Danfoss FC 101 Design guide [sv]
ENGINEERING TOMORROW
Design Guide
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
www.danfoss.se/vlt
Innehåll Design Guide
Innehåll
1 Inledning
1.1 Syftet med Design Guide
1.2 Dokument- och programversion
1.3 Säkerhetssymboler
1.4 Förkortningar
1.5 Ytterligare dokumentation
1.6 Denitioner
1.7 Eektfaktor
1.8 Överensstämmelse med föreskrifter
1.8.1 CE-märkning 10
1.8.2 Uppfyller UL 10
1.8.3 Uppfyller RCM-märkning 11
1.8.4 EAC 11
1.8.5 UkrSEPRO 11
2 Säkerhet
2.1 Behörig personal
2.2 Säkerhetsåtgärder
6
6
6
7
7
7
8
10
10
12
12
12
3 Produktöversikt
3.1 Fördelar
3.1.1 Varför använda frekvensomriktare för varvtalsreglering av äktar och pumpar? 14
3.1.2 Den största fördelen – minskad energiförbrukning 14
3.1.3 Exempel på minskad energiåtgång 14
3.1.4 Jämförelse av energibesparingar 15
3.1.5 Exempel med varierande öde under 1 år 16
3.1.6 Bättre kontroll 17
3.1.7 Stjärn-/deltastart eller mjukstartare krävs inte 17
3.1.8 Att använda en frekvensomriktare sparar pengar 17
3.1.9 Utan frekvensomriktare 18
3.1.10 Med frekvensomriktare 19
3.1.11 Tillämpningsexempel 20
3.1.12 Variabel luftvolym 20
3.1.13 Lösning med VLT 20
3.1.14 Konstant öde 21
3.1.15 Lösning med VLT 21
14
14
3.1.16 Kyltornsäkt 22
3.1.17 Lösning med VLT 22
3.1.18 Kondensatorpumpar 23
3.1.19 Lösning med VLT 23
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 1
Innehåll
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.20 Primärpumpar 24
3.1.21 Lösning med VLT 24
3.1.22 Sekundärpumpar 26
3.1.23 Lösning med VLT 26
3.2 Styrstrukturer
3.2.1 Styrstruktur utan återkoppling 27
3.2.2 PM/EC+ motorstyrning 27
3.2.3 Lokalstyrning (Hand On) och Fjärrstyrning (Auto On) 27
3.2.4 Styrstrukturer med återkoppling 28
3.2.5 Återkopplingskonvertering 28
3.2.6 Referenshantering 29
3.2.7 Justera frekvensomriktarens regulator med återkoppling 30
3.2.8 Manuell PI-justering 30
3.3 Omgivande miljöförhållanden
3.4 Allmänt om EMC
3.4.1 Allmänt om EMC-emission 36
3.4.2 Emissionskrav 38
3.4.3 Testresultat för EMC-emission 38
3.4.4 Allmänt om utstrålning av övertoner 40
3.4.5 Emissionskrav gällande övertoner 40
3.4.6 Övertoner, testresultat (emission) 40
27
30
36
3.4.7 Immunitetskrav 42
3.5 Galvanisk isolation (PELV)
3.6 Läckström till jord
3.7 Extrema driftförhållanden
3.7.1 Termiskt motorskydd (ETR) 44
3.7.2 Termistoringång 44
4 Välja och beställa
4.1 Typkod
4.2 Tillval och tillbehör
4.2.1 Lokal manöverpanel (LCP) 47
4.2.2 Montering av LCP i panelfronten 47
4.2.3 IP21/NEMA typ 1-kapslingssats 48
4.2.4 Jordningsplåt 49
4.3 Beställningsnummer
4.3.1 Tillval och tillbehör 50
4.3.2 Övertonslter 51
4.3.3 Externa RFI-lter 53
42
43
43
46
46
47
50
5 Installation
2 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
54
Innehåll Design Guide
5.1 Elektrisk installation
5.1.1 Nät och motoranslutning 56
5.1.2 Korrekt elektrisk installation enligt EMC 61
5.1.3 Styrplintar 63
6 Programmering
6.1 Inledning
6.2 Lokal manöverpanel (LCP)
6.3 Menyer
6.3.1 Statusmeny 65
6.3.2 Snabbmeny 65
6.3.3 Huvudmeny 79
6.4 Snabböverföring av parameterinställningar mellan era frekvensomriktare
6.5 Avläsning och programmering av indexerade parametrar
6.6 Initiering av fabriksinställningar
7 Installation och konguration av RS485
7.1 RS485
54
64
64
64
65
79
80
80
81
81
7.1.1 Översikt 81
7.1.2 Nätverks anslutning 81
7.1.3 Maskinvaruinstallation för frekvensomriktare 81
7.1.4 Parameterinställningar för Modbus-kommunikation 82
7.1.5 EMC -säkerhetsåtgärder 82
7.2 FC-protokoll
7.2.1 Översikt 83
7.2.2 FC med Modbus RTU 83
7.3 Parameterinställningar för att aktivera FC-protokollet
7.4 Grundstruktur för meddelanden inom FC-protokollet
7.4.1 Innehållet i ett tecken (en byte) 83
7.4.2 Telegramstruktur 83
7.4.3 Telegram längd (LGE) 84
7.4.4 Frekvensomriktarens adress (ADR) 84
7.4.5 Datakontrollbyte (BCC) 84
7.4.6 Datafältet 84
7.4.7 PKE-fältet 84
83
83
83
7.4.8 Parameternummer (PNU) 85
7.4.9 Index (IND) 85
7.4.10 Parametervärde (PWE) 85
7.4.11 Datatyper som stöds av frekvensomriktaren 86
7.4.12 Konvertering 86
7.4.13 Processord (PCD) 86
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 3
Innehåll
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
7.5 Exempel
7.5.1 Skriva ett parametervärde 86
7.5.2 Läsa ett parametervärde 87
7.6 Översikt över Modbus RTU
7.6.1 Inledning 87
7.6.2 Översikt 87
7.6.3 Frekvensomriktare med Modbus RTU 88
7.7 Nätverkskonguration
7.8 Grundstruktur för Modbus RTU-meddelanden
7.8.1 Inledning 88
7.8.2 Telegramstruktur för Modbus RTU 88
7.8.3 Start-/stoppfält 89
7.8.4 Adressfält 89
7.8.5 Funktionsfält 89
7.8.6 Datafält 89
7.8.7 Fältet CRC-kontroll 89
7.8.8 Adressering av spolregister 90
86
87
88
88
7.8.9 Åtkomst via PCD skriv/läs 91
7.8.10 Styra frekvensomriktaren 92
7.8.11 Funktionskoder som stöds av Modbus RTU 92
7.8.12 Undantagskoder i Modbus 92
7.9 Åtkomst till parametrar
7.9.1 Parameterhantering 93
7.9.2 Datalagring 93
7.9.3 IND (Index) 93
7.9.4 Textblock 93
7.9.5 Konverterings faktor 93
7.9.6 Parametervärden 93
7.10 Exempel
7.10.1 Läs spolstatus (01 hex) 94
7.10.2 Tvinga/skriv enskild spole (05 hex) 94
7.10.3 Tvinga/skriv era spolar (0F hex) 95
7.10.4 Läs inforegister (03 hex) 95
7.10.5 Förinställt enskilt register (06 hex) 96
93
94
7.10.6 Flera förinställda register (10 hex) 96
7.10.7 Läs/skriv era register (17 hex) 96
7.11 Danfoss FC-styrprol
7.11.1 Styrord enligt FC-prolen (8–10 protokoll = FC-prol) 97
7.11.2 Statusord enligt FC-prolen (STW) 99
7.11.3 Referensvärde för bussvarvtal 100
4 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
97
Innehåll Design Guide
8 Allmänna specikationer
8.1 Mekaniska dimensioner
8.1.1 Installation sida vid sida 101
8.1.2 Frekvensomriktarens mått 102
8.1.3 Fraktmått 105
8.1.4 Öppet montage 106
8.2 Specikationer för nätförsörjning
8.2.1 3 x 200–240 V AC 107
8.2.2 3 x 380–480 V AC 108
8.2.3 3 x 525–600 V AC 112
8.3 Säkringar och maximalbrytare
8.4 Allmänna tekniska data
8.4.1 Nätförsörjning (L1, L2, L3) 115
8.4.2 Motoreekt (U, V, W) 115
8.4.3 Kabellängd och ledararea 115
8.4.4 Digitala ingångar 116
8.4.5 Analoga ingångar 116
101
101
107
113
115
Index
8.4.6 Analog utgång 116
8.4.7 Digital utgång 117
8.4.8 Styrkort, RS485-seriell kommunikation 117
8.4.9 Styrkort, 24 V DC-utgång 117
8.4.10 Reläutgång 117
8.4.11 Styrkort, 10 V DC-utgång 118
8.4.12 Omgivande miljöförhållanden 118
8.5 dU/Dt
119
122
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 5
Inledning
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
1 Inledning
1.1 Syftet med Design Guide
Denna Design Guide är avsedd för projekt- och systemingenjörer, konstruktionsbyggare samt tillämpnings- och
produktspecialister. Den tekniska informationen ges för att
förstå frekvensomriktarens kapacitet för integrering i
motorstyrnings- och övervakningssystem. Även detaljer om
drift, kravspecikationer och systemrekommendationer
nns med. Information om frekvensomriktarens egenskaper
för ingångseekt, utgång för motorstyrning och
omgivande driftförhållande tillhandahålls.
