본 인쇄물에는 댄포스의 소유권 정보가 포함되어 있습
니다. 본 설명서를 수용하거나 사용함과 동시에 사용자
는 여기에 포함된 정보를 댄포스의 운전 장비나 타사의
장비(직렬 통신 링크를 통해 댄포스 장비와 통신하도록
되어 있는 장비에 한함)에만 사용하는 것으로 간주됩니
다. 본 인쇄물은 덴마크 및 대부분 기타 국가의 저작권
법의 보호를 받습니다.
댄포스는 본 설명서에서 제공된 지침에 따라 생산된 소
프트웨어 프로그램이 모든 물리적, 하드웨어 또는 소프
트웨어 환경에서 올바르게 작동한다고 보증하지 않습니
다.
댄포스에서 본 설명서의 내용을 시험하고 검토하였으나
댄포스는 본 문서(품질, 성능 또는 특정 목적에 대한 적
합성이 포함됨)에 대한 어떠한 명시적 또는 묵시적 보증
이나 표현을 하지 않습니다.
댄포스는 본 설명서에 포함된 정보의 사용 및 사용할
수 없음으로 인한 직접, 간접, 특별, 부수적 또는 파생적
손해에 대하여 어떠한 경우에도 책임을 지지 않으며, 이
는 그와 같은 손해의 가능성을 사전에 알고 있던 경우
에도 마찬가지입니다. 특히 댄포스는 어떠한 비용(이익
또는 수익 손실, 장비 손실 또는 손상, 컴퓨터 프로그램
손실, 데이터 손실, 이에 대한 대체 비용 또는 타사에
의한 청구의 결과로 발생한 비용이 포함되며 이에 국한
되지 않음)에 대하여 책임을 지지 않습니다.
댄포스는 언제든지 사전 고지 없이 본 인쇄물을 개정하
고 본 인쇄물의 내용을 변경할 권리를 소유하고 있으며
사용자에게 이러한 개정 또는 변경을 사전에 고지하거
나 표현할 의무가 없습니다.
LCP
현장 제어 패널(Local Control Panel)는 주파수 변환기
를 제어하고 프로그래밍하기에 완벽한 인터페이스로 구
성되어 있습니다. LCP는 탈부착이 가능하며 설치 키트
옵션을 사용하여 주파수 변환기에서 최대 3미터 거리
(예: 전면 패널)에 설치할 수 있습니다.
LCP는 다음과 같이 2가지 버전으로 제공됩니다.
숫자 방식의 LCP101 (NLCP)
•
그래픽 방식의 LCP102 (GLCP)
•
lsb
Least significant bit(최하위 비트)의 약자입니다.
MCM
미국의 케이블 단면적 측정 단위인 Mille Circular Mil
의 약자입니다. 1MCM = 0.5067 mm2.
msb
Most significant bit(최상위 비트)의 약자입니다.
NLCP
숫자 방식의 현장 제어 패널 LCP 101
온라인/오프라인 파라미터
온라인 파라미터에 대한 변경 사항은 데이터 값이 변경
되면 즉시 적용됩니다. [OK]를 눌러 오프라인 파라미터
에 대한 변경 사항을 활성화합니다.
PID 제어기
PID 제어기는 변화하는 부하에 따라 출력 주파수를 자
동 조정하여 속도, 압력, 온도 등을 원하는 수준으로 유
지합니다.
RCD
Residual Current Device(잔류 전류 장치)의 약자입니
다.
셋업
4개의 셋업에 파라미터 설정을 저장할 수 있습니다. 4
개의 파라미터 셋업을 서로 변경할 수 있으며 하나의
셋업이 활성화되어 있더라도 다른 셋업을 편집할 수 있
습니다.
슬립 보상
주파수 변환기는 모터의 미끄럼 보상을 위해 모터의 회
전수를 거의 일정하도록 하는 모터 부하를 측정하고 그
에 따라 주파수를 보완하여 줍니다.
스마트 로직 컨트롤러(SLC)
SLC는 관련 사용자 정의 이벤트가 SLC에 의해 참
(TRUE)으로 결정되었을 때 실행된 사용자 정의 동작의
시퀀스입니다.
써미스터
온도에 따라 작동되는 저항이며, 주파수 변환기 또는 모
터의 온도를 감시하는데 사용됩니다.
트립
주파수 변환기의 온도가 너무 높거나 주파수 변환기가
모터, 공정 또는 기계장치의 작동을 방해하는 경우 등
결함이 발생한 상태입니다. 결함의 원인이 사라져야 재
기동할 수 있으며 리셋을 실행하거나 자동으로 리셋하
도록 프로그래밍하여 트립 상태를 해제할 수 있습니다.
트립은 사용자의 안전을 보장할 수 없습니다.
트립 잠김
주파수 변환기의 출력 단자가 단락된 경우 등 주파수
변환기에 결함이 발생하여 사용자의 개입이 필요한 상
태입니다. 주전원을 차단하고 결함의 원인을 제거한 다
음 주파수 변환기를 다시 연결해야만 잠긴 트립을 해제
할 수 있습니다. 리셋을 실행하거나 자동으로 리셋하도
록 프로그래밍하여 트립 상태를 해제해야만 재기동할
수 있습니다. 트립 잠금을 사용하더라도 사용자의 안전
이 보장되지 않을 수 있습니다.
주전원이 연결되어 있는 경우 주파수 변환기의 전압은
항상 위험합니다. 모터, 주파수 변환기 또는 필드버스가
올바르게 설치되지 않으면 사망, 심각한 신체 상해 또는
장비 손상의 원인이 될 수 있습니다. 따라서, 이 설명서
의 내용 뿐만 아니라 국내 또는 국제 안전 관련 규정을
반드시 준수해야 합니다.
안전 규정
1.수리 작업을 수행하는 경우에는 그 전에 주파
수 변환기를 주전원에서 분리합니다. 모터와
주전원 플러그를 분리하기 전에 주전원 공급이
차단되었는지 또한 충분히 시간이 경과했는지
확인합니다.
2.주파수 변환기 LCP의 [Stop/Reset] 키로는 장
비를 주전원에서 분리할 수 없으므로 안전 스
위치로 사용해서는 안됩니다.
3.관련 국제 및 국내 규정에 의거, 장비를 올바르
게 보호 접지하고 공급 전압으로부터 사용자를
보호하며 과부하로부터 모터를 보호합니다.
4.접지 누설 전류는 3.5mA보다 높습니다.
5.모터 과부하로부터의 보호는
호
에 의해 설정됩니다. 이 기능을 원하는 경우
에는
1-90 모터 열 보호
설정값) 또는 데이터 값 [ETR 경고]로 설정합
니다. 참고: 이 기능은 1.16 x 정격 모터 전류
와 정격 모터 주파수에서 초기화됩니다. 북미
시장에서는 ETR 기능이 NEC에 따라 클래스
20 모터 과부하 보호 기능을 제공합니다.
6.주파수 변환기에 주전원이 연결되어 있는 동안
에는 주전원 플러그 또는 모터 플러그를 절대
로 분리하지 마십시오. 모터와 주전원 플러그
를 분리하기 전에 주전원 공급이 차단되었는지
또한 충분히 시간이 경과했는지 확인합니다.
7.부하 공유(직류단 매개회로의 링크)와 외부
24V DC가 설치되어 있는 경우에 주파수 변환
기에는 L1, L2, L3 이상의 전압 입력이 있다는
점에 유의하시기 바랍니다. 수리 작업을 수행
하기 전에 모든 전압 입력이 차단되었는지 또
한 충분히 시간이 흘렀는지 확인합니다.
1-90 모터 열 보
을 [ETR 트립](초기
고도가 높은 곳에서의 설치
주의
380-500V, 외함 유형 A, B 및 C: 고도가 2km 이상인
곳에 설치할 경우에는 PELV에 대해 댄포스에 문의하십
시오.
525-690V: 고도가 2km 이상인 곳에 설치할 경우에는
PELV에 대해 댄포스에 문의하십시오.
경고
의도하지 않은 기동에 대한 경고
1.주파수 변환기가 주전원에 연결되어 있는 동안
에는 디지털 명령, 버스통신 명령, 지령 또는
현장 정지로 모터가 정지될 수 있습니다. 의도
하지 않은 기동이 발생하지 않도록 하는 등 신
체 안전을 많이 고려하는 경우에는 이와 같은
정지 기능으로도 부족합니다.
2.파라미터가 변경되는 동안 모터가 기동할 수도
있습니다. 결론적으로 [Reset] 키를 활성화해
야만 데이터를 수정할 수 있습니다.
3.주파수 변환기의 전자부품에 결함이 발생하거
나 공급 전원에 일시적인 과부하 또는 결함이
발생하거나 모터 연결이 끊어진 경우에는 정지
된 모터가 기동할 수 있습니다.
경고
주전원으로부터 장치를 차단한 후에라도 절대로 전자부
품을 만지지 마십시오. 치명적일 수 있습니다.
또한 외부 24V DC, 부하 공유(직류단) 뿐만 아니라 회
생동력 백업용 모터 연결부와 같은 전압 입력이 차단되
었는지 점검해야 합니다. 자세한 안전 지침은
전원을 차단한 후에도 직류단 콘덴서에는 일정량의 전
력이 남아 있습니다. 감전 위험을 피하려면 유지보수 작
업을 하기 전에 주전원으로부터 를 연결 해제합니다. 주
파수 변환기를 유지보수하기 전에 최소한 아래 시간 만
큼 기다립니다.
전압[V]최소 대기 시간(분)
415
200-2401.1-3.7 kW5.5-45 kW
380-4801.1-7.5 kW11-90 kW
525-6001.1-7.5 kW11-90 kW
525-69011 - 90 kW
LED가 꺼져 있더라도 직류단에 고압 전력이 남아 있을 수 있으므로
주의합니다.
표 2.1 방전 시간
2.1.3 폐기물 처리 지침
전기 부품이 포함된 장비를 일반 생활 폐기물
과 함께 처리해서는 안됩니다.
해당 지역 법규 및 최신 법규에 따라 전기 및
전자장비 폐기물과 함께 분리 처리해야 합니
다.
2.2 CE 라벨
2.2.1 CE 규격 및 라벨
CE 규격 및 라벨이란?
CE 라벨의 목적은 EFTA 및 EU 내에서 기술 무역의
장벽을 없애기 위함입니다. EU는 제품이 관련 EU 지침
을 준수하는지 여부를 표시하는 도구로 CE 라벨을 사용
하고 있습니다. CE 라벨에는 제품의 규격이나 품질에
관한 내용이 들어 있지 않습니다. 주파수 변환기는 다음
과 같은 3가지 EU 규정에 따라 규제됩니다.
기기 규정(2006/42/EC)
통합 안전 기능을 갖춘 주파수 변환기는 이제 기기 규
정의 적용을 받습니다. 댄포스는 이 규정에 따라 CE 라
벨을 제공하고 요청 시 관련 서류를 발급해 드립니다.
안전 기능이 없는 주파수 변환기는 기기 규정의 적용을
받지 않습니다. 하지만 주파수 변환기를 기기에 사용하
는 경우 당사는 주파수 변환기와 관련한 안전 정보를
제공합니다.
저전압 규정(2006/95/EC)
주파수 변환기는 1997년 1월 1일 제정된 저전압 규정
에 따라 CE 라벨을 획득해야 합니다. 이 규정은 전압
범위 50-1000V AC 및 75-1500V DC를 사용하는 모
든 전기 설비 및 장치에 적용됩니다. 댄포스 는 이 규정
에 따라 CE 라벨을 제공하고 요청 시 관련 서류를 발급
해 드립니다.
EMC 규정(2004/108/EC)
EMC는 Electromagnetic Compatibility(전자기 호환성)
의 약자입니다. 전자기 호환성이 있다는 것은 여러 부
품/장치 간의 상호 간섭이 장치의 작동에 영향을 주지
않음을 의미합니다.
EMC 규정은 1996년 1월 1일에 제정되었습니다. 댄포
스 는 이 규정에 따라 CE 라벨을 제공하고 요청 시 관
련 서류를 발급해 드립니다. EMC 규정에 맞게 설치하
려면 본
사 제품에 적합한 표준을 명시하였습니다. 댄포스는 사
양에 기재된 필터 뿐만 아니라 최적의 EMC 결과를 얻
을 수 있도록 다양한 지원 서비스를 제공합니다.
주파수 변환기는 주로 전문가에 의해 대형 장비, 시스템
또는 설비의 구성 요소로 사용됩니다. 장비, 시스템 또
는 설비의 최종 EMC 결과에 대한 책임은 설치 기술자
에게 있습니다.
설계 지침서
를 참조하십시오. 또한 댄포스는 당
2.2.2 적용 범위
EU의 "
파수 변환기 사용에 관한 3가지 일반적인 상황이 설명
되어 있습니다.
위원회 규정 2004/108/EC의 적용 지침
1.주파수 변환기가 최종 사용자에게 직접 판매된
경우입니다. 이 경우 주파수 변환기는 EMC 규
정에 따라 CE 라벨을 획득한 제품이어야 합니
다.
2.주파수 변환기가 시스템의 일부로 판매된 경우
입니다. 완성된 시스템(예를 들어, 냉난방 시스
템)로 판매된 경우입니다. 완성된 시스템은
EMC 규정에 따라 CE 라벨을 획득해야 합니
다. 제조업체는 시스템의 EMC를 시험하여
EMC 규정에 따른 CE 라벨을 획득할 수 있습
니다. 시스템의 구성품은 CE 라벨을 획득하지
않아도 됩니다.
3.주파수 변환기가 공장 설비용으로 판매된 경우
입니다. 주파수 변환기는 해당 전문가가 설계
및 설치한 생산 또는 난방/공조 설비에 사용될
수 있습니다. 주파수 변환기는 EMC 규정에 따
른 CE 라벨을 획득해야 합니다. 완성된 공장은
CE 라벨을 획득할 필요가 없습니다. 하지만 설
비 자체는 규정의 필수 요구 사항을 준수해야
합니다. EMC 규정에 따라 CE 라벨을 획득한
장치 및 시스템을 사용하면 이러한 요구 사항
을 준수할 수 있습니다.
CE 라벨은 다양한 사양에 적용될 수 있습니다. 따라서
사용된 CE 라벨이 어떤 사양을 포함하고 있는지 확인합
니다.
CE 라벨에 포함된 사양이 전혀 다르면 주파수 변환기를
시스템이나 장비의 구성 요소로 사용하는 설치 전문가
는 불안감을 느낄 수 있습니다.
