Denna handbok gäller för alla VLT
HVAC Frekvensomformare-frekven-
somformare med programversion
3.9x.
Det aktuella programversions-
numret kan avläsas från
15-43 Programversion.
Tabell 1.1 Programversion
Denna publikation innehåller information som tillhör
Danfoss. Genom att använda och godkänna denna
handbok medger användaren att informationen endast får
användas för utrustning från Danfoss eller utrustning från
andra leverantörer under förutsättning att sådan utrustning
är avsedd för kommunikation med Danfoss-utrustning via
en seriell kommunikationslänk. Denna publikation skyddas
av upphovsrättslagar i Danmark och de flesta andra länder.
Danfoss garanterar inte att en programvara som utvecklats
i enlighet med riktlinjerna i denna handbok kommer att
fungera i alla fysiska miljöer eller maskin- och programvarumiljöer.
Även om Danfoss har testat och granskat dokumentationen i denna handbok lämnar Danfoss varken explicit
eller implicit några garantier för dokumentationen, vilket
även omfattar dokumentationens kvalitet, prestanda och
lämplighet för särskilda syften.
®
Danfoss kan inte under några omständigheter hållas
ansvarigt för direkta, indirekta, särskilda eller oavsiktliga
skador som härrör från användning av, eller bristande
förmåga att använda, informationen i denna handbok,
även om Danfoss rådfrågats om huruvida det är möjligt
med sådana skador. Danfoss kan framför allt inte hållas
ansvariga för några kostnader, inklusive men inte
begränsat till sådana som uppstått som ett resultat av
utebliven vinst eller intäkt, skador på eller förlust av
utrustning, förlust av datorprogram, förlust av data,
kostnader för att ersätta dessa och skadeståndskrav från
tredje part.
Danfoss förbehåller sig rätten att revidera denna
publikation när som helst och att göra ändringar i
innehållet utan föregående meddelande eller förpliktelse
att meddela tidigare eller nuvarande ägare om sådana
revideringar eller ändringar.
Design Guide innehåller all teknisk information om
•
frekvensomformaren, kunddesign och tillämpningar.
Programmeringshandboken innehåller information
•
om programmering och fullständiga parameterbeskrivningar.
Tillämpningsnotering, Temperaturnedstämplings-
•
handbok.
Handboken för konfigureringsverktyget MCT 10
•
hjälper användaren att konfigurera frekvensomformaren från en Windows™-baserad miljö.
Danfoss VLT® Energy Box-programvaran på
•
www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions
och välj PC Software Download (hämta
programvara).
Handbok för VLT
•
BACnet.
Handbok VLT® HVAC Frekvensomformare Metasys.
•
Handbok för VLT® HVAC Frekvensomformare FLN.
•
Teknisk dokumentation för Danfoss finns också tillgänglig
hos lokala Danfoss-återförsäljare eller online på:
Frekvensomformaren uppfyller kraven i UL508C. Mer
information finns i kapitel 6.4.2 Termiskt motorskydd.
Följande symboler används i det här dokumentet.
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 också
användas för att uppmärksamma tillvägagångssätt som
inte är säkra.
OBS!
Indikerar viktig information, inklusive situationer som
kan leda till skador på utrustning eller egendom.
VäxelströmAC
American Wire GaugeAWG
Ampere/AMPA
Automatisk motoranpassningAMA
StrömbegränsningI
Grader Celsius
LikströmDC
Beror på frekvensomformarenD-TYP
Elektromagnetisk kompatibilitetEMC
Elektronisk-termiskt reläETR
FrekvensomformareFC
Gramg
HertzHz
Hästkrafthk
KilohertzkHz
Lokal manöverpanelLCP
Meterm
Millihenry-induktansmH
MilliamperemA
Millisekundms
Minutmin
RörelsekontrollverktygMCT
NanofaradnF
NewtonmeterNm
Nominell motorströmI
Nominell motorfrekvensf
Nominell motoreffektP
Nominell motorspänningU
PermanentmagnetmotorPM-motor
Protective Extra Low VoltagePELV
KretskortPCB
Nominell växelriktarutströmI
Varv per minutvarv/minut
Regenerativa plintarRegen
Sekunds
Synkront motorvarvtaln
MomentgränsT
VoltV
Den maximala utströmmenI
Den nominella utströmmen från frekvensomformaren
Starta och stoppa den
anslutna motorn med
LCP eller de digitala
ingångarna.
Funktionerna är
uppdelade i två grupper:
Funktionerna i grupp 1
har högre prioritet än de
i grupp 2.
Tabell 1.4 Funktionsgrupper
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
Det nominella motorvarvtalet (märkskyltsdata).
P
M,N
Den nominella motoreffekten (märkskyltsdata).
T
M,N
Det nominella momentet (motor).
U
M
Den momentana motorspänningen.
U
M,N
Den nominella motorspänningen (märkskyltsdata).
Grupp 1 Återställning,
Utrullningsstopp,
återställning och utrullningsstopp, Snabbstopp,
likströmsbroms, Stopp och
"Av"-knappen.
Grupp 2 Start, Pulsstart, Reversering,
Startreversering, Jogg och
frys utfrekvens
Startmoment
Bild 1.1 Startmoment
η
VLT
Frekvensomformarens verkningsgrad definieras som förhållandet mellan utgående och ingående effekt.
Inaktivera start-kommando
Ett stoppkommando som tillhör grupp 1 styrkommandon,
se Tabell 1.4.
Stoppkommando
Se Styrkommandon.
Referenser:
Analog referens
En signal som skickas till de analoga ingångarna 53 eller
54, kan vara volt eller ström.
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.
Pulsreferens
En pulsfrekvenssignal överförd till de digitala ingångarna
(plint 29 eller 33).
Ref
MAX
Avgör sambandet mellan referensinsignalen på 100 %
fullskalsvärde (normalt 10 V, 20 mA) och resulterande
referens. Maximireferensvärdet som angetts i 3-03 Maximi-referens.
Ref
MIN
Avgör sambandet mellan referensingången på 0 % värde
(normalt 0 V, 0 mA, 4 mA) och resulterande referens.
Minimalt referensvärde anges i 3-02 Minimireferens
Övrigt:
Avancerad vektorstyrning
Analoga ingångar
De analoga ingångarna används för att styra olika
funktioner i frekvensomformaren.
Det finns 2 typer av analoga ingångar:
Strömingång, 0-20 mA och 4-20 mA
Spänningsingång, 0-10 V DC.
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.
Bromsmotstånd
Bromsmotståndet är en modul som kan absorbera
bromseffekten som genereras vid regenerativ bromsning.
Denna regenerativa bromseffekt höjer mellankretsspänningen. En bromschopper ser till att effekten avsätts i
bromsmotståndet.
CT-kurva
CT-kurvor (egenskaper för konstant moment) används för
kylkompressorer av skruv- och spiraltyp.
Digitala ingångar
De digitala ingångarna kan användas för att styra olika
funktioner i frekvensomformaren.
Digitala utgångar
Frekvensomformaren har två halvledarutgångar som kan
ge en 24 V DC (max. 40 mA).
DSP
Digital Signal Processor (digital signalprocessor).
Reläutgångar
Frekvensomformaren 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.
GLCP
Grafisk lokal manöverpanel (LCP102)
Initiering
Om initiering utförs (14-22 Driftläge) återställs frekvensomformarens programmerbara parametrar till
fabriksinställningarna.
Intermittent driftcykel
Ett intermittent driftvärde avser en serie driftcykler. Varje
cykel består av en period med och en period utan
belastning. Driften kan vara endera periodisk eller ickeperiodisk.
LCP
Den lokala manöverpanelen (LCP) är ett komplett
gränssnitt för styrning och programmering av frekvensomformaren. LCP är löstagbar och kan installeras upp till 3
meter från frekvensomformaren, t.ex. i en frontpanel med
hjälp av monteringssatsen (tillval).
LCP finns tillgänglig i 2 versioner:
Numerisk LCP101 (NLCP)
•
Grafisk LCP102 (GLCP)
•
Design Guide
lsb
Den minst betydelsefulla biten (least significant bit).
MCM
Betyder Mille Circular Mil; en amerikansk måttenhet för
ledararea. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.
msb
Den mest betydelsefulla biten (most significant bit).
NLCP
Numerisk lokal manöverpanel LCP 101.
Online-/offlineparametrar
Ändringar av onlineparametrar aktiveras omedelbart efter
det att datavärdet ändrats. Tryck [OK] om du vill aktivera
ändringarna för offlineparametrar.