Följande
Det nns även designinformation tillgänglig, som:
Genom att läsa den detaljerade produktinformation i
utformningsstadiet är det möjligt att utveckla ett väl
uttänkt system med optimal funktionalitet och
verkningsgrad.
VLT® är ett registrerat varumärke.
1.2
Den här handboken granskas och uppdateras regelbundet.
Alla förslag på förbättringar är välkomna.
nnas också beskrivet:
Säkerhetsfunktioner.
•
Felstatusövervakning.
•
Driftstatusrapportering.
•
Seriell kommunikationkapacitet.
•
Programmerbara alternativ och funktioner.
•
Platskrav.
•
Kablar.
•
Säkringar.
•
Styrkablar.
•
Enhetsstorlekar och vikt.
•
Övrig kritisk information nödvändigt för att
•
planera systemintegration.
Dokument- och programversion
Från och med programvaruversion 4.0x (produktionsvecka
33, 2017 och senare) är kylplattans kyläktsfunktion med
variabel hastighet implementerad i frekvensomriktare för
eektstorlekarna 22 kW (30 hk) 400 V IP20 och under, samt
för 18,5 kW (25 hk) 400 V IP54 och under. Funktionen
kräver programvaru- och maskinvaruuppdateringar och
inför begränsningar vad gäller bakåtkompatibilitet för
kapslingsstorlekarna H1–H5 och I2–I4. Se Tabell 1.2
angående begränsningarna.
Gammalt styrkort
Programvaru-
kompatibilitet
Gammal
programvara
(OSS-lversion 3.xx
och tidigare)
Ny programvara
(OSS-lversion 4.xx
och senare)
Maskinvaru-
kompatibilitet
Gammalt eektkort
(produktionsvecka
33, 2017 eller
tidigare)
Nytt eektkort
(produktionsvecka
34, 2017 eller
senare)
Tabell 1.2 Programvaru- och maskinvarukompatibilitet
(produktionsvecka
33, 2017 eller
tidigare)
Ja Nej
Nej Ja
Gammalt styrkort
(produktionsvecka
33, 2017 eller
tidigare)
Ja (endast program-
varuversion 3.xx och
tidigare)
Ja (MÅSTE
uppdatera
programvaran till
version 3.xx eller
tidigare, och äkten
körs kontinuerligt
vid full hastighet)
Nytt styrkort
(produktionsvecka
34, 2017 eller
senare)
Nytt styrkort
(produktionsvecka
34, 2017 eller
senare)
Ja (MÅSTE
uppdatera
programvara till
version 4.xx eller
senare)
Ja (endast program-
varuversion 4.xx och
senare)
Utgåva Anmärkningar Program-
version
MG18C8xx Uppdaterad med ny program- och
maskinvaruversion
Tabell 1.1 Dokument- och programversion
6 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
4,2x
Inledning Design Guide
1.3 Säkerhetssymboler
Följande symboler används i denna handbok:
VARNING
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till
dödsfall eller allvarliga personskador.
FÖRSIKTIGT
Indikerar en potentiellt farlig situation som kan leda till
mindre eller måttliga personskador. Symbolen kan även
användas för att uppmärksamma farligt handhavande.
OBS!
Indikerar viktig information, inklusive situationer som
kan leda till skador på utrustning eller egendom.
1.4 Förkortningar
°C
°F
A Ampere/AMP
AC Växelström
AMA Automatisk motoranpassning
AWG American Wire Gauge
DC Likström
EMC Elektromagnetisk kompatibilitet
ETR Elektronisk-termiskt relä
FC Frekvensomriktare
f
M,N
kg Kilogram
Hz Hertz
I
INV
I
LIM
I
M,N
I
VLT,MAX
I
VLT,N
kHz Kilohertz
LCP Lokal manöverpanel
m Meter
mA Milliampere
MCT Rörelsekontrollverktyg
mH Millihenry-induktans
min Minut
ms Millisekund
nF Nanofarad
Nm Newtonmeter
n
s
P
M,N
PCB Ytbehandlat kretskort
PELV Protective Extra Low Voltage
Regen Regenerativa plintar
Grader Celsius
Grader Fahrenheit
Nominell motorfrekvens
Nominell växelriktarutström
Strömbegränsning
Nominell motorström
Den maximala utströmmen
Den nominella utströmmen från frekvensomriktaren
Synkront motorvarvtal
Nominell motoreekt
varv/minut Varv per minut
s Sekund
T
LIM
U
M,N
V Volt
Tabell 1.3 Förkortningar
Momentgräns
Nominell motorspänning
1.5 Ytterligare dokumentation
Snabbinstallationsguiden för VLT® HVAC Basic
•
DriveFC 101 innehåller grundläggande
information om dimensioner, installation och
programmering.
Programmeringshandboken för VLT® HVAC Basic
•
DriveFC 101 innehåller information om programmering och fullständiga parameterbeskrivningar.
Programvaran DanfossVLT® Energy Box. Välj PC
•
Software Download (Hämta programvara) på
www.danfoss.com/en/service-and-support/
downloads/dds/vlt-energy-box/.
VLT® Energy Box Software kan användas för att
jämföra energiförbrukningen för
-pumpar som drivs av Danfoss frekvensomriktare
med alternativa ödesregleringsmetoder. Med det
här verktyget får du total kontroll över kostnader,
energiåtgång och återbetalning när du använder
frekvensomriktare från Danfoss på HVAC-äktar,
pumpar och kyltorn.