댄포스는 주파수 변환기에 대해 저전압 규정에 따른 CE
라벨을 획득했습니다. 이는 주파수 변환기를 올바르게
설치하면 댄포스가 저전압 규정 준수를 보장함을 의미
합니다. 댄포스는 저전압 규정에 따른 CE 라벨 규격을
확인할 수 있도록 관련 서류를 발급해 드립니다.
EMC 규정에 맞는 설치 및 필터링에 대한 지침을 준수
하는 경우 CE 라벨은 EMC 규정에도 적용됩니다. 이에
따라 EMC 규정에 부합하는 관련 서류를 발급해 드립니
다.
설계 지침서
본
설치 지침을 제공합니다. 또한 댄포스는 적용 가능한 다
른 제품에 대해서도 명시하고 있습니다.
댄포스는 고객이 최상의 EMC 결과를 얻을 수 있도록
다양한 지원 서비스를 제공합니다.
는 EMC 규정에 맞게 설치될 수 있도록
2.2.4 EMC 규정 2004/108/EC 준수
앞서 언급한 바와 같이, 주파수 변환기는 주로 전문가에
의해 대형 장비, 시스템 또는 설비의 구성 요소로 사용
됩니다. 장비, 시스템 또는 설비의 최종 EMC 결과에 대
한 책임은 설치 기술자에게 있습니다. 설치 기술자를 위
해 댄포스는 Power Drive 시스템의 EMC 설치 지침을
제공합니다. EMC 규정에 맞는 설치 지침을 준수하면
Power Drive 시스템에 맞는 표준 및 테스트 수준도 준
수하게 됩니다( 참조).
습도
2.3
주파수 변환기는 50°C에서 IEC/EN 60068-2-3 표준,
EN 50178 pkt. 9.4.2.2에 부합하도록 설계되었습니다.
극한 환경
2.4
주파수 변환기는 각종 기계부품과 전자부품으로 구성되
어 있어 주위 환경에 큰 영향을 받습니다.
주의
공기 중의 수분, 분지 또는 가스가 전자부품에 영향을
주거나 손상시킬 수 있는 장소에 주파수 변환기를 설치
하지 마십시오. 필요한 보호 조치를 취하지 않으면 고장
이 발생할 가능성이 높아져 주파수 변환기의 수명이 단
축됩니다.
IEC 60529에 따른 보호 수준
안전 토오크 정지 기능은 IP54 이상의 보호 수준 (또는
동등한 수준의 환경)을 갖춘 제어 캐비닛에 설치 후 운
영되어야 합니다. 이는 이물질로 인한 단자, 커넥터, 트
랙 및 안전 관련 회로 간의 교체 결함 및 단락을 방지하
기 위해 필요합니다.
수분은 대기를 통하여 주파수 변환기 내부에서 응축될
수 있으며 전자부품과 금속부품을 부식시킬 수 있습니
다. 수증기, 유분, 염분 등도 전자부품과 금속부품을 부
식시킬 수 있습니다. 이러한 환경에서는 외함 등급 IP
54/55를 갖춘 장비를 사용합니다. 추가 보호 조치로서,
코팅된 회로기판을 옵션으로 주문할 수 있습니다.
먼지와 같은 공기 중의 분진은 주파수 변환기의 기계부
품, 전자부품의 결함 또는 과열 등을 유발할 수 있습니
다. 공기 중에 분진이 많은 장소에서 주파수 변환기를
사용하면 대체로 팬 주변에 분진이 많이 모여 팬이 고
장날 수 있습니다. 분진이 매우 많은 환경에서는 외함
등급 IP 54/55 또는 IP 00/IP 20/TYPE 1 장비용 캐비
닛을 갖춘 장비를 사용합니다.
고온다습한 공기 중에 황, 질소, 염소 등의 부식성 가스
성분이 많이 포함되어 있으면 주파수 변환기의 부품에
화학 반응이 일어날 수 있습니다.
이와 같은 화학 반응은 전자부품을 급속히 손상시킵니
다. 이런 환경에 주파수 변환기를 설치해야 하는 경우
반드시 외함 내부에 설치하고 주파수 변환기 내부에 신
선한 공기를 공급하여 부식성 가스가 침투하는 것을 방
지합니다.
또한 추가 보호 조치로서, 코팅된 회로기판을 옵션으로
선택 주문하여 사용할 수 있습니다.
주의 사항
주파수 변환기를 극한 환경에 설치하면 주파수 변환기
가 고장날 가능성이 높아지고 수명이 크게 단축됩니다.
주파수 변환기를 설치하기 전에 공기 중에 수분, 분진,
가스 등이 있는지 점검합니다. 이는 해당 환경에 설치되
어 있는 기존 장비를 점검하면 쉽게 확인할 수 있습니
다. 일반적으로 금속부품에 수분 또는 유분이 많이 묻어
있거나 금속부품이 부식되어 있으면 공기 중에 유해한
수분이 함유되어 있음을 의미합니다.
외함과 기존 전기 설비에 분진이 많이 쌓여 있으면 공
기 중에 분진이 많음을 의미합니다. 기존 설비의 동 레
일과 케이블 끝이 검게 변해 있으면 공기 중에 부식성
가스가 함유되어 있음을 의미합니다.
D 및 E 외함 유형에는 스테인리스 소재의 백채널 옵션
이 있어 열악한 환경에 대비해 추가적인 보호를 제공합
니다. 하지만 여전히 주파수 변환기 내부 구성품에는 적
절한 공조가 필요합니다. 자세한 정보는 댄포스에 문의
하십시오.
2.5 진동 및 충격
주파수 변환기는 우측에 제시된 표준 절차에 따라 검사
되었습니다.
IEC/EN 60068-2-6: 진동(사인 곡선) - 1970
•
IEC/EN 60068-2-64: 진동, 광대역 임의
•
주파수 변환기는 현장의 벽면과 지면에 설치된 장치나
벽면 또는 지면에 볼트로 연결된 패널에 설치할 수 있
습니다.
안전 토오크 정지
2.6
FC 102는 안전 토오크 정지(STO, EN IEC
61800-5-2에 규정1) 또는
규정2)과 같은 안전 기능을 수행할 수 있습니다.
안전 토오크 정지 기능과 안전 수준이 알맞고 충분한지
여부를 판단하기 위해서는 설비에 안전 토오크 정지 기
능을 통합하고 사용하기 전에 전반적인 설비의 위험도
분석을 수행해야 합니다. 이는 다음에 의거, 설계되고
인증되었습니다.
EN ISO 13849-1의 부문 3
•
EN ISO 13849-1:2008의 성능 레벨 "d"
•
IEC 61508 및 EN 61800-5-2의 SIL 2 성능
•
EN 62061의 SILCL 2
•
1) 안전 토오크 정지(STO) 기능의 세부정보는 EN IEC
61800-5-2를 참조하십시오.
2) 정지 부문 0 및 1의 세부정보는 EN IEC 60204-1
을 참조하십시오.
정지 부문 0
(EN 60204-1에
안전 토오크 정지의 활성화 및 종단
안전 토오크 정지(STO) 기능은 안전 인버터의 단자 37
에서 전압을 제거하여 활성화됩니다. 안전 인버터를 안
전 지연을 제공하는 외부 안전 장치에 연결하여, 안전
토오크 정지 부문 1에 의거, 설치할 수 있습니다. FC
102의 안전 토오크 정지 기능은 비동기식, 동기식 및
영구자석 모터에 모두 사용할 수 있습니다.
을 2.6.1 단자 37 안전 토오크 정지 기능
하십시오.
장
의 예를 참조
경고
안전 토오크 정지(STO)를 설치한 후에는
정지 작동 시험
니다. 작동 시험 통과는 첫 번째 설치 후와 안전 설비를
변경할 때마다 그 후에 필수 조건입니다.
안전 토오크 정지 기술 자료
다음 값은 각기 다른 유형의 안전 수준과 관련되어 있
습니다.
T37의 반응 시간
-최대 반응 시간: 20 ms
반응 시간 = STO 입력 전원 차단과 출력 브릿지 전원
차단 간의 지연
EN ISO 13849-1 관련 데이터
•
•
•
•
•
EN IEC 62061, EN IEC 61508, EN IEC 61800-5-2
관련 데이터
•
•
•
•
•
EN IEC 61508 낮은 요구사항 관련 데이터
•
•
•
STO 기능의 유지보수가 필요 없습니다.
보안 조치를 취합니다. 예를 들어, 숙련된 기사만 밀폐
캐비닛에 접근하여 설치할 수 있게 해야 합니다.
SISTEMA 데이터
댄포스는 IFA(Institute for Occupational Safety and
Health of the German Social Accident Insurance)의
22
SISTEMA 계산 도구와 함께 사용할 수 있도록 데이터
라이브러리를 통해 기능 안전 데이터를 제공하며 수동
계산을 위한 데이터 또한 제공합니다. 라이브러리는 지
속적으로 업데이트됩니다.
약어FF설명
부문EN ISO
13849-1
FITFailure In Time(고장 시간): 1E-9시간
HFTIEC 61508Hardware Fault Tolerance(하드웨어 결함
MTTFdEN ISO
13849-1
PFHIEC 61508Probability of Dangerous Failures per
PFDIEC 61508요구에 따른 평균 고장율, 요구가 적은 운
PLEN ISO
13849-1
SFFIEC 61508안전고장분 [%] ; 안전 기능 또는 모든 고
SILIEC 61508Safety Integrity Level(안전 무결성 수준)
STOEN
61800-5-2
SS1EN 61800
-5-2
표 2.2 기능 안전 관련 약어
부문, “B, 1-4” 수준
허용 오차): HFT = n은 n+1 결함이 안전
기능 고장을 유발할 수 있음을 의미합니다.
Mean Time To Failure - dangerous(평
균 고장 간격 시간). 단위: 년
Hour(시간당 고장율). 운전 요구가 많거나
(1년에 1회 이상) 운전 지속 모드에서 안전
장치가 운전되는 경우 이 값을 고려해야 하
며 이때 안전 관련 시스템의 운전 요구 주
기가 1년에 1회 이상입니다.
전에 사용된 값
예측 가능한 조건 하에서 안전 기능을 수행
하도록 제어 시스템의 안전 관련 부품의 성
능을 지정하는데 사용되는 이산 수준. a-e
수준
장과 관련된 하위 시스템의 안전 고장 및
위험 감지 고장 백분율.
안전 토오크 정지
안전 정지 1
2.6.1 단자 37 안전 토오크 정지 기능
FC 102는 제어 단자 37을 통해 안전 토오크 정지 기능
을 사용할 수 있습니다. 안전 토오크 정지는 주파수 변
환기 출력 단계의 전원부 반도체의 제어 전압을 비활성
화하여 모터를 회전하는 데 필요한 전압이 생성되는 것
을 방지합니다. 안전 토오크 정지(T37)가 활성화되면
책임 조건
안전 토오크 정지 기능 설치 및 운전에 있어 다음 사항
을 준수하는 것은 사용자의 책임입니다.
건강 및 안전/사고 방지와 관련된 안전 규정의
•
숙지 및 이해
본 설명서 및 설계 지침서에 수록된 일반 지침
•
및 안전 지침의 이해
특정 어플리케이션에 적용할 수 있는 일반 표
•
준 및 안전 표준의 숙지
표준
단자 37의 안전 토오크 정지를 사용하기 위해서는 사용
자가 관련 법률, 규정 및 지침 등 안전에 관한 모든 조
항을 충족해야 합니다. 안전 토오크 정지 기능(옵션)은
다음과 같은 표준을 준수합니다.
IEC 60204-1: 2005 부문 0 – 비제어 정지
IEC 61508: 1998 SIL2
IEC 61800-5-2: 2007 – 안전 토오크 정지
(STO) 기능
IEC 62061: 2005 SIL CL2
ISO 13849-1: 2006 부문 3 PL d
ISO 14118: 2000 (EN 1037) – 예기치 않은
기동 방지
사용 설명서
기능을 올바르고 안전하게 사용할 수 없습니다. 해당
계 지침서
의 정보 및 지침만으로는 안전 토오크 정지
설
의 관련 정보 및 지침을 반드시 준수해야 합
니다.
보호 조치
자격이 있고 숙련된 사람만 안전 엔지니어링
•
시스템을 설치 및 실행할 수 있습니다.
유닛은 반드시 IP54 외함 또는 그와 동등한 환
•
경에 설치해야 합니다. 특수 어플리케이션에서
는 보다 높은 IP 등급이 필요할 수 있습니다.
단자 37과 외부 안전 장치 간의 케이블은 ISO
•
13849-2 표 D.4에 따라 보호 단락되어야 합니
다.
외부 힘에 의해 모터 축이 영향을 받는 경우(예
•
컨대, 일시 정지된 부하), 위험 요인을 제거하
기 위해 추가적인 조치(예컨대, 안전 유지 제
동)가 필요합니다.
주파수 변환기에서 알람이 발생하고 유닛이 트립되며
모터가 코스팅 정지됩니다. 수동 재기동이 필요합니다.
안전 토오크 정지 기능은 비상 정지 상황에서 주파수
변환기를 정지하는 데 사용할 수 있습니다. 안전 토오크
정지가 필요 없는 정상 운전 모드에서는 안전 토오크
정지 대신 주파수 변환기의 일반 정지 기능을 사용합니
다. 자동 재기동을 사용하는 경우, ISO 12100-2
안전 토오크 정지 기능은 주파수 변환기 또는 보조 회
로에서 주전원 전압을 분리하지 않습니다. 주전원 전압
공급을 분리하고 본 설명서의 안전 관련 절에 수록된
시간 동안 기다린 후에 주파수 변환기나 모터의 전기
부품 관련 작업을 수행해야 합니다. 유닛에서 주전원 전
압 공급을 분리하지도 못하고 지정된 시간 동안 기다리
지도 못하면 사망 또는 중상으로 이어질 수 있습니다.
안전 토오크 정지 기능을 사용한 주파수 변환
•
기 정지는 권장하지 않습니다. 구동 중인 주파
수 변환기가 이 기능을 통해 정지되면 유닛이
트립되고 코스팅 정지됩니다. 위험을 야기하는
등 이 기능을 사용할 수 없는 경우에는 이 기
능을 사용하기 전에 적절한 정지 모드를 사용
하여 주파수 변환기와 장비를 정지시켜야 합니
다. 어플리케이션에 따라 기계식 제동 장치가
필요할 수 있습니다.
여러 개의 IGBT 전원 반도체에 결함이 있어
•
동기식 및 영구 자석 모터를 갖춘 주파수 변환
기의 사용을 고려하는 경우: 안전 토오크 정지
기능을 활성화하더라도 주파수 변환기 시스템
이 최대 180/p도까지 모터 축을 회전시키는 정
렬 토오크를 발생시킬 수 있습니다. 여기서 p
는 극의 짝수를 의미합니다.
