Danfoss FC 101 Design guide [nl]

ENGINEERING TOMORROW

Design Guide

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

vlt-drives.danfoss.com

Inhoud	Design Guide

Inhoud

1 Inleiding	6
1.1 Doel van de design guide	6
1.2 Documenten softwareversie	6
1.3 Veiligheidssymbolen	7
1.4 Afkortingen	7
1.5 Aanvullende informatiebronnen	7
1.6 De€nities	8
1.7 Arbeidsfactor	10
1.8 Conformiteit met regelgeving	10
1.8.1 CE-markering	10
1.8.2 UL-conformiteit	11
1.8.3 Conformiteit RCM-markering	11
1.8.4 EAC	11
1.8.5 UkrSEPRO	11
2 Veiligheid	12
2.1 Gekwali€ceerd personeel	12
2.2 Veiligheidsmaatregelen	12
3 Productoverzicht	14
3.1 Voordelen	14
3.1.1 Wat is het voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen
van ventilatoren en pompen?	14
3.1.2 Het grote voordeel – energiebesparing	14
3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing	14
3.1.4 Vergelijking van energiebesparing	15
3.1.5 Voorbeeld met wisselende ‚ow gedurende 1 jaar	16
3.1.6 Betere regeling	17
3.1.7 Ster-driehoekschakeling of softstarter niet vereist	17
3.1.8 Het gebruik van een frequentieregelaar bespaart geld	17
3.1.9 Zonder frequentieregelaar	18
3.1.10 Met een frequentieregelaar	19
3.1.11 Toepassingsvoorbeelden	20
3.1.12 Variabel luchtvolume	20
3.1.13 De VLT-oplossing	20
3.1.14 Constant luchtvolume	21
3.1.15 De VLT-oplossing	21
3.1.16 Koeltorenventilator	22
3.1.17 De VLT-oplossing	22
3.1.18 Condensaatpompen	23

MG18C810

Inhoud

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.19 De VLT-oplossing	23
3.1.20 Primaire pompen	24
3.1.21 De VLT-oplossing	24
3.1.22 Secundaire pompen	26
3.1.23 De VLT-oplossing	26
3.2 Regelingsstructuren	27
3.2.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling	27
3.2.2 PM/EC+-motorbesturing	27
3.2.3 Lokale (Hand On) en externe (Auto On) besturing	27
3.2.4 Regelstructuur met terugkoppeling	28
3.2.5 Terugkoppelingsconversie	28
3.2.6 Gebruik van referenties	29
3.2.7 De terugkoppelingsregelaar van de frequentieregelaar optimaliseren	30
3.2.8 Handmatige aanpassing PI	30
3.3 Omgevingscondities tijdens bedrijf	30
3.4 Algemene EMC-aspecten	36
3.4.1 Overzicht van EMC-emissies	36
3.4.2 Emissie-eisen	38
3.4.3 Resultaten EMC-emissietest	38
3.4.4 Overzicht van emissie van harmonischen	40
3.4.5 Emissie-eisen m.b.t. harmonischen	40
3.4.6 Testresultaten harmonischen (emissie)	40
3.4.7 Immuniteitseisen	42
3.5 Galvanische scheiding (PELV)	42
3.6 Aardlekstroom	43
3.7 Extreme bedrijfsomstandigheden	44
3.7.1 Thermische motorbeveiliging (ETR)	44
3.7.2 Thermistoringangen	45

4 Selectie en bestellen	47
4.1 Typecode	47
4.2 Opties en accessoires	48
4.2.1 Lokaal bedieningspaneel (LCP)	48
4.2.2 Montage van LCP in paneelfront	48
4.2.3 IP 21/NEMA type 1-behuizingsset	49
4.2.4 Ontkoppelingsplaat	51
4.3 Bestelnummers	52
4.3.1 Opties en accessoires	52
4.3.2 Harmonischen€lters	53
4.3.3 Extern RFI-€lter	55

MG18C810

Inhoud	Design Guide

5 Installatie	56
5.1 Elektrische installatie	56
5.1.1 Aansluiting netvoeding en motor	58
5.1.2 EMC-correcte elektrische installatie	63
5.1.3 Stuurklemmen	65
6 Programmeren	66
6.1 Inleiding	66
6.2 Lokaal bedieningspaneel (LCP)	66
6.3 Menu's	67
6.3.1 Statusmenu	67
6.3.2 Quick Menu	67
6.3.3 Main Menu	85
6.4 Snel overzetten van parameterinstellingen naar andere frequentieomvormers	86
6.5 Geïndexeerde parameters uitlezen en programmeren	86
6.6 Initialiseren naar standaardinstellingen	86
7 Installatie en setup RS485	87
7.1 RS485	87
7.1.1 Overzicht	87
7.1.2 Netwerkaansluiting	87
7.1.3 Hardwaresetup voor frequentieregelaar	87
7.1.4 Parameterinstellingen voor Modbus-communicatie	88
7.1.5 EMC-voorzorgsmaatregelen	88
7.2 FC-protocol	89
7.2.1 Overzicht	89
7.2.2 FC met Modbus RTU	89
7.3 Parameterinstellingen om het protocol in te schakelen	89
7.4 Berichtframingstructuur FC-protocol	89
7.4.1 Inhoud van een teken (byte)	89
7.4.2 Telegramstructuur	89
7.4.3 Telegramlengte (LGE)	90
7.4.4 Adres frequentieregelaar (ADR)	90
7.4.5 Datastuurbyte (BCC)	90
7.4.6 Het dataveld	90
7.4.7 Het PKE-veld	90
7.4.8 Parameternummer (PNU)	91
7.4.9 Index (IND)	91
7.4.10 Parameterwaarde (PWE)	91
7.4.11 Datatypen die door de frequentieregelaar worden ondersteund	92

MG18C810

Inhoud

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

7.4.12 Conversie	92
7.4.13 Proceswoorden (PCD)	92
7.5 Voorbeelden	92
7.5.1 Een parameterwaarde schrijven	92
7.5.2 Een parameterwaarde lezen	93
7.6 Overzicht Modbus RTU	93
7.6.1 Inleiding	93
7.6.2 Overzicht	93
7.6.3 Frequentieregelaar met Modbus RTU	94
7.7 Netwerkcon€guratie	94
7.8 Berichtframingstructuur Modbus RTU	94
7.8.1 Inleiding	94
7.8.2 Telegramstructuur Modbus RTU	95
7.8.3 Start-/stopveld	95
7.8.4 Adresveld	95
7.8.5 Functieveld	95
7.8.6 Dataveld	95
7.8.7 CRC-controleveld	96
7.8.8 Adressering spoelregister	96
7.8.9 Toegang via PCD schrijven/lezen	98
7.8.10 De frequentieregelaar besturen	98
7.8.11 Door Modbus RTU ondersteunde functiecodes	99
7.8.12 Uitzonderingscodes Modbus	99
7.9 Toegang krijgen tot parameters	99
7.9.1 Parameterafhandeling	99
7.9.2 Dataopslag	99
7.9.3 IND (index)	100
7.9.4 Tekstblokken	100
7.9.5 Conversiefactor	100
7.9.6 Parameterwaarden	100
7.10 Voorbeelden	100
7.10.1 Spoelstatus lezen (01 hex)	100
7.10.2 Eén spoel forceren/schrijven (05 hex)	101
7.10.3 Meerdere spoelen forceren/schrijven (0F hex)	101
7.10.4 Registers lezen (03 hex)	101
7.10.5 Eén register schrijven (06 hex)	102
7.10.6 Meerdere registers schrijven (10 hex)	102
7.10.7 Meerdere registers lezen/schrijven (17 hex)	103
7.11 Danfoss FC-stuurpro€el	103
7.11.1 Stuurwoord volgens het FC-pro€el (8-10 Control Pro€le = FC pro€le)	103

