Danfoss FC 101 Design guide [ru]

ENGINEERING TOMORROW

Руководство по проектированию

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

www.DanfossDrives.com

Оглавление	Руководство по проектированию

Оглавление
1 Введение		6
1.1	Цель «Руководства по проектированию»	6
1.2	Версия документа и программного обеспечения	6
1.3	Символы безопасности	7
1.4	Сокращения	7
1.5	Дополнительные ресурсы	7
1.6	Определения	8
1.7	Коэффициент мощности	10
1.8	Соответствие нормам и стандартам	10
	1.8.1 Маркировка CE	10
	1.8.2 Соответствие техническим условиям UL	11
	1.8.3 Символ соответствия нормативным требованиям RCM Mark	11
	1.8.4 EAC	12
	1.8.5 UkrSEPRO	12
2 Техника безопасности		13
2.1	Квалифицированный персонал	13
2.2	Меры предосторожности	13
3 Обзор изделия		15
3.1	Преимущества	15
	3.1.1 Использование преобразователя частоты для управления вентиляторами и
	насосами	15
	3.1.2 Явное преимущество - энергосбережение	15
	3.1.3 Пример энергосбережения	15
	3.1.4 Сравнение вариантов энергосбережения	16
	3.1.5 Пример расхода, изменяющегося в течение 1 года	17
	3.1.6 Более высокое качество управления	18
	3.1.7 Пускатель типа «звезда/треугольник» или устройство плавного пуска не
	требуется	18
	3.1.8 Использование преобразователя частоты позволяет экономить деньги	18
	3.1.9 Без преобразователя частоты	19
	3.1.10 С преобразователем частоты	20
	3.1.11 Примеры применения	21
	3.1.12 Переменный объем воздуха	21
	3.1.13 Решение с использованием VLT®	21
	3.1.14 Постоянный объем воздуха	22
	3.1.15 Решение с использованием VLT®	22
	3.1.16 Вентилятор градирни	24
	3.1.17 Решение с использованием VLT®	24

MG18C850

Оглавление

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

	3.1.18 Насосы конденсаторов	26
	3.1.19 Решение с использованием VLT®	26
	3.1.20 Первичные насосы	27
	3.1.21 Решение с использованием VLT®	27
	3.1.22 Вторичные насосы	29
	3.1.23 Решение с использованием VLT®	29
3.2	Структуры управления	30
	3.2.1 Структура управления с разомкнутым контуром	30
	3.2.2 Управление двигателем PM/EC+	30
	3.2.3 Местное (Hand On) и дистанционное (Auto On) управление	31
	3.2.4 Замкнутый контур структуры управления	31
	3.2.5 Преобразование обратной связи	31
	3.2.6 Формирование задания	33
	3.2.7 Настройка регулятора с обратной связью	34
	3.2.8 Ручная настройка ПИ-регулятора	34
3.3	Рабочие условия окружающей среды	34
3.4	Общие вопросы ЭМС	40
	3.4.1 Обзор защиты от излучений в соответствии с требованиями ЭМС	40
	3.4.2 Требования по излучению	42
	3.4.3 Результаты испытаний на соответствие требованиям ЭМС по излучению	43
	3.4.4 Обзор защиты от излучений гармоник	45
	3.4.5 Требования к излучению гармоник	45
	3.4.6 Результаты проверки на гармоники (излучение)	45
	3.4.7 Требования к помехоустойчивости	48
3.5	Гальваническая развязка (PELV)	48
3.6	Ток утечки на землю	49
3.7	Экстремальные условия работы	49
	3.7.1 Тепловая защита двигателя (ЭТР)	50
	3.7.2 Входы для термисторов	50

4 Выбор и заказ		52
4.1	Код типа	52
4.2	Дополнительные устройства и принадлежности	53
	4.2.1 Панель местного управления (LCP)	53
	4.2.2 Монтаж LCP в передней панели	53
	4.2.3 Комплект для корпуса IP21/NEMA Тип 1	54
	4.2.4 Развязывающая панель	55
4.3	Номера для заказа	56
	4.3.1 Дополнительные устройства и принадлежности	56
	4.3.2 Фильтры гармоник	58

MG18C850

Оглавление	Руководство по проектированию

	4.3.3 Внешний фильтр ВЧ-помех	59
5 Монтаж		60
5.1	Электрический монтаж	60
	5.1.1 Подключение сети питания и двигателя	62
	5.1.2 Электрический монтаж с учетом требований ЭМС	67
	5.1.3 Клеммы управления	69
6 Программирование		70
6.1	Введение	70
6.2	Панель местного управления (LCP)	70
6.3	Меню	71
	6.3.1 Меню состояния	71
	6.3.2 Быстрое меню	71
	6.3.3 Главное меню	89
6.4	Быстрый перенос значений параметров между несколькими
преобразователями частоты		90
6.5	Вывод на дисплей и программирование индексированных параметров	90
6.6	Инициализация с установками по умолчанию	90
7 Монтаж и настройка RS485		92
7.1 RS485		92
	7.1.1 Краткое описание	92
	7.1.2 Подключение сети	92
	7.1.3 Настройки аппаратных средств преобразователя частоты	92
	7.1.4 Настройки параметров для связи Modbus	93
	7.1.5 Обеспечение ЭМС	93
7.2	Протокол FC	94
	7.2.1 Краткое описание	94
	7.2.2 FC с Modbus RTU	94
7.3	Настройки параметров для включения протокола	94
7.4	Структура кадра сообщения по протоколу FC	94
	7.4.1 Состав символа (байта)	94
	7.4.2 Структура телеграммы	95
	7.4.3 Длина телеграммы (LGE)	95
	7.4.4 Адрес преобразователя частоты (ADR)	95
	7.4.5 Управляющий байт (BCC)	95
	7.4.6 Поле данных	95
	7.4.7 Поле PKE	95
	7.4.8 Номер параметра (PNU)	96
	7.4.9 Индекс (IND)	96
	7.4.10 Значение параметра (PWE)	96

MG18C850

Оглавление

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.4.11 Типы данных, поддерживаемые преобразователем частоты	97
7.4.12 Преобразование	97
7.4.13 Слова состояния процесса (PCD)	97
7.5 Примеры	97
7.5.1 Запись значения параметра	97
7.5.2 Считывание значения параметра	98
7.6 Краткое описание Modbus RTU	98
7.6.1 Введение	98
7.6.2 Краткое описание	98
7.6.3 Преобразователь частоты с Modbus RTU	99
7.7 Конфигурация сети	99
7.8 Структура кадра сообщения Modbus RTU	99
7.8.1 Введение	99
7.8.2 Структура телеграммы Modbus RTU	100
7.8.3 Поля начала/останова	100
7.8.4 Адресное поле	100
7.8.5 Поле функции	100
7.8.6 Поле данных	101
7.8.7 Поле контроля CRC	101
7.8.8 Адресация катушек и регистров	101
7.8.9 Доступ посредством чтения/записи PCD	103
7.8.10 Управление преобразователем частоты	104
7.8.11 Коды функций, поддерживаемые Modbus RTU	104
7.8.12 Исключительные коды Modbus	104
7.9 Доступ к параметрам	105
7.9.1 Операции с параметрами	105
7.9.2 Хранение данных	105
7.9.3 Индекс (IND)	105
7.9.4 Текстовые блоки	105
7.9.5 Коэффициент преобразования	105
7.9.6 Значения параметров	105
7.10 Примеры	106
7.10.1 Считывание состояния катушки (01 16-ричн.)	106
7.10.2 Форсировать/записать на одну катушку (05 16-ричн.)	106
7.10.3 Форсировать/записать на несколько катушек (0F 16-ричн.)	107
7.10.4 Чтение регистров временного хранения (03 16-ричн.)	107
7.10.5 Установка одного регистра (06 16-ричн.)	108
7.10.6 Установка нескольких регистров (10 16-ричн.)	108
7.10.7 Запись/чтение нескольких регистров (17 16-ричн.)	109
7.11 Профиль управления FC Danfoss	109