이 기능은 주파수 변환기 시스템이나 영향을
•
받은 장비의 일부에 대해 기계적인 작업을 수
행하는 데 적합합니다. 이 기능은 전기적 안전
성을 제공하지 않습니다. 이 기능을 주파수 변
환기를 기동 및/또는 정지하기 위한 제어부로
사용해서는 안됩니다.
다음과 같은 요구사항을 충족하여 주파수 변환기를 안
전하게 설치합니다.
1.제어 단자 37과 12 또는 13 사이의 점퍼 와이
어를 분리합니다. 점퍼를 절단하거나 차단하는
것만으로는 단락을 피할 수 없습니다. (
림 2.1
의 점퍼 참조)
2.NO 안전 기능(반드시 안전 장치 관련 지침을
준수해야 함)을 통해 외부 안전 감시 릴레이를
단자 37(안전 토오크 정지)과 단자 12 또는
13(24V DC)에 연결합니다. 안전 감시 릴레이
는 부문 3 / PL “d” (ISO 13849-1) 또는 SIL
2 (EN 62061)를 준수해야 합니다.
그
그림 2.1 단자 12/13(24V)과 37 간의 점퍼
그림 2.2 안전 부문 3/PL “d” (ISO 13849-1) 또는 SIL 2
(EN 62061)에 따라 정지 부문 0 (EN 60204-1)을 준수하는
설치
안전 토오크 정지 작동 시험
설치 이후 최초로 운전하기 전에 안전 토오크 정지의
사용이 가능한 설비의 작동 시험을 수행합니다. 그리고
22
설비가 변경될 때마다 시험을 수행합니다.
STO를 사용하는 예
안전 릴레이는 비상 정지 버튼 신호를 평가하고 비상
정지 버튼이 활성화되는 경우, 주파수 변환기의 STO
기능을 작동합니다(
그림 2.3
참조). 이 안전 기능은 IEC
60204-1에 따른 부문 0 정지(제어되지 않은 정지)에
안전 토오크 정지 입력(하나의 안전 릴레이)의 병렬화
하나의 안전 릴레이를 통해 동일한 제어 라인에서 여러
주파수 변환기를 제어해야 하는 경우, 안전 토오크 정지
입력 T37(STO) 이 직접 연결될 수 있습니다(
그림 2.6
참조). 입력을 연결하면 주파수 변환기 1대의 고장이 모
든 주파수 변환기에 영향을 줄 수 있으므로 안전하지
않은 방향으로 고장이 발생할 확률이 증가합니다. T37
의 고장 확률이 매우 낮으므로 결과 확률은 여전히
SIL2의 요구사항을 충족합니다.
해당합니다. 운전하는 동안 이 기능이 작동하면 모터는
제어되지 않는 방식으로 런다운됩니다. 모터에 연결된
전원이 안전하게 제거되어 더 이상 움직일 수 없게 합
니다. 정지 시 공장을 감시할 필요는 없습니다. 외부적
인 힘의 효과가 적용되는 경우, 잠재적인 움직임을 안전
하게 방지하기 위해 추가적인 조치(예를 들어, 기계 제
동 장치)를 제공합니다.
주의 사항
안전 토오크 정지 기능이 있는 모든 어플리케이션의 경
우 T37에 연결된 배선의 단락 회로를 제외할 수 있다는
점이 중요합니다. 보호 배선(차폐 또는 격리)을 통해
EN ISO 13849-2 D4의 설명에 따라 단락 회로를 제외
시킬 수 있습니다.
그림 2.3 STO 예
SS1을 사용하는 예
SS1은 IEC 60204-1에 따른 제어 정지, 정지 부문 1에
해당합니다(
그림 2.4
참조). 안전 기능을 활성화할 때
정상적인 제어 정지가 수행됩니다. 단자 27을 통해 이
러한 활성화가 가능합니다. 외부 안전 모듈의 안전 지연
시간이 만료된 후에 STO가 작동하고 단자 37이 낮음으
로 설정됩니다. 주파수 변환기의 구성에 따라 감속이 수
행됩니다. 안전 지연 시간 이후에 주파수 변환기가 정지
하지 않으면 STO가 활성화되어 주파수 변환기가 코스
팅 정지됩니다.
주의 사항
SS1 기능을 사용할 때 안전과 관련하여 주파수 변환기
의 제동 가감속이 감시되지 않습니다.
부문 4/PL e 어플리케이션을 사용하는 예
안전 제어 시스템의 설계에 따라 부문 4/PL e를 충족하
기 위해서는 STO 기능에 2개의 채널(하나는 안전 토오
크 정지 T37 (STO)에 의해 구현되고 다른 하나는 콘택
터에 의해 구현됨)이 필요하고 이 두 채널은 주파수 변
환기 입력이나 출력 전원 회로에 연결할 수 있으며 안
전 릴레이에 의해 제어됩니다(
보조 가이드 접점을 통해 감시되어야 하고 안전 릴레이
의 리셋 입력에 연결되어야 합니다.
단자 37에 대한 24V DC 공급이 자체적으로 부문 3/PL
“d” (ISO 13849-1)를 충족하는 안전 장치에 의해 제거
되거나 낮춰져 있는 동안에만 부문 3/PL “d” (ISO
13849-1)의 요구사항이 충족됩니다. 외부의 힘이 모터
에 작용하는 경우(예를 들어, 수직 축(부유 부하)이고
중력에 의한 움직임 등 의도하지 않은 움직임이 있는
경우) 위험이 야기될 수 있으므로 낙하 보호를 위한 추
가적인 조치 없이 모터를 운전해서는 안됩니다. 예를 들
어, 기계 제동 장치를 추가적으로 설치해야 합니다.
안전 토오크 정지를 활성화한 다음 운전을 재개하려면,
우선 24V DC 전압을 단자 37에 다시 공급한 다음 (이
때 Safe Stop activated(안전 정지 활성화)는 계속 표시
됨), (버스통신, 디지털 입/출력 또는 인버터의 [Reset]
키를 통해) 리셋 신호를 보냅니다.
기본적으로 안전 토오크 정지 기능은 의도하지 않은 재
기동 방지 동작으로 설정됩니다. 이는 안전 토오크 정지
를 종단하고 정상 운전으로 재개하기 위해서는 우선
24V DC를 단자 37에 다시 공급해야 하며 그런 다음
버스통신, 디지털 입/출력 또는 [Reset] 키를 통해 리셋
신호를 보냄을 의미합니다.
22
표 2.4
그림 2.3
~
그림 2.6
에 대한 범례
5-19 단자 37 안전 정지
의 값을 초기 설정값 [1]에서
값 [3]으로 변경 설정하여 안전 토오크 정지 기능을 자
경고
안전 토오크 정지를 활성화(즉, 단자 37에서 24V DC
전압 공급을 차단)하더라도 전기적으로 안전하지는 않
습니다. 따라서 안전 토오크 정지 기능 자체는 EN
60204-1에서 규정된 대로 비상 정지 기능을 구현하기
에 충분하지 않습니다. 비상 정지에는 추가적인 콘택터
동 재기동 동작으로 설정할 수 있습니다. MCB 112 옵
션이 주파수 변환기에 연결된 경우, 자동 재기동 동작이
값 [7]과 [8]로 설정됩니다.
자동 재기동은 24V DC가 단자 37에 적용됨과 동시에
안전 토오크 정지가 종단되고 정상 운전이 재개되며 리
셋 신호가 필요 없음을 의미합니다.
로 주전원을 차단하는 등 전기적인 절연 조치가 필요합
니다.
1.단자 37에서 24V DC 전압 공급을 차단하여
안전 토오크 정지 기능을 활성화합니다.
2.안전 토오크 정지가 활성화(즉, 응답 시간 후)
되면 주파수 변환기가 코스팅됩니다(모터의 회
전 필드 생성이 중단됩니다). 주파수 변환기가
최적 성능을 발휘하는 경우 응답 시간이 10밀
리초 미만입니다.
경고
자동 재기동 동작은 다음 2가지 상황 중 하나에만 허용
됩니다:
1.의도하지 않은 재기동 방지는 안전 토오크 정
지 설비의 다른 부품에 의해 구현됩니다.
2.안전 토오크 정지가 활성화되지 않으면 위험
영역에 있다는 점이 물리적으로 배제될 수 있
습니다. 특히 ISO 12100-2 2003의 5.3.2.5 단
락을 준수해야 합니다.
주파수 변환기는 (EN ISO 13849-1에 따른 부문 3 PL
d 및 EN 62061에 따른 SIL 2에 의거) 내부 결함으로
인해 회전 필드 생성이 다시 시작되지 않음을 보증합니
다. 안전 토오크 정지 활성화 후 주파수 변환기는 안전
토오크 정지가 활성화되었다는 문자를 표시합니다. 관
련 도움말에는 "Safe Torque Off has been activated”
(안전 토오크 정지가 활성화되었습니다)라고 나타납니
다. 이는 단순히 안전 토오크 정지가 활성화되었음을 의
미하거나 안전 토오크 정지 활성화 후 아직 정상 운전
이 재개되지 않았음을 의미합니다.
Ex 인증된 써미스터 모듈 MCB 112(단자 37을 자체 안
전 관련 차단 채널로 사용)이 연결된 경우에는 MCB
112의 출력 X44/12를 안전 토오크 정지를 활성화하는
(비상 정지 버튼, 안전 보호 스위치 등과 같은) 안전 관
련 센서와 AND 논리로 연결해야 합니다. 이는 MCB
112 출력 X44/12의 신호와 안전 관련 센서의 신호가
모두 높음일 때만 안전 토오크 정지 37에 대한 출력이
높음(24V)을 의미합니다. 두 신호 중 하나 이상이 낮음
이면 단자 37에 대한 출력 또한 낮음이어야 합니다. 이
AND 논리를 가진 안전 장치는 IEC 61508, SIL 2를 준
수해야 합니다. 안전 AND 논리를 가진 안전 장치의 출
력에서 안전 토오크 정지 단자 37까지의 연결은 반드시
단락 보호되어야 합니다.
그림 2.7
을(를) 참조하십시오.
MCB 112와 함께 외부 안전 장치를 설치하는 경우의
파라미터 설정
MCB 112가 연결된 경우에는
를 추가로 설정(
레이 W/A
과
[3] 안전 토오크 정지 경고
[4] PTC 1 알람
)할 수 있습니다.
5-19 단자 37 안전 정지
~
[9] PTC 1 및 릴
[1] 안전 토오크 정지 알람
로 설정할 수도 있지만
이 두 가지 항목은 MCB 112 또는 외부 안전 장치 없
이 설치하는 경우에 사용하지 않습니다.
크 정지 알람
또는
[3] 안전 토오크 정지 경고
[1] 안전 토오
를 실수
로 선택하고 MCB 112를 함께 사용하게 되면 주파수
변환기가 알람 “실패모터사용 [A72]”에 반응하고 자동
재기동 없이 주파수 변환기를 안전하게 코스팅 정지합
니다. 외부 안전 장치를 사용하는 경우에는
알람과 [5] PTC 1 경고
를 선택하지 않습니다. 이 두
[4] PTC 1
가지 항목은 MCB 112가 안전 토오크 정지를 사용하는
경우에만 선택합니다.
1 경고
를 실수로 선택하고 외부 안전 장치가 안전 토오
[4] PTC 1 알람
또는
[5] PTC
크 정지를 활성화하면 주파수 변환기가 알람 “실패모터
사용 [A72]”에 반응하고 자동 재기동 없이 주파수 변
환기를 안전하게 코스팅 정지합니다.
외부 안전 장치와 MCB 112를 함께 사용하는 경우에는
[6] PTC 1 및 릴레이 A
~
[9] PTC 1 및 릴레이 W/A
를 선택해야 합니다.
주의 사항
외부 안전 장치가 다시 비활성화되면 자동 재기동을 위
해
[7] PTC 1 및 릴레이 W와 [8] PTC 1 및 릴레이
A/W
이 활성화됩니다.
그림 2.7 안전 토오크 정지 어플리케이션과 MCB 112 어플
리케이션을 함께 설치하는 데 필수적인 사항에 대한 그림. 다
이어그램은 외부 안전 장치의 재기동 입력을 나타냅니다. 이
는
및 릴레이 W
어 있을 수도 있음을 의미합니다. 자세한 세부정보는 MCB
112
5-19 단자 37 안전 정지
또는 [8]
사용 설명서
[8] PTC 1 및 릴레이 A/W
를 참조하십시오.
가 이 설치에서 값
[7] PTC 1
로 설정되
이는 다음과 같은 경우에만 허용됩니다.
의도하지 않은 재기동 방지는 안전 토오크 정
•
지 설비의 다른 부품에 의해 구현됩니다.
안전 토오크 정지가 활성화되지 않으면 위험
•
영역에 있다는 점이 물리적으로 배제될 수 있
습니다. 특히 ISO 12100-2 2003의 5.3.2.5 단
락을 준수해야 합니다.
설치 이후 최초로 운전하기 전에 안전 토오크 정지의
사용이 가능한 설비 또는 어플리케이션의 작동 시험을
수행합니다.
그리고 설비 또는 어플리케이션이 변경될 때마다 시험
을 수행해야 하는데 안전 토오크 정지 작동 시험이 이
시험에 포함됩니다.
주의 사항
작동 시험 통과는 첫 번째 설치 후와 안전 설비를 변경
할 때마다 그 후에 필수 조건입니다.
작동 시험(사례 1 또는 2 중 적용 가능한 사례를 선택
합니다):
사례 1: 안전 토오크 정지를 위한 재기동 방지가 필요
한 경우(다시 말해,
설정값 [1]로 설정되어 안전 토오크 정지만 사용하는
경우 또는
설정되어 안전 토오크 정지와 MCB112를 함께 사용하
는 경우):
4가지 시험 단계(1.1, 1.2, 1.3 및 1.4)를 모두 통과해야
작동 시험이 합격 처리됩니다.
5-19 단자 37 안전 정지
1.1 간섭 장치를 통해 단자 37에 대한 24V
DC 전압 공급을 제거하면 모터는 FC 102에
의해 구동됩니다(즉, 주전원 공급은 간섭받지
않습니다). 모터가 코스팅에 반응을 보이고 기
계식 제동 장치가 (연결된 경우) 활성화되면 또
한 LCP가 장착된 경우 알람 “안전 토오크 정
지 [A68]”이 표시되면 시험 단계가 통과됩니
다.
1.2 (버스통신, 디지털 입/출력, 또는 [Reset]
키를 통해) 리셋 신호를 보냅니다. 모터가 안전
토오크 정지 상태를 유지하고 기계식 제동 장
치가 (연결된 경우) 활성화되면 시험 단계가 통
과됩니다.