MG18C810

Inhoud	Design Guide

7.11.2 Statuswoord volgens FC-pro€el (STW)	105
7.11.3 Referentiewaarde bussnelheid	106

8 Algemene speci€caties	107
8.1 Mechanische afmetingen	107
8.1.1 Installatie naast elkaar	107
8.1.2 Afmetingen frequentieregelaar	108
8.1.3 Afmetingen voor transport	111
8.1.4 Externe installatie	112
8.2 Speci€caties netvoeding	113
8.2.1 3 x 200-240 V AC	113
8.2.2 3 x 380-480 V AC	114
8.2.3 3 x 525-600 V AC	118
8.3 Zekeringen en circuitbreakers	119
8.4 Algemene technische gegevens	121
8.4.1 Netvoeding (L1, L2, L3)	121
8.4.2 Motoruitgang (U, V, W)	121
8.4.3 Kabellengte en dwarsdoorsnede	121
8.4.4 Digitale ingangen	122
8.4.5 Analoge ingangen	122
8.4.6 Analoge uitgang	122
8.4.7 Digitale uitgang	122
8.4.8 Stuurkaart, RS485 seriële communicatie	123
8.4.9 Stuurkaart, 24 V DC-uitgang	123
8.4.10 Relaisuitgang	123
8.4.11 Stuurkaart, 10 V DC-uitgang	124
8.4.12 Omgevingscondities	124
8.5 dU/dt	125
Trefwoordenregister	128

MG18C810

Inleiding VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1	1	1 Inleiding
		1 Inleiding

1.1 Doel van de design guide

Deze design guide is bedoeld voor projecten systeemengineers, ontwerpadviseurs en toepassingsen productspecialisten. De handleiding bevat technische informatie die u helpt om inzicht te krijgen in de mogelijkheden van de frequentieregelaar voor integratie in motorregelen bewakingssystemen. Gegevens over de bediening, vereisten en aanbevelingen voor systeemintegratie worden beschreven. Er wordt informatie gegeven over ingangsvermogenskenmerken, uitgang voor motorregeling en omgevingsomstandigheden bij gebruik van de frequentieregelaar.

Daarnaast worden de volgende zaken besproken:

•Veiligheidsfuncties

•Bewaking van foutcondities

•Rapportage van de bedrijfsstatus

•Seriële-communicatieopties

•Programmeerbare opties en functies

Ook ontwerpgegevens komen aan bod, zoals:

•Locatievereisten

•Kabels

•Zekeringen

•Stuurkabels

•Grootte en gewicht van eenheden

•Andere kritische informatie die nodig is voor het plannen van de systeemintegratie

Op basis van de uitgebreide productgegevens kunt u in de ontwerpfase een goed doordacht systeem ontwikkelen met optimale functionaliteit en maximaal rendement.

VLT® is een gedeponeerd handelsmerk.

Vanaf softwareversie 4.0x (productieweek 33 2017 en later) is de variabeltoerentalfunctie voor de koelventilator van het koellichaam geïmplementeerd in frequentieregelaars met een vermogensklasse tot 22 kW (30 pk) 400 V IP 20 en een vermogensklasse tot 18,5 kW (25 pk) 400 V IP 54. Voor gebruik van deze functie moeten de software en hardware worden bijgewerkt. De functie legt ook beperkingen op ten aanzien van achterwaartse compatibiliteit voor behuizingsgrootte H1-H5 en I2-I4. Zie Tabel 1.2 voor de beperkingen.

Software-	Oude stuurkaart	Nieuwe stuurkaart
Software-	(productieweek 33	(productieweek 34
compatibiliteit	(productieweek 33	(productieweek 34
compatibiliteit	2017 of eerder)	2017 of later)
	2017 of eerder)	2017 of later)

Oude software
(OSS-bestand versie	Ja	Nee
3.xx en lager)

Nieuwe software
(OSS-bestand versie	Nee	Ja
4.xx of hoger)

Hardware-	Oude stuurkaart	Nieuwe stuurkaart
Hardware-	(productieweek 33	(productieweek 34
compatibiliteit	(productieweek 33	(productieweek 34
compatibiliteit	2017 of eerder)	2017 of later)
	2017 of eerder)	2017 of later)

Oude voedingskaart		Ja (software MOET
Oude voedingskaart	Ja (alleen software-	worden bijgewerkt
(productieweek 33	Ja (alleen software-	worden bijgewerkt
(productieweek 33	versie 3.xx of lager)	naar versie 4.xx of
2017 of eerder)	versie 3.xx of lager)	naar versie 4.xx of
2017 of eerder)		hoger)
		hoger)

	Ja (software MOET
Nieuwe	worden bijgewerkt
voedingskaart	naar versie 3.xx of	Ja (alleen software-
(productieweek 34	lager, ventilator	versie 4.xx of hoger)
2017 of later)	werkt continu op
	volle toeren)

Tabel 1.2 Softwareen hardwarecompatibiliteit

1.2 Documenten softwareversie

Deze handleiding wordt regelmatig herzien en bijgewerkt. Alle suggesties voor verbetering zijn welkom.

Versie	Opmerkingen	Software-
		versie

MG18C8xx	Bijgewerkt voor nieuwe softwareen	4.2x
	hardwareversie.

Tabel 1.1 Documenten softwareversie

MG18C810

Inleiding	Design Guide

1.3 Veiligheidssymbolen

In dit document worden de volgende symbolen gebruikt:

WAARSCHUWING

Geeft een potentieel gevaarlijke situatie aan die kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

VOORZICHTIG

Geeft een potentieel gevaarlijke situatie aan die kan leiden tot licht of matig letsel. Kan tevens worden gebruikt om te waarschuwen tegen onveilige werkpraktijken.

LET OP

Geeft belangrijke informatie aan, waaronder situaties die kunnen leiden tot schade aan apparatuur of eigendommen.

1.4 Afkortingen

°C	Graden Celsius
°F	Graden Fahrenheit
A	Ampère

AC	Wisselstroom

AMA	Automatische aanpassing motorgegevens

AWG	American Wire Gauge

DC	Gelijkstroom

EMC	Elektromagnetische compatibiliteit

ETR	Elektronisch thermisch relais

FC	Frequentieregelaar

fM,N	Nominale motorfrequentie

kg	Kilogram

Hz	Hertz

IINV	Nominale uitgangsstroom van de inverter

ILIM	Stroomgrens

IM,N	Nominale motorstroom

IVLT,MAX	De maximale uitgangsstroom

IVLT,N	De nominale uitgangsstroom die door de
	frequentieregelaar wordt geleverd

kHz	Kilohertz

LCP	Lokaal bedieningspaneel

m	Meter

mA	Milliampère

MCT	Motion Control Tool

mH	Inductantie in millihenry

min	Minuut

ms	Milliseconde

nF	Nanofarad

Nm	Newtonmeter

ns	Synchroonmotortoerental

PM,N	Nominaal motorvermogen

PCB	Printed Circuit Board – printkaart

		1	1
PELV	Protective Extra Low Voltage	1	1
Regeneratie	Regeneratieklemmen
Regeneratie	Regeneratieklemmen

tpm	Toeren per minuut

s	Seconde

TLIM	Koppelbegrenzing

UM,N	Nominale motorspanning

V	Volt

Tabel 1.3 Afkortingen

1.5Aanvullende informatiebronnen

•De VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Snelgids bevat basisinformatie over mechanische afmetingen, installatie en programmering.

•De VLT® HVAC Basic Drive FC 101 Programmeerhandleiding geeft informatie over het programmeren en bevat een uitgebreide beschrijving van de parameters.

•Danfoss VLT® Energy Box-software. Selecteer PC Software Download op www.danfoss.com/en/ service-and-support/downloads/dds/vlt-energy-box/. Met de VLT® Energy Box-software kunt u het energieverbruik van HVAC-ventilatoren en - pompen die met behulp van Danfoss frequentieregelaars worden geregeld, vergelijken met het energieverbruik van andere debietregelingsmethoden. Gebruik dit hulpmiddel voor een nauwkeurige prognose van de kosten, besparingen en terugverdientijd bij gebruik van Danfoss frequentieregelaars voor HVACventilatoren, -pompen en -koeltorens.

De technische documentatie van Danfoss is in elektronische vorm beschikbaar op de documentatie-cd die bij het product wordt geleverd. Een gedrukte versie is te verkrijgen bij de lokale verkoopkantoren van Danfoss.

Ondersteuning voor MCT 10 setupsoftware

Download de software op www.danfoss.com/en/service-and- support/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/.

Voer tijdens het installatieproces van de software de toegangscode 81463800 in om de FC 101-functionaliteit te activeren. Om de FC 101-functionaliteit te gebruiken is geen licentiecode vereist.

De nieuwste software bevat niet altijd de laatste updates voor frequentieregelaars. Neem voor de laatste updates (in de vorm van *.upd-bestanden) contact op met een verkoopkantoor bij u in de buurt of download de frequentieregelaarupdates op www.danfoss.com/en/service-and- support/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/ #Overview.