Danfoss tekniska dokumentation nns tillgänglig i
elektronisk form på CD-skivan som medföljer produkten,
eller i tryckt form på ditt lokala Danfoss-försäljningskontor.
MCT 10 Set-up Software-support
Hämta programvaran från www.danfoss.com/en/service-andsupport/downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/.
Under installationsprocessen av programmet anger du
koden 81463800 för att aktivera funktionaliteten för FC
101. Det behövs ingen licensnyckel för att använda FC 101funktionalitet.
Den senaste programvaran innehåller inte alltid de senaste
uppdateringarna för frekvensomriktaren. Kontakta din
lokala återförsäljare för de senaste uppdateringarna för
frekvensomriktaren (*.upd-ler), eller hämta uppdateringarna från www.danfoss.com/en/service-and-support/
downloads/dds/vlt-motion-control-tool-mct-10/#Overview.
HVAC-äktar och
1 1
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 7
Inledning
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
1.6 Denitioner
Startmoment
Frekvensomriktare
I
VLT, MAX
Den maximala utströmmen.
I
VLT,N
Den nominella utströmmen från frekvensomriktaren.
U
VLT, MAX
Den maximala utspänningen.
Ingång
Den anslutna motorn kan startas och stoppas med LCP och
de digitala insignalerna. Funktionerna är uppdelade i två
grupper och beskrivs i Tabell 1.4. Funktionerna i grupp 1
har högre prioritet än de i grupp 2.
Återställning, utrullningsstopp, återställning och
Grupp 1
Grupp 2
Tabell 1.4 Styrkommandon
Motor
f
JOG
Motorfrekvensen när jogg-funktionen är aktiverad (via
digitala plintar).
f
M
Motorfrekvensen.
f
MAX
Den maximala motorfrekvensen.
f
MIN
Den minimala motorfrekvensen.
f
M,N
Den nominella motorfrekvensen (märkskyltsdata).
I
M
Motorströmmen.
I
M,N
Den nominella motorströmmen (märkskyltsdata).
n
M,N
Nominellt motorvarvtal (märkskyltsdata).
P
M,N
Den nominella motoreekten (märkskyltsdata).
utrullningsstopp, snabbstopp, DC-broms, stopp
och [O].
Start, pulsstart, reversering, startreversering, jogg
och frys utfrekvens.
Bild 1.1 Startmoment
η
VLT
Frekvensomriktarens verkningsgrad denieras som förhållandet mellan utgående och ingående eekt.
Inaktivera start-kommando
Ett stoppkommando som tillhör grupp 1 av styrkommandon. Se Tabell 1.4.
Stoppkommando
Se Tabell 1.4.
Analog referens
En signal som skickas till de analoga ingångarna 53 eller
54. Det kan vara spänning eller ström.
Inström: 0–20 mA eller 4–20 mA
•
Spänningsingång: 0–10 V DC
•
Bussreferens
En signal överförd till seriell kommunikationsport (FCporten).
förinställd referens
En förinställd referens som har ett värde mellan -100 %
och +100 % av referensområdet. Val mellan 8 förinställda
referenser via de digitala plintarna.
Ref
MAX
Avgör sambandet mellan referensingången på 100 %
fullskalsvärde (normalt 10 V, 20 mA) och resulterande
U
M
Den momentana motorspänningen.
U
M,N
Den nominella motorspänningen (märkskyltsdata).
referens. Maximireferensvärdet som angetts i
parameter 3-03 Maximireferens.
Ref
MIN
Avgör sambandet mellan referensingången vid 0 % värde
(normalt 0 V, 0 mA, 4 mA) och resulterande referens.
Minimalt referensvärde anges i parameter 3-02 Minimire-
ferens.
8 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Inledning Design Guide
Analoga ingångar
De analoga ingångarna används för att styra olika
funktioner i frekvensomriktaren.
Det nns 2 typer av analoga ingångar:
Inström: 0–20 mA eller 4–20 mA
•
Spänningsingång: 0–10 V DC
•
Analoga utgångar
De analoga utgångarna kan leverera en signal på 0-20 mA,
4-20 mA eller en digital signal.
Automatisk motoranpassning, AMA
AMA-algoritmen beräknar de elektriska parametrarna för
den anslutna motorn när motorn är stoppad och
kompenserar för motståndet baserat på motorkabelns
längd.
Digitala ingångar
De digitala ingångarna kan användas för att styra olika
funktioner i frekvensomriktaren.
Digitala utgångar
Frekvensomriktaren har två halvledarutgångar som kan ge
en signal på 24 V DC (max. 40 mA).
Reläutgångar
Frekvensomriktaren har 2 programmerbara reläutgångar.
ETR
Elektronisk-termiskt relä är en beräkning av termisk
belastning baserad på aktuell belastning och tid. Dess syfte
är att göra en uppskattning av motortemperaturen.
Initiering
Om initiering utförs (parameter 14-22 Driftläge) återställs
frekvensomriktarens programmerbara parametrar till fabriksinställningarna.
Parameter 14-22 Driftläge initierar inte kommunikationsparametrar, fellogg eller re mode-logg.
Intermittent driftcykel
En intermittent driftcykel avser en serie driftcykler. Varje
cykel består av en period med belastning och en period
utan belastning. Driften kan vara endera periodisk eller
icke-periodisk.
LCP
Den lokala manöverpanelen (LCP) utgör ett komplett
gränssnitt för manövrering och programmering av frekvensomriktaren. Knappsatsen är borttagningsbar på IP20enheter och fasta på IP54-enheter. Den kan monteras upp
till 3 meter (9,8 ft) från frekvensomriktaren, t.ex. i en
frontpanel med hjälp av monteringssatsen (tillval).
Lsb
Den minst betydelsefulla biten.
MCM
Står för Mille Circular Mil, en amerikansk måttenhet för
ledararea. 1 MCM = 0,5067 mm2.
Msb
Den mest betydelsefulla biten.
Online-/oineparametrar
Ändringar till onlineparametrar aktiveras omedelbart efter
det att datavärdet ändrats. Tryck på [OK] för att aktivera
oineparametrar.
PI-regulator
PI-regulatorn upprätthåller önskat varvtal, tryck, temperatur
osv. genom att justera utfrekvensen så att den matchar
den varierande belastningen.
RCD
Jordfelsbrytare.
Meny
Parameterinställningarna kan sparas i två menyer. Växla
mellan de två parametermenyerna och redigera en meny
medan en annan är aktiv.
Eftersläpningskompensation
Frekvensomriktaren kompenserar eftersläpningen med ett
frekvenstillskott som följer den uppmätta motorbelastningen vilket håller motorvarvtalet närmast konstant.
Smart Logic Control (SLC)
SLC är en serie användardenierade åtgärder som utförs
när tillhörande användardenierade händelser utvärderas
som sanna av SLC.
Termistor
Ett temperaturberoende motstånd som placeras där
temperaturen ska övervakas (frekvensomriktare eller
motor).
Tripp
Ett tillstånd som uppstår vid felsituationer, till exempel när
frekvensomriktaren utsätts för överhettning eller när
frekvensomriktaren skyddar motorn, processen eller
mekanismen. Omstart förhindras tills orsaken till felet har
försvunnit och trippläget annulleras genom återställning
eller genom att den programmeras för automatisk
återställning. Trippfunktionen får inte användas för personsäkerhet.