MG18C850

Оглавление	Руководство по проектированию

7.11.1 Командное слово, соответствующее профилю FC (пар. 8-10 Protocol
(Протокол) = Профиль FC)	109
7.11.2 Слово состояния, соответствующее профилю FC (STW)	111
7.11.3 Значение задания скорости передачи по шине	113

8 Общие технические требования	114
8.1 Габаритные и присоединительные размеры	114
8.1.1 Монтаж рядом вплотную	114
8.1.2 Размеры преобразователей частоты	115
8.1.3 Габариты в упаковке	118
8.1.4 Монтаж на месте эксплуатации	119
8.2 Характеристики питания от сети	120
8.2.1 3 x 200–240 В пер. тока	120
8.2.2 3 x 380–480 В пер. тока	121
8.2.3 3 x 525–600 В пер. тока	125
8.3 Предохранители и автоматические выключатели	126
8.4 Общие технические данные	128
8.4.1 Питание от сети (L1, L2, L3)	128
8.4.2 Мощность двигателя (U, V, W)	129
8.4.3 Длина и сечение кабелей	129
8.4.4 Цифровые входы	129
8.4.5 Аналоговые входы	129
8.4.6 Аналоговый выход	130
8.4.7 Цифровой выход	130
8.4.8 Плата управления, последовательная связь через интерфейс RS485	130
8.4.9 Плата управления, выход 24 В пост. тока	130
8.4.10 Релейный выход [двоичный]	130
8.4.11 Плата управления, выход 10 В пост. тока	131
8.4.12 Условия окружающей среды	132
8.5 dU/dt	132
Алфавитный указатель	135

MG18C850

Введение Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1	1	1 Введение
		1 Введение

1.1Цель «Руководства по проектированию»

Это руководство по проектированию предназначено для инженеров-проектировщиков и системных инженеров, консультантов про проектированию, а также специалистов по применениям и продуктам. В Руководстве представлена техническая информация, необходимая для понимания возможностей преобразователя частоты при интегрировании в системы управления и мониторинга двигателей. Приведены подробные сведения, касающиеся эксплуатации и требований, а также рекомендации по интеграции в системы. Представлена информация по характеристикам входной мощности, выходным сигналам управления двигателем и окружающим условиям для работы преобразователя частоты.

Кроме того, освещены следующие вопросы:

•функции безопасности;

•мониторинг состояний неисправности;

•отчетность о рабочем состоянии;

•возможности последовательной связи;

•программируемые параметры и функции.

Приведены также сведения, касающиеся конструкции устройства:

•требования к месту установки;

•кабели;

•предохранители;

•проводка элементов управления;

•размеры и массы блоков;

•другая важная информация, необходимая для системной интеграции.

Анализ подробной информации о продукте на этапе проектирования позволяет разработать хорошо спланированную систему с оптимальной функциональностью и эффективностью.

VLT® является зарегистрированным товарным знаком.

1.2Версия документа и программного обеспечения

Это руководство регулярно пересматривается и обновляется. Все предложения по его улучшению будут приняты и рассмотрены.

Редакция	Комментарии	Версия ПО

MG18C8xx	Обновление в связи с выходом новой	4.2x
	версии программного и аппаратного
	обеспечения.

Таблица 1.1 Версия документа и программного обеспечения

Начиная с версии программного обеспечения 4.0x и выше (неделя производства 33 2017-го года и позже), в преобразователях частоты мощностью от 22 кВт (30 л. с.) 400 В IP20 и ниже и 18,5 кВт (25 л. с.) 400 В IP54 и ниже реализована функция вентилятора радиатора с переменной скоростью. Эта функция требует обновления программного и аппаратного обеспечения и вводит ограничения в отношении обратной совместимости для размеров корпуса H1–H5 и I2–I4. Ограничения см. в Таблица 1.2.

	Старая плата	Новая плата
Совместимость	управления	управления
Совместимость	(неделя	(неделя
программного	(неделя	(неделя
программного	производства 33	производства 34
обеспечения	производства 33	производства 34
обеспечения	2017-го года или	2017-го года или
	2017-го года или	2017-го года или
	раньше)	позже)

Старое
программное
обеспечение	Да	Нет
(версия OSS-файла
3.xx и ниже)

Новое
программное
обеспечение	Нет	Да
(версия OSS-файла
4.xx или выше)

	Старая плата	Новая плата
Совместимость	управления	управления
Совместимость	(неделя	(неделя
аппаратного	(неделя	(неделя
аппаратного	производства 33	производства 34
обеспечения	производства 33	производства 34
обеспечения	2017-го года или	2017-го года или
	2017-го года или	2017-го года или
	раньше)	позже)

Старая силовая		Да (программное
плата питания	Да (только версия	обеспечение
(неделя	программного	ДОЛЖНО быть
производства 33	обеспечения 3.xx	обновлено до
2017-го года или	или ниже)	версии 4.xx или
раньше)		выше)

MG18C850

Введение	Руководство по проектированию

	Старая плата	Новая плата
Совместимость	управления	управления
	(неделя	(неделя
программного
	производства 33	производства 34
обеспечения
	2017-го года или	2017-го года или

	раньше)	позже)

	Да (программное
Новая силовая	обеспечение
	ДОЛЖНО быть
плата питания		Да (только версия
	обновлено до
(неделя		программного
	версии 3.xx или
производства 34		обеспечения 4.xx
	ниже, вентилятор
2017-го года или		или выше)
	постоянно работает
позже)
	на полной

	скорости)

Таблица 1.2 Совместимость программного и аппаратного обеспечения

1.3 Символы безопасности

В этом руководстве используются следующие символы:

ВНИМАНИЕ!

Указывает на потенциально опасную ситуацию, при которой существует риск летального исхода или серьезных травм.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

Указывает на потенциально опасную ситуацию, при которой существует риск получения незначительных травм или травм средней тяжести. Также может использоваться для обозначения потенциально небезопасных действий.

УВЕДОМЛЕНИЕ

Указывает на важную информацию, в том числе о такой ситуации, которая может привести к повреждению оборудования или другой собственности.

1.4	Сокращения

°C		Градусы Цельсия
°F		Градусы Фаренгейта
A		Ампер

AC		Переменный ток

ААД		Автоматическая адаптация двигателя

AWG		Американский сортамент проводов

DC		Постоянный ток

ЭМС		Электромагнитная совместимость

ЭТР		Электронное тепловое реле

FC		Преобразователь частоты

fM,N		Номинальная частота двигателя

		1	1
кг	Килограмм	1	1
Гц	Герц
Гц	Герц

IINV	Номинальный выходной ток инвертора

ILIM	Предел по току

IM,N	Номинальный ток двигателя

IVLT,MAX	Максимальный выходной ток

IVLT,N	Номинальный выходной ток,
	обеспечиваемый преобразователем
	частоты

кГц	Килогерц

LCP	Панель местного управления

м	Метр

мА	Миллиампер

MCT	Служебная программа управления
	движением

мГ	Миллигенри (индуктивность)

мин	Минута

мс	Миллисекунда

нФ	Нанофарад

Н·м	Ньютон-метры

ns	Синхронная скорость двигателя.