PID-regulator
PID-regulatorn upprätthåller önskat varvtal, tryck,
temperatur osv. genom att justera utfrekvensen så att den
matchar den varierande belastningen.
RCD
Jordfelsbrytare.
Meny
Spara parameterinställningarna i fyra menyer. Du kan byta
mellan de 4 parameteruppsättningarna och även redigera
en meny medan en annan är aktiv.
SFAVM
Switchmönster som kallas Stator Flux-orienterad Asynkron
Vektor Modulering (14-00 Switchmönster).
Eftersläpningskompensation
Frekvensomformaren kompenserar eftersläpningen med ett
frekvenstillskott som följer den uppmätta motorbelastningen vilket håller motorvarvtalet närmast konstant.
Smart Logic Control (SLC)
SLC är en serie användardefinierade åtgärder som
genomförs när tillhörande användardefinierade händelser
utvärderas som sanna av SLC.
Termistor
Ett temperaturberoende motstånd som placeras där
temperaturen ska övervakas (frekvensomformare eller
motor).
Tripp
Ett tillstånd som uppstår vid felsituationer, exempelvis när
frekvensomformaren utsätts för överhettning eller när
frekvensomformaren skyddar motorn, processen eller
mekanismen. Omstart förhindras tills orsaken till felet har
försvunnit och trippläget annulleras genom återställning
eller, i vissa fall, programmeras för automatisk återställning.
Tripp får inte användas för personlig säkerhet.
Ett läge som uppstår vid felsituationer när frekvensomformaren skyddar sig själv, och som kräver fysiska ingrepp,
exempelvis om frekvensomformaren utsatts för
kortslutning vid utgången. En fastlåst tripp kan annulleras
genom att slå av nätspänningen, eliminera felorsaken och
ansluta frekvensomformaren på nytt. Omstart förhindras
tills trippläget annulleras genom återställning eller, i vissa
fall, genom programmerad automatisk återställning.
Tripplås får inte användas för personlig säkerhet.
VT-kurva
Variabel momentkurva. Används för pumpar och fläktar.
plus
VVC
Jämfört med styrning av standardspänning-/frekvensförhållande ger Voltage Vector Control (VVC
plus
) bättre
dynamik och stabilitet vid ändringar i både varvtalsreferens
och belastningsmoment.
60° AVM
Switchmönster som kallas 60° Asynkron Vektormodulering
(se 14-00 Switchmönster).
Effektfaktor
1.1.2
Effektfaktorn är förhållandet mellan I1 och I
3 × U ×
I
1 ×
COS
Effekt faktor
=
3 × U ×
ϕ
I
RMS
RMS
.
Effektfaktorn för 3-fasnät:
I
×
cos
ϕ1
1
=
I
1
=
eftersom cos
I
I
RMS
RMS
ϕ1 =1
Effektfaktorn indikerar till vilken grad frekvensomformaren
belastar nätförsörjningen .
Ju lägre effektfaktor, desto högre I
vid samma kW-
RMS
effekt.
2
2
2
I
RMS
=
I
+
I
+
1
5
I
+ . . +
7
2
I
n
Dessutom visar en hög effektfaktor att övertonsströmmarna är låga.
De likströmsspolar som är inbyggda i frekvensomformaren
medför en hög effektfaktor, vilket minimerar belastningen
på nätet.
Frekvensomformaren är under livsfarlig spänning när
den är ansluten till nätet. Felaktig installation av motorn,
frekvensomformaren eller fältbussen kan orsaka materialskador, allvarliga personskador eller dödsfall. Följ därför
anvisningarna i den här handboken samt övriga
nationella och lokala säkerhetsföreskrifter.
Säkerhetsföreskrifter
1.Koppla från nätanslutningen till frekvensomformaren om reparationsarbete ska utföras.
Kontrollera att nätförsörjningen är bruten och att
den föreskrivna tiden har gått innan du kopplar
ur motor- och nätkontakterna.
2.Knappen [Stop/Reset] på frekvensomformarens
LCP bryter inte anslutningen till nätet och får
därför inte användas som säkerhetsbrytare.
3.Se till att apparaten är korrekt ansluten till jord
och att användaren är skyddad från nätspänningen. Motorn bör vara försedd med
överbelastningsskydd i enlighet med gällande
nationella och lokala bestämmelser.
4.Läckström till jord överstiger 3,5 mA.
5.
Ställ in motorskydd i 1-90 Termiskt motorskydd.
Om denna funktion önskas ska datavärdet [ETR
trip] (standardvärde) eller datavärdet [ETR
warning] anges i 1-90 Termiskt motorskydd. Obs!
Funktionen initieras vid 1,16 x nominell
motorström och nominell motorfrekvens. För den
nordamerikanska marknaden gäller följande: ETRfunktionerna uppfyller överbelastningsskydd klass
20 för motorn i enlighet med NEC.
6.Koppla inte ur någon kontakt till motorn eller
nätförsörjningen när frekvensomformaren är
ansluten till nätspänningen. Kontrollera att nätförsörjningen är bruten och att den föreskrivna tiden
har gått innan du kopplar ur motor- och nätkontakterna.
7.Observera att frekvensomformaren har fler
spänningsingångar än L1, L2 och L3 när
lastdelning (koppling av DC-mellankrets) eller
extern 24 V DC-försörjning har installerats.
Kontrollera att alla spänningsingångar är
frånkopplade och att nödvändig tid gått innan
reparationsarbete påbörjas.
Installation på höga höjder
FÖRSIKTIGT
380–500 V, kapslingstyper A, B och C: Vid höjder över
2 km, kontakta Danfoss angående PELV.
525-690 V: Vid höjder över 2 km, kontakta Danfoss
angående PELV.
VARNING
Varning för oavsiktlig start
1.Motorn kan stoppas med digitala kommandon,
busskommandon, referenser eller lokalt stopp
när frekvensomformaren är ansluten till
nätspänningen. Om personsäkerheten kräver att
oavsiktlig start inte får förekomma är dessa
stoppfunktioner inte tillräckliga.
2.Under parameterprogrammering kan motorstart
inträffa. Därför ska alltid knappen [Reset] vara
aktiverad, Därefter kan data ändras.
3.En stoppad motor kan starta om det uppstår
något fel i frekvensomformarens elektronik,
eller om en tillfällig överbelastning, fel på nätet
eller på motoranslutningen upphör.
VARNING
Det kan vara förenat med livsfara att röra vid utrustningens elektriska delar – även efter att nätspänningen
har brutits.
Var samtidigt uppmärksam på att koppla från andra
spänningsförsörjningar, t.ex. extern 24 V DC, lastdelning
(sammankoppling av DC-mellankretsarna) samt motoranslutning vid kinetisk backup. Ytterligare säkerhetsriktlinjer
finns i handboken.
ns DC-busskondensatorer är spänningsförande även när
strömmen har brutits. Se till att undvika risken för
elektriska stötar genom att alltid koppla bort n från
nätet innan underhållsarbetet. Vänta minst så länge som
anges nedan innan service utförs på frekvensomformaren:
Spänning [V]Min. väntetid (minuter)
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
Tänk på att DC-bussen kan vara högspänningsförande även när
lysdioderna är släckta.
Tabell 2.1 Urladdningstid
Instruktion för avfallshantering
2.1.3
Utrustning som innehåller elektriska
komponenter får inte hanteras på samma
sätt som hushållsavfall.
Det måste samlas ihop separat med
elektriskt och elektroniskt avfall i enlighet
med lokalt gällande lagstiftning.
2.2 CE-märkning
2.2.1 CE-överensstämmelse och CEmärkning
Vad är CE-överensstämmelse och CE-märkning?
Syftet med CE-märkning är att undvika tekniska handelshinder inom EFTA och EU. EU har introducerat CEmärkning som ett enkelt sätt att visa att en produkt
uppfyller aktuella EU-direktiv. CE-märket säger ingenting
om produktspecifikationer eller kvalitet. Frekvensomformare regleras av tre EU-direktiv:
Maskindirektivet (2006/42/EC)
Frekvensomformare som har en integrerad säkerhetsfunktion omfattas numera av maskindirektivet. Danfoss CEmärker enligt direktivet och utfärdar på begäran en
försäkran om överensstämmelse med direktivet. Frekvensomformare som saknar säkerhetsfunktion omfattas inte av
maskindirektivet. Emellertid kan en frekvensomformare
utgöra en del av en maskin, och därför förklarar vi nedan
vilka säkerhetsbestämmelser som gäller för frekvensomformaren.