MG18C810

			Inleiding	VLT® HVAC Basic Drive FC 101

1	1	1.6 De€nities		Losbreekkoppel

Frequentieregelaar

IVLT, MAX

De maximale uitgangsstroom.

IVLT,N

De nominale uitgangsstroom die door de frequentieregelaar wordt geleverd.

UVLT, MAX

De maximale uitgangsspanning.

Ingang

De aangesloten motor kan worden gestart en gestopt via het LCP en de digitale ingangen. Functies zijn in 2 groepen verdeeld, zoals beschreven in Tabel 1.4. De functies in groep 1 hebben een hogere prioriteit dan de functies in groep 2.

Groep 1

Reset, vrijloop na stop, reset en vrijloop na stop, snelle stop, DC-rem, stop en de [O‰]-toets.

Groep 2

Start, pulsstart, omkeren, start omkeren, jog en uitgang vasthouden.

Tabel 1.4 Stuurcommando's

Motor

fJOG

De motorfrequentie wanneer de jogfunctie is geactiveerd (via digitale klemmen).

De motorfrequentie.

fMAX

De maximale motorfrequentie.

fMIN

De minimale motorfrequentie.

fM,N

De nominale motorfrequentie (gegevens typeplaatje).

De motorstroom.

IM,N

De nominale motorstroom (gegevens typeplaatje).

nM,N

Het nominale motortoerental (gegevens typeplaatje).

PM,N

Het nominale motorvermogen (gegevens typeplaatje).

De momentele motorspanning.

UM,N

De nominale motorspanning (gegevens typeplaatje).

Afbeelding 1.1 Losbreekkoppel

ηVLT

Het rendement van de frequentieregelaar wordt gede€- nieerd als de verhouding tussen het uitgangsvermogen en het ingangsvermogen.

Startdeactiveercommando

Een stopcommando behorend tot groep 1 van de stuurcommando's; zie Tabel 1.4.

Stopcommando

Zie Tabel 1.4.

Analoge referentie

Een signaal dat naar analoge ingang 53 of 54 wordt gestuurd, Dit kan spanning of stroom zijn.

•Stroomingang: 0-20 mA en 4-20 mA

•Spanningsingang: 0-10 V DC

Busreferentie

Een signaal dat naar de seriële-communicatiepoort (FCpoort) wordt gestuurd.

Digitale referentie

Een gede€nieerde, vooraf ingestelde referentie die kan worden ingesteld van -100% tot +100% van het referentiebereik. Selectie van 8 vooraf ingestelde referenties via de digitale klemmen.

RefMAX

Bepaalt de relatie tussen de referentie-ingang met een waarde van 100% van de volledige schaal (gewoonlijk 10 V, 20 mA) en de totale referentie. De maximumreferentie die is ingesteld in parameter 3-03 Max. referentie.

RefMIN

Bepaalt de relatie tussen de referentie-ingang met een waarde van 0% (gewoonlijk 0 V, 0 mA, 4 mA) en de totale referentie. De minimumreferentiewaarde wordt ingesteld in parameter 3-02 Minimumreferentie.

MG18C810

Inleiding	Design Guide

Analoge ingangen

De analoge ingangen worden gebruikt om diverse functies van de frequentieregelaar te besturen.

Er zijn 2 typen analoge ingangen:

•Stroomingang: 0-20 mA en 4-20 mA

•Spanningsingang: 0-10 V DC

Analoge uitgangen

De analoge uitgangen kunnen een signaal van 0-20 mA, 4-20 mA of een digitaal signaal leveren.

Automatische aanpassing motorgegevens, AMA

Het AMA-algoritme bepaalt de elektrische parameters van de aangesloten motor bij stilstand en compenseert de weerstand op basis van de lengte van de motorkabel.

Digitale ingangen

De digitale ingangen kunnen worden gebruikt voor het besturen van diverse functies van de frequentieregelaar.

Digitale uitgangen

De frequentieregelaar bevat 2 halfgeleideruitgangen die een signaal van 24 V DC (maximaal 40 mA) kunnen leveren.

Relaisuitgangen

De frequentieregelaar heeft 2 programmeerbare relaisuitgangen.

ETR

Elektronisch thermisch relais is een berekening van de thermische belasting op basis van de actuele belasting en de tijd. Het doel hiervan is het schatten van de motortemperatuur en het voorkomen van oververhitting van de motor.

Initialisatie

Bij initialisatie (parameter 14-22 Bedrijfsmodus) worden de programmeerbare parameters van de frequentieregelaar teruggezet naar de standaardinstellingen.

Communicatieparameters, de foutlog of de brandmoduslog worden niet geïnitialiseerd via

Parameter 14-22 Bedrijfsmodus.

Intermitterende belastingscyclus

De nominale intermitterende belasting heeft betrekking op een reeks belastingscycli. Elke cyclus bestaat uit een belaste en een onbelaste periode. De werking kan een periodieke cyclus of een niet-periodieke cyclus zijn.

LCP

Het lokale bedieningspaneel (LCP) biedt een complete interface voor de bediening en programmering van de frequentieregelaar. Het bedieningspaneel is afneembaar op IP 20-eenheden en vast op IP 54-eenheden. Het kan op maximaal 3 m (9,8 ft) van de frequentieregelaar worden geïnstalleerd, d.w.z. op een frontpaneel, met behulp van de optionele installatieset.

lsb

Minst signi€cante bit.

MCM

1 1

Staat voor Mille Circular Mil, een Amerikaanse meeteenheid voor de doorsnede van kabels. 1 MCM = 0,5067 mm².

msb

Meest signi€cante bit.

Online-/offlineparameters

Wijzigingen van onlineparameters worden meteen na het wijzigen van de gegevenswaarde geactiveerd. Druk op [OK] om offlineparameters te activeren.

PI-regelaar

De PI-regelaar handhaaft de gewenste snelheid, druk, temperatuur en dergelijke door de uitgangsfrequentie aan te passen aan wijzigingen in de belasting.

RCD

Reststroomapparaat.

Setup

Parameterinstellingen kunnen worden opgeslagen in 2 setups. Het is mogelijk om tussen de 2 parametersetups te schakelen en 1 setup te bewerken terwijl de andere setup actief is.

Slipcompensatie

De frequentieregelaar compenseert voor het slippen van de motor door verhoging van de frequentie op basis van de gemeten motorbelasting, waardoor het motortoerental vrijwel constant wordt gehouden.

Smart Logic Control (SLC)

De SLC is een reeks door de gebruiker gede€nieerde acties die wordt uitgevoerd wanneer de bijbehorende, door de gebruiker gede€nieerde gebeurtenissen door de SLC worden geëvalueerd als TRUE

Thermistor

Een temperatuurafhankelijke weerstand die geplaatst wordt op plaatsen waar de temperatuur moet worden bewaakt (frequentieregelaar of motor).

Uitschakeling (trip)

Een toestand die zich voordoet in foutsituaties, bijvoorbeeld als de frequentieregelaar te maken krijgt met overtemperatuur of wanneer de frequentieregelaar de motor, het proces of het mechanisme beschermt. Een herstart is niet mogelijk totdat de oorzaak van de fout is weggenomen en de uitschakelingsstatus is opgeheven door het activeren van de reset of, in sommige gevallen, doordat een automatische reset is geprogrammeerd. Gebruik een uitschakeling (trip) niet voor persoonlijke veiligheid.

MG18C810

Inleiding

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Uitschakeling met blokkering

Een toestand die zich voordoet in foutsituaties waarbij de

frequentieregelaar zichzelf beschermt en fysiek ingrijpen

noodzakelijk is, bijvoorbeeld als de frequentieregelaar

wordt kortgesloten op de uitgang. Een uitschakeling met

blokkering kan alleen worden opgeheven door de

netvoeding te onderbreken, de oorzaak van de fout weg te

nemen en de frequentieregelaar opnieuw aan te sluiten op

het net. Een herstart is niet mogelijk totdat de uitschakel-

ingsstatus is opgeheven door het activeren van de reset of,

in sommige gevallen, doordat een automatische reset is

geprogrammeerd. Gebruik een uitschakeling met

blokkering niet voor persoonlijke veiligheid.

VT-karakteristieken

Variabel-koppelkarakteristieken die worden gebruikt voor

pompen en ventilatoren.