PM,N	Номинальная мощность двигателя

PCB	Печатная плата

PELV	Защитное сверхнизкое напряжение

Рекуперация	Клеммы рекуперации

об/мин	Число оборотов в минуту

с	Секунда

TLIM	Предел момента

UM,N	Номинальное напряжение двигателя

В	Вольты

Таблица 1.3 Сокращения

1.5Дополнительные ресурсы

•Краткое руководство VLT® HVAC Basic Drive FC 101 содержит основные сведения о габаритных размерах, монтаже и программировании.

•Руководство по программированию VLT® HVAC Basic Drive FC 101 содержит сведения по программированию и полные описания параметров.

•Программное обеспечение Danfoss VLT® Energy Box. Выберите раздел PC Software Download (Загрузка ПО для ПК) на веб-сайте www.danfoss.com/en/service-and-support/ downloads/dds/vlt-energy-box/.

Программное обеспечение VLT® Energy Box позволяет сравнить энергопотребление вентиляторов и насосов HVAC, использующих преобразователи частоты Danfoss, и альтернативных методов управления расходом. Этот инструмент можно использовать для планирования затрат, экономии и окупаемости преобразователей частоты Danfoss при

MG18C850

Введение

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1 1 использовании с вентиляторами систем HVAC, насосами и градирнями.

Техническая документация Danfoss имеется в электронном виде на компакт-диске с документацией, который поставляется в комплекте с изделием, или доступна в печатном виде в вашем местном торговом представительстве Danfoss.

Частота двигателя.

fMAX

Максимальная частота двигателя.

fMIN

Минимальная частота двигателя.

fM,N

Поддержка программного обеспечения Средство конфигурирования MCT 10

Программное обеспечение можно загрузить на вебсайте www.danfoss.com/en/service-and-support/ downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/.

Номинальная частота двигателя (данные с паспортной таблички).

Ток двигателя.

IM,N

Во время установки программного обеспечения введите код доступа 81463800, чтобы активировать функции FC 101. Для использования функций FC 101 ключ лицензии не требуется.

Последние версии программного обеспечения не всегда содержат обновления для недавних версий преобразователей частоты. Чтобы получить обновления для недавних версий преобразователей частоты (файлы *.upd), обратитесь в местный офис продаж или загрузите обновления на сайте www.danfoss.com/en/ service-and-support/downloads/dds/vlt-motion-control-tool- mct-10/#Overview.

1.6 Определения

Преобразователь частоты

IVLT, MAX

Максимальный выходной ток.

IVLT,N

Номинальный выходной ток, обеспечиваемый преобразователем частоты.

UVLT, MAX

Максимальное выходное напряжение.

Вход

Подключенный двигатель можно запускать и останавливать с помощью LCP и цифровых входов. Функции делятся на 2 группы, как описано в Таблица 1.4. Функции группы 1 имеют более высокий приоритет, чем функции группы 2.

Сброс, останов выбегом, сброс и останов Группа 1 выбегом, быстрый останов, торможение

постоянным током, останов и [Oç] (Выкл.).

Пуск, импульсный пуск, реверс, реверс и пуск, Группа 2 фиксация частоты и фиксация выходной

частоты.

Таблица 1.4 Команды управления

Двигатель

fJOG

Частота двигателя в случае активизации функции фиксации частоты (через цифровые клеммы).

Номинальный ток двигателя (данные с паспортной таблички).

nM,N

Номинальная скорость двигателя (данные с паспортной таблички).

PM,N

Номинальная мощность двигателя (данные с паспортной таблички).

Мгновенное напряжение двигателя.

UM,N

Номинальное напряжение двигателя (данные с паспортной таблички).

Момент срыва

Torque		<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10
	Pull-out

RPM

Рисунок 1.1 Момент срыва

ηVLT

КПД преобразователя частоты определяется отношением выходной мощности к входной.

Команда запрещения пуска

Команда останова, которая относится к группе команд управления 1, см. Таблица 1.4.

Команда останова

См. Таблица 1.4.

MG18C850

Введение	Руководство по проектированию

Аналоговое задание

Сигнал, подаваемый на аналоговые входы 53 или 54. Он может быть в форме напряжения или тока.

•Токовый вход: 0–20 мА и 4–20 мА

•Вход напряжения: 0–10 В пост. тока

Задание по шине

Сигнал, передаваемый на порт последовательной связи (порт преобразователя частоты).

Предустановленное задание

Предварительно установленное задание, значение которого может находиться в диапазоне от -100 до +100 % от диапазона задания. Предусмотрен выбор восьми предустановленных заданий через цифровые входы.

RefMAX

Определяет зависимость между входным заданием при 100 % от значения полной шкалы (обычно 10 В, 20 мА) и результирующим заданием. Максимальное значение задания устанавливается в параметр 3-03 Maximum Reference (Максимальное задание).

RefMIN

Определяет зависимость между входным заданием при значении 0 % (обычно 0 В, 0 мА, 4 мА) и результирующим заданием. Минимальное значение задания устанавливается в параметр 3-02 Minimum Reference (Мин. задание).

Аналоговые входы

Аналоговые входы используются для управления различными функциями преобразователя частоты. Предусмотрено два вида аналоговых входов:

•Токовый вход: 0–20 мА и 4–20 мА

•Вход напряжения: 0–10 В пост. тока

Аналоговые выходы

Аналоговые выходы могут выдавать сигнал 0–20 мА, 4– 20 мА или цифровой сигнал.

Автоадаптация двигателя (AАД)

Алгоритм ААД определяет электрические параметры подключенного двигателя, находящегося в остановленном состоянии, и компенсирует сопротивление в зависимости от длины кабеля двигателя.

Цифровые входы

Цифровые входы могут использоваться для управления различными функциями преобразователя частоты.

Цифровые выходы

Преобразователь частоты имеет 2 полупроводниковых выхода, способных выдавать сигналы 24 В пост. тока (макс. 40 мА).

Выходы реле

Преобразователь частоты имеет два программируемых релейных выхода.

ЭТР

1 1

Электронное тепловое реле вычисляет тепловую нагрузку исходя из текущей нагрузки и времени. Это необходимо для оценки температуры двигателя и предотвращения перегрева двигателя.

Инициализация

Если выполняется инициализация

(параметр 14-22 Operation Mode (Режим работы)), программируемые параметры преобразователя частоты возвращаются к установкам по умолчанию.

Параметр 14-22 Operation Mode (Режим работы) не сбрасывает параметры связи, журнал неисправностей и журнал пожарного режима.

Прерывистый рабочий цикл

Под прерывистым рабочим циклом понимают последовательность рабочих циклов. Каждый цикл состоит из периода работы под нагрузкой и периода работы вхолостую. Работа может иметь либо периодический, либо непериодический характер.

