenzumrichters aufheben. Der Neustart wird verzögert, bis der Fehlerzustand über die [Reset]-Taste am LCP quittiert wird. In einigen Fällen erfolgt die Aufhebung automatisch (durch vorherige Programmierung). Sie dürfen die Abschaltblockierung nicht zu Zwecken der Personensicherheit verwenden.
VT-Kennlinie
Variable Drehmomentkennlinie; typisch bei Anwendungen mit quadratischem Lastmomentverlauf über den Drehzahlbereich, z. B. Kreiselpumpen und Lüfter.
VVC+
Im Vergleich zur herkömmlichen U/f-Steuerung bietet Voltage Vector Control (VVC+) eine verbesserte Dynamik und Stabilität der Motordrehzahl in Bezug auf Änderungen des Last-Drehmoments.
60° AVM
Siehe den Schaltmodus 60° asynchrone Vektormodulation.
1.4 Dokumentund Softwareversion
Dieses Handbuch wird regelmäßig geprüft und aktualisiert. Alle Verbesserungsvorschläge sind willkommen. Tabelle 1.2 zeigt die Dokumentenversion und die entsprechende Softwareversion an.
Ausgabe |
Anmerkungen |
Software- |
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version |
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MG07B3 |
Weitere Informationen zu POWERLINK |
1.3 |
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und Softwareaktualisierung. |
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Tabelle 1.2 Dokumentund Softwareversion
1.5 Zulassungen und Zertifizierungen
Frequenzumrichter werden in Übereinstimmung mit den in diesem Abschnitt beschriebenen Richtlinien konstruiert.
1.5.1 CE-Zeichen
Das CE-Zeichen (Communauté Européenne) zeigt an, dass der Hersteller des Produkts alle relevanten EU-Richtlinien einhält.
Die geltenden EU-Richtlinien zu Ausführung und Konstruktion des Frequenzumrichters sind:
•Die Niederspannungsrichtlinie.
•Die EMV-Richtlinie.
•Die Maschinenrichtlinie (für Geräte mit integrierter Sicherheitsfunktion).
Die CE-Kennzeichnung soll für einen freien Handel zwischen der EG und Mitgliedsstaaten der EFTA (Europäische Freihandelsassoziation) innerhalb der EWE technische Barrieren beseitigen. Über die Qualität eines Produkts sagt die CE-Kennzeichnung nichts aus. Auch gibt sie keinen Aufschluss zu technischen Spezifikationen.
1.5.2 Niederspannungsrichtlinie
Frequenzumrichter werden als elektronische Komponenten klassifiziert und müssen in Übereinstimmung mit der Niederspannungsrichtlinie die CE-Kennzeichnung tragen. Die Richtlinie gilt für alle elektrischen Geräte in den Spannungsbereichen 50–1000 V AC und 75–1500 V DC.
Die Richtlinie schreibt vor, dass aufgrund der Konstruktion der Betriebsmittel bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung die Sicherheit von Menschen und Nutztieren sowie die Erhaltung von Sachwerten gewährleistet sind. Danfoss CE-Kennzeichnungen sind mit der Niederspan-
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Projektierungshandbuch |
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nungsrichtlinie konform und Danfoss liefert auf Wunsch eine Konformitätserklärung.
Im Falle einer Wiederausfuhr ist der Exporteur dafür verant- |
1 |
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wortlich, die Einhaltung aller geltenden Exportkontrollvorschriften sicherzustellen.
1.5.3 EMV-Richtlinie
Elektromagnetische Verträglichkeit (EMV) bedeutet, dass elektromagnetische Störungen zwischen Geräten deren Leistung nicht beeinträchtigt. Die grundlegende Schutzanforderung der EMV-Richtlinie 2014/30/EU gibt vor, dass Betriebsmittel, die elektromagnetische Störungen verursachen oder deren Betrieb durch diese Störungen beeinträchtigt werden kann, bei einer ordnungsmäßigen Installation und Wartung sowie einer bestimmungsgemäßen Verwendung so ausgelegt sein müssen, dass ihre erreichten elektromagnetischen Störungen begrenzt sind und die Betriebsmittel eine bestimmte Störfestigkeit aufweisen.
Ein Frequenzumrichter kann als Stand-alone-Gerät oder als Teil einer komplexeren Anlage eingesetzt werden. In jedem dieser Fälle müssen die Gehäuse mit der CEKennzeichnung versehen sein. Anlagen müssen nicht über eine CE-Kennzeichnung verfügen, jedoch den grundlegenden Schutzanforderungen der EMV-Richtlinie entsprechen.
1.6 Sicherheit
Frequenzumrichter enthalten Hochspannungskomponenten und können bei unsachgemäßer Handhabung tödliche Verletzungen verursachen. Nur qualifiziertes Fachpersonal darf das Gerät installieren oder bedienen. Reparaturarbeiten dürfen erst erfolgen, wenn der Frequenzumrichter vom Netz getrennt und der festgelegte Zeitraum für die Entladung gespeicherter elektrischer Energie verstrichen ist.
Weitere Informationen entnehmen Sie dem Produkthandbuch, das dem Gerät bei Lieferung beiliegt und online verfügbar ist unter:
•Entladezeit.
•Detaillierte Sicherheitshinweise und Warnungen.
Für einen sicheren Betrieb des Frequenzumrichters ist die strikte Befolgung von Sicherheitsmaßnahmen und - hinweisen unbedingt erforderlich.
1.5.4 UL-Konformität
UL-gelistet
Abbildung 1.2 UL
Angewendete Normen und Konformität für STO
Zur Verwendung der Funktion „Safe Torque Off“ an den Klemmen 37 und 38 müssen Sie alle Sicherheitsbestimmungen in einschlägigen Gesetzen, Vorschriften und Richtlinien erfüllen. Die integrierte STO-Funktion erfüllt folgende Normen:
•IEC/EN 61508:2010, SIL2
•IEC/EN 61800-5-2:2007, SIL2
•IEC/EN 62061:2015, SILCL von SIL2
•EN ISO 13849-1:2015, Kategorie 3 PL d
Frequenzumrichter können regionalen und/oder nationalen Exportkontrollvorschriften unterliegen.
Frequenzumrichter, die Exportkontrollvorschriften unterliegen, sind mit einer ECCN-Nummer gekennzeichnet.
Die ECCN-Nummer finden Sie in den Dokumenten, die Sie mit dem Frequenzumrichter erhalten.
MG07B303 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
2 Produktübersicht
2 2
2.1 Baugrößenübersicht
Die Baugröße hängt von der Leistung ab. Informationen zu den Abmessungen finden Sie in Kapitel 7.13 Baugrößen, Nennleistungen und Abmessungen.
Baugröße |
K1 |
K2 |
K3 |
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K4 |
K5 |
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<![if ! IE]> <![endif]>130BA870.10 |
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BA809.10 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10 |
Gehäuse- |
IP20 |
IP20 |
IP20 |
IP20 |
IP20 |
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schutzart1) |
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Leistungs- |
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bereich |
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[kW (HP)] |
0,37–2,2 (0,5–3,0) |
3,0–5,5 (5,0–7,5) |
7,5 (10) |
11–15 (15–20) |
18,5–22 (25–30) |
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3-phasig |
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380–480 V |
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Leistungs- |
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bereich |
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[kW (HP)] |
0,37–1,5 (0,5–2,0) |
2,2 (3,0) |
3,7 (5,0) |
– |
– |
|
3-phasig |
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200–240 V |
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Leistungs- |
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bereich |
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[kW (HP)] |
0,37–1,5 (0,5–2,0) |
2,2 (3,0) |
– |
– |
– |
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, einphasig |
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200–240 V |
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Tabelle 2.1 Baugrößen
1) IP21 ist für einige Varianten des VLT® Midi Drive FC 280 erhältlich. Durch die Montage der IP21-Bausatzoptionen können Sie alle Leistungsgrößen zu IP21 aufrüsten.