Tripplås
Ett läge som uppstår vid felsituationer när frekvensomriktaren skyddar sig själv, och som kräver fysiska ingrepp,
exempelvis om frekvensomriktaren utsatts för kortslutning
vid utgången. En låst tripp kan bara annulleras genom att
slå av huvudströmmen, eliminera felorsaken och ansluta
frekvensomriktare på nytt. Omstart förhindras tills
trippläget annulleras genom återställning eller genom att
den programmeras för automatisk återställning. Använd
inte fastlåst tripp för personlig säkerhet.
VT-kurva
Variabel momentkurva används för pumpar och äktar.
1 1
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 9
Inledning
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
11
+
VVC
Jämfört med standardstyrning, som bygger på spännings-/
Försäkran om överensstämmelse nns tillgänglig på
begäran.
frekvensförhållande, ger Voltage Vector Control (VVC+)
bättre dynamik och stabilitet både vid ändringar i varvtals-
1.8.1.1 Lågspänningsdirektivet
referens och i relation till belastningsmomentet.
1.7 Eektfaktor
Eektfaktorn
belastar nätförsörjningen. Eekfaktorn är förhållandet
mellan I1 och I
total RMS -spänning inklusive övertonsströmmar. Ju lägre
eektfaktor, desto högre I
indikerar i vilken grad frekvensomriktare
, där I1 är grundsspänning, och I
RMS
vid samma kW-eekt.
RMS
RMS
är
Lågspänningsdirektivet omfattar all elektrisk utrustning
avsedd för 50–1000 V AC och 75–1600 V DC.
Målet med direktivet är att säkerställa personlig säkerhet
och att undvika skador på egendom vid drift av elektrisk
utrustning som installeras och underhålls korrekt, och som
används som avsetts.
1.8.1.2 EMC-direktivet
Effektfaktor =
Eektfaktorn för 3-fasnät:
Effekt faktor =
= I
2
1
I
RMS
En hög eektfaktor innebär att övertonsströmmarna är
låga.
Frekvensomriktarnas inbyggda likströmsspolar ger en hög
eektfaktor vilket minimerar belastningen på nätet.
Överensstämmelse med föreskrifter
1.8
Frekvensomriktare är konstruerade i överensstämmelse
med de direktiv som beskrivs i detta avsnitt.
3 × U × I1× cosϕ
I1 × cosϕ1
I
2
+ I
5
2
7
+ I
3 × U × I
=
RMS
+ . . + I
RMS
I
1
eftersomcosϕ1 = 1
I
RMS
2
n
Syftet med EMC-direktivet (elektromagnetisk kompatibilitet)
är att reducera elektromagnetisk störning och förbättra
immuniteten hos elektrisk utrustning och installationer. Det
grundläggande skyddskravet i EMC-direktivet 2014/30/EG
anger att enheter som genererar elektromagnetiska
störningar (EMI), eller vars drift kan påverkas av EMI, måste
vara konstruerade för att begränsa generering av elektromagnetiska störningar och ska ha en lämplig
immunitetsklass för EMI när de installeras korrekt,
underhålls och används som avsett.
Elektrisk utrustning som används fristående eller som en
del av ett system måste vara CE-märkta. System måste inte
vara CE-märkta, men måste uppfylla EMC-direktivets
grundläggande skyddskrav.
1.8.1 CE-märkning
CE-märket (Conformité Européenne) anger att produkttillverkaren följer alla gällande EU-direktiv. De EU-direktiv som
gäller för utformning och tillverkning av frekvensomriktare
nns i Tabell 1.5.
OBS!
CE-märkningen avser inte produktens kvalitet.
Märkningen ger inte heller någon information om
produktens tekniska specikationer.
OBS!
Frekvensomriktare som har en inbyggd säkerhetsfunktion måste uppfylla kraven i maskindirektivet.
EU-direktiv Version
Lågspänningsdirektivet 2014/35/EU
EMC-direktivet 2014/30/EU
ErP-direktivet
Tabell 1.5 EU-direktiv som gäller frekvensomriktare
1.8.1.3 ErP-direktivet
ErP-direktivet är det europeiska ekodesigndirektivet för
energirelaterade produkter. Direktivet anger
ekodesignkraven för energirelaterade produkter, inklusive
frekvensomriktare. Direktivets mål är att öka energieekti-
viteten och miljöskyddet och samtidigt öka säkerheten
kring strömförsörjning. Miljöpåverkan av energirelaterade
produkter inkluderar energiförbrukningen under hela
produktens livscykel.
1.8.2 Uppfyller UL
UL-listad
Bild 1.2 UL
OBS!
IP54-enheter är inte UL-certierade.
Frekvensomriktaren uppfyller kraven i UL 508C. Mer
information nns i avsnittet Termiskt motorskydd i Design
Guide för den specika produkten.
10 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
089
Inledning Design Guide
1.8.3 Uppfyller RCM-märkning
Bild 1.3 RCM-märkning
RCM-märkningen indikerar överensstämmelse med
gällande tekniska standarder för elektromagnetisk kompatibilitet (EMC). En RCM-märkning krävs för elektriska och
elektroniska enheter på marknaden i Australien och på Nya
Zeeland. RCM-märkningens regelverk berör ledningsburen
och luftburen emission. För frekvensomriktare gäller
emissionsgränserna som anges i SS-EN/IEC 61800-3. En
försäkran om överensstämmelse kan tillhandahållas på
begäran.
1.8.4 EAC
Bild 1.4 EAC-märkning
1 1
Märkningen EurAsian Conformity (EAC) indikerar att
produkten uppfyller alla krav och tekniska föreskrifter som
gäller för produkten enligt den eurasiska tullunionen, som
utgörs av medlemsstaterna i den eurasiska ekonomiska
unionen.
EAC-logotypen måste nnas både på produktens och
förpackningens etikett. Alla produkter som används inom
EAC-området måste köpas från Danfoss inom EAC-området.
1.8.5 UkrSEPRO
Bild 1.5 UkrSEPRO
UKrSEPRO-certikatet säkerställer kvalitet och säkerhet
båda på produkter och tjänster samt tillverkningsstabilitet
enligt ukrainska standarder. UkrSepro-certikatet krävs för
tullklarering för alla produkter som importeras till och
exporteras från Ukraina.
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 11
Säkerhet
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2 Säkerhet
22
2.1 Behörig personal
Korrekt och säker transport, lagring, installation, drift och
underhåll krävs för problemfri och säker drift av frekvensomriktaren. Endast behörig personal får installera och
använda denna utrustning.
Behörig personal
med behörighet att installera, driftsätta och underhålla
utrustning, system och kretsar i enlighet med gällande
lagar och bestämmelser. Personalen måste dessutom vara
införstådd med de instruktioner och säkerhetsåtgärder som
beskrivs i den här handboken.
denieras som utbildade medarbetare
2.2 Säkerhetsåtgärder
VARNING
HÖG SPÄNNING
Frekvensomriktare innehåller hög spänning när de är
anslutna till växelströmsnätet, likströmsförsörjning eller
lastdelning. Om installation, driftsättning och underhåll
inte utförs av behörig personal kan det leda till dödsfall
eller allvarliga personskador.
Endast behörig personal får utföra installation,
•
driftsättning och underhåll.
Innan underhålls- eller reparationsarbete utförs
•
ska ett lämpligt verktyg för att mäta spänning
användas för att säkerställa att ingen spänning
föreligger i frekvensomriktaren.