LCP

Панель местного управления (LCP) предоставляет полный интерфейс для управления преобразователем частоты и его программирования. Панель управления снимается на блоках IP20 и несъемная на блоках IP54. LCP устанавливается с использованием дополнительного монтажного комплекта на расстоянии до 3 метров (9,8 фута) от преобразователя частоты, то есть на передней панели корпуса.

Младший бит

Младший значащий бит.

MCM, mcm

Сокращение для mille circular mil (млн круглых мил), американской единицы для измерения сечения проводов. 1 MCM = 0,5067 мм².

Старший бит

Старший значащий бит.

Оперативные/автономные параметры

Оперативные параметры вступают в действие сразу же после изменения их значений. Для активизации автономных параметров нажмите [OK].

ПИ-регулятор

ПИ-регулятор поддерживает необходимую скорость, давление, температуру и т. д. путем регулирования выходной частоты так, чтобы она соответствовала изменяющейся нагрузке.

RCD

Датчик остаточного тока.

Набор параметров

Значения параметров можно сохранять в двух наборах. Возможен переход между двумя наборами параметров и редактирование одного набора параметров во время действия другого набора параметров.

MG18C850

Введение

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1 1 Компенсация скольжения

Преобразователь частоты компенсирует скольжение двигателя путем повышения частоты в соответствии с измеряемой нагрузкой двигателя, обеспечивая почти полное постоянство скорости вращения двигателя.

Интеллектуальное логическое управление (SLC)

Интеллектуальное логическое управление - это последовательность заданных пользователем действий, которые выполняются в случае, если SLC признает соответствующие, определенные пользователем события истинными.

Термистор

Терморезистор, устанавливаемый там, где требуется контроль температуры (в преобразователе частоты или в двигателе).

Отключение

Состояние, вводимое в аварийной ситуации, например, в случае перегрева преобразователя частоты или когда преобразователь частоты защищает двигатель, технологический процесс или механизм. Перезапуск не допускается до тех пор, пока причина неисправности не будет устранена и состояние отключения не будет отменено выполнением функции сброса или, в некоторых случаях, посредством запрограммированного автоматического сброса. Не используйте отключение для обеспечения безопасности персонала.

Отключение с блокировкой

Состояние, вводимое в аварийной ситуации, когда преобразователь частоты осуществляет защиту собственных устройств и требует физического вмешательства, например, при возникновении короткого замыкания на его выходе. Отключение с блокировкой может быть отменено выключением сети питания, устранением причины неисправности и новым подключением преобразователя частоты. Перезапуск не допускается до тех пор, пока состояние отключения не будет отменено выполнением функции сброса или, иногда, посредством запрограммированного автоматического сброса. Не используйте отключение с блокировкой для обеспечения безопасности персонала.

Характеристики переменного крутящего момента:

Характеристики переменного крутящего момента (VT, variable torque), используемые для управления насосами и вентиляторами.

VVC+

В сравнении с обычным регулированием соотношения «напряжение/частота» векторное управление напряжением (VVC+) обеспечивает улучшение динамики и устойчивости как при изменении задания скорости, так и при изменениях момента нагрузки.

1.7 Коэффициент мощности

Коэффициент мощности показывает, в какой мере преобразователь частоты нагружает питающую сеть. Коэффициент мощности - это отношение между I1 и Iэфф., где I1 - основной ток, а Iэфф. - суммарный среднеквадратичный ток вместе с гармоническими токами. Чем ниже коэффициент мощности, тем больше Iэфф. при одной и той же мощности преобразователя (кВт).

Коэффициент мощности =

3 ×

1 × cos

3 ×

эфф.

Коэффициент мощности для 3-фазного устройства

управления:

ϕ1

cos

Коэффициент мощности

×эфф.

поскольку cos

= In

ϕ1 = 1

Iэфф.

эфф. =

12 +

52 +

72 +

. . + 2

Высокий коэффициент мощности показывает, что токи различных гармоник малы.

Дроссели постоянного тока, встроенные в преобразователь частоты, повышают коэффициент мощности, доводя тем самым до минимума нагрузку на питающую сеть.

1.8 Соответствие нормам и стандартам

Преобразователи частоты разрабатываются в соответствии с требованиями описанных в этом разделе директив.

1.8.1 Маркировка CE

Маркировка CE (Communauté Européenne) указывает, что производитель продукта выполнил все применимые директивы ЕС. Директивы ЕС, применимые к конструкции и изготовлению преобразователей частоты, перечислены в Таблица 1.5.

MG18C850

Введение	Руководство по проектированию

УВЕДОМЛЕНИЕ

Маркировка СЕ не определяет качество изделия. По маркировке CE нельзя определить технические характеристики.

УВЕДОМЛЕНИЕ

Преобразователи частоты с интегрированными защитными функциями должны отвечать требованиям директивы о машинном оборудовании.

Директива ЕС	Версия

Директива по низковольтному оборудованию	2014/35/EU

Директива по электромагнитной совместимости	2014/30/EU

Директива ErP

Таблица 1.5 Директивы ЕС, применимые к преобразователям частоты

Декларации соответствия доступны по запросу.

1.8.1.1Директива по низковольтному оборудованию

Директива относится ко всему электрическому оборудованию, в котором используются напряжения в диапазонах 50–1000 В перем. тока или 75–1600 В пост. тока.

Цель директивы - обеспечить безопасность людей и исключить повреждение имущества при условии правильных установки и обслуживания работающего электрооборудования согласно его целевому предназначению.

1.8.1.3 Директива ErP	1	1

Директива ErP - это европейская директива по экологичному дизайну для связанных с энергетикой изделий. Директива задает требования экологичного дизайна для связанных с энергетикой изделий, включая преобразователи частоты. Директива направлена на повышение энергоэффективности и степени защиты окружающей среды при одновременном увеличении безопасности энергоснабжения. Влияние на окружающую среду связанных с энергией изделий включает потребление энергии в течение всего жизненного цикла изделия.

1.8.2Соответствие техническим условиям UL

Сертификация UL-listed

Рисунок 1.2 UL

УВЕДОМЛЕНИЕ

Преобразователи частоты с классом защиты IP54 не имеют сертификации UL.

Преобразователь частоты удовлетворяет требованиям UL 508C, касающимся тепловой памяти. Подробнее см. раздел Тепловая защита двигателя в руководстве по проектированию соответствующего продукта.

1.8.1.2Директива по электромагнитной совместимости

Цель директивы по ЭМС (электромагнитной совместимости) - уменьшить электромагнитные помехи и улучшить устойчивость электрооборудования и установок к таким помехам. Базовое требование по защите из директивы по электромагнитной совместимости 2014/30/EU состоит в том, что устройства, которые создают электромагнитные помехи (ЭМП) или на работу которых могут влиять ЭМП, должны конструироваться таким образом, чтобы ограничить создаваемые электромагнитные помехи, а также должны иметь приемлемый уровень устойчивости к ЭМП при условии правильной установки, обслуживания и использования по назначению.

На устройствах, используемых по отдельности или в составе системы, должна быть маркировка CE. Системы не обязательно должны иметь маркировку CE, однако должны соответствовать основным требованиям по защите, изложенным в директиве по ЭМС.