Die Baugröße ist im gesamten Handbuch ein Indikator, da sich die Verfahren und Komponenten der Frequenzumrichter je nach physischer Größe unterscheiden.
Suchen Sie die Baugröße mithilfe der folgenden Schritte:
1.Entnehmen Sie dem Typencode auf dem Typenschild die folgenden Informationen. Siehe Abbildung 2.1. 1a Produktgruppe und Frequenzumrichterserie (Zeichen 1–6), zum Beispiel FC 280.
1b Nennleistung (Zeichen 7-10), zum Beispiel PK37.
1c Nennspannung (Phasen und Netzspannung) (Zeichen 11–12), zum Beispiel T4.
2.Entnehmen Sie Tabelle 2.2 die Nennleistung und Nennspannung, und schlagen Sie die Baugröße von FC 280 nach.
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Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
MG07B303 |
Produktübersicht |
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Projektierungshandbuch |
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VLT |
2 |
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www.danfoss.com |
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<![if ! IE]> <![endif]>130BF709.10 |
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1 |
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3 |
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Midi Drive |
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T/C: |
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FC- |
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280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX |
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P/N: 134U2184 |
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S/N: 000000G000 |
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0.37kW 0.5HP |
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IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A |
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OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A |
www.tuv.com |
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IP20 |
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ID 0600000000 |
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MADE IN |
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Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark |
DENMARK |
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Enclosure: See manual
US LISTED 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.
CAUTION / ATTENTION:
See manual for special condition/mains fuse
Voir manual de conditions speciales/fusibles
WARNING / AVERTISSEMENT:
Stored charge, wait 4 min.
Charge résiduelle, attendez 4 min.
1Produktgruppe und Frequenzumrichterserie
2Nennleistung
3Nennspannung (Phasen und Netzspannung)
Abbildung 2.1 Verwendung des Typenschilds zum Suchen der Baugröße
Nennleistung in |
Leistung |
Nennspannung in |
Phasen und Netzspannung |
Baugröße |
Frequenzum- |
||
Typenschild |
[kW (HP)] |
Typenschild |
richter |
||||
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||||||
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||
PK37 |
0,37 (0,5) |
|
|
|
|
||
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|
PK55 |
0,55 |
(0,75) |
|
|
|
|
|
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|
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|
||
PK75 |
0,75 (1,0) |
|
|
K1 |
K1T4 |
||
|
|
|
|
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|||
P1K1 |
1,1 |
(1,5) |
|
|
|||
|
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|
||||
|
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|
|
|
|
|
P1K5 |
1,5 |
(2,0) |
|
|
|
|
|
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|
P2K2 |
2,2 |
(3,0) |
|
|
|
|
|
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|
||
P3K0 |
3 (4,0) |
T4 |
Dreiphasig 380-480 V |
|
|
||
|
|
|
K2 |
K2T4 |
|||
P4K0 |
4 (5,0) |
||||||
|
|
||||||
|
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|
|
|
|
P5K5 |
5,5 |
(7,5) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
P7K5 |
7,5 (10) |
|
|
K3 |
K3T4 |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
P11K |
11 |
(15) |
|
|
K4 |
K4T4 |
|
|
|
|
|
|
|||
P15K |
15 |
(20) |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
P18K |
18,5 (25) |
|
|
K5 |
K5T4 |
||
|
|
|
|
|
|||
P22K |
22 |
(30) |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
||
PK37 |
0,37 (0,5) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
PK55 |
0,55 |
(0,75) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
PK75 |
0,75 (1,0) |
|
|
K1 |
K1T2 |
||
|
|
|
T2 |
Dreiphasig 200-240 V |
|
|
|
P1K1 |
1,1 |
(1,5) |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
P1K5 |
1,5 |
(2,0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2K2 |
2,2 |
(3,0) |
|
|
K2 |
K2T2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P3K7 |
3,7 |
(5,0) |
|
|
K3 |
K3T2 |
|
|
|
|
|
|
|
||
PK37 |
0,37 (0,5) |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
PK55 |
0,55 |
(0,75) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
PK75 |
0,75 (1,0) |
S2 |
Einphasig 200-240 V |
K1 |
K1S2 |
||
|
|
|
|
|
|||
P1K1 |
1,1 |
(1,5) |
|
|
|||
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
P1K5 |
1,5 |
(2,0) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2K2 |
2,2 |
(3,0) |
|
|
K2 |
K2S2 |
|
|
|
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|
Tabelle 2.2 Baugröße von FC 280
2 2
MG07B303 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
11 |
Produktübersicht |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
2.2 Elektrische Installation
2 |
2 |
Dieser Abschnitt enthält eine Beschreibung zum Anschluss des Frequenzumrichters. |
|
|
RFI |
|
|
|
|
Power |
91 |
(L1/N) |
|
|
|
92 (L2/L) |
|
|
|
||
input |
93 (L3) |
|
|
|
|
|
95 |
PE |
|
|
|
|
|
|
Switch mode |
||
|
|
|
power supply |
||
|
|
|
10 V DC |
|
24 V DC |
|
|
|
15 mA |
|
100 mA |
+10 V DC |
50 |
(+10 V OUT) |
+ - |
+ |
- |
|
|
|
|
|
0−10 V DC |
53 |
(A IN) 2) |
0−10 V DC |
54 |
(A IN) |
0/4−20 mA |
|
|
55 (COM digital/analog I/O)
12 |
(+24 V OUT) |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
(+24 V OUT) |
|
|
|
P 5-00 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 V (NPN) |
|
18 |
(D IN) |
|
|
|
|
|
|
|
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 V (NPN) |
|
19 |
(D IN) |
|
|
|
|
|
|
|
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
27 |
(D IN/OUT) |
|
24 V (NPN) |
24 V |
0 V (PNP) |
||
|
|
|
|
|
|
0 V |
|
29 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
0 V (PNP) |
||
32 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
0 V (PNP) |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
24 V (NPN) |
33 (D IN) |
|
|
|
|
|
|
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|
|
|
37(STO1)4)
38(STO2)4)
|
|
|
|
(U) 96 |
|
|
|
|
(V) 97 |
|
|
|
|
(W) 98 |
|
|
|
|
(PE) 99 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1) |
|
|
(-DC) 88 5) |
(+DC/R+) 89 5)
(R-) 81
Relay 1
03 02
01
|
|
(A OUT) 42 |
||
3) |
|
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
ON = Terminated |
|
|
OFF = Open |
|
|||
|
5 V |
|
|
|
|
|
S801 |
0 V |
|
RS485 |
(N RS485) |
69 |
||
interface |
||||
|
|
|||
|
|
(P RS485) |
68 |
|
0 V |
|
(COM RS485) 61 |
Motor
Brake resistor
250 V AC, 3 A
Analog output 0/4−20 mA
RS485
(PNP) = Source
(NPN) = Sink
Abbildung 2.2 Anschlussdiagramm des Grundgeräts
<![endif]>130BE202.18
A = analog, D = digital
1)Der integrierte Bremschopper ist nur für 3-phasige Einheiten erhältlich.
2)Sie können Klemme 53 auch als Digitaleingang verwenden.
3)Sie können den Schalter S801 (DC-Bus-Zwischenkreisklemmen) verwenden, um für die serielle RS485-Schnittstelle (Klemmen 68 und 69) die integrierten Busabschlusswiderstände zu aktivieren.
4)Kapitel 4 Safe Torque Off (STO) zeigt die richtige STO-Verdrahtung.
5)Der S2-Frequenzumrichter (Single-Phase 200–240 V) unterstützt nicht Zwischenkreiskopplungsanwendungen.