VARNING
OAVSIKTLIG START
När frekvensomriktaren är ansluten till växelströmsnät,
DC-försörjning eller lastdelning kan motorn starta när
som helst. Oavsiktlig start vid programmering, underhåll
eller reparationsarbete kan leda till dödsfall, allvarliga
personskador eller materiella skador. Motorn kan starta
med hjälp av en extern brytare, ett seriellt fältbusskommando, en ingångsreferenssignal från LCP:n eller
LOP, via ärrstyrning med MCT 10 Set-up Software eller
efter ett uppklarat feltillstånd.
Så här förhindrar du oavsiktlig motorstart:
Tryck på [O/Reset] på LCP:n innan du
•
programmerar parametrar.
Koppla bort frekvensomriktaren från nätet.
•
Frekvensomriktaren, motorn och all annan
•
elektrisk utrustning måste vara driftklara när
frekvensomriktaren ansluts till växelströmsnät,
DC-försörjning eller lastdelning.
VARNING
URLADDNINGSTID
Frekvensomriktaren har DC-busskondensatorer som kan
behålla sin spänning även när nätspänningen kopplats
från. Hög spänning kan nnas kvar även om varningslamporna är släckta. Om du inte väntar den angivna
tiden efter att strömmen bryts innan underhålls- eller
reparationsarbete utförs, kan det leda till dödsfall eller
allvarliga personskador.
Stanna motorn.
•
Koppla från växelströmsnät och externa DC-
•
bussförsörjningar, inklusive reservbatterier, UPS
och DC-bussanslutningar till andra frekvensomriktare.
Koppla från eller lås PM-motorn.
•
Vänta tills kondensatorerna laddats ur.
•
Information om väntetider nns i Tabell 2.1
Innan underhålls- eller reparationsarbete utförs
•
ska ett lämpligt verktyg för att mäta spänning
användas för att säkerställa att kondensatorerna
är helt urladdade.
Spänning [V] Eektområde [kW (hk)] Minsta väntetid
(minuter)
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
Tabell 2.1 Urladdningstid
VARNING
VARNING FÖR LÄCKSTRÖM
Läckström överstiger 3,5 mA. Om frekvensomriktaren
inte jordas korrekt kan det leda till dödsfall eller
allvarliga personskador.
En behörig elinstallatör måste säkerställa att
•
utrustningen är korrekt jordad.
12 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Säkerhet Design Guide
VARNING
FARLIG UTRUSTNING
Kontakt med roterande axlar och elektrisk utrustning kan
leda till dödsfall eller allvarliga personskador.
Säkerställ att endast utbildad och behörig
•
personal utför installation, driftsättning och
underhåll.
Kontrollera att elektriskt arbete följer gällande
•
nationella och lokala elsäkerhetsföreskrifter.
Följ procedurerna i denna handbok.
•
FÖRSIKTIGT
RISK FÖR INTERNT FEL
Om frekvensomriktaren inte stängs av på rätt sätt kan
ett internt fel leda till dödsfall eller allvarliga
personskador.
Innan du kopplar på strömmen ska du
•
säkerställa att alla skyddskåpor sitter på plats
och är säkrade.
2 2
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 13
120
100
80
60
40
20
0
20 40 60 80 100 120 140 160 180
120
100
80
60
40
20
0 20 40 60 80 100 120 140 160 180
Volume %
Volume %
INPUT POWER % PRESSURE %
SYSTEM CURVE
FAN CURVE
A
B
C
130BA781.11
ENERGY
CONSUMED
Produktöversikt
3 Produktöversikt
3.1 Fördelar
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
33
3.1.1 Varför använda frekvensomriktare för
varvtalsreglering av äktar och
pumpar?
Frekvensomriktaren utnyttjar det faktum att centrifugal-
äktar och -pumpar följer proportionalitetskurvorna för
centrifugaläktar och -pumpar. Mer information nns i
kapitel 3.1.3 Exempel på minskad energiåtgång.
3.1.2 Den största fördelen – minskad
energiförbrukning
Energibesparingen är den mest självklara fördelen med att
använda sig av frekvensomriktare för varvtalsreglering av
äktar och pumpar.
I jämförelse med andra tillgängliga tekniker och system för
varvtalsreglering av äktar och pumpar är metoden med
frekvensomriktare den optimala ur energisynpunkt.
Bild 3.1 Fläktkurvorna (A, B och C) för reducerade
äktvolymer.
Bild 3.2 Energibesparingar med frekvensomriktarlösning
När en frekvensomriktare används för att minska äktkapaciteten till 60 % kan energibesparingar på mer än 50 %
uppnås i vanliga tillämpningar.
3.1.3 Exempel på minskad energiåtgång
Flödet kan ändras genom reglering av varv per minut, som
visas i Bild 3.3. Genom att reducera varvtalet med endast
20 % av det nominella varvtalet reduceras även ödet med
20 %. Detta visar att ödet är linjärt i förhållande till
varvtalet. Den elektriska energiförbrukningen minskar
däremot med 50 %.
Om vi t.ex. tänker oss en anläggning där 100 % öde
behövs endast några få dagar om året och där det räcker
med mindre än 80 % öde under resten av året, kan man
uppnå en minskning av energiåtgången på mer än 50 %.
14 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
130BA782.10
Discharge
damper
Less energy savings
IGV
Costlier installation
Maximum energy savings
Produktöversikt Design Guide
Bild 3.3 beskriver påverkan av öde, tryck och eektför-
brukningen på antal varv/minut.
Bild 3.3 Proportionalitetskurvor
3.1.4 Jämförelse av energibesparingar
Danfoss frekvensomriktarlösningen ger stora besparingar
jämfört med traditionella energibesparningslösningar som
urladdningsspjäll och inloppsledskenor (IGV). Detta beror
på att frekvensomriktaren kan styra äkthastigheten enligt
systemets termiska belastning och att frekvensomriktaren
har en inbyggd funktion som tillåter att frekvensomriktaren
kan fungera som ett BMS (Building Management System).
Bild 3.3 illustrerar de typiska energibesparingar som kan
uppnås med hjälp av tre välkända lösningar när
äktvolymen reduceras till exempelvis 60 %.
Diagrammet visar att besparingar på 50 % kan uppnås i
vanliga tillämpningar.
3 3
Q
n
1
Flöde:
Tryck:
Effekt:
Q = Flöde P = Eekt
Q1 = Nominellt öde P1 = Nominell eekt
Q2 = Reducerat öde P2 = Reducerad eekt
H = Tryck n = varvtalsreglering
H1 = Nominellt tryck n1 = Nominellt varvtal
H2 = Reducerat tryck n2 = Reducerat varvtal
Tabell 3.1 Proportionalitetslagarna
1
=
Q
n
2
2
H
1
=
H
2
P
1
=
P
2
2
n
1
n
2
3
n
1
n
2
Bild 3.4 Tre vanliga energisbesparingssystem
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 15
500
[h]
t
1000
1500
2000
200100 300
[m
3
/h]
400
Q
175HA210.11
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
33
Bild 3.5 Minskad energiåtgång
Urladdningsspjäll reducerar eektförbrukningen. Inloppsledskenor ger en reducering på 40 % men är dyra att
installera. Danfoss-frekvensomriktarlösning minskar energiförbrukningen med mer än 50 % och är lätt att installera.
Det minskar även bullret, den mekaniska stressen och
slitaget, och ökar tillämpnings livslängd.
3.1.5 Exempel med varierande öde under
1 år
Exemplet är beräknat på pumpegenskaper hämtade från
ett pumpdatablad.