Lågspänningsdirektivet (2006/95/EC)
Frekvensomformare ska CE-märkas enligt lågspänningsdirektivet från 1 januari 1997. Direktivet omfattar all elektrisk
utrustning och apparatur avsedd för 50–1 000 V
växelström och 75–1 500 V likström. Danfoss CE-märkning
enligt direktivet och utfärdande av en försäkran om
överensstämmelse med direktivet på begäran.
EMC-direktivet (2004/108/EC)
EMC står för elektromagnetisk kompatibilitet. Med elektromagnetisk kompatibilitet menas att ömsesidiga
elektromagnetiska störningar mellan olika komponenter
och apparater inte påverkar apparaternas funktion.
EMC-direktivet trädde i kraft den 1 januari 1996. Danfoss
CE-märkning enligt direktivet och utfärdande av en
försäkran om överensstämmelse med direktivet på
begäran. Följ anvisningarna i Design Guide för att utföra en
EMC-korrekt installation. Danfoss specificerar dessutom
vilka normer som våra olika produkter uppfyller. Danfoss
kan leverera de filter som anges i specifikationerna och
hjälper dig även på andra sätt att uppnå bästa möjliga
EMC-resultat.
I de allra flesta fall används frekvensomformaren av
fackfolk som en komplex komponent i ett större system
eller en omfattande anläggning. Det bör därför påpekas att
ansvaret för de slutliga EMC-egenskaperna i apparaten,
systemet eller anläggningen vilar på installatören.
Omfattning
2.2.2
I EU-dokumentet "Riktlinjer för tillämpning av direktiv2004/108/EC" beskrivs tre vanliga situationer där frekvensomformare används.
1.Frekvensomformaren säljs direkt till slutkund. För
den typen av användning måste frekvensomformaren vara CE-märkt i enlighet med EMCdirektiven.
2.Frekvensomformaren säljs som en del av ett
system. Det marknadsförs som komplett system,
det vill säga ett luftkonditioneringssystem. Det
kompletta systemet måste CE-märkas enligt EMCdirektivet. Tillverkaren av systemet kan uppfylla
kraven för CE-märkning enligt EMC-direktivet
genom att EMC-testa systemet. Systemets
komponenter behöver inte vara CE-märkta.
3.Frekvensomformaren säljs för installation i en
anläggning. Det kan vara en produktions- eller en
värme-/ventilationsanläggning konstruerad och
installerad av yrkesfolk. Frekvensomformaren
måste CE-märkas enligt EMC-direktivet. Den
färdiga anläggningen behöver inte CE-märkas.
Men anläggningen måste uppfylla de
grundläggande kraven i direktivet. Detta
säkerställs genom att de komponenter, apparater
och system som används är CE-märkta enligt
EMC-direktivet.
Syftet med CE-märkningen är att underlätta handeln inom
EU och EFTA.
CE-märkning kan dock omfatta många olika specifikationer.
Kontrollera exakt vad en viss CE-märkning omfattar.
De specifikationer som omfattas kan vara mycket olika och
en CE-märkning kan därför inge installatören en falsk
säkerhetskänsla när han använder en frekvensomformare
som en komponent i ett system eller i en apparat.
Danfoss CE-märker frekvensomformarna i enlighet med
lågspänningsdirektivet. Det innebär att om frekvensomformaren installeras korrekt kan Danfoss garantera att den
uppfyller lågspänningsdirektivet.Danfoss utfärdar en
försäkran om överensstämmelse som bekräftar vår CEmärkning i enlighet med lågspänningsdirektivet.
CE-märkningen gäller också EMC-direktivet under
förutsättning att handbokens instruktioner för EMC-korrekt
installation och filtrering följts. På dessa grunder utfärdar vi
en försäkran om överensstämmelse med EMC-direktivet.
I Design Guide finns utförliga instruktioner om hur du utför
en EMC-korrekt installation. Danfossspecificerar dessutom
vilka våra olika produkterna uppfyller.
2.4
Aggressiva miljöer
En frekvensomformare innehåller ett stort antal mekaniska
och elektroniska komponenter. De är alla mer eller mindre
känsliga för miljöpåverkan.
FÖRSIKTIGT
Frekvensomformaren ska inte installeras i omgivningar
med luftburen fukt, partiklar eller gaser som kan påverka
eller skada de elektriska komponenterna. Om lämpliga
skyddsåtgärder inte vidtas ökar risken för driftstopp,
vilket reducerar frekvensomformarens livslängd.
Skyddsklass enligt IEC 60529
Funktionen "säkert vridmoment av" får endast installeras
och användas i apparatskåp med skyddsgrad IP54 eller
högre (eller motsvarande omgivning). Detta är för att
undvika ledarfel och kortslutningar mellan plintar, anslutningar, kort och säkerhetsrelaterade kretsar orsakade av
främmande föremål.
Vätskor kan överföras via luften och fällas ut eller
kondensera i frekvensomformaren och kan därigenom
orsaka korrosion på komponenter och metalldelar. Ånga,
olja och saltvatten kan orsaka korrosion på komponenter
och metalldelar. I sådana driftmiljöer bör utrustning med
kapslingsklass IP 54/55 användas. Som ett extra skydd går
det att beställa ytbehandlade kretskort som tillvalsalternativ.
22
Danfoss hjälper till på olika sätt för att hjälpa dig få bästa
möjliga EMC-resultat.
Uppfyller EMC-direktivet 2004/108/EG
2.2.4
Som nämnts används frekvensomformaren i de flesta fall
av fackfolk som en komplex komponent i ett större system
eller en omfattande anläggning. Observera att installatören
har ansvaret för de slutliga EMC-egenskaperna i apparaten,
systemet eller anläggningen. Som en hjälp till installatören
har Danfoss sammanställt riktlinjer för EMC-korrekt installation av detta drivsystem. De standarder och testnivåer
som anges för drivsystem uppfylls under förutsättning att
anvisningarna för EMC-korrekt installation följs, se .
2.3
Luftfuktighet
Frekvensomformaren är konstruerad i överensstämmelse
med standarden IEC/EN 60068-2-3 standard, EN 50178 pkt.
9.4.2.2 vid 50 °C.
Luftburna partiklar, exempelvis damm, kan orsaka både
mekaniska och elektriska fel och överhettning i frekvensomformaren. Ett typiskt tecken på allt för höga halter av
luftburna partiklar är nedsmutsning av området kring
frekvensomformarens kylfläkt. I mycket dammiga miljöer
rekommenderas utrustning med kapslingsklass IP 54/55
eller skåp för IP 00/IP 20/TYPE 1-utrustning.
Om hög temperatur och luftfuktighet förekommer i
driftmiljön kommer korrosiva gaser som svavel-, kväve- och
klorföreningar att orsaka kemiska reaktioner på frekvensomformarens komponenter.
Dessa reaktioner leder snabbt till driftstörningar och
skador. I sådana korrosiva driftmiljöer monteras utrustningen i apparatskåp försedda med friskluftsventilation, så
att de aggressiva gaserna hålls borta från frekvensomformaren.
Det går att beställa ytbehandlade kretskort som tillvalsalternativ för extra skydd i sådana miljöer.
Om frekvensomformaren installeras i en aggressiv miljö
22
ökar risken för driftstopp samtidigt som livslängden för
frekvensomformaren reduceras avsevärt.
Innan frekvensomformaren installeras bör den omgivande
luften kontrolleras beträffande fukt, partiklar och gaser.
Detta görs genom kontroll av befintliga installationer i den
aktuella miljön. Typiska tecken på luftburna vätskor är
vatten eller olja på metalldelar eller korrosionsskador på
metalldelar.
Höga dammhalter hittas ofta i apparatskåp och i
existerande elektriska installationer. Ett tecken på
aggressiva luftburna gaser är svärtade kopparskenor och
kabeländar på befintliga installationer.
D- och E-kapslingar har ett bakkanalstillval i rostfritt stål
som ger ytterligare skydd i aggressiva miljöer. Lämplig
ventilering krävs fortfarande för frekvensomformarens
interna komponenter. Kontakta Danfoss för ytterligare
information.