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Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
MG07B303 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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|
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6 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BF228.10 |
2 |
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
|
11 |
|
|
|
1 |
|
|
12 |
|
|
|
|
90 |
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
|
|
|
2 |
|
|
14 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
15 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4 |
u |
|
|
|
|
|
|
16 |
|
|
|
|
4 |
|
v |
|
|
|
|
|
w |
|
|
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
|
|
|
|
17 |
|
|
|
|
L1 |
|
|
|
|
|
|
L2 |
|
|
|
|
|
|
L3 |
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
|
|
|
1 |
SPS |
10 |
Netzkabel (ungeschirmt) |
|
|
|
|
2 |
Minimum 16 mm2 (6 AWG) Ausgleichskabel |
11 |
Ausgangsschütz usw. |
3 |
Steuerleitungen |
12 |
Kabelisolierung, abisoliert |
|
|
|
|
4 |
Mindestens 200 mm (656 ft) zwischen Steuerleitungen, |
13 |
Gemeinsame Erdsammelschiene. Beachten Sie nationale und |
|
Motorkabeln und Netzkabeln. |
|
örtliche Vorschriften für die Schaltschrankerdung. |
|
|
|
|
5 |
Netzversorgung |
14 |
Bremswiderstand |
|
|
|
|
6 |
Freiliegende (nicht lackierte) Oberfläche |
15 |
Metallkasten |
|
|
|
|
7 |
Sternscheiben |
16 |
Anschluss zum Motor |
|
|
|
|
8 |
Anschlusskabel für Bremse (abgeschirmt) |
17 |
Motor |
|
|
|
|
9 |
Motorkabel (abgeschirmt) |
18 |
EMV-Kabelverschraubung |
|
|
|
|
Abbildung 2.3 Typische elektrische Verbindung
MG07B303 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
13 |
Produktübersicht |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
2.2.1 Motoranschluss
2 2 WARNUNG
INDUZIERTE SPANNUNG!
Induzierte Spannung durch nebeneinander verlegte Motorkabel kann Gerätekondensatoren auch dann aufladen, wenn die Geräte abgeschaltet und verriegelt sind. Die Nichtbeachtung der Empfehlung zum separaten Verlegen von Motorkabeln oder zur Verwendung von abgeschirmten Kabeln kann zum Tod oder zu schweren Verletzungen führen!
•Verlegen Sie Motorkabel getrennt.
•Verwenden Sie abgeschirmte Kabel.
•Befolgen Sie bezüglich der Kabelquerschnitte örtliche und nationale Vorschriften. Maximale Kabelquerschnitte siehe Kapitel 7.1 Elektrische Daten.
•Befolgen Sie die Anforderungen des Motorherstellers an die Motorkabel.
|
|
W |
|
|
V |
98 |
|
U |
|
||
97 |
|||
|
|||
96 |
|
<![endif]>130BD531.10
•Kabeleinführungen für Motorkabel oder Bodenplatten mit Durchführungen sind am Unterteil von Frequenzumrichtern mit Schutzart IP21 (NEMA Typ 1) vorgesehen.
•Schließen Sie kein Anlassoder Polwechselgerät (z. B. Dahlander-Motor oder Asynchron-Schleif- ringläufermotor) zwischen Frequenzumrichter und Motor an.
Vorgehensweise
1.Isolieren Sie einen Abschnitt der äußeren Kabelisolierung ab. Empfohlene Länge beträgt 10–15 mm.
2.Positionieren Sie das abisolierte Kabel unter der Kabelschelle, um eine mechanische Befestigung und elektrischen Kontakt zwischen Kabelschirm und Erde herzustellen.
3.Schließen Sie das Erdungskabel gemäß den Erdungsanweisungen im Kapitel Erdung der VLT® Midi DriveFC 280 Bedienungsleitung an die nächstgelegene Erdungsklemme an. Siehe
Abbildung 2.4.
4.Schließen Sie die 3 Phasen des Motorkabels an die Klemmen 96 (U), 97 (V) und 98 (W) an (siehe
Abbildung 2.4).
5.Ziehen Sie die Klemmen gemäß den Anzugsdrehmomenten in Kapitel 7.7 Anzugsdrehmomente für Anschlüsse an.
Abbildung 2.4 Motoranschluss
Die Netz-, Motorund Erdanschlüsse für 1-phasige und 3- phasige Frequenzumrichter sind jeweils in Abbildung 2.5, Abbildung 2.6 und Abbildung 2.7 aufgeführt. Die jeweiligen Konfigurationen ändern sich je nach Gerätetypen und optionaler Ausrüstung.
HINWEIS
Bei Motoren ohne Phasentrennpapier oder eine geeignete Isolation, welche für den Betrieb an einem Zwischenkreisumrichter benötigt wird, müssen Sie einen Sinusfilter am Ausgang des Frequenzumrichters vorsehen.
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Projektierungshandbuch |
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BE232.11 |
<![endif]>130BE804.10
2 2
Abbildung 2.5 Netz-, Motorund Erdanschluss für 1-phasige Einheiten (K1, K2)
<![if ! IE]><![endif]>130BE231.11
Abbildung 2.6 Netz-, Motorund Erdanschluss für 3-phasige Einheiten (K1, K2, K3)
Abbildung 2.7 Netz-, Motorund Erdanschluss für 3-phasige Einheiten (K4, K5)
2.2.2 Netzanschluss
•Wählen Sie die Querschnitte der Kabel anhand des Eingangsstroms des Frequenzumrichters. Angaben zum maximalen Kabelquerschnitt finden Sie in Kapitel 7.1 Elektrische Daten.
•Befolgen Sie bezüglich der Kabelquerschnitte örtliche und nationale Vorschriften.
Vorgehensweise
1.Schließen Sie die Netzkabel an die Klemmen N und L für 1-phasige Einheiten (siehe
Abbildung 2.5) oder an die Klemmen L1, L2 und L3 für 3-phasige Einheiten (siehe Abbildung 2.6 und Abbildung 2.7) an.
2.Schließen Sie je nach Konfiguration der Geräte die Eingangsleistung an die Netzeingangsklemmen oder den Netztrennschalter an.
3.Erden Sie das Kabel gemäß den Erdungsanweisungen im Kapitel Erdung der VLT® Midi DriveFC 280 Bedienungsleitung.
4.Versorgt ein IT-Netz, eine potenzialfreie Dreieckschaltung oder ein TT/TN-S-Netz mit geerdetem Zweig (geerdete Dreieckschaltung) den Frequenzumrichter, so stellen Sie sicher, dass die Schraube des EMV-Filters entfernt wird. Durch das Entfernen der Schraube des EMV-Filters verhindern Sie Schäden am Zwischenkreis und
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verringern die Erdungskapazität gemäß IEC 61800-3 (siehe Abbildung 7.13, die Schraube des
2 2 EMV-Filters befindet sich an der Seite des Frequenzumrichters).
2.2.3 Steuerklemmentypen
Abbildung 2.8 zeigt die steckbaren Anschlüsse des Frequenzumrichters. Tabelle 2.3 und Tabelle 2.4 fasst Klemmenfunktionen und Werkseinstellungen zusammen.
|
|
|
|
|
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|
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|
<![if ! IE]> <![endif]>130BE212.10 |
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Abbildung 2.8 Anordnung der Steuerklemmen |
|
|
|
|||||||||||
1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BE214.10 |
|
37 |
38 |
12 |
13 |
18 |
19 |
27 |
29 |
32 |
33 |
61 |
68 |
69 |
||
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
42 |
53 |
54 |
50 |
55 |
|
|
Abbildung 2.9 Klemmennummern
Nähere Angaben zu Klemmenspezifikationen finden Sie in
Kapitel 7.6 Steuereingang/-ausgang und Steuerdaten .