1.3 단자 37에 24V DC를 다시 공급합니다. 모
터가 코스팅 상태를 유지하고 기계식 제동 장
치가 (연결된 경우) 활성화되면 시험 단계가 통
과됩니다.
1.4 (버스통신, 디지털 입/출력, 또는 [Reset]
키를 통해) 리셋 신호를 보냅니다. 모터를 다시
운전할 수 있으면 시험 단계가 통과됩니다.
5-19 단자 37 안전 정지
가 [6]이나 [9]로
가 초기
사례 2: 안전 토오크 정지의 자동 재기동이 필요하고
허용되는 경우(다시 말해,
[3]으로 설정되어 안전 토오크 정지만 사용하는 경우
또는
5-19 단자 37 안전 정지
되어 안전 토오크 정지와 MCB112를 함께 사용하는
경우):
2.1 간섭 장치를 통해 단자 37에 대한 24V
DC 전압 공급을 제거하면 모터는 FC 102에
의해 구동됩니다(즉, 주전원 공급은 간섭받지
않습니다). 모터가 코스팅에 반응을 보이고 기
계식 제동 장치가 (연결된 경우) 활성화되면 또
한 LCP가 장착된 경우 경고 “안전 토오크 정
지 [W68]”이 표시되면 시험 단계가 통과됩니
다.
2.2 단자 37에 24V DC를 다시 공급합니다.
모터를 다시 운전할 수 있으면 시험 단계가 통과됩니다.
2가지 시험 단계(2.1, 2.2)를 모두 통과해야 작동 시험
이 합격 처리됩니다.
5-19 단자 37 안전 정지
가 [7]이나 [8]로 설정
가
주의 사항
장을 2.6.1 단자 37 안전 토오크 정지 기능
기동 동작에 관한 경고를 참조하십시오.
2.7 이점
2.7.1 팬 및 펌프 제어에 주파수 변환기
를 사용하는 이유
주파수 변환기는 원심 팬 및 펌프가 비례의 법칙을 따
른다는 이점을 활용합니다. 자세한 정보는
관련 설명과 그림을 참조하십시오.
2.7.2 명확한 이점 - 에너지 절감
팬 또는 펌프의 속도를 제어하는 데 주파수 변환기를
사용하는 이점은 바로 전기 에너지 절감입니다.
주파수 변환기는 다른 대체 제어 시스템 및 기술과 비
교하더라도 팬 및 펌프 시스템을 제어하는 데 가장 적
합한 에너지 제어 시스템입니다.
으로써 유량이 제어됩니다. 정격 속도에서 20%만 속도
를 줄여도 유량 또한 20%까지 감소합니다. 이는 유량이
RPM에 직비례하기 때문입니다. 반대로 전기 소비량은
50%까지 감소합니다.
시스템이 일 년에 몇 일 정도만 100%의 유량을 공급하
고 나머지 기간 동안은 평균적으로 정격 유량의 80%를
공급하면 되는 경우, 절감된 에너지량은 50%를 초과합
니다.
그림 2.8 팬 용적이 감소된 경우의 팬 곡선(A, B 및 C)
비례의 법칙
그림 2.10
는 RPM에 대한 유량, 압력 및 소비전력의 의존도를 설명합
니다.
Q = 유량P = 전력
Q1 = 정격 유량P1 = 정격 전력
Q2 = 감소된 유량P2 = 감소된 전력
H = 압력n = 속도 조절
H1 = 정격 압력n1 = 정격 속도
H2 = 감소된 압력n2 = 감소된 속도
표 2.5 방정식에서 사용된 약어
그림 2.10 RPM에 대한 유량, 압력 및 소비전력의 의존도
그림 2.9 팬 용량을 60%로 줄이는 데 주파수 변환기를 사용
하면 일반적인 어플리케이션에서 50% 이상의 에너지 절감이
가능합니다.
댄포스 주파수 변환기 솔루션은 기존의 에너지 절감 솔
루션에 비해 큰 절감량을 제공합니다. 이는 주파수 변환
기가 시스템의 써멀 부하에 따라 팬 속도를 제어할 수
있으며 주파수 변환기에 주파수 변환기가 건물 관리 시
스템, BMS로서 작동할 수 있게 하는 내장 설비가 있기
때문입니다.
22
그림 2.12
는 팬 용적이 60%까지 줄었을 때 잘 알려진
세 가지 솔루션으로 얻을 수 있는 일반적인 에너지 절
감량을 보여줍니다.
그림 2.12
는 일반적인 어플리케이션에서 50% 이상의
에너지 절감을 달성할 수 있음을 보여줍니다.
그림 2.12 방전 댐퍼는 소비전력을 다소 줄입니다. 흡입 가
이드 밴은 40%의 절감을 제공하지만 설치하기에 비쌉니다.
댄포스 주파수 변환기 솔루션은 에너지 소비량을 50% 이상
줄이며 설치가 용이합니다.
2.7.5 1년 동안 다양한 유량을 필요로 하
는 경우의 예
아래 예는 펌프 데이터시트에서 얻은 펌프 특성을 기준
으로 계산됩니다.
그 결과, 주어진 유량 분포를 기준으로 1년 동안 50%를
초과하는 에너지 절감을 보여줍니다. 페이백 기간은
kWh당 가격과 주파수 변환기의 가격에 따라 다릅니다.
이 예에서는 밸브 및 일정 속도와 비교했을 때 페이백
기간이 1년 미만입니다.
있으며 모터의 코사인 φ 에 대해 역률 보정을 제공하며
이는 역률 보정 단위를 조정할 때 모터의 코사인 φ을
위해 허용하지 않아도 됨을 의미합니다.
2.7.8 스타/델타 스타터 또는 소프트 스
타터 필요 없음
대형 모터가 기동할 때 기동 전류를 제한하는 장비를
사용해야 하는 국가가 많습니다. 기존 시스템에서는 스
타/델타 스타터 또는 소프트 스타터가 널리 사용됩니다.
주파수 변환기가 사용되는 경우, 이러한 모터 스타터가
필요하지 않습니다.
그림 2.13 다양한 유량을 필요로 하는 경우의 예
3
분포밸브 조절주파수 변환기 제어
/h
m
%시간출력소모출력소모
A1-B
350543842,518.61542,518.615
300 15 131438,550.58929,038.106
250 20 175235,061.32018,532.412
200 20 175231,555.18811,520.148
150 20 175228,049.0566,511.388
100 20 175223,040.2963,56.132
Σ100 8760275.06426.801
1
kWhA1-C
kWh
1
표 2.7 소모
그림 2.14
전류를 많이 소모하지 않습니다.
그림 2.14 주파수 변환기는 정격 전류보다 전류를 많이 소모
하지 않음
에서와 같이 주파수 변환기는 정격 전류보다
2.7.6 향상된 제어 성능
주파수 변환기가 시스템의 유량이나 압력을 제어하는
데 사용되는 경우, 제어 성능이 향상됩니다.
주파수 변환기는 팬 또는 펌프의 속도를 다양하게 할
수 있으며 유량 및 압력을 다양하게 제어할 수 있습니
다.
또한 주파수 변환기는 팬 또는 펌프의 속도를 시스템의
새로운 유량 또는 압력 조건에 신속하게 적용할 수 있
습니다.
내장된 PID 제어 기능을 활용하여 공정(유량, 레벨 또는
압력)을 쉽게 제어할 수 있습니다.
VAV 또는 변풍량 시스템은 건물의 요구사항을 충족하기 위해 공조와 온도를 둘 다 제어하는 데 사용됩니다. 중앙
VAV 시스템은 건물 공조에 있어 가장 에너지 효율적인 방법으로 간주됩니다. 분산 시스템 대신 중앙 시스템을 설계
하면 보다 높은 효율을 얻을 수 있습니다.
소형 모터와 분산형 공냉식 냉각기보다 효율이 높은 대형 팬과 대형 냉각기를 사용하면 보다 높은 효율을 얻을 수
있습니다. 유지보수 요구사항도 줄어들어 여기에서도 절감할 수 있습니다.
2.7.14 VLT 솔루션
댐퍼와 IGV가 덕트 작동 시 일정한 압력을 유지하는 데 사용되는 반면 솔루션은 에너지를 훨씬 많이 절감하고 설치
복잡성을 낮춥니다. 는 일부러 압력을 감소시키거나 팬 효율 감소를 야기하는 대신 팬의 속도를 낮춰 시스템에 필요
한 유량과 압력을 제공합니다.
팬과 같은 원심 장치는 원심 법칙에 따라 동작합니다. 이는 팬의 속도가 감소함에 따라 팬에서 생성되는 압력과 유량
이 감소됨을 의미합니다. 따라서 팬의 소비전력은 크게 감소합니다.
환기팬 은 취출부와 흡입부 사이의 고정적인 풍량 차이를 유지하기 위해 제어되는 경우가 있습니다. HVAC 의 고급
PID 제어기를 사용하면 컨트롤러를 추가할 필요가 없습니다.
CAV 또는 정풍량 시스템은 넓은 공용 구역에 최소한의 신선한 공기를 공급하는 데 주로 사용되는 중앙 공조 시스템
22
입니다. 이 시스템은 VAV 시스템보다 먼저 활용되었으므로 다중 구역으로 구성된 구형 상용 건물에서도 찾을 수 있
습니다. 이 시스템은 가열 코일과 함께 공기 처리 장치(AHU)를 활용하여 신선한 공기를 예열하며 건물 공조에 사용
되는 경우가 많고 냉각 코일도 포함되어 있습니다. 팬 코일 장치는 개별 구역의 가열 및 냉각 요구사항을 지원하는
데 사용되는 경우가 많습니다.
2.7.16 VLT 솔루션
주파수 변환기를 사용하면 에너지를 크게 절감하면서도 건물을 안정적으로 제어할 수 있습니다. 온도 센서 또는 CO
센서는 주파수 변환기에 대한 피드백 신호로 사용할 수 있습니다. 온도나 공기질을 제어하거나 아니면 둘 다를 제어
하든지 간에 CAV 시스템은 실제 건물 조건을 기준으로 작동하도록 제어할 수 있습니다. 제어 구역 내 인원 수가 감
소하므로 신선한 공기의 필요성도 감소합니다. CO2 센서는 낮은 수준을 감지하고 공급 팬 속도를 낮춥니다. 환기팬
은 취출 풍량과 흡입 풍량 사이의 정적 압력 설정포인트 또는 고정 차이를 유지하도록 조정합니다.
온도 제어, 특히 공조 시스템에서 사용되는 온도 제어 기능을 사용하면 외부 온도가 다양할 뿐만 아니라 제어 구역
내 인원 수가 변경되므로 냉각 요구사항이 각기 다릅니다. 온도가 설정포인트보다 낮아지므로 취출팬은 팬 속도를 낮
출 수 있습니다. 환기팬은 정적 압력 설정포인트를 유지하도록 조정합니다. 풍량이 감소함으로써 신선한 공기를 가열
또는 냉각하는 데 사용된 에너지 또한 감소하므로 추가적인 절감이 가능합니다.
댄포스 HVAC 전용 주파수 변환기의 일부 기능은 CAV 시스템의 성능을 개선하는 데 활용할 수 있습니다. 공조 시
스템 제어의 문제점 중 하나가 바로 낮은 공기질입니다. 피드백 또는 지령 신호와 관계 없이 취출 공기를 최소한으로
유지하도록 프로그래밍 가능한 최소 주파수를 설정할 수 있습니다. 주파수 변환기에는 또한 온도와 공기질을 둘 다
감시할 수 있는 3구역, 3설정포인트 PID 제어기가 포함되어 있습니다. 온도 요구사항이 충족되더라도 주파수 변환기
는 공기질 센서를 충족시키기에 충분한 취출 공기를 유지합니다. 주파수 변환기는 취출 덕트와 흡입 덕트 사이의 고
정적인 차동 풍량을 유지함으로써 2개의 피드백 신호를 감시 및 비교하여 환기팬을 제어할 수 있습니다.
냉각 타워 팬은 수냉식 냉각기 시스템의 콘덴서 용수를 냉각하는 데 사용됩니다. 수냉식 냉각기는 가장 효율적으로
냉각수를 만드는 방식을 제공합니다. 공냉식 냉각기에 비해 20% 이상 효율이 높습니다. 냉각 타워는 기후에 따라 냉
각기에서 콘덴서 용수를 냉각하는 데 가장 에너지 효율적인 방식인 경우가 많습니다.
냉각 타워는 증발을 통해 콘덴서 용수를 냉각합니다.
콘덴서 용수는 표면적을 넓히기 위해 냉각 타워 "충진물"에 분사됩니다. 타워 팬은 증발을 돕기 위해 충진물과 분사
된 용수를 통해 공기를 내보냅니다. 증발은 용수에서 에너지를 빼앗아 온도를 낮춥니다. 냉각된 용수는 냉각기 콘덴
서에 다시 펌핑되어 주기가 반복되는 냉각 타워 수조에 집수됩니다.
2.7.18 VLT 솔루션
주파수 변환기를 사용하면 콘덴서 용수 온도를 유지하는 데 필요한 속도로 냉각 타워 팬을 제어할 수 있습니다. 주파
수 변환기는 또한 필요에 따라 팬 전원을 켜고 끄는 데 사용할 수 있습니다.
댄포스 HVAC 전용 주파수 변환기, HVAC 주파수 변환기의 일부 기능을 활용하여 냉각 타워 팬 어플리케이션의 성
능을 개선할 수 있습니다. 냉각 타워 팬의 속도가 특정 속도 미만으로 낮아지므로 용수 냉각에 대한 팬의 효과가 감
소합니다. 또한 타워 팬의 주파수를 제어하기 위해 기어박스를 활용하는 경우, 40-50%의 최소 속도가 필요할 수 있
습니다.
피드백이나 속도 지령에 보다 낮은 속도가 필요하더라도 최소 주파수를 유지하기 위해 사용자가 프로그래밍 가능한
최소 주파수 설정을 사용할 수 있습니다.
22
또한 기본 기능으로서, 주파수 변환기를 프로그래밍하여 높은 속도가 필요할 때까지 "슬립" 모드로 전환하고 팬을 정
지할 수 있습니다. 또한 일부 냉각 타워 팬에는 진동을 야기할 수 있는 원치 않는 주파수가 있습니다. 주파수 변환기
에서 바이패스 주파수 범위를 프로그래밍함으로써 이러한 주파수를 쉽게 피할 수 있습니다.