VVC+

In vergelijking met een standaardregeling van de

spanning-frequentieverhouding zorgt Voltage Vector

Control (VVC+) voor betere dynamische prestaties en

stabiliteit, zowel bij een wijziging van de toerentalrefe-

rentie als met betrekking tot het belastingskoppel.

1.7 Arbeidsfactor

De arbeidsfactor geeft aan in hoeverre een frequentiere-

gelaar de netvoeding belast. De arbeidsfactor is de

verhouding tussen I1 en IRMS, waarbij I1 de basisstroom is

en IRMS de totale RMS-stroom met inbegrip van

harmonische stromen. Hoe lager de arbeidsfactor, hoe

hoger de IRMS voor dezelfde kW-prestatie.

3 ×

1 × cos

De arbeidsfactor

voor 3-faseregeling:

Arbeids

factor =

3 ×

RMS

Arbeids

factor

cos

aangezien cos

ϕ1 =

IRMS

ϕ1 = 1

× RMS

RMS

hoge arbeidsfactor betekent dat de verschillende

Een =

1 +

+ . . +

harmonische stromen zwak zijn.

De ingebouwde DC-spoelen van de frequentieregelaar zorgen voor een hoge arbeidsfactor, waardoor de belasting op de netvoeding wordt geminimaliseerd.

1.8 Conformiteit met regelgeving

Frequentieregelaars worden ontworpen volgens de richtlijnen in deze sectie.

1.8.1 CE-markering

De CE-markering (Communauté Européenne) geeft aan dat de fabrikant van het product voldoet aan alle relevante EUrichtlijnen. De EU-richtlijnen die van toepassing zijn op het ontwerp en de productie van frequentieregelaars, staan vermeld in Tabel 1.5.

LET OP

De CE-markering heeft geen betrekking op de kwaliteit van het product. Het is niet mogelijk om technische speci€caties af te leiden uit de CE-markering.

LET OP

Frequentieregelaars met een ingebouwde veiligheidsfunctie moeten voldoen aan de Machinerichtlijn.

EU-richtlijn	Versie

Laagspanningsrichtlijn	2014/35/EU

EMC-richtlijn	2014/30/EU

ErP-richtlijn

Tabel 1.5 EU-richtlijnen die van toepassing zijn op frequentieregelaars

Conformiteitsverklaringen zijn leverbaar op aanvraag.

1.8.1.1 Laagspanningsrichtlijn

De Laagspanningsrichtlijn is van toepassing op alle elektrische apparaten in het spanningsbereik van 50-1000 V AC en 75-1600 V DC.

De richtlijn heeft tot doel om de persoonlijke veiligheid te waarborgen en schade aan eigendommen te voorkomen bij gebruik van elektrische apparatuur die correct is geïnstalleerd en correct wordt onderhouden, in de toepassing waarvoor de apparatuur is bedoeld.

MG18C810

Inleiding	Design Guide

1.8.1.2 EMC-richtlijn

De EMC-richtlijn (elektromagnetische compatibiliteit) heeft tot doel om de elektromagnetische interferentie te beperken en de immuniteit van elektrische apparatuur en installaties te verbeteren. De basiseis voor bescherming van EMC-richtlijn 2014/30/EU stelt dat apparaten die elektromagnetische interferentie (EMI) genereren, of waarvan de werking door EMI kan worden beïnvloed, zo moeten zijn ontworpen dat het genereren van elektromagnetische interferentie wordt beperkt en dat ze een adequaat niveau van ongevoeligheid ten opzichte van EMI bieden wanneer ze correct worden geïnstalleerd en onderhouden, en worden gebruikt zoals bedoeld.

Elektrische apparaten die zelfstandig worden gebruikt of deel uitmaken van een systeem, moeten zijn voorzien van de CE-markering. Systemen hoeven niet te zijn voorzien van de CE-markering, maar moeten wel voldoen aan de basiseisen voor bescherming volgens de EMC-richtlijn.

1.8.3 Conformiteit RCM-markering	1	1

Afbeelding 1.3 RCM-markering

De RCM-markering geeft aan dat het product voldoet aan de relevante technische normen voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC). Een RCM-markering is vereist voor elektrische en elektronische producten die op de markt worden gebracht in Australië en Nieuw-Zeeland. De RCMregelgeving heeft alleen betrekking op emissies via geleiding en straling. Voor frequentieregelaars zijn de in EN-IEC 61800-3 gespeci€ceerde emissielimieten van toepassing. Op verzoek kan een conformiteitsverklaring worden afgegeven.

1.8.1.3 ErP-richtlijn

De ErP-richtlijn is de Europese Ecodesignrichtlijn voor energiegerelateerde producten. De richtlijn de€nieert de eisen voor ecologisch ontwerp voor energiegerelateerde producten, inclusief frequentieregelaars. De richtlijn heeft tot doel om het energierendement en het milieubeschermingsniveau te verhogen, waarbij tevens de zekerheid van de energievoorziening wordt versterkt. De milieue‰ecten van energiegerelateerde producten omvatten het energieverbruik gedurende de volledige levensduur van het product.

1.8.2 UL-conformiteit

UL Listed

Afbeelding 1.2 UL

LET OP

IP 54-eenheden zijn niet gecerti€ceerd voor UL.

De frequentieregelaar voldoet aan de eisen van UL 508C ten aanzien van het behoud van het thermische geheugen. Zie de sectie Thermische motorbeveiliging in de productspeci€eke design guide voor meer informatie.

1.8.4 EAC

Afbeelding 1.4 EAC-markering

De EurAsian Conformity (EAC)-markering geeft aan dat het product voldoet aan alle vereisten en technische voorschriften die op het product van toepassing zijn volgens de Eurasian Customs Union, een douane-unie die bestaat uit de lidstaten van de Euraziatische Economische Unie.

Het EAC-logo moet zowel op het productlabel als op het verpakkingslabel worden aangebracht. Alle producten die binnen de EAC-zone worden gebruikt, moeten bij Danfoss in de EAC-zone worden aangeschaft.

1.8.5 UkrSEPRO

089

Afbeelding 1.5 UkrSEPRO

Het UKrSEPRO-certi€caat garandeert de kwaliteit en veiligheid van zowel producten als diensten, naast productiestabiliteit, volgens de Oekraïense regelgevingsnormen. Het UkrSepro-certi€caat is een verplicht douanedocument voor alle producten die het grondgebied van Oekraïne binnenkomen of verlaten.

MG18C810

Veiligheid

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

2 Veiligheid

2 2

2.1 Gekwali€ceerd personeel

Een probleemloze en veilige werking van de frequentieregelaar is alleen mogelijk als de frequentieregelaar op correcte en betrouwbare wijze wordt vervoerd, opgeslagen, geïnstalleerd, gebruikt en onderhouden. Deze apparatuur mag uitsluitend worden geïnstalleerd of bediend door gekwali€ceerd personeel.

Gekwali€ceerd personeel is gede€nieerd als opgeleide medewerkers die bevoegd zijn om apparatuur, systemen en circuits te installeren, in bedrijf te stellen en te onderhouden volgens relevante wetten en voorschriften. Het personeel moet tevens bekend zijn met de instructies en veiligheidsmaatregelen die in deze handleiding staan beschreven.

2.2 Veiligheidsmaatregelen

WAARSCHUWING

HOGE SPANNING

Frequentieregelaars bevatten hoge spanning wanneer ze zijn aangesloten op een netingang, DC-voeding of loadsharing. Als installatie, opstarten en onderhoud niet worden uitgevoerd door gekwali€ceerd personeel, kan dat leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

•Installatie, opstarten en onderhoud mogen uitsluitend worden uitgevoerd door gekwali- €ceerd personeel.

•Controleer met een geschikt spanningsmeetapparaat of er geen spanning meer op de frequentieregelaar staat voordat u serviceof reparatiewerkzaamheden gaat uitvoeren.

WAARSCHUWING

ONBEDOELDE START

Wanneer de frequentieregelaar is aangesloten op de netvoeding, DC-voeding of loadsharing, kan de motor op elk moment starten. Een onbedoelde start tijdens programmeer-, onderhoudsof reparatiewerkzaamheden kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel of tot schade aan apparatuur of eigendommen. De motor kan worden gestart door een externe schakelaar, een veldbuscommando, een ingangsreferentiesignaal vanaf het LCP of LOP, via externe bediening met MCT 10 setupsoftware of door het opheffen van een foutconditie.