Anschluss |
Parameter |
Werksein- |
Beschreibung |
|
stellung |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Digital-E/A, Puls-E/A, Drehgeber |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
24-V-DC-Versor- |
|
|
|
|
gungsspannung. |
|
12, 13 |
– |
+24 V DC |
Maximaler |
|
Ausgangsstrom |
||||
|
|
|
||
|
|
|
von 100 mA für |
|
|
|
|
alle 24-V-Lasten. |
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 5-10 |
|
|
|
18 |
Klemme 18 |
[8] Start |
|
|
|
Digitaleingang |
|
Digitaleingänge. |
|
|
|
|
||
|
Parameter 5-11 |
[10] |
||
|
|
|||
19 |
Klemme 19 |
|
||
Reversierung |
|
|||
|
Digitaleingang |
|
||
|
|
|
||
|
|
|
|
Anschluss |
Parameter |
Werksein- |
Beschreibung |
|
stellung |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Parameter 5-01 |
|
|
|
|
Klemme 27 |
Digital- |
Lässt sich als |
|
|
Funktion |
eingang [2] |
Digitaleingang, |
|
|
Parameter 5-12 |
Motorfreilauf |
Digitalausgang |
|
27 |
Klemme 27 |
(inv.) |
oder Pulsausgang |
|
|
Digitaleingang |
Digital- |
wählen. Die |
|
|
Parameter 5-30 |
ausgang [0] |
Werkseinstellung |
|
|
Klemme 27 |
Ohne |
ist Digitaleingang. |
|
|
Digitalausgang |
Funktion |
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 5-13 |
[14] |
Digitaleingang. |
|
29 |
Klemme 29 |
Festdrehzahl |
|
|
|
Digitaleingang |
JOG |
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter 5-14 |
[0] Ohne |
Digitaleingang, 24- |
|
32 |
Klemme 32 |
|||
Funktion |
V-Drehgeber. Sie |
|||
|
Digitaleingang |
|||
|
|
können Klemme |
||
|
|
|
||
|
Parameter 5-15 |
[0] Ohne |
33 als Pulseingang |
|
33 |
Klemme 33 |
|||
verwenden. |
||||
Funktion |
||||
|
Digitaleingang |
|||
|
|
|||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
37, 38 |
– |
STO |
Funktionale Sicher- |
|
heitseingänge. |
||||
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
Analogeingänge/-ausgänge |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
Programmierbarer |
|
|
|
|
Analogausgang. |
|
|
|
|
Das Analogsignal |
|
|
Parameter 6-91 |
|
liefert 0 .. 20 mA |
|
|
[0] Ohne |
oder 4 .. 20 mA |
||
42 |
Klemme 42 |
|||
Funktion |
bei maximal 500 |
|||
|
Analogausgang |
|||
|
|
|
Ω. Sie können die |
|
|
|
|
Klemmen auch als |
|
|
|
|
Digitalausgänge |
|
|
|
|
konfigurieren. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
10-V-DC-Versor- |
|
|
|
|
gungsspannung |
|
|
|
|
am Analog- |
|
|
|
|
ausgang. Maximal |
|
50 |
– |
+10 V DC |
15 mA, in der |
|
|
|
|
Regel für Potenz- |
|
|
|
|
iometer oder |
|
|
|
|
Thermistor |
|
|
|
|
verwendet. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Analogeingang. |
|
|
|
|
Nur die Einstellung |
|
|
Parameter- |
|
Spannung wird |
|
53 |
gruppe 6-1* |
– |
unterstützt. Sie |
|
Analogeingang |
können diesen |
|||
|
|
|||
|
53 |
|
auch als Digital- |
|
|
|
|
eingang |
|
|
|
|
verwenden. |
|
|
|
|
|
|
|
Parameter- |
|
Analogeingang. |
|
54 |
gruppe 6-2* |
– |
Programmierbar |
|
Analogeingang |
für Spannung oder |
|||
|
|
|||
|
54 |
|
Strom. |
|
|
|
|
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Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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Anschluss |
Parameter |
Werksein- |
Beschreibung |
|
stellung |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Bezugspotential |
|
55 |
– |
– |
für Digitalund |
|
|
|
|
Analogeingänge. |
|
|
|
|
|
|
Tabelle 2.3 Klemmenbeschreibung – Digitaleingänge/-ausgänge, |
||||
Analogeingänge/-ausgänge |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Anschluss |
Parameter |
Werksein- |
Beschreibung |
|
stellung |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Serielle Kommunikation |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Integrierter RC- |
|
|
|
|
Filter für |
|
|
|
|
Kabelabschirmung. |
|
61 |
– |
– |
Dient NUR zum |
|
|
|
|
Anschluss der |
|
|
|
|
Abschirmung bei |
|
|
|
|
EMV-Problemen. |
|
|
|
|
|
|
|
Parameter- |
|
RS485-Schnitt- |
|
68 (+) |
gruppe 8-3* Ser. |
– |
stelle. Ein Schalter |
|
|
FC-Schnittst. |
|
auf der |
|
|
|
|
Steuerkarte dient |
|
|
Parameter- |
|
|
|
|
|
zum Zuschalten |
|
|
69 (-) |
gruppe 8-3* Ser. |
– |
|
|
des Abschlusswi- |
|
|||
|
FC-Schnittst. |
|
|
|
|
|
derstands. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Relais |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Wechselkontakt- |
|
|
|
|
Relaisausgang. |
|
|
|
|
Diese Relais |
|
|
|
|
befinden sich je |
|
|
|
|
nach Konfiguration |
|
|
|
|
und Größe des |
|
|
|
|
Frequenzum- |
|
01, 02, 03 |
Parameter 5-40 |
[1] Steuer. |
richters an |
|
Relaisfunktion |
bereit |
verschiedenen |
|
|
|
|
|||
|
|
|
Positionen. |
|
|
|
|
Verwendbar für |
|
|
|
|
Wechseloder |
|
|
|
|
Gleichspannung |
|
|
|
|
sowie ohmsche |
|
|
|
|
oder induktive |
|
|
|
|
Lasten. |
|
|
|
|
|
|
Tabelle 2.4 Klemmenbeschreibungen – Serielle Schnittstelle
2.2.4 Verdrahtung der Steuerklemmen
Steuerklemmenanschlüsse am Frequenzumrichter sind steckbar und ermöglichen so eine einfache Installation (siehe Abbildung 2.8).
Details zur STO-Verdrahtung siehe Kapitel 4 Safe Torque Off (STO).
HINWEIS
Halten Sie Steuerleitungen möglichst kurz und verlegen
Sie diese separat von den Leistungskabeln, um 2 2 Störungen möglichst gering zu halten.
1.Lösen Sie die Schrauben für die Klemmen.
2.Führen Sie die abisolierten Steuerleitungen in die Steckplätze ein.
3.Ziehen Sie die Schrauben für die Klemmen fest.
4.Stellen Sie sicher, dass der Kontakt fest hergestellt ist. Lose Steuerkabel können zu Fehlern oder einem Betrieb führen, der nicht die optimale Leistung erbringt.
Steuerleitungsquerschnitte finden Sie unter
Kapitel 7.5 Kabelspezifikationen und typische Beispiele für den Anschluss der Steuerleitungen unter
Kapitel 3 Anwendungsbeispiele.
2.3 Regelungsstrukturen
Ein Frequenzumrichter richtet die Netzwechselspannung in Gleichspannung gleich. Der Wechselrichter wandelt dann die Gleichspannung in eine Wechselspannung mit variabler Amplitude und Frequenz um.
Spannung/Strom und Frequenz am Motorausgang sind somit variabel, was eine stufenlose Drehzahlregelung von herkömmlichen Dreiphasen-Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Synchronmotoren ermöglicht.
2.3.1 Steuerungsmodi
Der Frequenzumrichter regelt die Drehzahl oder das Drehmoment an der Motorwelle. Der Frequenzumrichter regelt außerdem den Prozess für einige Anwendungen, die die Prozessdaten als Solloder Istwert verwenden (z. B. Temperatur und Druck). Einstellung von
Parameter 1-00 Configuration Mode bestimmt die Art der Regelung.