콘덴서 워터 펌프는 일차적으로 수냉식 냉각기와 관련 냉각 타워의 콘덴서부를 통해 용수를 순환시키는 데 사용됩니
다. 콘덴서 용수는 냉각기의 콘덴서부에서 열을 흡수하고 그 열을 냉각 타워 주변에 발산합니다. 이러한 시스템은 냉
각수를 만드는 데 가장 효율적인 방법을 제공하는 데 사용되며 공냉식 냉각기에 비해 20% 이상 효율이 높습니다.
2.7.20 VLT 솔루션
교축 밸브로 펌프 균형을 맞추거나 펌프 임펠러를 조정하는 대신 콘덴서 워터 펌프에 주파수 변환기를 추가할 수 있
습니다.
교축 밸브 대신 주파수 변환기를 사용하면 밸브에 의해 흡수되는 에너지를 절감할 수 있습니다. 이렇게 하면
15-20% 이상의 에너지를 절감할 수 있습니다. 펌프 임펠러 조정은 피할 수 없습니다. 따라서 조건이 바뀌고 보다
높은 유량이 요구되는 경우, 반드시 임펠러를 교체해야 합니다.
1차/2차 펌프 시스템의 1차 펌프는 가변 유량에 노출되었을 때 운전 또는 제어가 어려운 장치를 통해 일정한 유량을
22
유지하는 데 사용할 수 있습니다. 1차/2차 펌핑 기술은 "2차" 분산 회로에서 "1차" 산출 회로를 분리합니다. 이렇게
하면 냉각기와 같은 장치가 일정한 설계 유량을 유지할 수 있고 올바르게 운전할 수 있는 반면 시스템의 다른 부분
은 다양한 유량을 감당할 수 있게 됩니다.
냉각기에서 증발기 유량이 감소하므로 냉각된 용수의 온도가 더 낮아지기 시작합니다. 이러한 상황이 발생하면 냉각
기는 냉각 용량 감소를 시도합니다. 유량이 많이 낮아지거나 너무 빨리 낮아지면 냉각기가 부하를 충분히 분산시킬
수 없게 되고 냉각기의 증발기 저온 안전 기능으로 인해 냉각기가 트립되고 수동으로 리셋해야 합니다. 이는 대형 설
비에서, 특히 1차/2차 펌프가 활용되지 않는 경우에 2개 이상의 냉각기가 병렬로 설치될 때 흔히 나타나는 상황입니
다.
2.7.22 VLT 솔루션
시스템 용량과 1차 회로의 용량에 따라 1차 회로의 에너지 소비량이 크게 증가할 수 있습니다.
교축 밸브 및/또는 임펠러를 조정하는 대신 1차 시스템에 주파수 변환기를 추가할 수 있으며 이렇게 하면 운영 비용
이 절감됩니다. 다음과 같은 2가지 제어 방법이 흔히 사용됩니다.
첫 번째 방법은 유량계를 사용하는 방법입니다. 원하는 유량을 알 수 있거나 일정하기 때문에 각 냉각기의 방전 시
설치된 유량계는 펌프를 직접 제어하는 데 사용할 수 있습니다. 내장 PID 제어기를 사용하면 냉각기와 펌프가 스테
이징되고 디스테이징됨에 따라 1차 배관 회로의 저항 변경을 보상하는 경우에도 주파수 변환기는 항상 적절한 유량
을 유지합니다.
또 하나의 방법은 현장 속도 결정입니다. 작업자는 설계 유량에 도달할 때까지 출력 주파수를 낮추기만 하면 됩니다.
주파수 변환기를 사용하여 펌프 속도를 낮추는 것은 노동력이 필요하지 않다는 점과 펌프 효율이 더 높다는 것을 제
외하고는 펌프 임펠러의 조정과 매우 유사합니다. 균형 조정 콘택터는 적절한 유량에 도달할 때까지 펌프의 속도를
낮추고 속도를 고정 상태로 유지합니다. 펌프는 냉각기가 스테이징될 때마다 이 속도로 운전합니다. 1차 회로에는 시
스템 곡선의 변경을 야기할 수 있는 제어 밸브나 기타 장치가 없고 펌프 및 냉각기의 스테이징/디스테이징으로 인한
변동폭이 주로 작기 때문에 이 고정 속도가 적절히 유지됩니다. 시스템 수명 기간 중에 유량을 증가시킬 필요가 있는
경우, 주파수 변환기는 새 펌프 임펠러로 교체하는 대신 펌프 속도를 증가시키기만 하면 됩니다.
1차/2차 냉각수 펌프 시스템의 2차 펌프는 냉각된 용수를 1차 산출 회로의 부하로 분산하는 데 사용됩니다. 1차/2차
22
펌프 시스템은 하나의 배관 회로를 다른 배관 회로에서 순환수식으로 분리하는 데 사용됩니다. 이 경우에 1차 펌프
는 냉각기를 통해 일정한 유량을 유지하는 데 사용하는 반면 2차 펌프는 유량을 다양하게 하고 제어 성능을 증대시
키며 에너지를 절감하는 데 사용합니다.
1차/2차 설계 컨셉트가 사용되지 않고 가변 유량 시스템이 설계되는 경우, 유량이 많이 낮아지거나 너무 빨리 낮아지
면 냉각기가 부하를 올바르게 분산할 수 없습니다. 냉각기의 증발기 저온 안전 기능으로 인해 냉각기가 트립되고 수
동으로 리셋해야 합니다. 이는 대형 설비에서, 특히 2개 이상의 냉각기가 병렬로 설치될 때 흔히 나타나는 상황입니
다.
2.7.24 VLT 솔루션
2방향 밸브를 갖춘 1차-2차 시스템은 에너지 절감을 증대시키고 시스템 제어 문제를 보다 용이하게 하지만 실제 에
너지 절감 및 제어 가능성은 주파수 변환기를 추가함으로써 현실화됩니다.
센서 위치가 올바른 상태에서 주파수 변환기를 추가하면 펌프가 속도를 다양하게 하여 펌프 곡선 대신 시스템 곡선
을 따르게 됩니다.
그 결과, 에너지가 버려지거나 과도한 가압이 대부분 발생하지 않게 하며 2방향 밸브 또한 영향을 받을 수 있습니다.
감시된 부하에 도달하면 2방향 밸브는 닫힙니다. 이렇게 되면 부하와 2방향 밸브에 걸쳐 측정된 차동 압력이 증가합
니다. 이 차동 압력이 증가하기 시작하면 설정포인트 값이라고도 하는 제어 헤드를 유지하기 위해 펌프 속도가 낮아
집니다. 이 설정포인트 값은 설계 조건 하에서 부하와 2방향 밸브의 압력 감소분을 합하여 계산됩니다.
여러 개의 펌프를 병렬로 구동할 때는 에너지 절감을 극대화하기 위해 개별 전용 인버터 또는 하나의 와 함께 동일
한 속도로 구동해야 합니다.
주파수 변환기는 현장 제어 패널(LCP)을 통해 수동으로
작동하거나 아날로그/디지털 입력 또는 직렬 버스통신
을 통해 원격으로 작동할 수 있습니다.
0-40 LCP의 [수동 운전] 키, 0-41 LCP의 [꺼짐] 키
0-42 LCP의 [자동 운전] 키
키
에서 해당 모드가 설정된 경우 LCP에서 [Hand On]
및 [Off] 키를 사용하여 주파수 변환기를 기동 또는 정
지시킬 수 있습니다. [Reset] 키를 통해 알람을 리셋할
수 있습니다. [Hand On] 을 누르면 주파수 변환기가
수동 모드로 전환되고 (초기 설정에 따라) [▲] 및 [▼]
를 사용하여 설정한 현장 지령을 수행합니다.
[Auto On]을 누르면 주파수 변환기가 자동 모드로 전
환되고 (초기 설정에 따라) 원격 지령을 수행합니다. 자
동 모드에서는 디지털 입력 및 다양한 직렬 인터페이스
(RS-485, USB 또는 선택사양인 필드버스)를 통해 주
파수 변환기를 제어할 수 있습니다. 파라미터 그룹
5-1* 디지털 입력
또는 파라미터 그룹
에서 기동, 정지, 가감속 변경 및 파라미터 셋업 변경
등에 대해 살펴보시기 바랍니다.
및
0-43 LCP의 [리셋]
8-5* 직렬 통신
2.8.6 제어 구조 폐회로
내부 컨트롤러를 사용하면 주파수 변환기가 제어되는
시스템의 적분 부분이 될 수 있습니다. 주파수 변환기는
시스템의 센서에서 피드백 신호를 수신합니다. 그리고
나서 이 피드백을 설정포인트 지령 값과 비교하고 이러
,
한 두 신호 사이에 오류가 있는지 판단합니다. 그리고
나서 모터의 속도를 조정하여 이 오류를 수정합니다.
예를 들어, 펌프 속도가 제어되어 배관 내 정적 압력이
일정한 펌프 어플리케이션을 고려해 보겠습니다. 원하
는 정적 압력 값은 설정포인트 지령으로서 주파수 변환
기에 공급됩니다. 정적 압력 센서는 배관의 실제 정적
압력을 측정하고 이를 피드백 신호로서 주파수 변환기
에 공급합니다. 피드백 신호가 설정포인트 지령보다 큰
경우, 압력을 줄이기 위해 주파수 변환기가 감속합니다.
그와 유사한 방식으로 배관 압력이 설정포인트 지령보
다 낮은 경우, 펌프에 의해 제공된 압력을 증가시키기
위해 주파수 변환기가 자동으로 가속합니다.
22
그림 2.25 운전 키
수동 꺼짐 자동
LCP 키
Hand (수동)수동/자동에 링크현장
수동 ⇒ 꺼짐
자동수동/자동에 링크원격
자동 ⇒ 꺼짐
키 전체현장현장
키 전체원격원격
표 2.14 현장 또는 원격 지령 조건
표 2.14
는 각기 다른 조건 하에서 현장 지령 또는 원격
3-13 지령 위치
수동/자동에 링크현장
수동/자동에 링크원격
활성화된 지령
지령이 활성화됨을 나타냅니다. 현장 지령이나 원격 지
령 중 하나를 항상 활성화하도록 설정할 수 있으나 동
시에 두 지령을 모두 활성화할 수는 없습니다.
단일 영역, 단일 설정포인트
단일 영역 단일 설정포인트는 기본적인 구성입니다. 설
정포인트 1은 다른 지령(필요한 경우, 지령 처리 참조)
에 추가되고 피드백 신호는
하여 선택됩니다.
다중 영역, 단일 설정포인트
다중 영역 단일 설정포인트는 2개나 3개의 피드백 센서
를 사용하고 설정포인트는 하나만 사용합니다. 피드백
을 추가 또는 추출(피드백 1과 2만)하거나 평균화할 수
있습니다. 또한 최대 또는 최소 값을 사용할 수도 있습
니다. 설정포인트 1는 이 구성에서만 사용됩니다.
[13] 다중 설정포인트 최소
설정포인트/피드백 쌍이 주파수 변환기의 속도를 제어
합니다.
이하에서 모든 영역을 유지하려고 하는 반면
주파수 변환기에서 최대 8개의 프리셋 지령을 프로그래
밍할 수 있습니다. 활성 프리셋 지령은 디지털 입력 또
는 직렬 통신 버스통신을 사용하여 선택할 수 있습니다.
지령은 또한 외부, 대부분의 경우, 아날로그 입력에서
제공될 수 있습니다. 이 외부 소스는 3가지 지령 소스
파라미터(
3-17 지령 3 소스
3-15 지령 1 소스, 3-16 지령 2 소스
) 중 하나에 의해 선택됩니다.
및
Digipot은 디지털 가변 저항입니다. 이는 또한 통상적으
로 가속/감속 제어 또는 부동 포인트 제어라고도 합니
다. 이를 셋업하려면 디지털 입력 중 하나는 지령을 증
가시키도록 프로그래밍하고 다른 하나는 지령을 감소시
키도록 프로그래밍합니다. 세 번째 디지털 입력은
Digipot 지령을 리셋하는 데 사용할 수 있습니다. 모든
지령 소스와 버스통신 지령은 총 외부 지령을 산출하기
위해 추가됩니다. 외부 지령, 프리셋 지령 또는 외부 지
령과 프리셋 지령의 합은 활성 지령이 되도록 선택할
수 있습니다. 마지막으로 이 지령은
지령
를 사용하여 범위를 설정할 수 있습니다.
3-14 프리셋 상대
범위가 설정된 지령은 다음과 같이 계산됩니다.
지령
= X + X ×
Y
100
여기서 X는 외부 지령, 프리셋 지령 또는 이 두 지령의
합이며 Y는 [%] 단위의
3-14 프리셋 상대 지령
입니다.
1.단자 12(+24 V)와 18 사이에 연결된 스위치
를 통한 기동/정지.
2.단자 50(+10V), 53(입력) 및 55(공통)에 연결
된 가변 저항(-5 ~ +35°C, 0-10V DC)을 통
한 온도 지령.
3.
단자 54에 연결된 트랜스미터(-10-40°C,
4-20 mA)를 통한 온도 피드백. LCP 뒤의 스
위치 S202는 켜짐(전류 입력)으로 설정.
22
Y,
3-14 프리셋 상대 지령
가 0%로 설정되면 범위 설정
에 의해 지령이 영향을 받습니다.
2.8.10 폐회로 PID 제어의 예
그림 2.30 공조 시스템의 폐회로 제어
공조 시스템의 경우, 온도가 일정한 값에서 유지되어야
합니다. 원하는 온도는 0-10V 가변 저항을 사용하여
-5°C와 +35°C 사이에서 설정됩니다. 냉각 어플리케이
션이므로 온도가 설정포인트 값을 초과하면 더 많은 냉
각 풍량을 제공하도록 팬 속도를 증가시켜야 합니다. 온
도 센서는 -10°C에서 +40°C의 범위를 갖고 있으며 2
선 트랜스미터를 사용하여 4-20mA 신호를 제공합니다.
주파수 변환기의 출력 주파수 범위는 10–50 Hz입니다.
양호한 경우가 많습니다. 하지만 일부의 경우, 이러한
파라미터 값을 최적화하여 보다 빠른 시스템 응답을 제
공하면서도 속도의 과도 현상을 제어하는 것이 유용합
니다.
2.8.13 수동 PID 조정
1.모터를 기동합니다.
2.
20-93 PID 비례 이득
드백 신호가 공진을 시작할 때까지 값을 늘립
니다. 필요한 경우, 주파수 변환기를 기동 및
정지하거나 설정포인트 지령을 단계적으로 변
경하여 공진을 야기하게 합니다. 그리고 나서
피드백 신호가 안정화될 때까지 PID 비례 이득
을 줄입니다. 그리고 나서 비례 이득을
40-60%까지 줄입니다.