Resultatet visar energibesparingar på mer än 50 % vid den
antagna ödesfördelningen över ett år. Återbetalningstiden
för investeringen beror på priset per kWh och på
inköpspriset för frekvensomriktaren. I detta exempel är den
kortare än ett år jämfört med strypreglering och drift med
fast varvtal.
Bild 3.7 Energi
m3/
Fördelning Ventilreglering
h
%
A1 - B
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
Timm
100 8760 – 275,064 – 26,801
Eekt
ar
Förbruk-
1
ning
kWh A1 - C
Frekvensomriktarreg-
lering
1
Förbruk-
ning
kWh
Eekt
Minskad energiåtgång
P
= P
axel
ut
Bild 3.6 Flödesfördelning över 1 år
16 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Tabell 3.2 Resultat
Full load
% Full-load current
& speed
500
100
0
0 12,5 25 37,5 50Hz
200
300
400
600
700
800
4
3
2
1
175HA227.10
Produktöversikt Design Guide
3.1.6 Bättre kontroll
Med frekvensomriktare fås en bättre reglering av öde eller
tryck i en anläggning.
En frekvensomriktare kan ändra äktens eller pumpens
varvtal, vilket ger en steglös reglering av öde och tryck.
Dessutom kan du med frekvensomriktaren snabbt anpassa
äktens eller pumpens varvtal till förändrade ödes- eller
tryckbehov i systemet.
Enkel styrning av processer (öde, nivå eller tryck) med
hjälp av den inbyggda PID-styrningen.
3.1.7 Stjärn-/deltastart eller mjukstartare
krävs inte
För start av relativt stora motorer är det i många länder
nödvändigt att använda utrustning som begränsar
startströmmen. I traditionella system används normalt
stjärn-/deltastartare eller mjukstartare. Denna typ av
motorstartare behövs inte när frekvensomriktare används.
Som Bild 3.8 visar förbrukar frekvensomriktaren inte högre
ström än den nominella strömmen.
3.1.8 Att använda en frekvensomriktare
sparar pengar
Exemplet i kapitel 3.1.9 Utan frekvensomriktare visar att
frekvensomriktaren ersätter annan utrustning. Det går att
beräkna installationskostnaden för de två olika anläggningarna. I exemplet kan de båda anläggningarna
upprättas till ungefär samma kostnad.
Använd VLT® Energy Box-programvaran som presenterades
i kapitel 1.5 Ytterligare dokumentation för att beräkna
besparingar som uppnås genom att använda en frekvensomriktare.
3 3
1
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
2 Y/D-startare
3 Mjukstartare
4 Direktstart vid nätspänning
Bild 3.8 Startström
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 17
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.9 Utan frekvensomriktare
33
D.D.C. Direkt digitalstyrning
C.T.S. Energihanteringssystem
V.A.V. Variabel luftvolym
Givare P Tryck
Givare T Temperatur
Bild 3.9 Traditionellt äktsystem
18 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Produktöversikt Design Guide
3.1.10 Med frekvensomriktare
3 3
D.D.C. Direkt digitalstyrning
C.T.S. Energihanteringssystem
V.A.V. Variabel luftvolym
Givare P Tryck
Givare T Temperatur
Bild 3.10 Fläktsystem som styrs av frekvensomriktare
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 19
Frequency
converter
Frequency
converter
D1
D2
D3
Cooling coil
Heating coil
Filter
Pressure
signal
Supply fan
VAV boxes
Flow
Flow
Pressure
transmitter
Return fan
3
3
T
130BB455.10
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.11 Tillämpningsexempel
I följande avsnitt hittar du vanliga exempel på HVAC-tillämpningar.
3.1.12 Variabel luftvolym
33
System med variabel luftvolym eller VAV används för att styra både ventilationen och temperaturen för att uppfylla kraven
för en byggnad. Centrala VAV-system anses vara mest energieektivt för luftkonditionering av en byggnad. System med
variabel luftvolym (VAV, Variable Air Volume) används för att styra såväl ventilation som temperatur i en byggnad.
För luftkonditionering av en byggnad anses centralventilation vara mer energieektivt än ett distribuerat system, eftersom
mycket högre verkningsgrad kan uppnås då man använder ett fåtal stora äktar och kylare i stället för ett stort antal mindre
enheter fördelade över byggnaden. Besparingarna märks också i form av minskade underhållsbehov.
3.1.13 Lösning med VLT
Strypänsar och spjäll arbetar för att hålla ett konstant tryck i lufttrummorna. När en VLT-frekvensomriktare används blir
anläggningen både enklare och mer energisnål. I stället för att reglera trycket genom strypning eller genom sänkning av
äktverkningsgraden, anpassar VLT-frekvensomriktaren äktens varvtal till systemets tryck- och ödesbehov.
Centrifugalenheter, som t.ex. äktar, lyder under anitetslagarna. Det innebär att när en äkts varvtal sänks, minskar både
tryck och öde. Därmed minskar även deras eektförbrukning avsevärt.
PI-regulatorn i VLT® HVAC Basic DriveFC 101 kan användas för att eliminera behovet av ytterligare regulatorer.
Bild 3.11 Variabel luftvolym
20 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Frequency
converter
Frequency
converter
Pressure
signal
Cooling coil
Heating coil
D1
D2
D3
Filter
Pressure
transmitter
Supply fan
Return fan
Temperature
signal
Temperature
transmitter
130BB451.10
Produktöversikt Design Guide
3.1.14 Konstant öde
System med CAV, eller konstant öde, är centralventilationssystem som vanligen används för att tillgodose minimibehovet
av tempererad friskluft i större lokaler, hallar med mera. Konstantvolymsystem är föregångare till system med variabel
luftvolym och därför träar man ibland också på dem i äldre oentliga byggnader med erzonsventilation. I de här
systemen förvärms friskluften i luftbehandlingsenheter (AHU, Air Handling Units) försedda med värmeslinga. Luftbehandlingsenheter används också i luftkonditioneringssystem och är då också försedda med kylslinga. Fläktspolenheter används
ofta för att få uppvärmning och kylning i de olika zonerna att fungera bättre.
3.1.15 Lösning med VLT
Med VLT-frekvensomriktare kan betydande energibesparingar uppnås utan att kontrollen över klimatet i byggnaden
påverkas nämnvärt. En temperaturgivare eller en CO2 -givare kan användas för att ge återkopplingssignal till frekvensomriktarna. Oavsett om det är inomhustemperaturen, luftkvaliteten eller båda delarna som ska upprätthållas, kan regleringen av
ett konstantvolymsystem baseras på de verkliga förhållandena i byggnaden. När antalet personer som uppehåller sig i den
klimatreglerade zonen minskar, sjunker behovet av friskluft. CO2-givaren registrerar lägre nivåer och minskar äktarnas
hastighet. Frånluftäkten regleras mot ett statiskt tryckbörvärde eller mot en förinställd skillnad mellan till- och frånluft-
öden.
I temperaturreglerade byggnader och särskilt i luftkonditionerade byggnader, varierar kylbehovet med utomhustemperatur
och antal personer som uppehåller sig i den reglerade zonen. När temperaturen sjunker under börvärdet kan tilluftäkten
minska sitt varvtal. Frånluftäktens varvtal regleras mot ett statiskt tryckbörvärde. Genom minskning av luftödet minskas
behovet av energi för uppvärmning eller kylning, vilket ytterligare sänker driftkostnaderna.