Drehzahlregelung
Es gibt zwei Arten der Drehzahlregelung:
•Drehzahlregelung ohne Istwertrückführung vom Motor (ohne Geber).
•Drehzahlregelung mit Istwertrückführung mit PIDRegelcharakteristik. Eine optimierte Drehzahlregelung mit Istwertrückführung arbeitet mit einer wesentlich höheren Genauigkeit als eine ohne Istwertrückführung.
Wählen Sie aus, welcher Eingang zur Rückführung des PIDDrehzahlistwerts in Parameter 7-00 Speed PID Feedback Source verwendet werden soll.
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VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
Drehmomentregelung
Die Drehmomentregelung kommt in Anwendungen zum 2 2 Einsatz, in denen das Drehmoment an der Motorwelle in
der Anwendung zur Zugkraftregelung dient. Wählen Sie [2] Drehmoment mit Rückführung oder [4] Drehmoment ohne Rückführung in Parameter 1-00 Configuration Mode. Die Drehmomenteinstellung erfolgt durch Festlegung eines analogen, digitalen oder busgesteuerten Sollwerts. Bei Betrieb mit Drehmomentregelung empfehlen wir, eine komplette AMA auszuführen, da die richtigen Motordaten wichtig für optimale Leistung sind.
•VVC+-Betrieb mit Rückführung. Diese Funktion können Sie bei Anwendungen mit niedrigen bis mittleren Dynamikanforderungen verwenden. Sie bietet in allen vier Quadranten und bei allen Motordrehzahlen eine ausgezeichnete Leistung. Das Drehzahlistwertsignal ist obligatorisch. Stellen Sie sicher, dass die Drehgeberauflösung mindestens 1024 PPR beträgt und das Abschirmkabel des Drehgebers ordnungsgemäß geerdet ist, weil die Genauigkeit des Drehzahlistwertsignals wichtig ist. Stellen Sie
Parameter 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time auf das beste Drehzahlistwertsignal ein.
•VVC+-Betrieb ohne Rückführung. Die Funktion wird in mechanisch robusten Anwendungen verwendet, die Genauigkeit ist jedoch begrenzt. Die Drehmomentregelung ohne Rückführung funktioniert in beide Richtungen. Das Drehmoment wird anhand der internen Strommessung des Frequenzumrichters berechnet.
Drehzahl-/Drehmomentsollwert
Der Sollwert für dieses Regelverhalten kann entweder ein einzelner Sollwert oder die Summe verschiedener Sollwerte einschließlich relativ skalierter Sollwerte sein. Die Sollwertverarbeitung wird ausführlich in
Kapitel 2.4 Sollwertverarbeitung erläutert.
Prozessregelung
Es gibt zwei Arten der Prozessregelung:
•Die Prozessregelung mit Rückführung ist ein grundlegender PID-Prozessregler.
•Die erweiterte PID-Drehzahlregelung ohne Rückführung erweitert die Funktion des grundlegenden PID-Prozessreglers durch Hinzufügen weiterer Funktionen. Beispielsweise Vorsteuerung, Befestigung, Sollwert/Istwert-Filter und Verstärkungsskalierung.
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2.3.2 Steuerverfahren
Der VLT® Midi Drive FC 280 ist ein Frequenzumrichter für Anwendungen mit einfachen bis mittleren Anforderungen an |
2 2 |
Dynamik und Genauigkeit. Das Steuerverfahren basiert auf VVC+. |
FC 280 Frequenzumrichter können Asynchronmotoren und Permanentmagnet-Synchronmotoren bis 22 kW (30 hp) steuern.
Das Strommessprinzip in FC 280 Frequenzumrichtern basiert auf der Strommessung durch einen Widerstand im Zwischenkreis. Erdschlussschutz und Kurzschlussverhalten werden durch denselben Widerstand realisiert.
Brake resistor
R+ |
R- |
Load sharing + 82 |
81 |
89(+) |
|
L1 91 |
|
L2 92 |
|
Inrush |
|
L3 93 |
|
RFI switch
Load sharing - 88(-)
Abbildung 2.10 Steuerschaltbild
<![endif]>130BD974.10
U 96 |
|
|
V 97 |
M |
|
W 98 |
||
|
2.3.3 Regelungsstruktur in VVC+
P 1-00
P 4-14 Con g. mode Motor speed
high limit (Hz) High
Ref.
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
|
|
|
|
|
|
Low |
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
P 4-12 |
||||
|
|
|
|||||||
S |
|
Process |
|
|
Motor speed |
||||
|
|
||||||||
_ |
|
|
|
|
|
low limit (Hz) |
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P 7-20 Process feedback 1 source
P 7-22 Process feedback 2 source
|
|
P 4-19 |
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BD371.10 |
P 1-00 |
|
Max. output freq. |
||
|
|
|||
|
|
|
|
|
Con g. mode |
|
+f max. |
|
|
|
|
|
||
P 3-** |
|
Motor |
|
|
|
controller |
|
|
|
|
|
|
|
|
Ramp |
|
-f max. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P 4-19 |
|
|
|
|
Max. output freq. |
|
|
P 7-0* |
|
+f max. |
+ |
S |
Speed |
Motor |
|
_ |
PID |
controller |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
-f max. |
|
|
P 7-00 Speed PID |
|
|
feedback source
Abbildung 2.11 Regelungsstruktur in VVC+-Konfigurationen mit und ohne Rückführung
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In der in Abbildung 2.11 gezeigten Konfiguration ist Parameter 1-01 Motor Control Principle auf [1] VVC+ eingestellt und
Parameter 1-00 Configuration Mode auf [0] Ohne Rückführung. Der resultierende Sollwert aus dem Sollwertsystem wird in der 2 2 Rampenbegrenzung und Drehzahlbegrenzung empfangen und durch sie geführt, bevor er an die Motorregelung übergeben
wird. Der Ausgang der Motorregelung ist dann zusätzlich durch die maximale Frequenzgrenze beschränkt.
Wenn Parameter 1-00 Configuration Mode auf [1] Mit Drehgeber eingestellt ist, wird der resultierende Sollwert von der Rampenbegrenzung und Drehzahlgrenze an einen PID-Drehzahlregler übergeben. Die Parameter für den PID-Drehzahlregler befinden sich in Parametergruppe 7-0* PID Drehzahlregler. Der resultierende Sollwert vom PID-Drehzahlregler wird beschränkt durch die Frequenzgrenze an die Motorsteuerung geschickt.
Wählen Sie [3] PID-Prozess in Parameter 1-00 Configuration Mode, um den PID-Prozessregler zur Regelung mit Rückführung bei einer Druckoder Durchflussregelung zu verwenden. Die Parameter für Prozess-PID-Regelung befinden sich in den
Parametergruppen 7-2* PID-Prozess Istw. Istw. und 7-3* PID-Prozessregler.
2.3.4 Interner Stromgrenzenregler in Betriebsart VVC+
Der Frequenzumrichter ist mit einem integrierten Stromgrenzenregler ausgestattet. Diese Funktion wird aktiviert, wenn der Motorstrom und somit das Drehmoment die in Parameter 4-16 Torque Limit Motor Mode, Parameter 4-17 Torque Limit Generator Mode und Parameter 4-18 Current Limit eingestellten Drehmomentgrenzen überschreitet.
Wenn der Frequenzumrichter während des Motorbetriebs oder im generatorischen Betrieb die Stromgrenze erreicht, versucht der Frequenzumrichter schnellstmöglich, die eingestellten Drehmomentgrenzen wieder zu unterschreiten, ohne die Kontrolle über den Motor zu verlieren.
2.3.5 Hand-Steuerung (Hand On) und Fern-Betrieb (Auto On)
Sie können den Frequenzumrichter manuell über das Bedienteil vor Ort (grafisches oder numerisches LCP) oder aus der Ferne über Analog-/Digitaleingänge oder Feldbus betreiben.