20-94 PID 적분 시간
3.
드백 신호가 공진을 시작할 때까지 값을 줄입
니다. 필요한 경우, 주파수 변환기를 기동 및
정지하거나 설정포인트 지령을 단계적으로 변
경하여 공진을 야기하게 합니다. 그리고 나서
피드백 신호가 안정화될 때까지 PID 적분 시간
을 늘립니다. 그리고 나서 적분 시간을
15-50%까지 늘립니다.
4.
20-95 PID 미분 시간
른 시스템에만 사용해야 합니다. 일반적인 값
은
20-94 PID 적분 시간
이득과 적분 시간이 완전히 최적화된 경우에만
미분 기능을 사용해야 합니다. 저주파 통과 필
터로 피드백 신호의 공진을 충분히 감소시켜야
합니다(필요한 경우 파라미터 6-16, 6-26,
5-54 또는 5-59).
전기적인 간섭은 보통 150kHz에서 30MHz 범위 내의 주파수에서 발생합니다. 30MHz에서 1GHz 범위에 있는 주파
수 변환기 시스템의 부유물에 의한 간섭은 인버터, 모터 케이블, 모터 등에서 발생합니다.
그림 2.32
인이 됩니다.
차폐된 케이블은 비차폐 케이블에 비해 접지 용량이 크기 때문에 차폐된 모터 케이블을 사용하면 누설 전류가 증가
합니다(
이 증가합니다. 누설 전류(I1)는 차폐선(I3)을 통해 장치로 다시 보내지므로 대체로
폐된 모터 케이블의 전자기장(I4)은 작습니다.
차폐선은 방사 간섭을 감소시키지만 주전원에 대한 저주파수 간섭을 증가시킵니다. 모터 케이블의 차폐선을 주파수
변환기 외함 뿐만 아니라 모터 외함에 연결합니다. 차폐선 클램프를 사용하여 차폐선의 양쪽 끝(돼지꼬리 모양)이 꼬
이지 않도록 고정시키는 것이 가장 좋습니다. 꼬아서 연결하게 되면 높은 주파수 대역에서 차폐선의 임피던스를 증가
시켜 차폐 효과를 감소시키고 누설 전류(I4)을 증가시킵니다.
차폐된 케이블을 릴레이, 제어 케이블, 신호 인터페이스 및 제동 장치에 사용하는 경우에는 외함의 양쪽 끝에 차폐선
을 설치합니다. 하지만 전류 루프 발생을 피하기 위해 차폐선을 차단해야 하는 경우도 있습니다.
에서 보는 바와 같이 모터 전압에서 높은 dU/dt가 모터 케이블의 용량형 전류와 결합하면 누설 전류의 원
그림 2.32
참조). 누설 전류가 필터링되지 않으면 약 5MHz 이하의 무선 주파수 범위에서 주전원에 대한 간섭
그림 2.32
에서 보는 바와 같이 차
22
그림 2.32 누설 전류를 생성하는 상황
1접지 와이어4주파수 변환기
2차폐선5차폐된 모터 케이블
3AC 주전원 공급6모터
표 2.16
그림 2.32
에 대한 범례
차폐선을 주파수 변환기의 마운팅 플레이트에 연결하는 경우에는 차폐된 전류가 유닛으로 다시 전달되도록 마운팅
플레이트가 금속 재질이어야 합니다. 또한 마운팅 플레이트에서 주파수 변환기의 섀시까지 가능한 높은 전기적 접촉
을 얻기 위해 클램프와 나사로 차폐선을 고정시켜야 합니다.
비차폐 케이블을 사용하면 대부분의 방지 요구 사항은 만족하더라도 방사 요구 사항은 일부 만족하지 않을 수 있습
니다.
전체 시스템(장치 + 설비)의 간섭 수준을 낮추려면 모터 및 제동 케이블을 가능한 짧게 합니다. 케이블을 모터 및 제
동 케이블 주변의 민감한 신호 수준에 노출시키지 마십시오. 50MHz(공기 중) 이상의 무선 간섭은 제어 전자 장치에
의해 특히 많이 발생합니다. EMC에 관한 자세한 정보는 를 참조하십시오.
다음은 정격 스위칭 주파수를 기준으로 하여 주파수 변환기, 차폐된 제어 케이블, 가변 저항기 및 제어 박스, 모터 차
폐 케이블을 사용한 시스템의 시험 결과입니다.
니다.
RFI 필터 유형전도방사
표준 및 요구사항EN 55011클래스 B
EN/IEC 61800-3부문 C1
H1
FC 1021.1-45 kW 200-240 V50150150아니오예예
1.1-90 kW 380-480 V50150150아니오예예
H2
FC 1021.1-3.7 kW 200-240 V아니오아니오5아니오아니오아니오
5.5-45 kW 200-240 V아니오아니오25아니오아니오아니오
1.1-7.5 kW 380-500 V아니오아니오5아니오아니오아니오
11-90 kW 380-500 V
11-22 kW 525-690 V
30-90 kW 525-690 V
H3
FC 1021.1-45 kW 200-240V105075아니오예예
1.1-90 kW 380-480V105075아니오예예
H4
FC 102
3)
Hx
FC 1021.1-90kW 525-600V아니오아니오아니오아니오아니오아니오
11-30 kW 525-690 V
37-90 kW 525-690 V
4)
1, 4)
2, 4)
1)
2)
표 2.19
주택, 상업 및
경공업 지역
1차 환경
가정 및
사무실
아니오아니오25아니오아니오아니오
아니오아니오25아니오아니오아니오
아니오아니오25아니오아니오아니오
아니오100100아니오예예
아니오150150아니오예예
에는 적합성을 위한 최대 모터 케이블 길이가 명시되어 있습
케이블 길이 [m]케이블 길이 [m]
클래스 A
그룹 1
산업 환경
부문 C2
1차 환경
가정 및
사무실
클래스 A
그룹 2
산업 환경
부문 C3
2차 환경
산업
클래스 B
주택, 상업 및
경공업 지역
부문 C1
1차 환경
가정 및
사무실
클래스 A
그룹 1
공업지역
부문 C2
1차 환경
가정 및
사무실
클래스 A
그룹 2
공업지역
부문 C3
2차 환경
산업
22
표 2.19 EMC 시험 결과 (방사)
1) 외함 유형 B
2) 외함 유형 C
3) EN/IEC 61800-3 부문 C4에 따라 Hx 버전 사용 가능
4) T7, 37-90 kW는 25 m 모터 케이블이 있는 클래스 A 그룹 1 준수. 설치 적용 시 일부 제약(자세한 정보는 댄포스에 문의)
HX, H1, H2, H3, H4 또는 H5는 EMC 필터의 유형 코드 위치 16-17에서 정의
HX - 주파수 변환기에 EMC 필터가 내장되지 않습니다(600V 유닛에만 해당)
H1 - EMC 필터 내장. EN 55011 클래스 A1/B 및 EN/IEC 61800-3 부문 1/2 충족
H2 – EMC 추가 필터 없음. EN 55011 클래스 A2 및 EN/IEC 61800-3 부문 3 충족
H3 - EMC 필터 내장. EN 55011 클래스 A1/B 및 EN/IEC 61800-3 부문 1/2 충족
H4 - EMC 필터 내장. EN 55011 클래스 A1 및 EN/IEC 61800-3 부문 2 충족
H5 – 선박 버전. H2 버전과 동일한 방사 수준 충족
으로 변형되고 다른 주파수의 사인 곡선 전류가 분리됩
니다. 즉, 기본 주파수 50Hz에서 고조파 전류 In가 분리
됩니다.
2.9.5 고조파 시험 결과 (방사)
최대 PK75(T2 및 T4의 경우)의 출력 용량은 IEC/EN
61000-3-2 클래스 A를 준수합니다. P1K1에서 최대
P18K(T2의 경우)까지의 출력 용량과 P1K1에서 최대
P90K(T4의 경우)까지의 출력 용량은 IEC/EN
61000-3-12, 표 4를 준수합니다. 전류가 75 A를 초과
하기 때문에 필요하지 않더라도 P110 - P450(T4)의
출력 용량 또한 IEC/EN 61000-3-12를 충족합니다.
I
Hz50250350
1
표 2.20 고조파 전류
이 고조파 전류는 전력 소비에 직접적으로 영향을 미치
지는 않지만 설비(트랜스포머, 케이블)의 열 손실을 증
가시킵니다. 따라서 정류기 부하가 큰 현장에서는 고조
파 전류를 낮게 유지하여 트랜스포머의 과부하와 케이
블 과열을 방지해야 합니다.
그림 2.33 고조파 전류
I
5
I
7
실제
(일반적)
R
≥120
sce
의 한계
실제
(일반적)
R
≥120
sce
의 한계
I
4020108
40251510
개별 고조파 전류 In/I1 (%)
5
I
7
고조파 전류 왜곡 계수(%)
THDPWHD
4645
4846
I
11
I
13
표 2.22 고조파 시험 결과 (방사)
공급부 Ssc의 단락 회로 출력이 다음 이상이라고 가정하
겠습니다.
주의 사항
일부 고조파 전류는 같은 트랜스포머에 연결된 기기의
통신에 간섭을 줄 수 있으며 역률 보정 배터리에 공진
을 발생시킵니다.
고조파 전류를 낮추기 위해 주파수 변환기에는 매개회
로 코일이 기본 장착되어 있습니다. 이 매개회로 코일은
일반적으로 입력 전류 I
주전원 공급 전압의 전압 왜곡은 고조파 전류에 해당
주파수의 주전원 임피던스를 곱한 크기에 따라 다릅니
다. 전체 전압 왜곡(THD)은 다음 식을 이용하여 각각의
고조파 전압을 기준으로 하여 계산됩니다.
2
2
THD
% =
U
+
5
U
+ ... +
7
2
U
N
(U의 UN%)
2.9.4 고조파 방사 요구사항
공공 공급망에 연결된 장비
옵션정의
13상 밸런스 장비(총 출력이 최대 1kW인 전문 장비)를
위한 IEC/EN 61000-3-2 클래스 A.
2IEC/EN 61000-3-12 장비 16A-75A 및 1kW에서 위
상 전류가 최대 16A인 전문 장비.
를 약 40% 감소시킵니다.
RMS
S
= 3 ×
R
×
U
×
I
SC
SCE
mains
= 3 × 120 × 400 ×
equ
I
equ
사용자의 공급부와 공공 시스템 간의 인터페이스 지점
(R
) 기준.
sce
단락 회로 출력 Ssc가 위에 지정된 값 이상인 공급부에
만 장비를 연결해야 하며 이는 장비 설치자 또는 장비
사용자의 책임입니다. 필요한 경우 분산 네트워크 작업
자에게 자문을 구합니다.
기타 출력 용량은 분산 네트워크 작업자의 자문을 구해
공공 공급 네트워크에 연결할 수 있습니다.
다양한 시스템 수준과의 적합성 지침:
표 2.22
에 있는 고조파 전류 데이터는 Power Drive
Systems 제품 표준을 참고하여 IEC/EN 61000-3-12
에 따라 주어집니다. 이 데이터는 전원 공급 시스템에
대한 고조파 전류의 영향을 계산하는 데 사용될 수 있
으며 다음과 같은 관련 지역 지침과의 적합성을 문서화
하는 데 사용될 수 있습니다: IEEE 519 -1992; G5/4.
주파수 변환기의 방지 요구사항은 설치되는 환경에 따라 다릅니다. 산업 환경은 가정 및 사무실 환경보다 높은 요구
사항을 필요로 합니다. 댄포스 주파수 변환기는 모두 산업 환경의 요구사항을 충족할 뿐만 아니라 가정 및 사무실 환
경의 보다 낮은 요구사항(안전에 신경 쓸 여유가 보다 많음)을 충족합니다.
다음은 전기 현상으로 인한 전기 간섭에 대한 방지를 측정(문서화)하기 위해 다음과 같은 기본 표준에 따라 실시한
방지 시험 결과입니다.
기능 위주의 갈바닉 절연(그림의 a 및 b)은 24V 백업
옵션 및 RS 485 표준 버스통신 인터페이스용입니다.
2.10.1 PELV - Protective Extra Low
22
PELV는 초저전압을 이용한 보호 기능을 제공합니다.
PELV 종류의 전기가 공급되는 경우에는 전기적 충격에
대해 충분히 고려해야 하며, 이 때 설치는 PELV 공급
업체의 국내 또는 국제 규정에 의해 설치해야 합니다.
모든 제어 단자 및 릴레이 단자(01-03/04-06)는
PELV(방호초저전압)가 적용되어 공급됩니다(400 V 이
상에서 접지된 델타형 편선은 예외).
가장 높은 등급의 절연과 적당한 여유 거리를 만족시켜
야만 갈바닉 절연이 이루어집니다. 이 규정은 EN
61800-5-1 표준에 명시되어 있습니다.
가장 높은 등급의 절연과 EN 61800-5-1 규정에 의거
한 테스트를 통과한 전기적 갈바닉 절연이 이루어진 부
품은 다음과 같습니다.
PELV 갈바닉 절연은 다음과 같이 여섯 곳에 적용되었
습니다(
Voltage(방호초저전압)
그림 2.34
참조).
경고
고도가 높은 곳에서의 설치:
380-500V, 외함 유형 A, B 및 C: 고도가 2km 이상인
곳에 설치할 경우에는 PELV에 대해 댄포스에 문의하십
시오.
525-690V: 고도가 2km 이상인 곳에 설치할 경우에는
PELV에 대해 댄포스에 문의하십시오.
경고
주전원으로부터 장치를 차단한 후에라도 절대로 전자부
품을 만지지 마십시오. 치명적일 수 있습니다.
또한 부하 공유(직류단) 뿐만 아니라 역학적 백업용 모
터 연결부와 같은 전압 입력이 차단되었는지 점검해야
합니다.
전기 부품을 만지기 전에 최소한
간만큼 기다립니다.
특정 유닛의 명판에 명시되어 있는 경우에 한해 대기
시간을 단축할 수 있습니다.
표 2.19
에 표시된 시
2.11 접지 누설 전류
PELV를 유지하기 위해서는 제어 단자에 연결된 모든
연결부가 PELV 갈바닉 절연되어 있어야 합니다. 예를
들어, 써미스터는 절연 보강재 처리/이중 절연되어 있어
야 합니다.
1.직류단 회로의 전압을 나타내는 UDC의 신호 절
연을 포함한 전원 공급부(SMPS).
2.IGBT(트리거 트랜스포머/옵토커플러)를 제어
하는 게이트 드라이브.
3.전류 변환기.
4.옵토커플러, 제동 모듈.
5.잦은 내부적 기동, RFI 및 온도를 측정하는 회
로.