Flera av funktionerna i Danfoss HVAC särskilt anpassade frekvensomriktare kan utnyttjas för att ge ett bentligt CAV-system
bättre prestanda. Ett problem som kan uppstå vid reglering av ventilationssystem är dålig luftkvalitet. Därför medger
systemet programmering av en minimifrekvens som aldrig får underskridas oavsett värdet på återkopplings- eller referenssignalen. Frekvensomriktaren har dessutom en PI-regulator. Detta möjliggör övervakning av både temperatur och luftkvalitet.
Även om temperaturvillkoret är uppfyllt levererar frekvensomriktaren friskluft tills luftkvalitetsgivaren signalerar OK.
Regulatorn kan övervaka och jämföra två återkopplingssignaler och utifrån dessa styra frånluftäkten, genom att dessutom
upprätthålla en bestämd skillnad mellan öden i till- och frånluftkanalen.
3 3
Bild 3.12 Konstant öde
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 21
Frequency
converter
Water Inlet
Water Outlet
CHILLER
Temperature
Sensor
BASIN
Conderser
Water pump
Supply
130BB453.10
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.16 Kyltornsäkt
Kyltornsäktar används för att kyla kondensorkylvattnet i vattenkylda system. Vattenkylda system är det eektivaste sättet
att få fram kylt vatten. Sådana system är upp till 20 % eektivare än luftkylda system. Beroende på klimatet, är kyltorn ofta
det mest energieektiva sättet att kyla kondensatorvattnet från kylaren.
De kyler kondensatorvattnet med hjälp av förångning.
33
Kyltornet är försett med en ytförstorande fyllkropp och över denna sprutas kondensatorvattnet ut. Kyltornsäkten blåser luft
genom fyllkroppen och det strömmande vattnet, varvid en del av vattnet förångas. Förångningsvärmen tas från den del av
vattnet som inte förångas, varvid temperaturen sjunker. Det kylda vattnet samlas upp i kyltornsbassängen och pumpas
tillbaka till kylaren och cykeln upprepas.
3.1.17 Lösning med VLT
Med VLT-frekvensomriktare kan kyltornsäktarna varvtalsregleras så att önskad kylvattentemperatur upprätthålls. Frekvensomriktaren kan också användas för att slå på och av äkten vid behov.
Flera av funktionerna i Danfoss HVAC särskilt anpassade frekvensomriktare kan utnyttjas för att ge ett bentligt CAV-system
bättre prestanda. Under ett visst varvtal har kyltornsäkten endast obetydlig inverkan på kylningsförloppet. Om en växellåda
dessutom används tillsammans med VLT-frekvensstyrningen för kyltornsäkten, kan ett minimivarvtal av 40-50 % erfordras.
Det är därför möjligt att programmera en minimifrekvens så att denna minimifrekvens aldrig underskrids, även om värdena
för återkopplings- eller varvtalsreferenssignalen åberopar lägre varvtal.
En annan standardfunktion är möjligheten att programmera frekvensomriktaren att gå till ”viloläge” och stoppa äkten helt
tills ett högre varvtal krävs. Dessutom har vissa kyltornsäktar problem med oönskade frekvenser som kan orsaka
vibrationer. Det är enkelt att undvika dessa frekvenser genom att programmera frekvensomriktaren för förbikoppling av
frekvensområden.
Bild 3.13 Kyltornsäkt
22 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Frequency
converter
Water
Inlet
Water
Outlet
BASIN
Flow or pressure sensor
Condenser
Water pump
Throttling
valve
Supply
CHILLER
130BB452.10
Produktöversikt Design Guide
3.1.18 Kondensatorpumpar
Kondensatorpumpar används främst för att upprätthålla vattencirkulationen genom kondensordelen i vattenkylda kylare och
genom det tillhörande kyltornet. Kondensvattnet upptar värmen från kylarens kondensor och avger det till atmosfären i
kyltornet. System av denna typ är upp till 20 % eektivare än system där kylaren direktkyls med luft.
3.1.19 Lösning med VLT
Det går att använda frekvensomriktare till kondensatorpumpar, istället för att balansera pumparna med en strypventil eller
trimning av impellern.
Med en frekvensomriktare istället för en strypventil sparar man enkelt den energi som annars skulle ha gått förlorad i
strypventilen. Det kan röra sig om besparingar på 15-20 % eller mer. Det går inte att återställa trimning av pumpens
impeller. Om förhållandena ändras och det krävs ett högre
öde, måste alltså impellern bytas ut.
3 3
Bild 3.14 Kondensatorpumpar
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 23
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.20 Primärpumpar
Primärpumpar i tvåkretssystem kan användas för att upprätthålla ett konstant öde genom enheter som är svåra att reglera
eller inte fungerar tillfredsställande då de utsätts för ett varierande öde. Med primär-/sekundärpumpteknik är processen
uppdelad i en primär produktionsslinga och en sekundär distributionsslinga. Därigenom blir det möjligt att låta kylare och
33
andra enheter som kan vara ödeskänsliga att arbeta vid ett konstant, optimalt öde, medan ödet i resten av systemet kan
få variera.
När
ödet av kylt medium genom en kylare minskar, kan temperaturen på kylvattnet bli för lågt. När detta inträar försöker
kylaren minska sin eekt. Om ödet minskar tillräckligt mycket eller för fort föreligger risk att kylarens vakt trippar och
måste återställas manuellt. Detta inträar ganska ofta i stora anläggningar där två eller era kylare är parallellkopplade, om
inte tvåkretssystem används.
3.1.21 Lösning med VLT
Beroende på anläggningens och primärslingans storlek, kan primärslingans energiförbrukning vara avsevärd.
Om en frekvensomriktare läggs till i primärsystemet för att ersätta spjällventilen och/eller trimning av äkthjulen, vilket
sänker driftkostnaderna. Det nns två vanliga sätt att göra detta:
Flödesmätare
Eftersom det önskade
för att styra pumpen direkt. Med hjälp av sin inbyggda PI-regulator kommer frekvensomriktaren att upprätthålla rätt öde
och till och med kompensera för de ändringar i strömningsmotståndet i primärkretsen som uppstår när kylare och deras
pumpar kopplas i och ur.
Lokal varvtalsbestämning
Operatören minskar helt enkelt den utgående frekvensen tills rätt öde inställer sig.
Att minska varvtalet med hjälp av en VLT-frekvensomriktare påminner mycket om att trimma pumpens impeller, förutom att
det inte krävs någon arbetsinsats och att pumpens verkningsgrad höjs. Driftsättningsteknikern minskar helt enkelt
pumpvarvtalet tills rätt öde uppnås och låter varvtalet vara fast inställt. Pumpen kommer att gå med det inställda varvtalet
varje gång kylaren den betjänar kopplas in. Eftersom primärslingan saknar strypventiler eller andra komponenter som kan
orsaka förändringar i anläggningskarakteristiken och eftersom variationer p.g.a. in- och urkoppling av pumpar och kylare
vanligen är små, kommer detta fasta varvtal att vara tillfyllest. Skulle ödet behöva ändras senare under anläggningens
livstid behöver man inte byta impeller, utan ställer bara om frekvensomriktaren för ett annat varvtal.
ödet är känt och konstant, kan en ödesmätare installerad vid utloppet från varje kylare användas
24 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
Flowmeter
Flowmeter
F F
130BB456.10
Produktöversikt Design Guide
3 3
Bild 3.15 Primärpumpar
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 25
Frequency
converter
Frequency
converter
CHILLER
CHILLER
3
3
P
130BB454.10
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
3.1.22 Sekundärpumpar
Sekundärpumpar i tvåkretssystem för kylvatten används för att pumpa runt vattnet i sekundärkretsen, från primärkylkretsen
till de belastningar som ska kylas. Tvåkretssystem används för att hydrauliskt separera en rörslinga från en annan. I det här
fallet används primärpumpen för att upprätthålla ett konstant öde genom kylarna, medan sekundärpumparna kan köras
med varierande öden för bättre reglerkarakteristik och energieektivitet.