2.5
Vibrationer och stötar
Frekvensomformaren är testad enligt ett förfarande som
bygger på följande standarder:
IEC/SS-EN 60068-2-6: Sinusvibration – 1970
•
IEC/SS-EN 60068-2-64: Bredbandig brusvibration
•
Frekvensomformaren uppfyller de krav som gäller för
enheter monterade på vägg eller golv, samt i panel fast
monterad på vägg eller golv, i industrilokaler.
2.6
Säkert vridmoment av
FC 102 kan utföra säkerhetsfunktionen Säkert vridmomentav (enligt SS-EN IEC 61800-5-21) eller Stoppkategori 0 (enligt
SS-EN 60204-12).
Innan Säkert vridmoment av installeras och används i en
installation ska en noggrann riskanalys genomföras för att
avgöra om funktionaliteten och säkerhetskategorin för
Säkert vridmoment av är tillräckligt. Den är konstruerad
och godkänd enligt kraven i:
Kategori 3 i SS-EN ISO 13849-1
•
Prestandanivå "d" i SS-EN ISO 13849-1:2008
•
SIL 2 kapacitet i IEC 61508 och SS-EN 61800-5-2
•
SILCL 2 i SS-EN 62061
•
1) Se SS-EN IEC 61800-5-2 för mer information om
funktionen Säkert vridmoment av (STO).
2) Se SS-EN IEC 60204-1 för mer information om stoppka-
tegori 0 och 1.
Aktivering och avslutning av säkert vridmoment av
Funktionen Säkert vridmoment av (STO) aktiveras genom
att ta bort spänningen till plint 37 på säkerhetsväxelriktaren. Genom att ansluta säkerhetsväxelriktaren till en
extern säkerhetsenhet för att erhålla en säker fördröjning
kan man skapa en installation som uppfyller Säkert
vridmoment av, kategori 1. Funktionen Säkert vridmoment
av FC 102 kan användas för asynkronmotorer, synkronmotorer och permanentmagnetmotorer. Se exempel i
kapitel 2.6.1 Plint 37 – säkert vridmoment av-funktion.
VARNING
Efter installationen av Säkert vridmoment av (STO) måste
ett idrifttagningstest utföras. Testet specificeras i
avsnittet Idrifttagningstest av Säkert vridmoment av. Ett
godkänt idrifttagningstest är obligatoriskt efter första
installationen och efter varje ändring av säkerhetsinstallationen.
Säkert vridmoment av – tekniska data
Följande värden tillhör olika typer av säkerhetsnivåer:
Reaktionstid för T37
Maximal reaktionstid: 20 ms
-
Reaktionstid = fördröjning mellan avstängning av STOingångens strömförsörjning och avstängning av
utgångsbrygga.
Data för SS-EN ISO 13849-1
Prestandanivå "d"
•
MTTFD (medeltid till farligt fel): 14000 år
•
DC (diagnostisk täckning): 90 %
•
Kategori 3
•
Livstid 20 år
•
Data för SS-EN IEC 62061, SS-EN IEC 61508, SS-EN IEC
61800-5-2
SIL 2 Kapacitet, SILCL 2
•
PFH (sannolikheten för att ett farligt fel ska
•
inträffa per timme) = 1E-10/h
SFF (säkerhetsfelfaktor) > 99 %
•
HFT (maskinvara, feltolerans) = 0 (1001-design)
•
Livstid 20 år
•
Data för EN IEC 61508 lågt behov
PFDavg för 1 års säkerhetstest: 1E-10
•
PFDavg för 3 års säkerhetstest: 1E-10
•
PFDavg för 5 års säkerhetstest: 1E-10
•
Inget underhåll av STO-funktionen behövs.
När det gäller säkerhetsåtgärder får endast personal med
lämplig utbildning hantera och installera i slutna
apparatskåp.
Danfoss funktionella säkerhetsdata finns tillgängligt via ett
databibliotek som används med beräkningsverktyget
SSISTEMA från IFA (Institute for Occupational Safety and
Health of the German Social Accident Insurance). Här finns
också data för manuell beräkning. Biblioteket kompletteras
och utökas kontinuerligt.
Förkortning
Kat.SS-EN ISO
FITFel vid tid: 1E-9 timmar
HFTIEC 61508Feltolerans för maskinvara: HTF = n
MTTFdSS-EN ISO
PFHIEC 61508Sannolikheten för allvarliga fel per
PFDIEC 61508Genomsnittlig sannolikhet för fel vid
PLSS-EN ISO
SFFIEC 61508Säkerhetsfelfaktor [%]; Procentandel av
SILIEC 61508Safety Integrity Level
STOSS-EN
SS1SS-EN
Tabell 2.2 Förkortningar för funktionell säkerhet
Ref.Beskrivning
Kategori, nivå ”B, 1-4”
13849-1
innebär att n + 1 fel kan orsaka en
förlust av säkerhetsfunktionen
Medeltid till farligt fel - farligt. Enhet: år
13849-1
timme. Det här värdet bör övervägas
om säkerhetsanordningen körs ofta (mer
än en gång per år) eller i kontinuerligt
läge där säkerhetsenhet används mer än
en gång per år
behov, värde som används är för drift
med låg belastning
Diskret nivå används för att att ange i
13849-1
61800-5-2
61800-5-2
vilken grad styrsystemets säkerhetsrelaterade delar kan utföra en
säkerhetsfunktionen under förutsägbara
förutsättningar. Nivå a-e
säkerhetsfel och allvarliga fel som
registrerats för en säkerhetsfunktion
eller ett undersystem relaterat till alla fel
Säkert vridmoment av
Säkerhetsstopp 1
Plint 37 – säkert vridmoment av-
2.6.1
funktion
FC 102 finns tillgänglig med funktionen Säkert vridmoment
av via styrplint 37. Säkert vridmoment av inaktiverar
styrspänningen på effekthalvledarna i frekvensomformarens utgångssteg, som i sin tur förhindrar att den
spänning som krävs för att rotera motorn genereras. När
Säkert vridmoment av (T37) aktiveras utfärdar frekvensomformaren ett larm, trippar enheten och utrullar motorn till
stopp. Manuell omstart krävs. Funktionen Säkert
vridmoment av kan användas för att stoppa frekvensomformaren i nödsituationer. I normalt driftläge, när Säkert
vridmoment av inte är nödvändigt, ska frekvensomformarens vanliga stoppfunktion användas i stället. När
automatisk omstart används måste kraven i ISO 12100-2,
paragraf 5.3.2.5, uppfyllas.
Ansvarsåtaganden
Det är användarens ansvar att säkerställa att personalen
som installerar och använder funktionen "Säkert
vridmoment av" gör följande:
Läser och förstår säkerhetsföreskrifterna rörande
•
hälsa, säkerhet och olycksprevention.
Förstår de allmänna riktlinjer och säkerhetsråd
•
som ges i denna beskrivning, liksom den mer
utförliga beskrivningen i Design Guide.
Har god kännedom om de allmänna riktlinjer och
•
säkerhetsråd som gäller den specifika tillämpningen.
Standarder
För att Säkert vridmoment av på plint 37 ska få användas
måste användaren uppfylla alla säkerhetsvillkor, inklusive
relevanta lagar, regler och riktlinjer. Säkert vridmoment av
uppfyller följande standarder:
IEC 61508: 1998 SIL2
IEC 61800-5-2: 2007 – säkert vridmoment av (STO)
IEC 62061: 2005 SIL CL2
ISO 13849-1: 2006, kategori 3 PL d
ISO 14118: 2000 (SS-EN 1037) – förhindrande av
oavsiktlig start
Informationen och instruktionerna i handboken räcker inte
för korrekt och säker användning av funktionen Säkert
vridmoment av. Informationen och anvisningarna i DesignGuide måste följas.
Säkerhetssystem får bara installeras och tas i drift
•
22
Installation och konfiguration av Säkert vridmoment av
av kvalificerad och kunnig personal.
Enheten måste installeras i ett IP54-apparatskåp
•
eller motsvarande miljö. Vid särskild tillämpning
kan en högre IP-grad vara nödvändig
Kabeln mellan plint 37 och den externa
•
säkerhetsenheten måste kortslutningsskyddas
enligt ISO 13849-2, tabell D.4.
Om några externa krafter påverkar motoraxeln
•
(till exempel upphängda laster) måste ytterligare
åtgärder vidtas (till exempel en säkerhetshållbroms) för att eliminera risker.
Du måste uppfylla följande krav för att installera frekvensomformaren på ett säkert sätt:
1.Ta bort bygelledningen mellan styrplint 37 och 12
eller 13. Det räcker inte att klippa eller bryta
bygeln för att undvika kortslutning. (Se bygeln i
Bild 2.1.)