6.주문형 릴레이.
7.기계식 제동 장치.
누설 전류가 > 3.5 mA인 장비의 보호 접지는 국내 및
현지 규정을 준수합니다.
주파수 변환기 기술은 높은 출력에서의 높은 주파수 스
위칭을 의미합니다. 이는 접지 연결부에 누설 전류를 발
생시킵니다. 주파수 변환기의 출력 단자에 잘못된 전류
가 흐르면 직류 구성품이 필터 커패시터를 충전하고 과
도한 접지 전류를 야기할 수 있습니다.
접지 누설 전류는 몇 가지의 기여도로 구성되며 RFI 필
터링, 차폐 모터 케이블 및 주파수 변환기 출력 등 시스
템 구성에 따라 다릅니다.
EN/IEC61800-5-1(Power Drive 시스템 제품 표준)은
누설 전류가 3.5mA를 초과하는 경우 특별한 주의를 요
구합니다. 접지는 다음과 같은 방법 중 하나로 보강해야
합니다.
최소 10 mm2 의 접지 와이어(단자 95)
•
치수 규칙을 각각 준수하는 접지 와이어 2개
•
자세한 정보는 EN/IEC61800-5-1 및 EN50178을 참
조하십시오.
RCD 사용
접지 누설 회로 차단기(ELCB)라고도 하는 잔류 전류
장치(RCD)를 사용하는 경우에는 다음 사항을 준수해야
합니다.
교류 전류와 직류 전류를 감지할 수 있는 B형
•
의 RCD만 사용합니다.
과도한 접지 전류로 인한 결함을 방지하기 위
•
해 유입 지연 기능이 있는 RCD를 사용합니다.
시스템 구성 및 환경적 고려사항에 따라 RCD
•
치수를 정합니다.
14-50 RFI 필
그림 2.38 RCD의 차단 주파수가 응답/측정에 미치는 영향
RCD 적용 지침, MN90G
또한 참조하십시오.
2.12 제동 기능
2.12.1 제동 저항 선택
특정 어플리케이션, 예를 들어, 터널 또는 지하철역 공
조 시스템에서는 감속을 통한 제어 또는 프리런을 통한
속도보다 빠르게 모터를 정지하는 것이 바람직합니다.
이러한 어플리케이션에서는 제동 저항을 이용한 다이내
믹 제동을 활용할 수도 있습니다. 제동 저항을 사용하면
주파수 변환기가 아닌 제동 저항에 에너지가 흡수됩니
다.
각각의 제동 기간 중에 저항으로 전달된 역학 에너지량
을 알 수 없는 경우, 단속적 듀티 사이클이라고도 하는
주기 시간 및 제동 시간을 기준으로 하여 평균 전력을
계산할 수 있습니다. 저항 단속적 듀티 사이클은 저항이
동작하는 시점의 듀티 사이클을 나타냅니다.
은 일반적인 제동 사이클을 보여줍니다.
저항에 대한 단속적 듀티 사이클은 다음과 같이 계산됩
니다.
듀티 사이클 = tb / T
T = 초 단위 주기 시간
tb는 (총 주기 시간의 일부로서의) 초 단위 제동 시간입
니다.
댄포스는 VLT® HVAC Drive 주파수 변환기 시리즈와
함께 사용하기에 적합한 듀티 사이클 10%와 40%를 가
진 제동 저항을 제공합니다. 듀티 사이클이 10%인 저항
이 적용되면 이는 주기 시간 중 최대 10%가 제동 동력
을 흡수하고 나머지 90%가 저항에서 열을 소실하는 데
사용됨을 의미합니다.
자세한 선정 관련 내용은 댄포스에 문의하십시오.
2.12.2 제동 저항 계산
제동 저항은 다음과 같이 계산됩니다.
2
U
Ω =
= P
P
peak
motor
dc
x Mbr x η
motor
x η[W]
R
br
여기서,
P
peak
표 2.24 제동 저항 계산
댄포스는 가장 높은 제동 토오크(M
동이 가능한 제동 저항 R
이 설치된 를 사용하라고 권
rec
) 110%에서 제
br(%)
장합니다. 식은 다음과 같습니다.
2
U
x 100
R
Ω =
rec
η
값은 일반적으로 0.90이고
motor
P
motor
x
dc
M
x x
br
%
motor
η 값은 일반적으로 0.98입니다.
200V, 480V 및 600V 주파수 변환기의 경우 제동 토오
크 160%에서의 R
200V :
480V :
480V :
600V :
690V :
107780
R
=
rec
P
motor
375300
R
=
rec
P
motor
428914
R
=
rec
P
motor
630137
R
=
rec
P
motor
832664
R
=
rec
P
motor
값은 다음과 같습니다.
rec
Ω
1
Ω
2
Ω
Ω
Ω
1) 주파수 변환기 ≤ 7.5 kW 축 출력인 경우
2) 주파수 변환기 > 7.5 kW 축 출력인 경우
주의 사항
선택한 제동 저항 회로의 저항이 댄포스에서 권장하는
값보다 낮아야 합니다. 저항 값이 높은 제동 저항을 선
정하면 안전상의 이유로 주파수 변환기가 차단되어 제
동 토오크에 도달하지 않습니다.
보는 바와 같이 제동 저항은 매개회로 전압(UDC)에 따
라 다릅니다.
주파수 변환기의 제동 기능은 다음과 같이 세 가지 주
전원 공급 영역에서 결정됩니다.
주의 사항
제동 트랜지스터에 단락이 발생하면 주전원 스위치 또
는 콘택터를 통해 주파수 변환기에서 주전원을 차단해
야만 제동 저항의 전력 손실을 방지할 수 있습니다. (콘
택터는 주파수 변환기로 제어할 수 있습니다.)
제동 장치는 제동 저항의 단락으로부터 보호되고 제동
트랜지스터는 트랜지스터의 단락을 감지하기 위해 감시
를 받습니다. 릴레이/디지털 출력은 주파수 변환기의 결
함에 따른 과부하로부터 제동 저항을 보호하는 데 사용
됩니다.
또한 제동 장치의 순간 동력 및 마지막 120초 간의 평
균 동력이 표시됩니다. 제동 장치는 또한 동력의 에너지
화를 감시할 수 있으며
선택한 한계를 초과해서는 안됩니다. 제동 저항에 전달
된 동력이
를 초과할 때 수행할 기능을
선택합니다.
2-12 제동 동력 한계(kW)
2-12 제동 동력 한계(kW)
에서 설정한 한계
2-13 제동 동력 감시
에서
에서
주의 사항
제동 동력 감시는 안전 기능이 아니며 안전 기능으로
사용하기 위해서는 써멀 스위치가 필요합니다. 제동 저
항 회로는 접지 누설을 방지할 수 없습니다.
과전압 제어 (OVC) (제동 저항 제외)는
제어
에서 선택할 수 있는 기능이며 제동 기능 대신 사
용할 수 있습니다. 이 기능은 모든 장치에서 작동합니
다. 이 기능은 직류단 전압이 증가하는 경우 트립되지
않도록 합니다. 직류단에서 전압을 제한, 출력 주파수를
증가시켜 트립되지 않도록 할 수 있습니다. 이 기능은
특히 감속 시간이 너무 짧을 경우 주파수 변환기가 트
립되지 않도록 하는데 유용한 기능입니다. 이런 경우에
는 감속 시간을 늘리면 됩니다.
2-17 과전압
주의 사항
PM 모터를 구동하는 경우(
비돌극SPM
수 없습니다.
으로 설정되어 있는 경우) OVC를 활성화할
2.12.4 제동 저항 배선
EMC (꼬여 있는 케이블/차폐)
케이블을 꼬아서 제동 저항과 주파수 변환기 사이 케이
블의 전기적 노이즈를 줄입니다.
EMC 성능을 향상시키기 위해 금속 차폐선을 사용합니
다.
1-10 모터 구조가 [1] PM,
2.13
단락(모터 상간)
주파수 변환기는 모터의 3상 또는 직류단에서 각각 전
류를 측정하여 단락으로부터 보호됩니다. 출력 2상이
단락되면 인버터에서 과전류가 발생합니다. 단락 회로
전류가 허용 범위를 초과하면 인버터는 개별적으로 동
작을 멈춥니다(알람 16 트립 잠김).
부하 공유 및 제동 출력 시에 주파수 변환기를 단락으
로부터 보호하려면 설계 지침을 참조하십시오.
출력(전원) 차단/공급
모터 및 주파수 변환기 간의 출력(전원) 차단/공급은 허
용됩니다. 결함 메시지가 표시될 수 있습니다. 플라잉
기동을 사용함으로 설정하여 회전하는 모터를 정지하게
합니다.
모터에서 발생된 전압에 의한 과전압
매개회로의 전압은 모터를 발전기로 사용하는 경우에
상승합니다. 이는 다음과 같은 경우에 발생합니다.
극한 운전 조건
주파수 변환기는 일정 출력 주파수로 운전되지
•
만 부하가 모터를 작동시키는 경우, 즉 부하에
의해 에너지가 발생하는 경우.
감속 중에 관성 모멘트가 크고 마찰력이 작으
•
며 감속 시간이 너무 짧아 에너지가 주파수 변
환기, 모터 및 설비에서 소모될 수 없는 경우.
미끄럼 보상을 잘못 설정하면 직류단 전압이
•
상승할 수 있습니다.
PM 모터 운전 시 역-EMF. 높은 RPM에서 코
•
스팅되는 경우, PM 모터 역-EMF가 주파수 변
환기의 최대 허용 전압 공차를 초과하고 손상
을 야기할 가능성이 있습니다. 이러한 상황을
방지하기 위해
EMF, 1-25 모터 정격 회전수
극수
의 값을 기준으로 한 내부 계산에 따라
4-19 최대 출력 주파수
됩니다..
(예를 들어, 과도한 풍차 효과로 인해) 모터가
과속할 가능성이 있는 경우 댄포스는 제동 저
항의 사용을 권장합니다.
1-40 1000 RPM에서의 역회전
및
의 값이 자동으로 제한
1-39 모터
경고
주파수 변환기에는 제동 초퍼가 장착되어 있어야 합니
다.
22
이 때 제어 유닛은 가능한 범위에서 가감속 교정을 시
도할 수 있습니다(
특정 전압 수준에 이르면 트랜지스터 및 매개회로 콘덴
서를 보호하기 위해 인버터가 꺼집니다.
매개 회로 전압 수준을 제어하는 데 사용되는 방법을
선택하려면
조하십시오.
디지털 입력과 10V를 전원 공급으로 사용하는 경우:
예: 모터 온도가 지나치게 상승하면 주파수 변환기가 트
립됩니다.
파라미터 셋업:
1-90 모터 열 보호를 [2] 써미스터 트립
1-93 써미스터 소스를 [6] 디지털 입력 33
그림 2.43 디지털 입력과 10V를 전원 공급으로 사용하는
경우
으로 설정
으로 설정
아날로그 입력과 10V를 전원 공급으로 사용하는 경우:
예: 모터 온도가 지나치게 상승하면 주파수 변환기가 트
립됩니다.
파라미터 셋업:
1-90 모터 열 보호를 [2] 써미스터 트립
1-93 써미스터 소스를 [2] 아날로그 입력 54
으로 설정
로 설정
지령 리소스를 선택하지 마십시오.
주의 사항
선택한 공급 전압이 사용된 써미스터의 사양과 일치하
는지 확인합니다.
요약
토오크 제한 기능으로 모터는 속도와 관계 없이 과부하
되지 않게 보호됩니다. ETR로 모터는 과열되지 않게 보
호되며 추가적인 모터 보호가 필요하지 않습니다. 이는
모터가 가열될 때 모터가 과열을 방지하기 위해 정지되
기 전까지 얼마나 오랜 시간 동안 높은 온도에서 구동
할 수 있는지 ETR이 제어합니다. ETR을 차단하는 온
도에 도달하지 않고 모터가 과부하되면 토오크 한계가
모터와 어플리케이션의 과부하를 보호합니다.
MCB 101의 갈바닉 절연
디지털/아날로그 입력은 MCB 101과 주파수 변환기 제
어카드의 다른 입력/출력으로부터 갈바닉 절연되어 있
습니다. MCB 101의 디지털/아날로그 출력은 MCB
101의 다른 입력/출력으로부터 갈바닉 절연되어 있지만
주파수 변환기 제어 카드의 다른 입력/출력으로부터는
갈바닉 절연되어 있지 않습니다.
MCB 112 옵션은 갈바닉 절연된 PTC 써미스터 입력을
통해 전기 모터의 온도를 감시하게 할 수 있습니다. 이
는 안전 토오크 정지 기능이 있는 주파수 변환기를 위
한 B 옵션입니다.
옵션의 장착 및 설치에 관한 정보는
에 옵션 모듈 장착
를 참조하십시오. 다른 어플리케이션
에도 사용할 수 있는지 확인하려면
한 참조하십시오.
X44/1과 X44/2는 써미스터 입력입니다. X44/12는 써
미스터 값에 따라 필요한 경우에 주파수 변환기(T-37)
의 안전 토오크 정지를 활성화하며 X44/10은 적합한
알람을 처리하기 위해 MCB 112의 안전 토오크 정지
요청을 주파수 변환기에 알립니다. X44/10으로부터의
정보를 사용하기 위해서는 디지털 입력 파라미터 (또는
장착된 옵션의 디지털 입력) 중 하나를
1
로 설정해야 합니다.
5-19 단자 37 안전 정지
는 안전 토오크 정지 기능으로 구성합니다(기본값은 안
전 정지 알람).
장을 3.1.1 슬롯 B
장을 7 적용 예
또
[80] PTC 카드
을 원하
FC 102의 ATEX 인증
MCB 112가 방폭(ATEX) 인증을 받았다는 것은 폭발
가능성이 있는 환경에서 MCB 112와 주파수 변환기를
모터와 사용할 수 있음을 의미합니다. 자세한 정보는
MCB 112의 사용 설명서를 참조하십시오.
다중 영역 제어 또는 차동 압력 측정을 위해 하나의 입력을 추가하는 아날로그 입력의 일반적인 확장
•
설정포인트, 트랜스미터/센서 입력을 위한 I/O로 확장형 PID 제어기 지원
•
베어링이 과부하되지 않게 보호하도록 온도 센서와 함께 설계된 일반 모터가 PT100/1000 온도 센서 3개와 함께 장
착됩니다... 하나는 전면에, 또 하나는 후면 끝 베어링에, 그리고 마지막 하나는 모터 와인딩에 장착됩니다. 센서 입력
옵션 MCB 114는 저온/과열에 대해 개별 온도 한계가 있는 2선식 또는 3선식 센서를 지원합니다. 센서 유형 PT100
또는 PT1000의 자동 감지 기능은 전원 인가 시 활성화됩니다.