1.8.3Символ соответствия нормативным требованиям RCM Mark

Рисунок 1.3 Знак RCM

Знак RCM (Regulatory Compliance Mark) обозначает соответствие требованиям действующих технических стандартов по электромагнитной совместимости (ЭМС). Наличие знака RCM Mark является обязательным условием для поставки электрических и электронных устройств на рынки Австралии и Новой Зеландии. Нормативы RCM Mark относятся только к кондуктивным и излучаемым помехам. Для преобразователей частоты применимы предельные значения излучений, указанные в EN/IEC 61800-3. По запросу может быть предоставлена декларация соответствия.

MG18C850

Введение

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1 1 1.8.4 EAC

Рисунок 1.4 Знак EAC

Знак EAC (EurAsian Conformity, Евразийское соответствие) указывает на то, что продукт соответствует всем требованиям и техническим нормам, применимым к продукту в рамках Таможенного союза ЕврАзЭС (в который входят государства-члены ЕврАзЭС).

Логотип EAC должен наноситься как на шильдик продукта, так и на упаковку. Все продукты, используемые в зоне EAC, должны быть куплены у компании Danfoss внутри зоны действия EAC.

1.8.5 UkrSEPRO

089

Рисунок 1.5 UkrSEPRO

Сертификат UKrSEPRO обеспечивает качество и безопасность продуктов и услуг, а также к стабильность производства в соответствии с украинскими нормами и стандартами. Сертификат UkrSepro является обязательным документом для таможенной очистки любых продуктов, поступающих на территорию Украины и выпускаемых за ее пределы.

MG18C850

Техника безопасности	Руководство по проектированию

2 Техника безопасности

2.1 Квалифицированный персонал

Правильная и надежная транспортировка, хранение, монтаж, эксплуатация и обслуживание необходимы для беспроблемной и безопасной работы преобразователя частоты. Монтаж и эксплуатация этого оборудования должны выполняться только квалифицированным персоналом.

Квалифицированный персонал определяется как обученный персонал, уполномоченный проводить монтаж, ввод в эксплуатацию и техническое обслуживание оборудования, систем и цепей в соответствии с применимыми законами и правилами. Кроме того, персонал должен хорошо знать инструкции и правила безопасности, описанные в этом руководстве.

2.2 Меры предосторожности

ВНИМАНИЕ!

ВЫСОКОЕ НАПРЯЖЕНИЕ!

Преобразователи частоты, подключенные к сети переменного тока, источнику постоянного тока или цепи разделения нагрузки, находятся под высоким напряжением. Установка, пусконаладка и техобслуживание должны выполняться квалифицированным персоналом; несоблюдение этого требования может привести к летальному исходу или получению серьезных травм.

•Установка, пусконаладка и техническое обслуживание должны выполняться только квалифицированным персоналом.

•Перед выполнением любых работ по обслуживанию или ремонту удостоверьтесь с помощью устройства для измерения напряжения, что на преобразователе частоты отсутствует напряжение.

2 2

ВНИМАНИЕ!

НЕПРЕДНАМЕРЕННЫЙ ПУСК

Если преобразователь частоты подключен к сети питания переменного тока, источнику постоянного тока или цепи разделения нагрузки, двигатель может включиться в любой момент. Случайный пуск во время программирования, техобслуживания или ремонтных работ может привести к летальному исходу, получению серьезных травм или порче имущества. Двигатель может запуститься внешним переключателем, командой по шине последовательной связи, входным сигналом задания с LCP или LOP, в результате дистанционной работы Средство конфигурирования MCT 10 либо после устранения неисправности.

Чтобы предотвратить случайный пуск двигателя:

•Перед программированием параметров обязательно нажмите на LCP кнопку [Oä/ Reset] (Выкл./сброс).

•Отключите привод от сети питания.

•Прежде чем подключать преобразователь частоты к сети переменного тока, источнику постоянного тока или цепи разделения нагрузки, следует полностью завершить подключение проводки и монтаж компонентов преобразователя частоты, двигателя и любого ведомого оборудования.

MG18C850

Техника безопасности

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

ВНИМАНИЕ!

ВРЕМЯ РАЗРЯДКИ

2 2 В преобразователе частоты установлены конденсаторы постоянного тока, которые остаются заряженными даже после отключения сетевого питания. Высокое напряжение может присутствовать даже в том случае, если светодиоды предупреждений погасли. Несоблюдение указанного периода ожидания после отключения питания перед началом обслуживания или ремонта может привести к летальному исходу или серьезным травмам.

•Остановите двигатель.

•Отключите сеть переменного тока и дистанционно расположенные источники питания сети постоянного тока, в том числе резервные аккумуляторы, ИБП и подключения к сети постоянного тока других преобразователей частоты.

•Отсоедините или заблокируйте двигатель с постоянными магнитами.

•Дождитесь полной разрядки конденсаторов. Минимальное время ожидания указано в

Таблица 2.1.

•Перед выполнением любых работ по обслуживанию или ремонту удостоверьтесь с помощью устройства для измерения напряжения, что конденсаторы полностью разряжены.

Напряжение	Диапазон мощности	Минимальное время
[В]	[кВт (л. с.)]	ожидания (в минутах)

3 x 200	0,25–3,7 (0,33–5)	4

3 x 200	5,5–11 (7–15)	15

3 x 400	0,37–7,5 (0,5–10)	4

3 x 400	11–90 (15–125)	15

3 x 600	2,2–7,5 (3–10)	4

3 x 600	11–90 (15–125)	15

Таблица 2.1 Время разрядки

ВНИМАНИЕ!

ОПАСНОСТЬ ТОКА УТЕЧКИ

Токи утечки превышают 3,5 мА. Неправильное заземление преобразователя частоты может привести

клетальному исходу или серьезным травмам.

•Правильное заземление оборудования должно быть устроено сертифицированным специалистом-электромонтажником.

ВНИМАНИЕ!

ОПАСНОЕ ОБОРУДОВАНИЕ

Прикосновение к вращающимся валам и электрическому оборудованию может привести к летальному исходу или серьезным травмам.

•Обеспечьте, чтобы монтаж, пусконаладка и техническое обслуживание выполнялись только обученным и квалифицированным персоналом.

•Убедитесь, что электромонтажные работы выполняются в соответствии с государственными и местными электротехническими нормами.

•Соблюдайте процедуры, описанные в настоящем руководстве.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ

ОПАСНОСТЬ В СЛУЧАЕ ВНУТРЕННЕГО ОТКАЗА

Если преобразователь частоты не закрыт должным образом, внутренняя неисправность в преобразователе частоты может привести к серьезным травмам.

•Перед включением в сеть убедитесь, что все защитные крышки установлены на свои места и надежно закреплены.

MG18C850

Обзор изделия	Руководство по проектированию

3 Обзор изделия

3.1 Преимущества

3.1.1Использование преобразователя частоты для управления вентиляторами и насосами

Преимуществом преобразователя частоты является то, что центробежные вентиляторы и насосы регулируются с учетом законов пропорциональности для таких вентиляторов и насосов. Для получения более подробной информации см. глава 3.1.3 Пример энергосбережения.

<![if ! IE]>

<![endif]>PRESSURE %

120
120						A
						A
100
100								SYSTEM CURVE
80


					B				FAN CURVE
60



40
40				C
				C
20
20
0
								140	160
	20	40	60	80	100		120	140	160	180
				Volume %

<![if ! IE]>

<![endif]>130BA781.11

3.1.2Явное преимущество - энергосбережение

Явное преимущество использования преобразователя частоты для управления скоростью вентиляторов или насосов заключается в достигаемом сбережении электроэнергии.