Starten und stoppen Sie den Frequenzumrichter über das LCP mit den Tasten [Hand On] und [Reset]. Die Inbetriebnahme erfolgt über folgende Parameter:
•
•
•
Parameter 0-40 [Hand On]-LCP Taste.
Parameter 0-44 [Off/Reset]-LCP Taste.
Parameter 0-42 [Auto On]-LCP Taste.
Quittieren Sie Alarme mithilfe der [Reset]-Taste oder über einen Digitaleingang, wenn die Klemme auf Reset programmiert wird.
Hand |
O |
Auto |
Reset |
|
on |
on |
|||
|
|
Abbildung 2.12 LCP 102-Steuertasten
Hand |
O |
Auto |
On |
Reset |
On |
<![endif]>130BP046.10
<![if ! IE]><![endif]>130BB893.10
Abbildung 2.13 LCP 101-Steuertasten
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Der Ortsollwert versetzt das Regelverfahren in eine Regelung ohne Rückführung, die unabhängig von den Einstellungen in |
|
|
|
|
|
Parameter 1-00 Regelverfahren ist. |
|
|
|
|
|
Der Ortsollwert wird beim Ausschalten des Frequenzumrichters wiederhergestellt. |
|
2 |
|
2 |
|
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2.4 Sollwertverarbeitung
2 2 Ortsollwert
Der Ortsollwert ist aktiv, wenn der Frequenzumrichter mit aktiver [Hand on]-Taste betrieben wird. Stellen Sie den Sollwert über [▲]/[▼] und [◄/[►] ein.
Fernsollwert
Abbildung 2.14 zeigt das Sollwertsystem zur Berechnung des Fernsollwerts.
<![if ! IE]> <![endif]>3-18 |
<![if ! IE]> <![endif]>scaling ref. |
<![if ! IE]> <![endif]>P |
<![if ! IE]> <![endif]>Relative |
<![endif]>Preset ref.
<![if ! IE]><![endif]>P 3-10
<![if ! IE]> <![endif]>P 3-15 |
<![if ! IE]> <![endif]>Ref.resource 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>P 3-16 |
<![if ! IE]> <![endif]>resource 2 |
|
<![if ! IE]> <![endif]>Ref. |
<![if ! IE]> <![endif]>P 3-17 |
<![if ! IE]> <![endif]>resource 3 |
|
<![if ! IE]> <![endif]>Ref. |
No function
Analog ref.
Pulse ref.
Local bus ref.
DigiPot
P 3-14
Preset relative ref.
(0)
(1)
(2)
(3)
(4)
(5)
(6)
(7)
No function
Analog ref.
Pulse ref.
Local bus ref.
DigiPot
No function
Analog ref.
Pulse ref.
Local bus ref.
DigiPot
No function
Analog ref.
Pulse ref.
Local bus ref.
DigiPot
<![endif]>130BD374.10
P 3-04
(0)
(1)
D1
P 5-1x(15)
Preset '1'
External '0'
200% |
-200%
P 3-00 |
P 1-00 |
Ref./feedback range |
Con guration mode |
P 5-1x(19)/P 5-1x(20) |
|
|
Speed |
Freeze ref./Freeze output |
open/closed loop |
|
|
P 5-1x(28)/P 5-1x(29) |
-max ref./ |
|
|
+max ref. |
||
|
Input command: |
100% |
|
|
|
||
|
Catch up/ slow down |
|
|
|
|
|
-100% |
Y |
Relative |
Catch up/ |
|
|
|
||
X |
X+X*Y |
slow |
|
/100 |
down |
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
max ref. |
|
|
P 3-12 |
% |
|
|
|
|
|
Catchup Slowdown |
|
|
|
|
value |
% |
|
|
|
|
|
|
|
min ref. |
|
|
±100% |
|
|
|
Freeze ref. |
|
|
|
& |
|
|
|
increase/ |
|
|
|
decrease |
|
|
|
ref. |
|
|
|
P 5-1x(21)/P 5-1x(22) |
|
|
|
Speed up/ speed down |
P 16-02
Ref. in %
|
|
Scale to |
|
|
|
|
Hz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Torque |
|
P 16-01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Remote |
|
|
Scale to |
|
ref. |
|
|
Nm |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Process |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Scale to |
|
|
|
|
process |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
unit |
|
|
|
|
|
|
|
Abbildung 2.14 Fernsollwert
22 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
MG07B303 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
|
|
Der Fernsollwert wird bei jedem Abtastintervall berechnet und besteht anfänglich aus 2 Arten von Sollwerteingängen:
1.X (der externe Sollwert): Eine Summe (siehe
Parameter 3-04 Reference Function) von bis zu vier extern ausgewählten Sollwerten, bestehend aus einer beliebigen Kombination (bestimmt durch die Einstellung von Parameter 3-15 Reference 1 Source, Parameter 3-16 Reference 2 Source und Parameter 3-17 Reference 3 Source) eines Festsollwerts (Parameter 3-10 Preset Reference), variabler Analogsollwerte, variabler digitaler Pulssollwerte und verschiedener Feldbussollwerte in einer beliebigen Einheit, in welcher der Frequenzumrichter die Überwachungsfunktion übernimmt ([Hz], [UPM], [Nm] usw.).
2.Y (der relative Sollwert): Eine Summe eines Festsollwerts (Parameter 3-14 Preset Relative Reference) und eines variablen Analogsollwerts (Parameter 3-18 Relative Scaling Reference Resource) in [%].
Die 2 Arten von Sollwerteingängen werden in folgender Formel kombiniert:
Fernsollwert = X+X*Y/100 %.
Wenn der relative Sollwert nicht verwendet wird, müssen Sie Parameter 3-18 Relative Scaling Reference Resource auf [0] Deaktiviert und Parameter 3-14 Preset Relative Reference auf 0 % einstellen. Die Digitaleingänge des Frequenzumrichters können die Funktion „Frequenzkorrektur Auf/Ab“ und die Funktion „Sollwert speichern“ aktivieren. Die Funktionen und Parameter werden im VLT® Midi DriveFC 280 Programmierhandbuch beschrieben.
Die Skalierung von Analogsollwerten wird in den Parametergruppen 6-1* Analogeingang 53 und 6-2* Analogeingang 54 und die Skalierung digitaler Pulssollwerte in Parametergruppe 5-5* Pulseingänge beschrieben.
Sollwertgrenzen und -bereiche stellen Sie in Parametergruppe 3-0* Sollwertgrenzen ein.
2.4.1 Sollwertgrenzen
Parameter 3-00 Sollwertbereich, Parameter 3-02 Minimaler Sollwert und Parameter 3-03 Maximaler Sollwert definieren zusammen den zulässigen Bereich der Summe aller Sollwerte. Die Summe aller Sollwerte wird bei Bedarf begrenzt. Die Beziehung zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wird in Abbildung 2.15 und Abbildung 2.16 gezeigt.
P 3-00 Sollwertbereich= [0] Min-Max |
<![if ! IE]> <![endif]>130BA184.10 |
|
Resultlerender Sollwert |
||
|
||
P 3-03 |
|
P 3-02
|
Summe aller |
-P 3-02 |
Sollwerte |
|
-P 3-03
Abbildung 2.15 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den Sollwertbereich auf 0 setzen
P 3-00 Sollwertbereich =[1]-Max-Max
Resultierender Sollwert
<![if ! IE]><![endif]>130BA185.10
P 3-03
Summe aller
Sollwerte
-P 3-03
Abbildung 2.16 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den Sollwertbereich auf 1 setzen
Sie können den Wert von Parameter 3-02 Minimaler Sollwert nicht unter 0 einstellen, sofern Parameter 1-00 Regelverfahren nicht auf [3] PID-Regler eingestellt ist. In diesem Fall ergibt sich das Verhältnis zwischen dem resultierenden Sollwert (nach der Befestigung) und der Summe aller Sollwerte wie in Abbildung 2.17 gezeigt.