측정된 온도가 사용자가 지정한 하한 미만이거나 상한 이상인 경우 옵션에서 알람이 발생합니다. 각 센서 입력의 개
별 측정 온도는 표시창이나 읽기 파라미터에서 읽을 수 있습니다. 알람이 발생하면 파라미터 그룹 5-**에서
멀 경고
결함 조건에는 그와 관련된 공통 경고/알람 번호가 있으며 이는 알람/경고 20, 온도 입력 오류입니다. 경고나 알람이
나타나는 경우 현재 출력을 활성화하도록 프로그래밍할 수 있습니다.
를 선택하여 릴레이 또는 디지털 출력을 활성화하도록 프로그래밍할 수 있습니다.
[21] 써
33
3.1.11.1 발주 코드 번호 및 배송 부품
기본 버전 코드 번호: 130B1172.
코팅 버전 코드 번호: 130B1272.
3.1.11.2 전기적 및 기계적 사양
아날로그 입력
아날로그 입력 개수1
형식0-20 mA 또는 4-20 mA
와이어2
입력 임피던스<200 Ω
샘플 속도1 kHz
세 번째 필터100Hz(3dB 기준)
옵션은 아날로그 센서에 24V DC(단자 1)을 공급할 수
있습니다.
온도 센서 입력
PT100/1000를 지원하는 아날로그 입력 개수3
신호 유형PT100/1000
연결PT 100 2선 또는 3선/PT1000 2선 또는 3선
주파수 PT100 및 PT1000 입력1Hz (각 채널)
분해능10비트
-50 ~ 204 °C
온도 범위
-58 ~ 399 °F
갈바닉 절연
연결할 센서는 주전원 전압 수준으부터 갈바닉 절연되어 있어야 합니다.IEC 61800-5-1 및 UL508C
그림 3.17 숫자 방식의 LCP, 고정 장치 및 가스켓이 포함된
LCP 키트
발주 번호 130B1114
Page 65
Max R2(0.08)
Panel
cut out
Min 72(2.8)
130BA139.11
129,5± 0.5 mm
64,5± 0.5 mm
(2.54± 0.04 in)
(5.1± 0.04 in)
A
B
C
D
E
130BT323.10
선정설계 지침서
그림 3.18 치수
3.1.13 IP21/IP41/ TYPE1 외함 키트
IP21/IP41 top/ TYPE 1은 IP20 컴팩트 유닛에 사용할
수 있는 외함 요소(옵션)입니다(외함 용량 A2-A3,
B3+B4 및 C3+C4).
외함 키트를 사용하는 경우 IP 21/41 top/TYPE 1에
부합하도록 IP20 유닛을 업그레이드할 수 있습니다.
3.1.14 IP21/Type 1 외함 키트
33
IP 41 top은 모든 표준 IP20 VLT® HVAC Drive 제품
에 적용할 수 있습니다.
* 옵션 A/B가 사용되는 경우, 깊이가 증가합니다(자세한 내용
은 장을 5.1.2 외형 치수표 참조).
그림 3.20 외함 유형 A3
A상부 덮개
B모서리 덮개
C하부
D하부 덮개
E나사
표 3.12
그림 3.19
및
그림 3.20
에 대한 범례
상부 덮개를 그림과 같이 놓습니다. A 옵션이나 B 옵션
을 사용하는 경우에는 모서리 덮개를 설치하여 상부를
완전히 덮어야 합니다. 하부 C를 주파수 변환기의 하단
에 놓고 액세서리 백에 있는 클램프를 사용하여 케이블
을 올바르게 고정시킵니다. 케이블 그랜드용 구멍:
크기 A2: 2x M25 및 3xM32
크기 A3: 3xM25 및 3xM32
옵션 모듈 A 및/또는 옵션 모듈 B가 사용되는 경우, 상
단 덮개(A)에 모서리 덮개(B)를 설치해야 합니다.
주의 사항
IP21/IP4X/TYPE 1 외함 키트
리 여유 공간 없이 바로 붙여서 설치할 수 없습니다.
3.1.15 출력 필터
주파수 변환기의 고속 스위칭은 일부 2차적인 영향을
초래하여 모터와 내부 환경에 영향을 줍니다. 이러한 부
작용은 각기 다른 2가지 유형의 필터(dU/dt 필터 및 사
인파 필터)로 해결됩니다.
dU/dt 필터
전압과 전류의 빠른 상승 조합에 의해 모터 절연 스트
레스가 발생하는 경우가 많습니다. 급속한 에너지 변화
는 또한 인버터의 직류 라인에 다시 영향을 주어 차단
으로 이어질 수 있습니다. du/dt 필터는 전압 상승 시간
과 모터의 급속한 에너지 변화를 줄이고 이러한 간섭을
통해 모터 절연의 조기 노후화 및 섬락을 방지하도록
설계되어 있습니다. du/dt 필터는 자성 노이즈의 방사와
관련하여 모터에 주파수 변환기를 연결하는 케이블에
긍정적인 영향을 줍니다. 전압 파형은 여전히 펄스 모양
이지만 필터 없이 설치된 경우와 비교했을 때 du/dt 비
율이 감소합니다.
를 사용하는 경우, 옆면끼
33
사인파 필터
사인파 필터는 저주파만 통과하도록 설계되어 있습니
다. 따라서 고주파가 제외되어 결과적으로 사인파 상간
전압 파형과 사인파 전류 파형이 됩니다.
사인파 파형이므로 더 이상 절연이 보강된 특수 주파수
변환기 모터를 사용할 필요가 없습니다. 모터의 청각적
소음 또한 파형 조건으로 인해 줄어듭니다.
du/dt 필터의 특징 뿐만 아니라 사인파 필터 또한 절연
스트레스와 모터의 베어링 전류를 감소시키므로 모터
수명 및 서비스 간격이 길어집니다. 사인파 필터는 설치
된 모터와 주파수 변환기 사이의 거리가 먼 어플리케이
션에서 길이가 모터 케이블을 사용할 수 있게 합니다.
하지만 필터가 케이블의 누설 전류를 줄여주지는 않기
상자에 표시된 숫자는 유형 코드 문자열의 문자/그림 번
호를 의미하며 왼쪽에서 오른쪽으로 읽습니다.
44
용도에 따라 발주 번호 시스템을 사용하여 주파수 변환
기를 설계할 수 있습니다.
제품별 유형 코드 문자열을 현지 댄포스 영업점에 보내
표준 제품 및 옵션 통합 제품을 발주합니다. 다시 말해,
FC-102P18KT4E21H1XGCXXXSXXXXAGBKCXXXX
DX
문자열에서 문자의 의미는
장을 3 선정
의 발주 번호가
포함된 관련 페이지에 수록되어 있습니다. 위의 예에서
프로피버스 LON works 옵션과 일반용 I/O 옵션은 주
파수 변환기에 포함되어 있습니다.
주파수 변환기 표준 제품의 발주 번호 또한
주 방법
에 수록되어 있습니다.
장을 4 발
인터넷 기반의 Drive Configurator(인버터 제품 번호
관리 소프트웨어)에서 어플리케이션에 적절한 주파수
변환기를 구성하고 유형 문자열을 만듭니다. 인버터 제
품 번호 관리 소프트웨어는 현지 영업점으로 보낼 8자
리 판매 번호를 자동으로 생성합니다.
또한, 일부 제품이 포함된 프로젝트 목록을 작성하여 댄
포스 영업 담당자에게 보냅니다.
케이블 일반 사항
모든 배선은 케이블 단면적과 주위 온도에 관한 국제 및 국내 관련 규정을 준수해야 합니다. 구리(75°C) 도체를 사용
하는 것이 좋습니다.
알루미늄 도체
알루미늄 도체에 단자를 연결할 수 있지만 연결하기 전에 도체 표면을 닦아 산화된 부분을 제거하고 중성 바셀린 수
지를 입혀야 합니다.
또한 알루미늄은 연성이므로 2일 후에 단자의 나사를 다시 조여야 합니다. 가스 조임부를 올바르게 연결해야 하며
만일 올바르게 연결하지 않으면 알루미늄 표면이 다시 산화됩니다.
6
6
외함 종류 200-240
V [kW]
A21.1-2.21.1-4-
A33-3.75.5-7.5A41.1-2.21.1-4
A51.1-3.71.1-7.5B15.5-1111-18-주전원, 제동 저항, 부하 공유, 모터 케이블1.8
그림 6.11 주전원 연결부 외함 유형 C1 및 C2 (IP21/NEMA
Type 1 및 IP55/66/NEMA Type 12).
그림 6.12 주전원 연결부 외함 유형 C3 (IP20).
주로 주전원용 전원 케이블은 비차폐 케이블입니다.
6.1.4 모터 연결부
주의 사항
EMC 방사 사양을 준수하려면 차폐/보호된 모터 케이블
이 필요합니다. 자세한 정보는
과
를 참조하십시오.
모터 케이블의 단면적과 길이를 올바르게 선정하려면
장을 9 일반사양 및 고장수리
케이블 차폐:
차폐선 끝부분을 (돼지꼬리 모양으로) 꼬아서 설치하는
것을 절대 피합니다. 이는 높은 주파수 대역에서 차폐
효과를 감소시킵니다. 모터 절연체 또는 모터 컨택터를
설치하기 위해 차폐선을 끊을 필요가 있을 때에도 차폐
선이 가능한 가장 낮은 HF 임피던스로 계속 연결되어
있도록 해야 합니다..
모터 케이블의 차폐선을 주파수 변환기의 디커플링 플
레이트 및 모터의 금속 외함에 모두 연결합니다.
이 때, 차폐선을 가능한 가장 넓은 면적(케이블 클램프)
에 연결합니다. 주파수 변환기에 제공된 설치 도구를 사
용하여 이와 같이 연결할 수 있습니다.
모터 절연체 또는 모터 릴레이를 설치하기 위해 차폐선
을 끊을 필요가 있을 때에도 차폐선을 가능한 가장 낮
은 HF 임피던스로 계속 연결합니다.
케이블 길이 및 단면적
주파수 변환기는 주어진 케이블 길이와 단면적으로 실
험되었습니다. 단면적이 증가하면 케이블의 전기 용량,
즉 누설 전류량이 증가할 수 있으므로 케이블 길이를
이에 맞게 줄여야 합니다. 모터 케이블의 길이를 가능한
짧게 하여 소음 수준과 누설 전류량을 최소화합니다.
스위칭 주파수
모터의 청각적 소음을 줄이기 위해 주파수 변환기를 사
인파 필터와 사용하는 경우
인파 필터 지침에 따라 스위칭 주파수를 설정해야 합니
다.
1.액세서리 백에 있는 나사와 와셔를 사용하여
디커플링 플레이트를 주파수 변환기 하단에 고
정합니다.
2.모터 케이블을 단자 96 (U), 97 (V) 및 98
(W)에 연결합니다.
3.액세서리 백에 있는 나사를 사용하여 디커플링
플레이트에 있는 접지 연결부(단자 99)에 연결
합니다.
4.단자 96 (U), 97 (V), 98 (W)(최대 7.5kW) 및
모터 케이블을 MOTOR(모터)라고 표시된 단자
에 연결합니다.
5.액세서리 백에 있는 나사와 와셔를 사용하여
차폐된 케이블을 디커플링 플레이트에 고정합
니다.
3상 비동기 표준 모터 유형은 모두 주파수 변환기에 연
결할 수 있습니다. 일반적으로, 소형 모터는 스타 연결
형입니다(230/400V, Y). 대형 모터는 일반적으로 델타
연결형입니다(400/690V, Δ). 올바른 연결 방식 및 전압
은 모터의 명판을 참조하십시오.
14-01 스위칭 주파수
의 사
그림 6.14 모터 연결부
6
6
절차
1.케이블 절연 피복을 벗깁니다.
2.피복을 봇긴 와이어를 케이블 클램프 아래에
배치하여 케이블 차폐션과 접지 간의 기계적
고정 및 전기적 접촉이 이루어지게 합니다.
3.접지 지침에 따라 접지 와이어를 가장 가까운
접지 단자에 연결합니다.
4.3상 모터 배선을 단자 96(U), 97(V) 및 98(W)
에 연결합니다(
5.
장을 6.1.1 토오크
를 조입니다.
그림 6.14
참조).
에 제공된 정보에 따라 단자
그림 6.15 외함 유형 B1 및 B2 (IP21/NEMA Type 1,
IP55/NEMA Type 12 및 IP66/NEMA Type 4X)의
모터 연결부
주파수 변환기 내부의 구성품 고장 (첫 결함) 시 보호할
수 있도록 퓨즈 및/또는 회로 차단기를 공급부 측에 사
용할 것을 권장합니다.
주의 사항
공급부 측의 퓨즈 및/또는 회로 차단기 사용은 IEC
60364 (CE) 또는 NEC 2009 (UL) 준수를 위한 필수
조건입니다.
경고
주파수 변환기 내부의 구성품 고장으로 인한 위험으로
부터 서비스 기사 및 자산을 보호합니다.
분기 회로 보호
전기 및 화재의 위험으로부터 설비를 보호하기 위해 설
비, 개폐기, 기계류 등의 모든 분기 회로는 국내/국제 규
정에 따라 단락 및 과전류로부터 보호되어야 합니다.
주의 사항
제시된 권장 사항은 UL에 대한 분기 회로 보호에는 해
당하지 않습니다.
단락 보호
댄포스는 주파수 변환기 내부의 구성품이 고장난 경우
아래에 언급된 퓨즈/회로 차단기를 사용하여 서비스 기
사 또는 자산을 보호할 것을 권장합니다.
6.2.2 권장 사항
경고
권장 사항을 준수하지 않으면 고장이 발생한 경우 신체
적인 위험이나 주파수 변환기 및 기타 장비가 손상될
수 있습니다.
장을 6.2.4 퓨즈 표
어 있습니다. 권장 퓨즈는 작은 출력 용량에서 중간 출
력 용량에 사용되는 유형 gG 퓨즈입니다. 큰 출력의 경
우, aR 퓨즈가 권장됩니다. 회로 차단기의 경우,
Moeller 유형이 권장됩니다. 기타 유형의 회로 차단기
도 사용할 수는 있지만 주파수 변환기에 전달하는 에너
지가 Moeller 유형에 비해 낮거나 동일한 수준으로 제
한됩니다.
의 표에는 권장 정격 전류가 수록되
권장 사항에 따라 퓨즈/회로 차단기를 선정하면 주파수
변환기에 손상이 발생하더라도 대부분 유닛 내부 손상
에 국한됩니다.