2.Anslut ett externt säkerhetsövervakningsrelä via
en NO-säkerhetsfunktion (anvisningarna för
säkerhetsenheten måste följas) till plint 37 (säkert
vridmoment av) samt plint 12 eller 13 (24 V DC).
Säkerhetsövervakningsreläet måste uppfylla
kategori 3/PL “d” (ISO 13849-1) eller SIL 2 (SS-EN
62061).
VARNING
FUNKTIONEN SÄKERT VRIDMOMENT AV!
Funktionen Säkert vridmoment av isolerar INTE nätspänningen till frekvensomformaren eller hjälpenheterna. Du
får bara utföra arbete på frekvensomformarens eller
motorns elektriska delar när nätspänningförsörjningen
har isolerats och när du har väntat den tid som är
angiven i avsnittet Säkerhet i denna handbok. Om du
inte kopplar från nätspänningen från enheten och väntar
angiven tid kan det leda till dödsolyckor eller allvarliga
personskador.
Vi rekommenderar inte att du stoppar frekven-
•
somformaren med hjälp av funktionen Säkert
moment. Om frekvensomformaren stoppas via
den funktionen, trippar enheten och stannar
genom utrullning. Om det inte är acceptabelt, på
grund av att det exempelvis orsakar fara, måste
frekvensomformaren och maskinenheterna
stoppas med en lämpligt stoppmetod innan
funktionen används. Beroende på tillämpning kan
det vara nödvändigt med en mekanisk broms.
Följande gäller för frekvensomformare med
•
synkronmotorer och permanentmagnetmotorer i
händelse av fel i flera IGBT-effekthalvledare: Trots
att funktionen Säkert moment aktiveras kan
frekvensomformarsystemet generera ett
justeringsmoment som roterar motoraxeln som
mest 180/p grader (där p anger motorns antal
polpar).
Denna funktion är lämplig vid mekaniskt arbete
•
på frekvensomformarsystemet eller endast på
berörda delar hos maskinen. Den ger inte
elektrisk säkerhet. Funktionen ska inte användas
som en styrning för att starta och/eller stoppa
frekvensomformaren.
Bild 2.1 Bygel mellan plint 12/13 (24 V) och 37
Bild 2.2 Installation för att uppfylla en stoppkategori 0 (SS-EN
60204-1) med säkerhetskat. 3/PL "d" (ISO 13849-1) eller SIL 2
(SS-EN 62061).
1Säkerhetsrelä (kat. 3, PL d eller SIL2)
2Nödstoppsknapp
3Återställningsknapp
4Kortslutningsskyddad kabel (för installation utanför IP54-
Efter installationen, men före det första drifttillfället, måste
du idrifttagningstesta den installation där Säkert
vridmoment av används. Testet måste dessutom utföras
varje gång installationen ändras.
Exempel med STO
Ett säkerhetsrelä utvärderar signaler från E-stoppknappen
och utlöser en STO-funktion på frekvensomformaren om Estoppknappen aktiveras (Se Bild 2.3). Denna
säkerhetsfunktionen motsvarar ett kategori 0-stopp
(okontrollerat stopp) i enlighet med IEC 60204-1. Om
funktionen utlöses under drift stannar motorn på ett
okontrollerat sätt. Strömförsörjningen till motorn stängs av
på ett säkert sätt så att inga ytterligare rörelser är möjliga.
Det är inte nödvändigt att övervaka anläggningen under
ett stillestånd. Om en extern krafteffekt kan förväntas
måste ytterligare åtgärder vidtas för att förhindra möjliga
rörelser (t.ex. mekaniska bromsar).
OBS!
Det är viktigt att kortslutning i kablarna till T37 kan
uteslutas för alla tillämpningar med säkert vridmoment
av. Detta kan göras genom att använda skyddad kablar
(skärmade eller separerade), vilket beskrivs i SS-EN ISO
13849-2 D4.
Parallellkoppla ingången för Säkert vridmoment av med
ett säkerhetsrelä
Säkert vridmoment av-ingångar T37 (STO) kan anslutas
direkt om det är nödvändigt för att styra flera frekvensomformare från samma styrlina via ett säkerhetsrelä (se
Bild 2.6). Att koppla ihop ingångar ökar risken för fel i den
osäkra riktningen eftersom ett fel i en frekvensomformare
kan orsaka att alla frekvensomformare aktiveras. Felrisken i
T37 är emellertid så låg att den uppkomna sannolikheten
fortfarande lever upp till kraven för SIL2.
Bild 2.3 STO, exempel
22
Exempel med SS1
SS1 motsvarar ett kontrollerat stopp, stoppkategori 1 i
enlighet med IEC 60204-1 (se Bild 2.4). När säkerhetsfunktionen aktiveras utförs ett normalt och kontrollerat stopp.
Detta kan aktiveras via plint 27. När säkerhetsfördröjningstiden i den externa säkerhetsmodulen har passerat
utlöses STO och plint 37 sätts ned. Nedrampningen utförs
enligt konfigurationen i frekvensomformaren. Om frekvensomformaren inte stoppar efter säkerhetsfördröjningstiden
Bild 2.4 SS1, exempel
kommer aktiveringen av STO att utrulla frekvensomformaren.
OBS!
När SS1-funktionen används övervakas inte frekvensomformarens bromsramp av säkerhetsskäl.
Exempel med kategori 4/PL e-tillämpning
I fall där utformningen av säkerhetsstyrningssystemet
kräver två kanaler för att STO-funktionen ska kunna uppnå
kategori 4/PL e, måste en kanal implementeras av
säkerhetsstopp T37 (STO) och den andra av en kontaktor.
Den kan vara ansluten antingen i frekvensomformarens
ingångs- eller utströmkrets och styrs av säkerhetsreläet (se
Bild 2.5). Kontaktorn måste övervakas genom en extra
handledd kontakt och anslutas till säkerhetsreläets
återställningsingång.
Kraven för kat. 3/PL "d" (ISO 13849-1) uppfylls bara om
22
Bild 2.6 Parallellkoppling av flera frekvensomformare, exempel
1Säkerhetsrelä
2Nödstoppsknapp
3Återställningsknapp
424 V DC
den 24 V DC-försörjning som ansluts till plint 37 hålls
avstängd eller låg med en säkerhetsenhet som i sig själv
uppfyller kat. 3/PL "d" (ISO 13849-1). Om motorn är
utsatt för externa krafter, t.ex. på vertikalaxeln
(upphängda laster), och om en oönskad rörelse, t.ex.
orsakad av gravitation, utgör en fara får motorn inte
köras utan att ytterligare fallskyddsåtgärder vidtas. T.ex.
måste mekaniska bromsar installeras.
För att återuppta driften efter aktiveringen av Säkert
vridmoment av måste först 24 V DC-spänningen åter
läggas på plint 37 (texten "Safe Torque Off activated" visas
fortfarande), varpå en återställningssignal måste skapas (via
buss, digital I/O eller knappen [Reset] på växelriktaren).
Som standard är funktionen Säkert vridmoment av inställd
på oavsiktligt omstartsskydd. För att Säkert vridmoment av
ska kunna avslutas och normal drift återupptas måste först
24 V DC kopplas tillbaka på plint 37. Sedan måste en
återställningssignal skickas (via buss, digital I/O eller
knappen [Reset]).
Tabell 2.4 Förklaring till Bild 2.3 till Bild 2.6
Funktionen Säkert vridmoment av kan ställas in på
automatisk omstart genom att ändra värdet på 5-19 Plint
VARNING
Aktivering av Säkert vridmoment av (dvs. borttagning av
24 V DC-försörjningen till plint 37) ger inte någon
elektrisk säkerhet. Funktionen Säkert vridmoment av är
därför inte i sig själv tillräcklig för att implementera
nödstoppsfunktionen enligt SS-EN 60204-1. Nödstoppsfunktionen kräver elektrisk isolering, t.ex. genom att nät
37 Säkerhetsstopp från standardvärdet [1] till [3]. Om
tillvalet MCB 112 är anslutet till frekvensomformaren ställs
automatisk omstart in med värdena [7] och [8].
Automatisk omstart betyder att Säkert vridmoment av
avslutas och normal drift återupptas så snart som 24 V DC
kopplas tillbaka på plint 37. Ingen återställningssignal
krävs.
stängs av via en extra kontaktor.