2 2
MG07B303 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
23 |
Produktübersicht |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
P 3-00 Sollwertbereich= [0] Min to Max |
<![if ! IE]> <![endif]>130BA186.11 |
|
2 |
2 |
Resultierender Sollwert |
|
|
P 3-03 |
|
|
P 3-02 |
Summe aller |
|
Sollwerte |
||
|
Abbildung 2.17 Die Summe aller Sollwerte, wenn Sie den minimalen Sollwert auf einen negativen Wert setzen
2.4.3Skalierung von Analogund Pulssollwerten und Istwert
Sollund Istwerte werden auf gleiche Weise von Analogund Pulseingängen skaliert. Der einzige Unterschied ist, dass Sollwerte, die über oder unter den angegebenen Endpunkten liegen (in Abbildung 2.18 P1 und P2), eingegrenzt werden, während dies bei Istwerten nicht der Fall ist.
Resource output |
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>130BD431.10 |
||
[Hz] |
|
|
|||
|
|
|
|||
High reference/ |
|
|
|
||
feedback value 50 |
|
|
P2 |
|
|
|
|
|
2.4.2Skalierung von Festsollwerten und Bussollwerten
Low reference/ |
P1 |
|
feedback value |
|
Resource input |
|
||
|
|
Festsollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:
•Wenn Parameter 3-00 Reference Range [0] Min. bis Max. ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem Wert 0 [Einheit], wobei eine beliebige Einheit (UPM, m/s, bar usw.) zulässig ist, und ein Sollwert von 100 % entspricht dem Maximum (abs.
Parameter 3-03 Maximum Reference), abs (Parameter 3-02 Minimaler Sollwert)).
•Wenn Parameter 3-00 Reference Range [1] -Max– +Max ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem Wert 0 [Einheit] und ein Sollwert von 100 % dem maximalen Sollwert.
Bussollwerte werden gemäß den folgenden Regeln skaliert:
•Wenn Parameter 3-00 Reference Range [0] Min–Max ist, entspricht ein Sollwert von 0 % dem minimalen Sollwert und ein Sollwert von 100% dem maximalen Sollwert.
•Wenn Parameter 3-00 Reference Range [1] Min– +Max ist, entspricht ein Sollwert von -100 % dem negativen maximalen Sollwert und ein Sollwert von 100% dem maximalen Sollwert.
|
|
|
|
|
|
[V] |
|
0 |
1 |
8 |
10 |
||||
|
Terminal X high
Abbildung 2.18 Minimale und maximale Endpunkte
24 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
MG07B303 |
Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
|
|
Die Endpunkte P1 und P2 werden in Abhängigkeit vom Eingang in Tabelle 2.5 definiert.
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
2 |
Eingang |
Analog 53 |
Analog 54 |
Analog 54 |
Pulseingang 29 |
Pulseingang 33 |
|
|
||
|
Spannungsmodu |
Spannungsmodu |
Strommodus |
|
|
|
|
||
|
s |
s |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P1 = (Minimaler Eingangswert, minimaler Sollwert) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Minimaler Sollwert |
Parameter 6-14 Kl |
Parameter 6-24 Kl |
Parameter 6-24 Kle |
Parameter 5-52 Kle |
Parameter 5-57 Klemme |
|
|
|
|
|
emme 53 Skal. |
emme 54 Skal. |
mme 54 Skal. Min.- |
mme 29 Min. Soll-/ |
33 Min. Soll-/Istwert |
|
|
|
|
|
Min.-Soll/Istwert |
Min.-Soll/Istwert |
Soll/Istwert |
Istwert |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Minimaler Eingangswert |
Parameter 6-10 Kl |
Parameter 6-20 Kl |
Parameter 6-22 Kle |
Parameter 5-50 Kle |
Parameter 5-55 Klemme |
|
|
|
|
|
emme 53 Skal. |
emme 54 Skal. |
mme 54 Skal. |
mme 29 Min. |
33 Min. Frequenz [Hz] |
|
|
|
|
|
Min.Spannung [V] |
Min.Spannung [V] |
Min.Strom [mA] |
Frequenz [Hz] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
P2=(Minimaler Eingangswert, maximaler Sollwert) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Maximaler Sollwert |
Parameter 6-15 Kl |
Parameter 6-25 Kl |
Parameter 6-25 Kle |
Parameter 5-53 Kle |
Parameter 5-58 Klemme |
|
|
|
|
|
emme 53 Skal. |
emme 54 Skal. |
mme 54 Skal. Max.- |
mme 29 Max. Soll-/ |
33 Max. Soll-/Istwert |
|
|
|
|
|
Max.-Soll/Istwert |
Max.-Soll/Istwert |
Soll/Istwert |
Istwert |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Maximaler Eingangswert |
Parameter 6-11 Kl |
Parameter 6-21 Kl |
Parameter 6-23 Kle |
Parameter 5-51 Kle |
Parameter 5-56 Klemme |
|
|
|
|
|
emme 53 Skal. |
emme 54 Skal. |
mme 54 Skal. |
mme 29 Max. |
33 Max. Frequenz [Hz] |
|
|
|
|
|
Max.Spannung |
Max.Spannung |
Max.Strom [mA] |
Frequenz [Hz] |
|
|
|
|
|
|
[V] |
[V] |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabelle 2.5 Endpunkte P1 und P2
2.4.4 Totzone um Null
In einigen Fällen sollte der Sollwert (gelegentlich auch der Istwert) eine Totzone um Null haben, um sicherzustellen, dass die Maschine gestoppt wird, wenn der Sollwert nahe Null liegt.
Nehmen Sie die folgenden Einstellungen vor, um die Totzone zu aktivieren und ihren Umfang zu definieren:
•Setzen Sie den minimalen Sollwert (siehe Tabelle 2.5 für relevante Parameter) oder den maximalen Sollwert auf 0. Mit anderen Worten:P1 oder P2 muss auf der X-Achse in Abbildung 2.19 liegen.
•Stellen Sie sicher, dass sich beide Punkte im selben Quadranten befinden.
P1 oder P2 definiert die Größe der Totzone, wie dies in Abbildung 2.19 gezeigt wird.
Quadrant 2 |
Resource output |
Quadrant 1 |
|
[Hz] or “No unit” |
|||
|
|
||
High reference/feedback 50 |
P2 |
||
value |
|
forward |
|
|
|
<![endif]>130BD446.10
|
P1 |
|
Resource input |
Low reference/feedback |
0 |
|
|
|
20 [mA] |
||
value |
1 |
16 |
|
|
Terminal |
Terminal X high |
|
|
low |
|
|
-50 |
reverse |
|
|
|
Quadrant 3 |
|
Quadrant 4 |
Abbildung 2.19 Größe der Totzone
MG07B303 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280 |
||
|
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|
Fall 1: Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung, Teil I |
|||
|
|
|
Abbildung 2.20 zeigt die Wirkung der Min.-Max.-Begrenzungen an einem Sollwerteingang. |
|||
2 |
|
2 |
|
General Reference |
|
General Motor |
|
|
parameters: |
Limited to: -200%- +200% |
parameters: |
||
|
|
|
|
Reference Range: Min - Max |
Motor speed direction:Both directions |
|
|
|
|
|
(-40 Hz- +40 Hz) |
||
|
|
|
|
Minimum Reference: 0 Hz (0,0%) |
Motor speed Low limit: 0 Hz |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
Maximum Reference: 20 Hz (100,0%) |
|
Motor speed high limit: 8 Hz |
|
Analog input 53 |
|
Ext. reference |
Reference |
|
|
Low reference 0 Hz |
+ |
Limited to: |
||
|
Range: |
algorithm |
|||
|
High reference 20 Hz |
|
0%- +100% |
||
|
Low voltage 1 V |
|
0.0% (0 Hz) |
|
|
Ext. Reference |
|
|
(0 Hz- +20 Hz) |
||
High voltage 10 V |
|
100.0% (20 Hz) |
|
||
Absolute |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
0 Hz 1 V |
Ext. source 1 |
|
|
|
|
20 Hz 10V |
|
|
Reference |
|
|
Range: |
|
|
|
||
|
|
|
Range: |
|
|
|
0.0% (0 Hz) |
|
Reference is scaled |
|
|
|
|
0.0% (0 Hz) |
|
||
|
100.0% (20 Hz) |
|
according to min |
|
|
|
|
100.0% (20 Hz) |
|
||
|
|
|
max reference giving a |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
speed.!!! |
|
Dead band |
|
|
|
|
|
|
|
|
Hz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
20 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Hz |
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Scale to |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
speed |
20 |
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
1 |
10 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
V |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
10 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Speed |
|
|
|
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
setpoint |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Range: |
|
-20 |
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
Digital input 19 |
|
|
|
|
|
-20 Hz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
Digital input |
|
Low No reversing |
|
|
+20 Hz |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||||
|
|
High Reversing |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Limits Speed Setpoint
according to min max speed.!!!