Om een onbedoelde motorstart te voorkomen:

•Druk op [Off/Reset] op het LCP voordat u parameters gaat programmeren.

•Onderbreek de netvoeding naar de frequentieregelaar.

•Zorg dat de frequentieregelaar, motor en eventuele door de motor aangedreven werktuigen volledig bedraad en gemonteerd zijn voordat u de frequentieregelaar aansluit op de netvoeding, DC-voeding of loadsharing.

WAARSCHUWING

ONTLADINGSTIJD

De frequentieregelaar bevat DC-tussenkringconden- satoren waarop spanning kan blijven staan, ook wanneer de frequentieregelaar niet van spanning wordt voorzien. Er kan hoge spanning aanwezig zijn, ook wanneer de waarschuwingsleds uit zijn. Als u de aangegeven wachttijd na afschakeling niet in acht neemt voordat u onderhoudsof reparatiewerkzaamheden uitvoert, kan dat leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

•Stop de motor.

•Schakel de netvoeding en externe DC-tussen- kringvoedingen af, inclusief backupvoedingen, UPS-eenheden en DC-tussenkringaansluitingen naar andere frequentieregelaars.

•Onderbreek de voeding naar de PM-motor of vergrendel de motor.

•Wacht tot de condensatoren volledig ontladen zijn. De vereiste minimale wachttijd staat vermeld in Tabel 2.1.

•Controleer met een geschikt spanningsmeetapparaat of de condensatoren volledig ontladen zijn voordat u serviceof reparatiewerkzaamheden gaat uitvoeren.

MG18C810

Veiligheid				Design Guide


Spanning [V]		Vermogensbereik [kW		Minimale wachttijd
		(pk)]		(minuten)
3	x 200	0,25-3,7	(0,33-5)	4	2	2

3	x 200	5,5-11	(7-15)	15
3	x 400	0,37-7,5	(0,5-10)	4
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

Tabel 2.1 Ontladingstijd

WAARSCHUWING

GEVAAR VOOR LEKSTROOM

De aardlekstroom bedraagt meer dan 3,5 mA. Een onjuiste aarding van de frequentieregelaar kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

•Zorg dat de apparatuur correct is geaard door een erkende elektrisch installateur.

WAARSCHUWING

GEVAARLIJKE APPARATUUR

Het aanraken van draaiende assen en elektrische apparatuur kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

•Installatie, opstarten en onderhoud mogen uitsluitend worden uitgevoerd door hiervoor opgeleid en gekwali€ceerd personeel.

•Zorg dat alle elektrische werkzaamheden worden uitgevoerd volgens de nationale en lokale elektriciteitsvoorschriften.

•Volg de procedures in deze handleiding.

VOORZICHTIG

GEVAAR BIJ INTERNE FOUT

Een interne fout in de frequentieregelaar kan leiden tot ernstig letsel als de frequentieregelaar niet goed is gesloten.

•Controleer voordat u de spanning inschakelt of alle veiligheidsafdekkingen op hun plaats zitten en stevig zijn vastgezet.

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3 Productoverzicht

3.1 Voordelen

3 3 3.1.1 Wat is het voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen van ventilatoren en pompen?

Een frequentieregelaar maakt gebruik van het feit dat centrifugaalventilatoren en -pompen de proportionaliteitswetten voor dergelijke ventilatoren en pompen volgen. Zie hoofdstuk 3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing voor meer informatie.

<![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

3.1.2Het grote voordeel – energiebesparing

Het grootste voordeel van het gebruik van een frequentieregelaar voor het regelen van het toerental van ventilatoren en pompen is de besparing op de energiekosten.

In vergelijking met alternatieve regelsystemen en - technieken is een frequentieregelaar hét energiebesparingssysteem voor het regelen van ventilatoren pompsystemen.

Afbeelding 3.1 Ventilatorcurves (A, B en C) voor gereduceerde ventilatorvolumes

	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 %

Afbeelding 3.2 Energiebesparingen met een frequentieregelaaroplossing

In typische toepassingen is een energiebesparing van meer dan 50% haalbaar wanneer een frequentieregelaar wordt gebruikt om de ventilatorcapaciteit te verlagen naar 60%.

3.1.3 Voorbeeld van energiebesparing

In Afbeelding 3.3 is te zien dat de ‚ow wordt geregeld door wijziging van het toerental. Bij een toerentalreductie van slechts 20% ten opzichte van het nominale toerental wordt ook de ‚ow met 20% verlaagd. Dat komt omdat de ‚ow recht evenredig is aan het toerental. Het stroomverbruik neemt echter af met 50%.

Als het betre‰ende systeem slechts een paar dagen per jaar een ‚ow hoeft te leveren die gelijk is aan 100%, terwijl het gemiddelde de rest van het jaar onder de 80% van de nominale ‚ow ligt, bedraagt de hoeveelheid bespaarde energie zelfs meer dan 50%.

MG18C810

Productoverzicht	Design Guide

Afbeelding 3.3 laat zien hoe ‚ow, druk en energieverbruik afhankelijk zijn van het toerental.

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

Afbeelding 3.3 Proportionaliteitswetten

	:	Q		=		n
Flow		Q1				n1
		H					n
Druk :		2		=			2	2
Druk :		H1		=			n1	2
		2			P		2		n	3
Vermogen			:		P1		=		n1	3
			:		2		=	2
Q = ‚ow											P = vermogen

Q1 = nominale ‚ow											P1 = nominaal vermogen

Q2 = gereduceerde ‚ow											P2 = gereduceerd vermogen

H = druk											n = snelheidsregeling

H1 = nominale druk											n1 = nominaal toerental

H2 = gereduceerde druk											n2 = gereduceerd toerental

Tabel 3.1 De proportionaliteitswetten

3.1.4 Vergelijking van energiebesparing

De frequentieregelaaroplossing van Danfoss biedt aanzienlijke besparingen ten opzichte van traditionele energiebesparende oplossingen, zoals een oplossing met regelkleppen of inlaatschoepen (IGV). Dat komt doordat de frequentieregelaar in staat is om het ventilatortoerental te regelen op basis van de thermische belasting op het systeem en omdat de frequentieregelaar een ingebouwde functie heeft waardoor de frequentieregelaar kan fungeren als een gebouwbeheersysteem (GBS).

Afbeelding 3.3 toont de typische energiebesparing die kan
worden behaald met behulp van 3 bekende oplossingen
waarbij het ventilatorvolume wordt verlaagd tot 60%.
Zoals in de gra€ek is af te lezen, kan in typische toepas-
singen een energiebesparing van meer dan 50% worden
behaald.	3	3
	3	3
<![if ! IE]> <![endif]>130BA782.10

Discharge damper

Less energy savings

Maximum energy savings

IGV

Costlier installation

Afbeelding 3.4 De 3 standaardsystemen voor energiebesparing

Afbeelding 3.5 Energiebesparing

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

Regelkleppen verlagen het energieverbruik. Inlaatschoepen zorgen voor een besparing van 40% maar zijn duur om te installeren. De frequentieregelaaroplossing van Danfoss verlaagt het energieverbruik met meer dan 50% en is eenvoudig te installeren. Ook het geluid, de mechanische

3 3 belasting en de slijtage worden beperkt, terwijl de de levensduur van de volledige toepassing wordt verlengd.

3.1.5Voorbeeld met wisselende ‚ow gedurende 1 jaar

De berekeningen in dit voorbeeld zijn gebaseerd op pompkarakteristieken die staan vermeld op een pompdatablad.

Het verkregen resultaat toont een energiebesparing van meer dan 50% bij de gegeven ‚owverdeling over een jaar. De terugverdientijd is afhankelijk van de prijs per kWh en de prijs van de frequentieregelaar. In dit voorbeeld is het minder dan een jaar in vergelijking met een systeem met kleppen en een constant toerental.

Energiebesparing

Pas = Pasvermogen

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

1000

500

					Q
100	200	300	400
				[m3 /h]

Afbeelding 3.6 Flowverdeling over 1 jaar

Afbeelding 3.7 Energiekosten

m³/	Verdeling		Regeling met kleppen		Regeling met
h	Verdeling		Regeling met kleppen		frequentieregelaar
h					frequentieregelaar

	%	Uren	Vermog	Verbruik	Vermog	Verbruik
	%	Uren	en	Verbruik	en	Verbruik
			en		en

			A1-B1	kWh	A1-C1	kWh

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

Tabel 3.2 Resultaat

MG18C810

Productoverzicht

Design Guide

3.1.6 Betere regeling

Bij gebruik van een frequentieregelaar is een betere regeling van de ‚ow of druk van een systeem mogelijk. Een frequentieregelaar kan het toerental van de ventilator of pomp variëren, wat een variabele regeling van ‚ow en druk oplevert.