По сравнению с другими системами и технологиями управления, преобразователь частоты является энергетически оптимальной системой управления вентиляторами и насосами.

Рисунок 3.1 Кривые вентиляторов (A, B и C) в случае их уменьшенной производительности

	120
	120
<![if ! IE]> <![endif]>%	100
	100
	80

<![if ! IE]> <![endif]>POWER	60
<![if ! IE]> <![endif]>INPUT	40
	40
	20		ENERGY
	20		CONSUMED
			CONSUMED
	0

		20		40	60	80	100	120	140	160	180
						Volume %

Рисунок 3.2 Экономия энергии благодаря применению решений с преобразователями частоты

Если использовать преобразователи частоты для снижения мощности вентиляторов до 60 %, в типовых условиях применения можно сэкономить до 50 % электроэнергии.

3.1.3 Пример энергосбережения

Как показано на Рисунок 3.3, управление расходом осуществляется с помощью изменения количества оборотов в минуту. При уменьшении скорости только на 20 % относительно номинальной скорости расход уменьшается также на 20 %. Это происходит потому, что расход прямо пропорционален числу оборотов. В то же время, потребление электроэнергии снижается на 50 %. Если рассматриваемая система предназначена для обеспечения 100-процентного расхода лишь в течение нескольких дней в году, а в остальное время расход составляет менее 80 %, количество сэкономленной электроэнергии даже превышает 50 %.

На Рисунок 3.3 показана зависимость расхода, давления и энергопотребления от числа оборотов.

3 3

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

	100%			<![if ! IE]> <![endif]>175HA208.10
				<![if ! IE]> <![endif]>175HA208.10
	80%
3	3
	50%	Flow ~n
	50%
			Pressure~n 2
	25%
	12,5%		Power ~n3
	12,5%
				n
		50%	80%	100%
	Рисунок 3.3 Законы пропорционального управления

Расход :	Q		=	n
Расход :	Q1		=	n1
		2	H	2	n	2
Давление		:	H1	=	n1	2
		:	P	=	n
			2		2

Мощность	:	P1	n1	3
	:	2 =	2
Q = расход					P = мощность

Q1 = номинальный расход					P1	= номинальная мощность

Q2 = пониженный расход					P2	= пониженная мощность

H = давление					n = регулирование скорости

H1 = номинальное					n1	= номинальная скорость
давление					вращения

H2 = пониженное давление					n2	= пониженная скорость
					вращения

Таблица 3.1 Законы пропорционального управления

3.1.4Сравнение вариантов энергосбережения

Решение с использованием преобразователя частоты Danfoss обеспечивает существенное энергосбережение в сравнении с традиционными решениями по энергосбережению, такими как выпускные заслонки или входные направляющие устройства (IGV). Это связано с тем, что преобразователь частоты способен управлять скоростью вентилятора в зависимости от тепловой нагрузки на систему, а также с тем, что преобразователь частоты оборудован встроенным устройством, позволяющим преобразователю функционировать в качестве системы управления зданием (BMS).

На Рисунок 3.3 показаны типичные показатели энергосбережения, которых можно достичь с помощью

3 широко известных решений, когда нагрузка на вентилятор уменьшается до 60 %.

Как показано на графике, в типичных условиях применения можно достичь более 50 % энергосбережения.

<![if ! IE]>

<![endif]>130BA782.10

Discharge damper

Less energy savings

Maximum energy savings

IGV

Costlier installation

Рисунок 3.4 Три широко известных системы энергосбережения

Рисунок 3.5 Энергосбережение

MG18C850

Обзор изделия	Руководство по проектированию

Выпускные заслонки уменьшают потребление электроэнергии. Входные лопатки обеспечивают сокращение потребления электроэнергии на 40 %, но их установка стоит дорого. Решение с использованием преобразователя частоты от компании Danfoss позволяет сократить потребление электроэнергии более чем на 50 % и сэкономить на установке. Кроме того, это решение уменьшает шум, механические напряжения, износ и продлевает срок службы всей системы.

3.1.5Пример расхода, изменяющегося в течение 1 года

Этот пример рассчитан на основании характеристик насоса, полученных из листа его технических данных. Полученные кривые показывают, что при данном распределении расхода годовая экономия превышает 50 %. Срок окупаемости зависит от стоимости одного киловатт-часа и стоимости преобразователя частоты. В этом примере срок окупаемости составляет менее года, если сравнивать с вариантом, использующим клапаны и постоянную скорость.

Энергосбережение

Pвал = выходная мощность на валу

[h] t								<![if ! IE]> <![endif]>175HA210.11
[h] t
2000
1500
1500

1000

500

					Q
100	200	300	400
				[m3 /h]

Рисунок 3.6 Распределение расхода в течение 1 года

3 3

Рисунок 3.7 Энергия

					Регулирование с
м³/ч	Распредел		Регулирование с		помощью
ас	ение		помощью клапана		преобразователя
					частоты

	%	Часы	Мощнос	Потреб-	Мощно	Потреб-
			ть	ление	сть	ление
			A1–B1	кВт·ч	A1–C1	кВт·ч

350	5	438	42,5	18,615	42,5	18,615

300	15	1314	38,5	50,589	29,0	38,106

250	20	1752	35,0	61,320	18,5	32,412

200	20	1752	31,5	55,188	11,5	20,148

150	20	1752	28,0	49,056	6,5	11,388

100	20	1752	23,0	40,296	3,5	6,132

Σ	100	8760	–	275,064	–	26,801

Таблица 3.2 Результат

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.6Более высокое качество управления

Если для регулирования расхода или давления в системе используется преобразователь частоты, 3 3 достигается более высокое качество управления.

Преобразователь частоты может изменять скорость вращения вентилятора или насоса, обеспечивая плавное регулирование расхода и давления.

Кроме того, преобразователь частоты способен быстро адаптировать скорость вращения вентилятора или насоса к новым значениям расхода или давления в системе.

Использование встроенного ПИ-регулятора позволяет упростить управление процессом (расход, уровень или давление).

3.1.7Пускатель типа «звезда/ треугольник» или устройство плавного пуска не требуется

Для пуска мощных двигателей во многих странах используются устройства ограничения пускового тока. В более традиционных системах используется пускатель с переключением обмоток двигателя со звезды на треугольник или устройство плавного пуска. При использовании преобразователя частоты такие пускатели не требуются.

Как показано на рисунке Рисунок 3.8, преобразователь частоты не потребляет ток, превышающий номинальный.

	800					<![if ! IE]> <![endif]>175HA227.10
	800
	700
	700
	600			4
	600

<![if ! IE]> <![endif]>current	500
	500
	400
	400
<![if ! IE]> <![endif]>-load	300			3
<![if ! IE]> <![endif]>% Full	300			3
<![if ! IE]> <![endif]>% Full	200
				2


	100	1
	100

	0
	0	12,5	25	37,5	50Hz
					Full load
					& speed

1	VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2	Пускатель типа «звезда/треугольник»

3	Устройство плавного пуска

4	Пуск непосредственно от сети

Рисунок 3.8 Пусковой ток

3.1.8Использование преобразователя частоты позволяет экономить деньги

Как показывает пример в глава 3.1.9 Без преобразователя частоты, при использовании преобразователя частоты оказывается ненужным другое оборудование. Можно рассчитать стоимость монтажа двух разных систем. Согласно примеру, обе системы имеют приблизительно одинаковую стоимость.