Motor PID |
|
|
|
Motor |
Range: |
Motor |
|
-8 Hz |
|||
control |
|||
|
+8 Hz |
|
Abbildung 2.20 Beschränkung des Sollwerteingangs innerhalb von Minimum und Maximum
<![endif]>130BD454.10
26 |
Danfoss A/S © 05/2017 Alle Rechte vorbehalten. |
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Produktübersicht |
Projektierungshandbuch |
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Fall 2: Positiver Sollwert mit Totzone, Digitaleingang zum Triggern der Reversierung, Teil II
Abbildung 2.21 zeigt, wie der Sollwerteingang mit Werten, die außerhalb der Grenzen für -Max und +Max liegen, die Unter-
und Obergrenzen der Eingänge begrenzt, bevor der externe Sollwert addiert wird. Außerdem sehen Sie, wie der externe 2 2 Sollwert durch den Sollwertalgorithmus an -Max bis +Max begrenzt wird.
Ext. Reference
Absolute
0 Hz 1 V
30 Hz 10 V
Digital input
General Reference |
|
General Motor |
|
parameters: |
Limited to: -200%- +200% |
parameters: |
|
Reference Range: -Max - Max |
Motor speed direction: Both directions |
||
(-40 Hz- +40 Hz) |
|||
Minimum Reference: Don't care |
Motor speed Low limit: 0 Hz |
||
|
|||
Maximum Reference: 20 Hz (100.0%) |
|
Motor speed high limit: 10 Hz |
Analog input 53
Low reference 0 Hz High reference 20 Hz Low voltage 1 V High voltage 10 V
Ext. source 1
Range:
0.0% (0 Hz)
150.0% (30 Hz)
30 Hz
V
1 10
Digital input 19
Low No reversing High Reversing
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+ |
|
Ext. reference |
|
Reference |
|
|
|
Limited to: |
||||||||||
|
|
Range: |
|
algorithm |
|
|
|
||||||||||||
|
|
|
|
-100%- +100% |
|
||||||||||||||
|
|
|
0.0% (0 Hz) |
|
|
|
|
|
(-20 Hz- +20 Hz) |
||||||||||
|
|
|
150.0% (30 Hz) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Reference |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Reference is scaled |
|
Range: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
0.0% (0 Hz) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
according to |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
max reference giving a |
|
100.0% (20 Hz) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
speed.!!! |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Dead band |
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
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Scale to |
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20 Hz |
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speed |
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V |
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1 |
10 |
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Speed |
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setpoint |
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Range: |
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-20 Hz |
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-20 Hz |
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+20 Hz |
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Limits Speed Setpoint |
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according to min max speed.!!! |
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Motor PID |
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Motor |
Range: |
Motor |
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–10 Hz |
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control |
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+10 Hz |
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<![endif]>130BD433.11
Abbildung 2.21 Beschränkung des Sollwerteingangs außerhalb von Minimum - und Maximum +
MG07B303 |
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Produktübersicht VLT® Midi Drive Frequenzumrichter 280
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2.5 PID-Regelung |
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2.5.1 PID-Drehzahlregler |
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2 |
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2 |
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Parameter 1-00 Regelverfahren |
Parameter 1-01 Steuerprinzip |
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U/f |
VVC+ |
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[1] Mit Drehgeber |
Nicht verfügbar1) |
Aktiv |
Tabelle 2.6 Steuerkonfigurationen, aktive Drehzahlregelung
1) Nicht verfügbar bedeutet, dass der Modus nicht verfügbar ist.
Parameter |
Funktionsbeschreibung |
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Parameter 7-00 Drehgeberrückführung |
Legt den Eingang fest, von der der PID-Drehzahlregler den Istwert erhält. |
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Parameter 7-02 Speed PID Proportional Gain |
Je höher der Wert, desto schneller die Regelung. Ein zu hoher Wert kann jedoch zu |
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Schwingungen führen. |
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Parameter 7-03 Drehzahlregler I-Zeit |
Eliminiert eine Abweichung von der stationären Drehzahl. Niedrigere Werte stehen für eine |
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schnellere Reaktion. Ein zu niedriger Wert kann jedoch zu Schwingungen führen. |
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Parameter 7-04 Drehzahlregler D-Zeit |
Liefert Zuwachs proportional zur Veränderungsrate des Istwerts. Die Einstellung 0 |
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deaktiviert den Differentiator. |
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Parameter 7-05 Drehzahlregler D-Verstärk./ |
Kommt es in einer Anwendung zu sehr schnellen Änderungen des Solloder Istwertes, so |
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Grenze |
kann der Differentiator rasch zum Überschwingen neigen. Er reagiert auf Änderungen der |
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Regelabweichung. Je schneller sich die Regelabweichung ändert, desto höher fällt auch die |
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Differentiationsverstärkung aus. Sie können die Differentiationsverstärkung daher |
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begrenzen, so dass sowohl eine angemessene Differentiationszeit bei langsamen |
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Änderungen als auch eine angemessene Verstärkung bei schnellen Änderungen eingestellt |
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werden kann. |
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Parameter 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfilterzeit |
Ein Tiefpassfilter, der Schwingungen auf dem Istwertsignal dämpft und die stationäre |
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Leistung verbessert. Bei einer zu langen Filterzeit nimmt jedoch die dynamische Leistung |
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des PID-Drehzahlreglers ab. |
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Einstellungen von Parameter 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time aus der Praxis anhand der |
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Anzahl von Impulsen pro Umdrehung am Drehgeber (PPR): |
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Drehgeber-PPR |
Parameter 7-06 Drehzahlregler Tiefpassfil- |
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terzeit |
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512 |
10 ms |
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1024 |
5 ms |
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2048 |
2 ms |
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4096 |
1 ms |
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Tabelle 2.7 Parameter für Drehzahlregelung
Beispiel zur Programmierung der Drehzahlregelung
In diesem Beispiel wird der PID-Drehzahlregler verwendet, um eine konstante Motordrehzahl trotz veränderlicher Motorlast aufrecht zu erhalten. Die erforderliche Motordrehzahl wird über ein Potenziometer eingestellt, das mit Klemme 53 verbunden ist. Der Drehzahlbereich liegt zwischen 0 und 1500 U/min, was 0 bis 10 V über das Potenziometer entspricht. Ein mit Klemme 18 verbundener Schalter regelt das Starten und das Stoppen. Der PID-Drehzahlregler überwacht die aktuelle Drehzahl des Motors mit Hilfe eines 24 V/HTL-Inkrementalgebers als Istwertgeber. Der Istwertgeber (1024 Impulse pro Umdrehung) ist mit den Klemmen 32 und 33 verbunden. Der Pulsfrequenzbereich an den Klemmen 32 und 33 beträgt 4 Hz–32 kHz.
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