Bovendien kan een frequentieregelaar het toerental van de ventilator of de pomp snel aanpassen aan nieuwe ‚owof drukcondities in het systeem.

Eenvoudige procesregeling (‚ow, niveau of druk) met behulp van de ingebouwde PI-regelaar.

3.1.7Ster-driehoekschakeling of softstarter niet vereist

Wanneer relatief grote motoren moeten worden gestart, is het in veel landen nodig om apparatuur te gebruiken die de opstartstroom beperkt. In meer traditionele systemen wordt vaak een ster-driehoekschakeling of softstarter gebruikt. Dergelijke motorstarters zijn niet meer nodig bij gebruik van een frequentieregelaar.

Zoals in Afbeelding 3.8 te zien is, verbruikt een frequentieregelaar niet meer stroom dan de nominale stroom.

	800					<![if ! IE]> <![endif]>175HA227.10
	800
	700
	700
	600			4
	600
	500
<![if ! IE]> <![endif]>current							3	3

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


	100		1
	100

	0
	0	12,5	25	37,5	50Hz

Full load & speed

1VLT® HVAC Basic Drive FC 101

2Ster-driehoekschakeling

3Softstarter

4Direct op het net starten

Afbeelding 3.8 Startstroom

3.1.8Het gebruik van een frequentieregelaar bespaart geld

Het voorbeeld in hoofdstuk 3.1.9 Zonder frequentieregelaar laat zien dat het gebruik van een frequentieregelaar andere apparatuur overbodig maakt. Het is mogelijk om de installatiekosten van de 2 verschillende systemen te berekenen. In het voorbeeld kunnen de 2 systemen grofweg voor dezelfde prijs worden geïnstalleerd.

Met behulp van de VLT® Energy Box-software, waarover u meer kunt lezen in hoofdstuk 1.5 Aanvullende informatiebronnen, kunt u de kostenbesparing berekenen die haalbaar is bij gebruik van een frequentieregelaar.

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.9 Zonder frequentieregelaar

Cooling section

Heating section

Inlet guide vane

Fan section

Supply

<![if ! IE]>

<![endif]>175HA205.12

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

DDC	Direct Digital Control (directe digitale regeling)

EMS	Energy Management System (energiebeheersysteem)

VAV	Variabel luchtvolume

Sensor P	Druk

Sensor T	Temperatuur

Afbeelding 3.9 Traditioneel ventilatorsysteem

MG18C810

Productoverzicht	Design Guide

3.1.10 Met een frequentieregelaar

Cooling section		Heating section			Fan section			<![if ! IE]> <![endif]>175HA206.11
						Supply
					Fan	air			3	3
					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		0/4-20mA	Mains
Mains		0/4-20mA	Mains		Mains

DDC	Direct Digital Control (directe digitale regeling)

EMS	Energy Management System (energiebeheersysteem)

VAV	Variabel luchtvolume

Sensor P	Druk

Sensor T	Temperatuur

Afbeelding 3.10 Ventilatorsysteem dat wordt geregeld door frequentieregelaars

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.11 Toepassingsvoorbeelden

In de volgende secties vindt u een aantal typische voorbeelden van HVAC-toepassingen.

3 3

3.1.12 Variabel luchtvolume

VAVof variabel-luchtvolumesystemen worden gebruikt om de ventilatie en de temperatuur in gebouwen te regelen. Centrale VAV-systemen worden beschouwd als de energiezuinigste methode om het klimaat in gebouwen te regelen. Door het gebruik van centrale systemen in plaats van gedistribueerde systemen kan een hoger rendement worden behaald.

Dit rendement wordt behaald door gebruik te maken van grotere ventilatoren en grotere koeleenheden met een hoger rendement dan kleine motoren en gedistribueerde luchtgekoelde eenheden. Ook is voor deze installaties minder onderhoud nodig.

3.1.13 De VLT-oplossing

Hoewel regelkleppen en inlaatschoepen een constante druk in het leidingsysteem handhaven, bespaart een oplossing met een frequentieregelaar meer energie, terwijl de installatie ook minder complex wordt. In plaats van een kunstmatige drukval te veroorzaken of het rendement van de ventilator te verminderen, verlaagt de frequentieregelaar het toerental van de ventilator en levert zo de ‚ow en druk die het systeem nodig heeft.

Ventilatoren gedragen zich volgens de wetten van centrifugale affiniteit. Dat betekent dat de ventilatoren een lagere druk en ‚ow produceren bij een lager toerental. Hun energieverbruik neemt daardoor aanzienlijk af.

Door de PI-regelaar van de VLT® HVAC Basic Drive FC 101 te gebruiken, zijn geen extra regelaars meer nodig.

			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

Afbeelding 3.11 Variabel luchtvolume

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB455.10

MG18C810

Productoverzicht	Design Guide

3.1.14 Constant luchtvolume

CAVof constant-luchtvolumesystemen zijn centrale ventilatiesystemen die gewoonlijk worden gebruikt om grote, gemeenschappelijke zones te voorzien van een minimumhoeveelheid verse, op temperatuur gebrachte lucht. Ze bestaan al langer dan VAV-systemen en komen dus ook voor in oudere gebouwen met meerdere zones. Deze systemen behandelen de verse

lucht in de luchtbehandelingkasten (LBK's). Veel van deze systemen worden ook gebruikt om de lucht in gebouwen te 3 3 verversen en hebben een koelspiraal. Voor het verwarmen en koelen van de individuele zones worden vaak ventilatorlucht-

koelers gebruikt.

3.1.15 De VLT-oplossing

Met een frequentieregelaar kan een aanzienlijke hoeveelheid energie worden bespaard, terwijl de lucht in het gebouw toch goed geregeld wordt. Als terugkoppelingssignaal naar de frequentieregelaars kunnen temperatuursensoren of CO2-sensoren worden gebruikt. Bij het regelen van de temperatuur, de luchtkwaliteit of beide gaat een CAV-systeem uit van de actuele situatie in het gebouw. Wanneer het aantal mensen in de betre‰ende zone afneemt, neemt ook de behoefte aan verse lucht af. De CO2-sensor detecteert lagere niveaus en verlaagt het toerental van de toevoerventilatoren. De retourventilator wordt aangepast om een statisch druksetpoint of een vast verschil tussen de toevoerlucht‚ow en de retourlucht‚ow te handhaven.

Bij een temperatuurregeling, vooral gebruikt in airconditioningsystemen, hangen de vereisten af van de buitentemperatuur en het aantal mensen in de zone. Als de temperatuur tot onder het setpoint daalt, kan de toevoerventilator met een lager toerental gaan werken. De retourventilator wordt aangepast om een statisch druksetpoint te handhaven. Door de lucht‚ow te verminderen, wordt ook de hoeveelheid energie voor het verwarmen of koelen van de verse lucht verminderd, wat een verdere besparing oplevert.

Diverse functies van de toepassingsgerichte HVAC-frequentieregelaar van Danfoss kunnen bijdragen tot een verbeterde werking van uw CAV-systeem. Een van de problemen bij het regelen van een ventilatiesysteem is gebrekkige luchtkwaliteit. De programmeerbare minimumfrequentie kan worden ingesteld om een minimumhoeveelheid toevoerlucht te handhaven, onafhankelijk van het terugkoppelingsof referentiesignaal. De frequentieregelaar bevat ook een PI-regelaar, waarmee zowel de temperatuur als de luchtkwaliteit kan worden bewaakt. Ook als aan de temperatuurvraag wordt voldaan, zorgt de frequentieregelaar voor voldoende luchttoevoer om de luchtkwaliteit te garanderen. De regelaar kan 2 terugkoppelingssignalen bewaken en vergelijken voor het regelen van de retourventilator, door handhaving van een vaste di‰erentiële lucht‚ow tussen de toevoeren retourkanalen.