33
I anläggningar som inte är byggda enligt tvåkretsprincipen kan funktionsproblem uppstå i kylaren när ödet minskar för
mycket eller för snabbt. Kylarens undertemperaturvakt kan då trippa och måste sedan återställas manuellt. Detta inträar
ganska ofta i stora anläggningar där två eller era kylare är parallellkopplade.
3.1.23 Lösning med VLT
Tvåkretssystem med tvåvägsventiler är ett första steg mot bättre energiekonomi och bättre reglerkarakteristik, men den
stora skillnaden märks först när frekvensomriktare installerats.
Med lämpligt placerade givare kan frekvensomriktaren reglera pumpvarvtalet så att pumparna följer anläggningskarakteristiken istället för pumpkarakteristikan.
Resultatet blir eliminerade energiförluster och att onödigt hög trycksättning av tvåvägsventilerna undviks.
När de övervakade belastningarna nås stängs respektive tvåvägsventil ned. Detta ökar dierentialtrycket som mäts över
lasten och tvåvägsventilen. När dierentialtrycket börjar att stiga, minskas pumpvarvtalet för att bibehålla börvärdet.
Börvärdet beräknas som summan av tryckfallet över belastningen och dess tvåvägsventil i konstruktionspunkten.
OBS!
När era pumpar är parallellkopplade, måste de köras med samma varvtal för att minimera energiförbrukningen. Det
åstadkoms antingen med separata frekvensomriktare eller en gemensam frekvensomriktare till vilken alla pumparna
ansluts parallellt.
Bild 3.16 Sekundärpumpar
26 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
130BB892.10
100%
0%
-100%
100%
Local
reference
scaled to
Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
off and auto
on keys
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Hand
On
Off
Reset
Auto
On
130BB893.10
Produktöversikt Design Guide
3.2 Styrstrukturer
Välj [0] Med återkoppling eller [1] Utan återkoppling i parameter 1-00 Kongurationsläge.
3.2.1 Styrstruktur utan återkoppling
Bild 3.17 Struktur utan återkoppling
3 3
I den konguration som visas i Bild 3.17, är
parameter 1-00 Kongurationsläge inställd på [0] Utan
återkoppling. Resulterande referens från referenshanterings-
systemet eller den lokal referensen tas emot och matas
genom ramp- och varvtalsgränsen innan den skickas till
motorstyrningen. Utgående värde från motorstyrningen
begränsas sedan av den maximala frekvensgränsen.
3.2.2 PM/EC+ motorstyrning
Danfoss EC+ är en produktserie som gör det möjligt att
använda högeektiva PM-motorer (permanentmagnet-
Strömbegränsningar för PM-motorer:
induktionsmotorer och 0,37–22 kW (0,5–30 hk)
(400 V) för PM-motorer.
Stöds i dagsläget endast upp till 22 kW (30 hk).
•
LC-lter stöds inte för PM-motorer.
•
Kinetisk back-up fungerar inte med PM-motorer.
•
Stöder endast reducerad AMA av statormot-
•
ståndet Rs i systemet
Ingen stoppdetektering (nns stöd för det från
•
och med programvaruversion 2.80).
motorer) i IEC-standardkapslingar som drivs av
frekvensomriktare från Danfoss.
Idrifttagningen kan jämföras med den procedur som
3.2.3 Lokalstyrning (Hand On) och
Fjärrstyrning (Auto On)
används för asynkrona motorer med Danfoss VVC+ PMstyrningsmetoder.
Frekvensomriktaren kan drivas manuellt via den lokal
manöverpanelen (LCP) eller ärrstyras med analoga eller
Fördelar för kunden:
Motorteknik kan väljas fritt (permanentmagnet
•
eller induktionsmotor).
Installation och drift på samma sätt som för
•
induktionsmotorer.
Oberoende av tillverkare när systemkomponenter
•
ska väljas (t.ex. motorer).
Bästa systemeektivitet tack vare optimerade
•
komponenter.
Möjlig uppgradering av bentliga anläggningar.
•
Eektområde: 45 kW (60 hk) (200 V), 0,37–90 kW
•
(0,5–121 hk) (400 V), 90 kW (121 hk) (600 V) för
MG18C807 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. 27
digitala ingångar och seriell buss. Om parameter 0-40 [Hand
on]-knapp på LCP, parameter 0-44 [O/Reset]-knapp på LCP
och parameter 0-42 [Auto on]-knapp på LCP tillåter detta,
går det att starta och stoppa frekvensomriktaren via LCP
med knapparna [Hand On] och [O/Reset]. Larm kan
återställas med knappen [O/Reset].
Bild 3.18 LCP-knappar
7-30 PI
Normal/Inverse
Control
PI
Reference
Feedback
Scale to
speed
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
130BB894.11
S
100%
0%
-100%
100%
*[-1]
_
+
130BB895.10
+
-
PI
P
P
P
Ref.
signal
Desired
ow
FB conversion
Ref.
FB
Flow
FB
signal
Flow
P 20-01
Produktöversikt
VLT® HVAC Basic Drive FC 101
Lokal referens tvingar kongurationsläget till utan
återkoppling, oberoende av inställningen i
parameter 1-00 Kongurationsläge.
Ta till exempel en pumptillämpning där pumpens varvtal
ska regleras för att säkerställa att det statiska trycket i röret
kan hållas konstant. Det statiska trycket ställs in i frekvensomriktaren som börvärdesreferens. En givare som avläser
Den lokala referensen återställs vid strömavbrott.
det statiska trycket avläser det faktiska trycket i kanalen
och informerar frekvensomriktaren via en återkopplings-
33
3.2.4 Styrstrukturer med återkoppling
Den interna regulatorn gör att frekvensomriktaren kan
fungera som en del i det reglerade systemet. Frekvensomriktaren får en återkopplingssignal från en givare i
systemet. Därefter jämförs denna återkoppling med ett
signal. Om återkopplingssignalen överstiger
börvärdesreferensen kommer frekvensomriktaren att sakta
in för att minska trycket. På samma sätt kommer frekvensomriktaren automatiskt att öka varvtalet, så att det tryck
som pumpen ger ökar, om rörtrycket är lägre än börvärdesreferensen.
referensbörvärde och avgör avvikelsen, om en sådan
föreligger, mellan de två signalerna. Därefter justeras
motorvarvtalet för att korrigera felet.
Bild 3.19 Styrstrukturer med återkoppling
Även om standardvärdena för frekvensomriktarens
regulator med återkoppling ofta ger nöjaktig prestanda går
det ofta att optimera systemstyrningen genom att justera
parametrarna.
3.2.5 Återkopplingskonvertering
I vissa tillämpningar kan det vara praktiskt att konvertera
återkopplingssignalen. Ett exempel på detta är när en
trycksignal används för att ge ödesåterkoppling. Eftersom
kvadratroten ur trycket är proportionellt mot ödet ger
kvadratroten ur trycksignalen ett värde som är proportionellt mot ödet. Se Bild 3.20.
28 Danfoss A/S © 04/2018 Med ensamrätt. MG18C807
Bild 3.20 Konvertering av återkopplingssignal
Loading...