VARNING
1.Aktivera funktionen Säkert vridmoment av genom
att ta bort 24 V DC-spänningen på plint 37.
2.Efter aktiveringen av Säkert vridmoment av (dvs.
efter svarstiden), utrullar frekvensomformaren
(upphör att generera ett rotationsfält i motorn).
Svarstiden är vanligen mindre än 10 ms för
frekvensomformarens fullständiga prestandaområde.
Vi garanterar att frekvensomformaren inte börjar generera
ett virvelfält igen på grund av ett internt fel (i överensstämmelse med kategori 3 PL d enligt SS-EN ISO 13849-1
och SIL 2 enligt SS-EN 62061). Efter aktivering av Säkert
vridmoment av visas texten "Safe Torque Off activated" i
frekvensomformarens display. Hjälptexten lyder: "Safe
Torque Off has been activated" ("Säkert vridmoment av har
aktiverats"). Detta innebär att Säkert vridmoment av har
aktiverats eller att normal drift ännu inte återupptagits
efter aktiveringen av Säkert vridmoment av.
Automatisk omstart får endast användas i någon av
följande två situationer:
1.Skydd mot oavsiktlig omstart implementeras av
andra delar av installationen av Säkert
vridmoment av.
2.Närvaro i den farliga zonen kan fysiskt undvikas
när Säkert vridmoment av är aktiverat. Särskilt
paragraferna 5.3.2.5 i ISO 12100-2 2003 måste
följas.
2.6.2 Installation av extern säkerhetsenhet i
kombination med MCB 112
Om den Ex-certifierade termistormodulen MCB 112, som
använder plint 37 som sin säkerhetsrelaterade
avbrottskanal, är ansluten, måste utgången X44/12 på MCB
112 vara AND med den säkerhetsrelaterade sensorn (t. ex.
en nödstoppsknapp, säkerhetsbrytare, etc.) som aktiverar
Säkert vridmoment av. Detta betyder att utgången till
Säkert vridmoment av-plinten 37 bara är HÖG (24 V) om
både signalen från MCB 112-utgången X44/12 och signalen
från den säkerhetsrelaterade givaren är HÖG. Om
åtminstone en av de två signalerna är LÅG måste
utgången till Plint 37 också vara LÅG. Säkerhetsenheten
och AND-logiken i sig själva måste överensstämma med
IEC 61508, SIL 2. Anslutningen från utgången på säkerhetsenheten och den säkra AND-logiken till Säkert vridmoment
av-plinten 37 måste vara kortslutningsskyddad. Se Bild 2.7.
Parameterinställningar för extern säkerhetsenhet i
kombination med MCB112
Om MCB 112 är ansluten blir fler val möjliga ([4] PTC 1
Larm till [9] PTC 1 och relä W/A) för 5-19 Plint 37
Säkerhetsstopp. Alternativen [1] Larm, säk.stopp och [3]
Varn., säk.stopp är fortfarande tillgängliga men ska inte
användas eftersom de är till för installationer utan MCB
112 eller externa säkerhetsenheter. Om [1] Larm, säk.stopp
eller [3] Varn., säk.stopp väljs av misstag och MCB 112
utlöses kommer frekvensomformaren att reagera med
larmet "Dangerous Failure [A72]" och frekvensomformaren
utrullar säkert, utan automatisk omstart. Val [4] PTC 1 Larm
och [5] PTC 1 Varning ska inte väljas om en extern
säkerhetsenhet används. Dessa val ska enbart användas när
MCB 112 använder Säkert vridmoment av. Om [4] PTC 1Larm eller [5] PTC 1 Varning har valts av misstag och den
externa säkerhetsenheten aktiverar Säkert vridmoment av,
kommer frekvensomformaren att visa larmet "Dangerous
Failure [A72]" och frekvensomformaren utrullas säkert, utan
automatisk omstart.
Alternativen [6] PTC 1 & relä A till [9] PTC 1 och relä W/A
måste väljas för kombinationen av extern säkerhetsenhet
och MCB 112.
OBS!
Observera att val [7] PTC 1 och relä W och [8] PTC 1 och
relä A/W öppnar upp för automatisk omstart när den
externa säkerhetsenheten inaktiveras igen.
22
Bild 2.7 Bild som visar viktiga aspekter vid installation av en
kombination av en Säkert vridmoment av-tillämpning och en
MCB 112-tillämpning. Diagrammet visar en återstartsingång
för den externa säkerhetsenheten. Det betyder att i denna
installation kan 5-19 Plint 37 Säkerhetsstopp vara inställd på [7]PTC 1 och relä W eller [8] [8] PTC 1 och relä A/W. Mer
information finns i Handboken för MCB 112.
Detta är bara tillåtet i följande situationer:
Skydd mot oavsiktlig omstart implementeras via
•
andra delar av Säkert vridmoment av-installationen.
Närvaro i den farliga zonen kan fysiskt undvikas
•
när Säkert vridmoment av är aktiverat. Särskilt
paragraferna 5.3.2.5 i ISO 12100-2 2003 måste
följas.
2.6.3 Test för idrifttagning av säkert
vridmoment av
22
Efter installationen, men före det första drifttillfället, måste
ett test för idrifttagning göras av en installation eller
tillämpning som använder Säkert vridmoment av.
Utför dessutom testet efter varje ändring av installationen
eller tillämpningen där Säkert vridmoment av ingår.
OBS!
Ett godkänt idrifttagningstest är obligatoriskt efter första
installationen och efter varje ändring av säkerhetsinstallationen.
Idrifttagningstest (välj fall 1 eller 2 efter behov):
Fall 1: Återstartskydd för Säkert vridmoment av krävs
(dvs. Säkert vridmoment av endast när 5-19 Plint 37Säkerhetsstopp är inställd på standardvärde [1], eller
kombinerat Säkert vridmoment av och MCB112 där
5-19 Plint 37 Säkerhetsstopp är inställd på [6] eller [9]):
1.1 Ta bort 24 V DC-spänningen från plint 37 med
hjälp av avbrottsenheten medan motorn drivs av
FC 102 (nätspänningen skall inte brytas). Testresultatet är godkänt om motorn reagerar med en
utrullning och den mekaniska bromsen (om
sådan finns) aktiveras, och om en LCP är
monterad visas larmet "Safe Torque Off [A68]".
1.2 Skicka en återställningssignal (via buss, digital
I/O eller knappen [Reset]). Testresultatet är
godkänt om motorn förblir i läget Säkert
vridmoment av och om den mekaniska bromsen
(om sådan finns) förblir aktiverad.
1.3 Återanslut 24 V DC till plint 37. Testresultatet
är godkänt om motorn förblir i utrullningsläget
och om den mekaniska bromsen (om sådan finns)
förblir aktiverad.
1.4 Skicka en återställningssignal (via buss, digital
I/O eller knappen [Reset]). Testresultatet är
godkänt om motordriften återupptas.
Resultatet av idrifttagningstestet är godkänt om alla fyra
teststeg, 1.1, 1.2, 1.3 och 1.4, är godkända.
Fall 2: Automatisk omstart av Säkert vridmoment av är
önskvärt och tillåtet (dvs. endast Säkert vridmoment av
där 5-19 Plint 37 Säkerhetsstopp är inställd på [3], eller
en kombination av Säkert vridmoment av och MCB112
där 5-19 Plint 37 Säkerhetsstopp är inställd på [7] eller
[8]):
2.1 Ta bort 24 V DC- spänningen från plint 37
med hjälp av avbrottsenheten medan motorn
drivs av FC 102 (nätspänningen skall inte brytas).
Testresultatet är godkänt om motorn reagerar
med en utrullning och den mekaniska bromsen
(om sådan finns) aktiveras, och om en LCP är
monterad visas varningen "Safe Torque Off
[W68]".
2.2 Återanslut 24 V DC till plint 37.
Testresultatet är godkänt om motordriften återupptas.
Resultatet av idrifttagningstestet är godkänt om både
teststeg 2.1 och 2.2 är godkända.
2.7.1 Varför använda frekvensomformare
för varvtalsreglering av fläktar och
pumpar?
Frekvensomformaren utnyttjar det faktum att centrifugalfläktar och -pumpar följer proportionalitetskurvorna för
centrifugalfläktar och -pumpar. Mer information finns i
texten och bilden Proportionalitetskurvor.
Den största fördelen – minskad
2.7.2
energiförbrukning
Energibesparing är fördelen med att använda en frekvensomformare för varvtalsreglering av fläktar och pumpar.