Используйте программное обеспечение VLT® Energy Box, описанное в глава 1.5 Дополнительные ресурсы, для расчета экономии средств, достигаемой с помощью преобразователя частоты.

MG18C850

Обзор изделия

Руководство по проектированию

3.1.9 Без преобразователя частоты

Cooling section

Heating section

Inlet guide vane

Fan section

<![if ! IE]>

<![endif]>175HA205.12

Supply

Fan

air

V.A.V

Sensors

outlets

Return

Flow

Return

Flow

Control

3-Port

valve

Valve

valve

Valve

Mechanical

Bypass

posi-

Bypass

posi-

linkage

tion

and vanes

IGV

Pump

Motor

Duct

actuator

Local

Main

D.D.C.

B.M.S

Starter

control

Control

Fuses

Temperature

control

Pressure

signal

supply

Power

0/10V

P.F.C

control

Factor

signal

Correction

0/10V

Mains

D.D.C.	Прямое цифровое управление

E.M.S.	Система управления потреблением энергии

V.A.V.	Переменный объем воздуха

Датчик P	Давление

Датчик T	Температура

Рисунок 3.9 Традиционная система вентиляции

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.10 С преобразователем частоты

Cooling section

Heating section

Fan section

								Supply
3	3						Fan	air
		-			+		Fan		V.A.V
							M	Sensors	V.A.V
							M	Sensors	outlets
								PT	outlets
	Return	Flow		Return	Flow
							x3
		M	Pump		M	Pump		Duct
			x3			x3
								Local	Main
		VLT			VLT		VLT	D.D.C.	Main
		VLT			VLT		VLT	D.D.C.	B.M.S
							Pressure	control	B.M.S
							control
							0-10V
							or
							0/4-20mA
				Control		Control
				Control		temperature
				temperature		temperature
				temperature		0-10V
				0-10V		0-10V
				0-10V		or
				or		or
				or		0/4-20mA
				0/4-20mA	Mains	0/4-20mA	Mains
		Mains		0/4-20mA	Mains		Mains

D.D.C.	Прямое цифровое управление
E.M.S.	Система управления потреблением энергии
V.A.V.	Переменный объем воздуха
Датчик P	Давление
Датчик T	Температура

Рисунок 3.10 Система вентиляторов, управляемая преобразователями частоты

<![if ! IE]>

<![endif]>175HA206.11

MG18C850

Обзор изделия Руководство по проектированию

3.1.11 Примеры применения

В следующих разделах показаны типичные примеры применения в системах отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха (HVAC).

3.1.12 Переменный объем воздуха	3	3
3.1.12 Переменный объем воздуха

Системы с переменным объемом воздуха (VAV) используются как для управления вентиляцией, так и для регулирования температуры в соответствии с потребностями здания. Централизованные системы VAV считаются наиболее энергоэффективными системами кондиционирования воздуха зданий. Применение централизованных систем вместо распределенных может обеспечить более высокую эффективность.

Эффективность достигается за счет использования более мощных вентиляторов и охладителей, которые имеют более высокий КПД, чем маломощные электродвигатели и распределенные охладители с воздушным охлаждением. Снижение требований к техническому обслуживанию также способствует экономии.

3.1.13 Решение с использованием VLT®

Хотя заслонки и входные направляющие устройства (IGV) поддерживают постоянное давление в системе воздуховодов, применение преобразователя частоты экономит гораздо больше энергии и упрощает всю установку. Вместо того чтобы создавать искусственное падение давления или снижать КПД вентилятора для обеспечения необходимого расхода и давления в системе, преобразователь частоты уменьшает скорость вращения вентилятора. Центробежные устройства, какими являются вентиляторы, действуют по законам центробежных сил. Это означает, что при снижении скорости вращения вентиляторы уменьшают создаваемые ими давление и расход воздуха. Это существенно уменьшает энергопотребление.

Чтобы исключить необходимость использования дополнительных регуляторов, можно использовать ПИ-регулятор преобразователя частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101.

			Pressure
Cooling coil	Heating coil	Frequency	signal
Cooling coil	Heating coil	Frequency
	Filter	converter			VAV boxes
	Filter				VAV boxes
			Supply fan
D1			3		T
					T
					Pressure
				Flow	transmitter
				Flow
D2
		Frequency
		converter	Return fan
			Return fan	Flow
				Flow
			3
D3

Рисунок 3.11 Переменный объем воздуха

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB455.10

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.14 Постоянный объем воздуха

Системы с постоянным объемом воздуха (CAV) - это централизованные системы вентиляции, используемые обычно для подачи в большие общие зоны

3 3 минимального количества свежего кондиционированного воздуха. Они предшествовали системам VAV и поэтому также используются в старых многозонных торговых зданиях. Эти системы подогревают определенные количества свежего воздуха с помощью устройств обработки воздуха (AHU), имеющих нагревательный змеевик; они также часто используются для кондиционирования воздуха зданий и имеют охлаждающий змеевик. Чтобы обеспечить выполнение требований по обогреву и охлаждению в отдельных зонах, часто дополнительно используются вентиляторные доводчики.

3.1.15 Решение с использованием VLT®

При установке преобразователя частоты можно получить значительную экономию энергии путем обеспечения надлежащего регулирования параметров воздуха в здании. Для подачи сигналов обратной связи в преобразователи частоты могут использоваться датчики температуры и датчики CO2. Независимо от того, что контролируется - температура, качество воздуха или оба этих параметра, работой системы CAV можно управлять исходя из фактических условий в здании. С уменьшением количества людей в контролируемой зоне потребность в свежем воздухе снижается. Датчик CO2 обнаруживает понижение уровня углекислого газа и уменьшает скорость вращения приточных вентиляторов. Вытяжной вентилятор обеспечивает поддержание статического давления на уровне уставки или постоянство разности между поступающим и уходящим потоками воздуха.

При регулировании температуры, что чаще всего применяется в системах кондиционирования воздуха, изменения температуры наружного воздуха, а также изменения количества людей в регулируемой зоне влекут за собой изменения требований к охлаждению. Когда температура падает ниже установленного значения, приточный вентилятор может уменьшить свою скорость вращения. Вытяжной вентилятор обеспечивает поддержание статического давления на уровне уставки. Благодаря уменьшению расхода воздуха уменьшается и энергия, используемая для подогрева или охлаждения свежего воздуха, также способствуя энергосбережению.

Благодаря некоторым особенностям специализированного преобразователя частоты Danfoss HVAC можно улучшить эксплуатационные характеристики системы CAV. Одной из проблем при управлении системой вентиляции является низкое качество воздуха. Можно запрограммировать минимальную частоту таким образом, чтобы сохранять минимальное количество подаваемого воздуха вне зависимости от сигнала обратной связи или сигнала задания. Преобразователь частоты также содержит ПИрегулятор, который позволяет контролировать как температуру, так и качество воздуха. Даже если требования по температуре удовлетворяются, преобразователь частоты будет подавать достаточно воздуха для выполнения требований, определяемых датчиком качества воздуха. Регулятор способен контролировать и сравнивать два сигнала обратной связи, чтобы управлять вытяжным вентилятором путем поддержания постоянной разности потоков воздуха в приточном и вытяжном воздуховодах.