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

Afbeelding 3.12 Constant luchtvolume

MG18C810

Productoverzicht VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.16 Koeltorenventilator

Koeltorenventilatoren koelen het condenswater in watergekoelde koelsystemen. Watergekoelde koeleenheden zijn de efficiëntste methode om gekoeld water te produceren. Ze zijn maar liefst 20% zuiniger dan luchtgekoelde koeleenheden. Koeltorens bieden vaak de energiezuinigste methode om het condenswater van koeleenheden te koelen, afhankelijk van het

3 3 klimaat.

Deze torens koelen het condenswater door verdamping.

Het condenswater wordt boven in de koeltoren verneveld op het koelpakket om het koeloppervlak te vergroten. De torenventilator blaast lucht door het koelpakket en het vernevelde water om de verdamping te bevorderen. Door de verdamping wordt warmte aan het water onttrokken en daalt de temperatuur. Het gekoelde water wordt opgevangen in het koeltorenreservoir. Vanuit het reservoir wordt het water teruggepompt naar de condensor van de koeleenheden, waarna een nieuwe cyclus begint.

3.1.17 De VLT-oplossing

Met een frequentieregelaar kunnen de ventilatoren van de koeltorens op het gewenste toerental worden geregeld, zodat de temperatuur van het condenswater constant blijft. De frequentieregelaars kunnen ook worden gebruikt om de ventilator waar nodig in en uit te schakelen.

Diverse functies van de toepassingsgerichte HVAC-frequentieregelaar van Danfoss kunnen bijdragen tot een verbeterde werking van uw koeltorenventilatortoepassingen. Als het toerental van de koeltorenventilatoren tot onder een bepaalde waarde daalt, vermindert het e‰ect van de ventilator op het koelen van het water. Bij gebruik van een tandwielkast met spatsmering voor het regelen van de torenventilator is een minimumtoerental van 40-50% nodig.

De door de klant programmeerbare minimumfrequentie-instelling kan deze minimumfrequentie handhaven, ook als de terugkoppeling of de snelheidsreferentie vraagt om een lager toerental.

Een standaardfunctie van de frequentieregelaar is de mogelijkheid om een slaapmodus te programmeren en de ventilator stil te zetten totdat een hoger toerental vereist is. Daarnaast hebben sommige koeltorenventilatoren ongewenste frequenties die trillingen kunnen veroorzaken. U kunt deze frequenties gemakkelijk vermijden door de bypassfrequentiebereiken in de frequentieregelaar te programmeren.

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB453.10

Frequency converter

Water Inlet

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

Supply

Afbeelding 3.13 Koeltorenventilator

MG18C810

Productoverzicht Design Guide

3.1.18 Condensaatpompen

Condensaatpompen worden hoofdzakelijk gebruikt om water te laten circuleren in de condensor van watergekoelde
koeleenheden en de bijbehorende koeltorens. Het condenswater neemt de warmte uit de condensor van de koeleenheden
op en geeft het af aan de lucht in de koeltoren. Deze systemen bieden de efficiëntste methode voor het koelen van water.	3	3
Ze zijn maar liefst 20% zuiniger dan luchtgekoelde koeleenheden.	3	3

3.1.19 De VLT-oplossing

Frequentieregelaars worden toegepast bij condensaatpompen, waardoor die niet hoeven te worden geregeld via een smoorklep of door het afdraaien van de pompwaaier.

Door in plaats van een smoorklep een frequentieregelaar te gebruiken, wordt de energie bespaard die anders door de klep zou zijn opgenomen. Dat kan een besparing van 15-20% of meer opleveren. Het afdraaien van de pompwaaier is onomkeerbaar, dus wanneer de omstandigheden wijzigen en een hogere ‚ow vereist is, moet de waaier worden vervangen.

	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

Afbeelding 3.14 Condensaatpompen

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.20 Primaire pompen

Primaire pompen in een systeem met primaire/secundaire pompen kunnen worden gebruikt om een constante ‚ow te handhaven in apparaten die bedieningsof regelproblemen vertonen bij een variabele ‚ow. De techniek met primaire/ secundaire pompen koppelt de primaire productiekringloop los van de secundaire distributiekringloop. Hierdoor kunnen

3 3 apparaten zoals koeleenheden een constante ontwerp‚ow aannemen en goed functioneren, terwijl de ‚ow in de rest van het systeem kan variëren.

Wanneer de ‚ow door de verdamper in een koeleenheid afneemt, begint het gekoelde water overgekoeld te raken. Wanneer dat gebeurt, probeert de koeleenheid zijn koelcapaciteit te verminderen. Als de ‚ow ver genoeg of te snel daalt, kan de koeleenheid zijn belasting niet voldoende afvoeren en wordt die door de beveiliging van de koeleenheid uitgeschakeld, waarna een handmatige reset nodig is. Deze situatie komt regelmatig voor in grote installaties, met name wanneer 2 of meer koeleenheden parallel zijn geïnstalleerd en er geen primaire/secundaire pompen worden toegepast.

3.1.21 De VLT-oplossing

Het energieverbruik van de primaire kringloop kan aanzienlijk zijn, afhankelijk van de omvang van het systeem en van de primaire kringloop.

Een frequentieregelaar kan aan het primaire systeem worden toegevoegd in plaats van een smoorklep en/of het afdraaien van de pompwaaiers, waardoor de bedrijfskosten lager worden. De volgende 2 besturingsmethoden worden het vaakst toegepast:

Flowmeter

Omdat de gewenste ‚ow bekend en constant is, kan de pomp rechtstreeks worden geregeld via een ‚owmeter op de uitlaat van elke koeleenheid. Met behulp van de ingebouwde PI-regelaar handhaaft de frequentieregelaar altijd de juiste ‚ow en compenseert hij zelfs de veranderende weerstand in de primaire kringloopleiding bij het gefaseerd inen uitschakelen van koeleenheden en bijbehorende pompen.

Lokale bepaling toerental

De bediener verlaagt de uitgangsfrequentie totdat de ontwerp‚ow bereikt is.

Het gebruik van een frequentieregelaar om het pomptoerental te verlagen, lijkt op het afdraaien van de pompwaaier; het vergt echter geen enkele inspanning en het pomprendement blijft hoger. De inbedrijfsteller verlaagt het toerental van de pomp totdat de juiste ‚ow bereikt is en zet dit toerental vast. De pomp werkt bij elke inschakeling van de koeleenheid met dit toerental. Omdat de primaire kringloop geen regelkleppen of andere mechanismen bevat waardoor de systeemcurve kan veranderen en de variatie als gevolg van het gefaseerd inen uitschakelen van pompen en koeleenheden doorgaans gering is, blijft dit vaste toerental geschikt. Als het later tijdens de levensduur van het systeem nodig is om de ‚ow te verhogen, dan hoeft de frequentieregelaar enkel het pomptoerental te verhogen en hoeft er geen nieuwe pompwaaier te worden geïnstalleerd.

MG18C810

Productoverzicht

Design Guide

Flowmeter	Flowmeter
F	F

<![if ! IE]>

<![endif]>CHILLER

<![if ! IE]>

<![endif]>CHILLER

Frequency Frequency converter converter

Afbeelding 3.15 Primaire pompen

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB456.10

3 3

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

3.1.22 Secundaire pompen

Secundaire pompen in een watergekoeld systeem met primaire/secundaire pompen verdelen het gekoelde water over de belastingen van de primaire productiekringloop. Het systeem met primaire/secundaire pompen wordt gebruikt om de kringloopleidingen hydronisch van elkaar los te koppelen. In dat geval wordt de primaire pomp gebruikt om een constante

3 3 ‚ow in de koeleenheden te handhaven, terwijl de secundaire pompen de ‚ow kunnen variëren, meer kunnen regelen en energie kunnen besparen.

Als het concept met primaire/secundaire pompen niet wordt gebruikt bij het ontwerp van een variabel-volumesysteem, kan de koeleenheid zijn belasting niet goed afvoeren wanneer de ‚ow ver genoeg is afgenomen of te snel afneemt. De beveiliging voor een te lage verdampingstemperatuur van de koeleenheid schakelt de koeleenheid in dat geval uit, waarna een handmatige reset nodig is. Deze situatie komt regelmatig voor in grote installaties, met name wanneer 2 of meer koeleenheden parallel zijn geïnstalleerd.

3.1.23 De VLT-oplossing

Hoewel het systeem met primaire/secundaire pompen en 2-wegkleppen minder energie verbruikt en regelproblemen verlicht, worden de werkelijke energiebesparingen en het regelpotentieel gerealiseerd door het toevoegen van frequentieregelaars.