I jämförelse med andra tillgängliga tekniker och system för
varvtalsreglering av fläktar och pumpar är metoden med
frekvensomformare den optimala ur energisynpunkt.
Som bilden visar (proportionalitetskurvorna), regleras flödet
genom att varvtalet ändras. Genom att reducera varvtalet
med 20 % av det nominella varvtalet reduceras flödet med
motsvarande 20 %. Detta visar att flödet är linjärt i
förhållande till varvtalet. Den elektriska energiförbrukningen minskar däremot med 50 %.
Om vi t.ex. tänker oss en anläggning där 100 % flöde
behövs endast några få dagar om året och där det räcker
med mindre än 80 % flöde under resten av året, kan man
uppnå en minskning av energiåtgången på mer än 50 %.
22
Bild 2.8 Fläktkurvorna (A, B och C) för reducerade fläktvolymer
Bild 2.10 Varvtalets påverkan på flöde, tryck och
effektförbrukning
Bild 2.9 När en frekvensomformare används för att minska
fläktkapaciteten till 60 % kan energibesparingar på mer än
50 % uppnås i vanliga tillämpningar
Danfoss frekvensomformarlösning ger kraftiga besparingar
22
jämfört med traditionella energisparlösningar. Detta beror
på att frekvensomformaren kan styra fläkthastigheten
enligt systemets termiska belastning och det faktum att
VLT har en inbyggd funktion som tillåter att frekvensomformaren kan fungera som ett BMS (Building Management
System).
Bild 2.12 illustrerar normala energibesparingar som kan
uppnås med hjälp av tre välkända lösningar, när
fläktvolymen reduceras till exempelvis 60 %.
Bild 2.12 visar att besparingar på 50 % kan uppnås i
vanliga tillämpningar.
Bild 2.12 Utblåsdämpare reducerar effektförbrukningen något.
Inlet Guide Vans ger en reducering på 40 % men är dyra att
installera. Danfoss-frekvensomformarlösning minskar energiförbrukningen med mer än 50 % och är lätt att installera.
Bild 2.11 Tre vanliga energisbesparingssystem
Exempel med varierande flöde under
2.7.5
1 år
Exemplet nedan är beräknat på pumpegenskaper hämtade
från ett pumpdatablad.
Resultatet visar energibesparingar på mer än 50 % vid den
antagna flödesfördelningen över ett år. Återbetalningstiden
för investeringen är beroende av kWh-priset och frekvensomformarens inköpspris. I detta exempel är den kortare
än ett år jämfört med ventiler och konstant varvtal.
Med frekvensomformare fås en bättre reglering av flöde eller tryck i en anläggning.
En frekvensomformare kan ändra fläktens eller pumpens varvtal, vilket möjliggör steglös reglering av flöde och tryck.
Dessutom kan du med frekvensomformaren mycket snabbt anpassa fläktens eller pumpens varvtal till förändrade flödeseller tryckbehov i systemet.
Enkel processreglering (flöde, nivå eller tryck) med hjälp av den inbyggda PID-regleringen.
2.7.7
Cos φ-kompensation
Vanligtvis har VLT® HVAC Frekvensomformare cos φ = 1 och fungerar som faskompensering för motorns cos φ. Därför
behöver du inte ta hänsyn till motorns cos φ när du beräknar faskompenseringen i anläggningen.
2.7.8 Stjärn-/deltastart eller mjukstartare
krävs inte
22
För start av relativt stora motorer är det i många länder
nödvändigt att använda startutrustning som begränsar
startströmmen. I traditionella system används normalt
stjärn/delta-startare eller mjukstartare. Denna typ av
motorstartare behövs inte när frekvensomformare används.
Som Bild 2.14 visar förbrukar frekvensomformaren inte
högre ström än den nominella strömmen.
Bild 2.14 En frekvensomformare förbrukar inte mer än
märkströmmen
Exemplet på nästa sida visar att du kan spara mycket
utrustning på att använda en frekvensomformare. Det går
att beräkna installationskostnaden för de två olika anläggningarna. I exemplet på följande sida, kan de två
anläggningarna upprättas till ungefär samma kostnad.
Bild 2.16 Fläktsystem som styrs av frekvensomformare.
2.7.12
På de följande sidorna finner du några typiska exempel på HVAC-tillämpningar.
Utförligare beskrivningar av de olika tillämpningstyperna finns i trycksaker som du kan begära hos återförsäljare av Danfoss.
Variabel luftvolym
Beställ The Drive to...Improving Variable Air Volume Ventilation Systems MN.60.A1.02
Konstant flöde
Beställ The Drive to...Improving Constant Air Volume Ventilation Systems MN.60.B1.02
Kyltornsfläkt
Beställ The Drive to...Improving fan control on cooling towers MN.60.C1.02
Kondensatorpumpar
Beställ The Drive to...Improving condenser water pumping systems MN.60.F1.02
Primärpumpar
Beställ The Drive to...Improve your primary pumping in primay/secondary pumping systems MN.60.D1.02
Sekundärpumpar
Beställ The Drive to...Improve your secondary pumping in primay/secondary pumping systems MN.60.E1.02
VAV-system (Variable Air Volume, system med variabel luftvolym) används för att styra både ventilation och temperatur i
byggnader. Centralventilationssystem anses vara mest energieffektivt 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 energieffektivt än ett distribuerat system, eftersom
mycket högre verkningsgrad kan uppnås då man använder ett fåtal stora fläktar och kylare i stället för ett stort antal mindre
enheter fördelade över byggnaden. Besparingarna märks också i form av minskade underhållsbehov.
2.7.14 Lösning med VLT
Spjäll och inloppsledskenor arbetar för att hålla ett konstant tryck i lufttrummorna, men en lösning med gör anläggningen
både enklare och mer energisnål. I stället för att reglera trycket genom strypning eller genom sänkning av fläktverkningsgraden, anpassar n fläktens varvtal till systemets tryck- och flödesbehov.
Centrifugalenheter, som t.ex. fläktar, lyder under affinitetslagarna. Det innebär att när en fläkts varvtal sänks, minskar både
tryck och flöde. Därmed minskar även deras effektförbrukning avsevärt.
Frånluftfläkten regleras ofta så att en bestämd skillnad mellan till- och frånluftflöde upprätthålls. Den avancerade PIDregulatorn i HVAC-n kan rätt utnyttjad eliminera behovet av ytterligare regulatorer.
System med konstant flöde (CAV, Constant Air Volume) är centralventilationssystem som vanligen används för att tillgodose
22
minimibehovet av tempererad friskluft i större lokaler, hallar etc. Konstantvolymsystem är föregångare till system med
variabel luftvolym och därför träffar man ibland också på dem i äldre offentliga byggnader med flerzonsventilation. I dessa
system förvärms friskluften i luftbehandlingsenheter (AHU, Air Handling Units) försedda med värmeslinga. Luftbehandlingsenheter används också i luftkonditioneringssystem och är då också försedda med kylspole. Fläktspolenheter används ofta för
att få uppvärmning och kylning i de olika zonerna att fungera bättre.
2.7.16 Lösning med VLT
Med VLT-frekvensomformare kan betydande energibesparingar uppnås utan att kontrollen över klimatet i byggnaden
påverkas nämnvärt. Temperaturgivare eller CO2-givare kan användas som återkopplingssignaler till frekvensomformarna.
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 fläktarnas
hastighet. Frånluftfläkten regleras mot ett statiskt tryckbörvärde, alternativt mot en förinställd skillnad mellan till- och
frånluftflöde.
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 ett visst förinställt värde
minskas tilluftfläktens varvtal. Frånluftfläktens varvtal regleras mot ett förinställt statiskt tryck. Genom minskning av luftflödet
minskas behovet av energi för uppvärmning eller kylning, vilket ytterligare sänker driftkostnaderna.
Flera av funktionerna i Danfoss HVAC-frekvensomformaren kan utnyttjas för att ge ett befintligt konstantvolymsystem 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.
Frekvensomformaren har dessutom en trezons PID-regulator med möjlighet att ställa in tre börvärden. Detta möjliggör
övervakning av både temperatur och luftkvalitet. Även om temperaturvillkoret är uppfyllt, fortsätter frekvensomformaren att
leverera friskluft tills luftkvalitetsgivaren signalerar OK. Frekvensomformaren kan övervaka och jämföra två återkopplingssignaler och utifrån dessa styra frånluftfläkten, genom att dessutom upprätthålla en bestämd differential mellan flödena i
till- och frånluftkanalen.