MG18C850

Обзор изделия	Руководство по проектированию

Cooling coil	Heating coil		Temperature	<![if ! IE]> <![endif]>130BB451.10
			Temperature
		Frequency	signal
		Frequency
		converter
		Filter
			Supply fan	3	3
D1				3	3
D1
				Temperature
				transmitter
D2			Pressure
			Pressure
			signal
		Frequency
		converter	Return fan
			Return fan
D3				Pressure
D3				transmitter
				transmitter

Рисунок 3.12 Постоянный объем воздуха

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.16 Вентилятор градирни

Для охлаждения конденсаторной воды в охлаждающих системах с водяным охлаждением используются вентиляторы градирни. Охлаждающие системы с

3 3 водяным охлаждением - это наиболее эффективные средства для получения охлажденной воды. Они на 20 % эффективнее охлаждающих систем с воздушным охлаждением. В зависимости от климата, градирни

часто оказываются наиболее экономичными средствами охлаждения конденсаторной воды, поступающей из охладителей.

Они охлаждают конденсаторную воду за счет испарения.

Конденсаторная вода разбрызгивается в градирне на ее наполнитель, что увеличивает площадь поверхности испарения. Вентилятор градирни продувает воздух через наполнитель и разбрызгиваемую воду, способствуя испарению. Испарение отбирает энергию из воды, понижая ее температуру. Охлажденная вода собирается в резервуаре градирни, откуда снова перекачивается в конденсаторы охлаждающих систем, и цикл повторяется.

3.1.17 Решение с использованием VLT®

Спомощью преобразователя частоты можно регулировать скорость вращения вентиляторов градирни для поддержания температуры охлаждающей

воды в конденсаторе. Преобразователи частоты можно также использовать для включения и выключения вентилятора по мере необходимости.

Благодаря некоторым особенностям специализированного преобразователя частоты Danfoss HVAC можно улучшить эксплуатационные характеристики систем вентиляторов в градирнях. Когда скорость вращения вентиляторов градирни падает ниже определенного значения, влияние вентиляторов на охлаждение воды резко уменьшается. Также и в случае использования с преобразователем частоты вентилятора, снабженного коробкой скоростей, может потребоваться минимальная скорость, равная 40–50 %. Поэтому даже если обратная связь или задание скорости требуют более низких скоростей, заказчик может запрограммировать минимальную частоту, ниже уровня которой опуститься нельзя.

Кроме того стандартная функция программирования преобразователя частоты может перевести вентилятор в режим ожидания или останова до того момента, когда потребуется более высокая скорость. Иногда вентиляторы градирни имеют нежелательные частоты, на которых возможна вибрация. Эти частоты легко исключить путем программирования пропускаемых диапазонов частот.

MG18C850

Обзор изделия	Руководство по проектированию

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB453.10

Frequency converter

3 3

Water Inlet

		Temperature
		Sensor
BASIN	Water Outlet	Conderser
		Conderser
		Water pump
		<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER

Supply

Рисунок 3.13 Вентилятор градирни

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.18 Насосы конденсаторов

Насосы конденсаторной воды используются главным образом для циркуляции воды через конденсаторную секцию охладителей с водяным охлаждением и

3 3 связанную с ними градирню. Конденсаторная вода отбирает тепло из конденсаторной секции охладителя и выпускает его в атмосферу в градирне. Эти системы используются в качестве наиболее эффективных средств создания охлажденной воды: они на 20 % эффективнее охладителей с воздушным охлаждением.

Использование преобразователя частоты вместо дроссельного клапана по существу экономит энергию, которая была бы поглощена клапаном. Эта экономия может достигать 15–20 % и более. Подгонка крыльчатки насоса необратима, и если условия изменяются и требуется более высокий расход, крыльчатку приходится менять.

3.1.19 Решение с использованием VLT®

Вместо выполнения балансировки насосов с помощью дроссельного клапана или подгонки крыльчатки насоса для работы с насосами конденсаторной воды можно использовать преобразователи частоты.

	Frequency	<![if ! IE]> <![endif]>130BB452.10
	Frequency
	converter
	Water
	Inlet
	Flow or pressure sensor
	BASIN
	Water	<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER
	Outlet	<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER
	Outlet
		Throttling
	Condenser	valve
	Water pump
		Supply

Рисунок 3.14 Насосы конденсаторов

MG18C850

Обзор изделия	Руководство по проектированию

3.1.20 Первичные насосы

В первично-вторичных насосных системах первичные насосы могут использоваться для поддержания постоянного потока через устройства, на эксплуатацию и управление которыми неблагоприятно влияет переменный расход. Метод первичной/вторичной перекачки отделяет первичный, технологический контур от вторичного, распределительного контура. Это позволяет таким устройствам, как охладители, иметь постоянный расчетный расход и нормально работать при изменении потока в остальной части системы.

Когда скорость потока (расход) в испарителе охладителя снижается, охлажденная вода начинает переохлаждаться. В этом случае охладитель стремится уменьшить охлаждающую способность. Если расход падает достаточно сильно или слишком быстро, охладитель не может в полной мере сбросить свою нагрузку, и защита охладителя отключает охладитель, при этом требуется ручной сброс. Такая ситуация обычна для больших установок, не имеющих первичновторичных насосных систем, особенно если установки содержат два и более охладителей, работающих параллельно.

3.1.21 Решение с использованием VLT®

Взависимости от размера системы и размера первичного контура, энергопотребление первичного контура может стать существенным.

Вместо использования дроссельного клапана и/или подгонки крыльчаток в первичную систему можно добавить преобразователь частоты и тем самым

добиться сокращения эксплуатационных расходов. Распространены два способа управления:

Расходомер

Поскольку требуемый расход известен и постоянен, то для непосредственного управления насосом можно 3 3 установить на выпуске каждого охладителя расходомер.

При использовании ПИ-регулятора преобразователь частоты будет всегда поддерживать надлежащий расход, даже компенсируя изменяющееся сопротивление первичного трубопроводного контура, когда охладители и их насосы включаются и выключаются.

Определение локальной скорости

Оператор просто уменьшает выходную частоту до достижения расчетного расхода.

Использование преобразователя частоты для уменьшения скорости насоса весьма подобно подгонке крыльчатки насоса, за исключением того, что оно не требует трудозатрат, и КПД насоса остается более высоким. Балансировочный контактор просто уменьшает скорость насоса до тех пор, пока не будет достигнут надлежащий расход, после чего скорость остается неизменной. Насос работает на этой скорости при каждом включении охладителя. Поскольку первичный контур не имеет управляющих клапанов или иных устройств, которые могли бы вызвать изменение характеристики системы, а рассогласование из-за включения и выключения насосов и охладителей обычно мало, эта фиксированная скорость остается соответствующей требованиям. Если в будущем потребуется увеличить расход, можно просто увеличить скорость вращения насоса с помощью преобразователя частоты, а не приобретать новую крыльчатку насоса.

MG18C850

Обзор изделия

Преобразователь частоты VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Flowmeter	Flowmeter
F	F

3 3

<![if ! IE]>

<![endif]>CHILLER

<![if ! IE]>

<![endif]>CHILLER

Frequency Frequency converter converter

Рисунок 3.15 Первичные насосы

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB456.10

MG18C850

+ 110 hidden pages