Wanneer de sensoren op de juiste plaats zijn geïnstalleerd, kunnen de pompen dankzij de frequentieregelaars hun toerental variëren en de systeemcurve volgen in plaats van de pompcurve.

Hierdoor wordt geen energie meer verspild en verdwijnt de meeste overdruk, waar 2-wegkleppen gevoelig voor zijn. Wanneer de bewaakte belastingen de gewenste waarde hebben bereikt, worden de 2-wegkleppen gesloten. Hierdoor neemt het drukverschil tussen de belasting en de 2-wegklep toe. Wanneer dit drukverschil begint toe te nemen, wordt de pomp afgeremd om de gewenste opvoerhoogte (ook wel de setpointwaarde genoemd) te handhaven. Deze setpointwaarde wordt berekend door de drukval van de belasting en de 2-wegklep onder ontwerpomstandigheden bij elkaar op te tellen.

LET OP

Bij gebruik van meerdere parallel werkende pompen moeten die allemaal hetzelfde toerental hebben om te zorgen voor een hogere energiebesparing, met een afzonderlijke frequentieregelaar voor elke pomp of met 1 frequentieregelaar die meerdere pompen parallel aandrijft.

				P	<![if ! IE]> <![endif]>130BB454.10
			Frequency		<![if ! IE]> <![endif]>130BB454.10
			converter
			3
<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER	<![if ! IE]> <![endif]>CHILLER	Frequency	3
		Frequency
		converter

Afbeelding 3.16 Secundaire pompen

MG18C810

Productoverzicht	Design Guide

3.2 Regelingsstructuren

Selecteer [0] Open loop (Geen terugk.) of [1] Closed loop (Met terugk.) in parameter 1-00 Configuratiemodus.

3.2.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling

Reference handling Remote reference

Auto mode

Hand mode

Local reference scaled to Hz

LCP Hand on, o and auto on keys

P 4-14 Motor speed

high limit [Hz]

Remote

Reference

Local

P 4-12 Motor speed low limit [Hz]

P 3-4* Ramp 1

P 3-5* Ramp 2

Ramp

100%	<![if ! IE]> <![endif]>130BB892.10
100%
0%	To motor
	control


100%


-100%				P 4-10
				P 4-10
				Motor speed
				direction

Afbeelding 3.17 Regeling zonder terugkoppeling

Bij de getoonde con€guratie in Afbeelding 3.17 is parameter 1-00 Configuratiemodus ingesteld op [0] Open loop (Geen terugk.). De totale referentie van het referentiebeheersysteem of de lokale referentie loopt via de aan-/ uitloopbegrenzing en snelheidsbegrenzing voordat die naar de motorregeling wordt gestuurd. De uitgang vanaf de motorregeling wordt vervolgens begrensd door de maximumfrequentie.

3.2.2 PM/EC+-motorbesturing

Het EC+-concept van Danfoss biedt de mogelijkheid om hoogefficiënte PM-motoren (permanentmagneetmotoren) in standaard behuizingsgroottes volgens IEC te besturen met frequentieregelaars van Danfoss.

De inbedrijfstellingsprocedure is vergelijkbaar met de bestaande procedure voor asynchrone (inductie-) motoren met gebruikmaking van het Danfoss PM-besturingsprincipe VVC+.

Voordelen voor de klant:

•Onafhankelijk van de motortechnologie (permanentmagneetmotor of inductiemotor)

•Installatie en bediening zoals bij inductiemotoren

•Merkonafhankelijke keuze ten aanzien van systeemcomponenten (zoals motoren)

•Het beste systeemrendement door het selecteren van de beste componenten

•Geschikt voor het aanpassen van bestaande installaties

•Vermogensbereik: 45 kW (60 pk) (200 V), 0,37-90 kW (0,5-121 pk) (400 V), 90 kW (121 pk) (600 V) voor inductiemotoren en 0,37-22 kW (0,5-30 pk) (400 V) voor PM-motoren.

Huidige beperkingen voor PM-motoren:

•Op dit moment enkel ondersteuning tot 22 kW (30 pk).

•LC-€lters worden niet ondersteund in combinatie met PM-motoren.

•Het algoritme voor kinetische backup wordt niet ondersteund voor PM-motoren.

•Biedt alleen ondersteuning voor een volledige AMA, waarbij de statorweerstand Rs in het systeem wordt bepaald.

•Geen blokkeringsdetectie (ondersteund vanaf softwareversie 2.80).

3.2.3Lokale (Hand On) en externe (Auto On) besturing

De frequentieregelaar kan handmatig worden bestuurd via het lokale bedieningspaneel (LCP) of extern worden bestuurd via analoge/digitale ingangen of een seriële bus. Als dit wordt toegestaan in parameter 0-40 [Hand on]-toets op LCP, parameter 0-44 [Off/Reset]-toets LCP en

parameter 0-42 [Auto on]-toets op LCP, is het mogelijk om de frequentieregelaar te starten en te stoppen door te drukken op [Hand On] en [O‰/Reset] op het LCP. Alarmen kunnen worden gereset via de [O‰/Reset]-toets.

3 3

MG18C810

Productoverzicht

VLT® HVAC Basic Drive FC 101

			Hand	O	Auto	<![if ! IE]> <![endif]>130BB893.10
			On	Reset	On	<![if ! IE]> <![endif]>130BB893.10
			On	Reset	On

		Afbeelding 3.18 LCP-toetsen
3	3	Afbeelding 3.18 LCP-toetsen
3	3

De lokale referentie forceert de con€guratiemodus naar een regeling zonder terugkoppeling, ongeacht de instelling van parameter 1-00 Configuratiemodus.

Bij het uitschakelen wordt de lokale referentie hersteld.

3.2.4 Regelstructuur met terugkoppeling

De interne regelaar stelt de frequentieregelaar in staat om deel uit te maken van het te besturen systeem. De frequentieregelaar ontvangt een terugkoppelingssignaal van een sensor in het systeem. De frequentieregelaar

vergelijkt de terugkoppeling met een referentiewaarde van een setpoint en bepaalt of en in hoeverre deze 2 signalen van elkaar verschillen. Vervolgens wordt het motortoerental aangepast om dit verschil op te he‰en.

Denk bijvoorbeeld aan een pomptoepassing waarbij het toerental van de pomp moet worden geregeld om te zorgen voor een constante statische druk in een leiding. De statische-drukwaarde wordt aan de frequentieregelaar doorgegeven als de setpointreferentie. Een statischedruksensor meet de actuele statische druk in de leiding en levert deze data in de vorm van een terugkoppelingssignaal terug aan de frequentieregelaar. Als het terugkoppelingssignaal hoger is dan de setpointreferentie, vertraagt de frequentieregelaar de pomp om de druk te verlagen. Omgekeerd geldt dat wanneer de leidingdruk lager is dan de setpointreferentie, de frequentieregelaar de pomp automatisch versnelt om de door de pomp geleverde druk te verhogen.

Reference	+	S

	_	PI

*[-1]

Feedback

7-30 PI Normal/Inverse

Control

Afbeelding 3.19 Regelstructuur met terugkoppeling

Hoewel de standaardwaarden voor de terugkoppelingsregelaar van de frequentieregelaar in veel gevallen aanvaardbare prestaties opleveren, kunt u de regeling van het systeem vaak optimaliseren door een aantal parameters aan te passen.

3.2.5 Terugkoppelingsconversie

In sommige toepassingen kan het nuttig zijn om het terugkoppelingssignaal te converteren. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van een druksignaal om een terugkoppeling van de ‚ow te leveren. Aangezien de vierkantswortel van druk evenredig is aan ‚ow, levert de vierkantswortel van het druksignaal een waarde op die evenredig is aan de ‚ow. Zie Afbeelding 3.20.

100%	<![if ! IE]> <![endif]>130BB894.11
100%
0%

Scale to		To motor
speed		control

100%
-100%	P 4-10
	P 4-10
	Motor speed
	direction

Ref.					<![if ! IE]> <![endif]>130BB895.10
signal
	Ref.+			PI
	P 20-01	-		PI
	P 20-01
Desired
Desired	FB conversion
ow	FB conversion		FB		P
			FB		P
				Flow	Flow
					Flow
	FB				P
	FB
	signal
			P

Afbeelding 3.20 Conversie van terugkoppelingssignalen

MG18C810

+ 104 hidden pages