Kyltornsfläktar används för att kyla kondensorkylvattnet i vattenkylda system. Vattenkylda system är det effektivaste sättet
att få fram kylt vatten. Sådana system är upp till 20 % effektivare än luftkylda system. Beroende på klimatet, är kyltorn ofta
det mest energieffektiva sättet att kyla kondensatorvattnet från kylaren.
De kyler kondensatorvattnet med hjälp av förångning.
Kyltornet är försett med en ytförstorande fyllkropp och över denna sprutas kondensatorvattnet ut. Kyltornsfläkten 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 dettas temperatur sjunker. Det kylda vattnet samlas upp i kyltornsbassängen och pumpas
tillbaka till kylaren och cykeln upprepas.
2.7.18 Lösning med VLT
Med VLT-frekvensomformare kan kyltornsfläktarna varvtalsregleras så att önskad kylvattentemperatur upprätthålls. Frekvensomformaren kan också användas för att slå på och av fläkten vid behov.
Flera av funktionerna i Danfoss särskilt anpassade HVAC-frekvensomformare kan utnyttjas för att ge en befintlig fläkttillämpning i ett kyltorn bättre prestanda. Under ett visst varvtal har kyltornsfläkten endast obetydlig inverkan på
kylningsförloppet. Om dessutom en växellåda används tillsammans med VLT-frekvensstyrningen för kyltornsfläkten, kan ett
minimivarvtal av 40-50 % erfordras.
Det är därför möjligt att programmera en minimifrekvens i VLT-frekvensomformaren, så att detta minimivarvtal aldrig
underskrids oavsett vilka värden återkopplings- eller varvtalsreferenssignalen antar.
22
En annan standardfunktion är möjligheten att programmera frekvensomformaren att gå till "viloläge" och stoppa fläkten helt
tills ett högre varvtal krävs. Dessutom har vissa kyltornsfläktar problem med frekvensberoende vibrationer. Det är enkelt att
undvika dessa frekvenser genom att programmera frekvensomformaren för förbikoppling av frekvensområden.
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 % effektivare än system där kylaren direktkyls med luft.
2.7.20 Lösning med VLT
Det går att använda frekvensomformare till kondensatorpumpar, istället för att balansera pumparna med en strypventil eller
trimning av impellern.
Med en frekvensomformare 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 flöde, måste alltså impellern bytas ut.
Primärpumpar i tvåkretssystem kan användas för att upprätthålla ett konstant flöde genom enheter som är svåra att reglera
22
eller inte fungerar tillfredsställande då de utsätts för ett varierande flöde. I system med huvud-/sekundärpumpteknik är
processen uppdelad i en "primär" produktionsslinga och en "sekundär" distributionsslinga. Därigenom blir det möjligt att
låta kylare och andra enheter som kan vara flödeskänsliga att arbeta vid ett konstant, optimalt flöde, medan flödet i resten
av systemet kan få variera.
När flödet av kylt medium genom en kylare minskar, kan temperaturen på kylvattnet bli för lågt. När detta inträffar försöker
kylaren minska sin effekt. Om flödet minskar tillräckligt mycket eller för fort föreligger risk att kylarens undertemperaturvakt
trippar och måste återställas manuellt. Detta inträffar ganska ofta i stora anläggningar, särskilt om två eller flera kylare är
parallellkopplade, om inte tvåpumpsystem används.
2.7.22 Lösning med VLT
Beroende på anläggningens och primärslingans storlek, kan primärslingans energiförbrukning vara avsevärd.
Om en frekvensomformare läggs till i primärsystemet för att ersätta spjällventilen och/eller trimning av fläkthjulen, vilket
sänker driftkostnaderna. Det finns två vanliga sätt att göra detta:
Med den första metoden används en flödesmätare. Eftersom det önskade flödet är känt och konstant, kan en flödesmätare
installerad vid utloppet från varje kylare användas för att styra pumpen direkt. Med hjälp av sin inbyggda PID-regulator
kommer frekvensomformaren att upprätthålla rätt flöde och till och med kompensera för de ändringar i strömningsmotståndet i primärslingan som uppstår när kylare och deras pumpar kopplas i och ur.
Den andra metoden är lokal hastighetsbestämning. Operatören minskar helt enkelt den utgående frekvensen tills rätt flöde
inställer sig.
Att minska varvtalet med hjälp av en VLT-frekvensomformare 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 flöde 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 flödet behöva ändras senare under anläggningens
livstid behöver man inte byta impeller, utan ställer bara om frekvensomformaren för ett annat varvtal.
Sekundärpumpar i primär-/sekundärpumpsystem för kylvatten används för att distribuera det kylda vattnet till
22
belastningarna från primärproduktionsslingan. Tvåkretssystem används för att hydrauliskt separera en rörslinga från en
annan. I det här fallet används primärpumpen för att upprätthålla ett konstant flöde genom kylarna, medan sekundärpumparna kan köras med varierande flöden för bättre reglerkarakteristik och energieffektivitet.
I anläggningar som inte är byggda enligt tvåkretsprincipen kan funktionsproblem uppstå i kylaren när flödet minskar
tillräckligt mycket eller för snabbt. Kylarens undertemperaturvakt kan då trippa och måste sedan återställas manuellt. Detta
inträffar ganska ofta i stora anläggningar där två eller flera kylare är parallellkopplade.
2.7.24 Lösning med VLT
Tvåkretssystem med tvåvägsventiler är ett första steg mot bättre energiekonomi och bättre reglerkarakteristik, men den
stora energibesparingen och reglerpotientialen fås genom installation av frekvensomformare.
Med lämpligt placerade givare kan frekvensomformaren 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 differentialtrycket som mäts över
lasten och tvåvägsventilen. När differentialtrycket börjar att stiga, minskas pumpvarvtalet för att bibehålla börvärdespunkten.
Börvärdet beräknas som summan av tryckfallet över belastningen och dess tvåvägsventil i konstruktionspunkten.
När flera pumpar är parallellkopplade, måste de köras med samma varvtal för att minimera energiförbrukningen. Detta kan
åstadkommas antingen med separata frekvensomformare eller en gemensam till vilken alla pumparna ansluts parallellt.
Frekvensomformaren är en enhet med hög kapacitet avsedd för krävande tillämpningar. Den kan hantera olika motorstyrningsprinciper, till exempel U/f specialmotordrift och VVC
plus
och kan hantera normala burlindade asynkronmotorer.
Vad som händer vid kortslutning i frekvensomformaren beror på de tre strömomvandlarna i motorfaserna.
Välj mellan med eller utan återkoppling 1-00 Konfigurationsläge.
Styrstruktur, utan återkoppling
2.8.2
Bild 2.24 Struktur utan återkoppling
I den konfiguration som visas i Bild 2.24, är 1-00 Konfigurationsläge inställd på [0] Utan återkoppling. Resulterande referens
från referenshanteringssystemet 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.
Danfoss EC+ är en produktserie som gör det möjligt att
22
använda högeffektiva PM-motorer i IEC-standardkapslingar
som drivs av frekvensomformare från Danfoss.
Idrifttagningen kan jämföras med den procedur som
används för asynkrona motorer med Danfoss VVC
styrningsmetoder.
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 systemeffektivitet tack vare optimerade
•
komponenter
Möjlig uppgradering av befintliga anläggningar
•
Effektområde: 1,1–22 kW
•
Strömbegränsningar:
Stöds i dagsläget endast upp till 22 kW
•
Är i dagsläget begränsat till PM-motorer (icke
•
särpräglade)
LC-filter stöds inte för PM-motorer
•
OVC-algoritmen fungerar inte med PM-motorer
•
Kinetisk back-up fungerar inte med PM-motorer
•
AMA-algoritmen fungerar inte med PM-motorer
•
Ingen detektering av motorfas saknas
•
Ingen fastkörningsdetektering
•
Ingen ETR-funktion
•
plus
PM-
PM-motorers låga induktanser kan orsaka strömripplar i
frekvensomformaren.
För att välja rätt frekvensomformare för en viss PM-motor
ska du kontrollera att:
Frekvensomformaren kan ge önskad effekt och
•
ström i alla driftsförhållanden.
Frekvensomformarens märkeffekt är lika med eller
•
större än motorns märkeffekt.
Anpassa frekvensomformarens storlek till konstant
•
100 % driftbelastning med tillräcklig säkerhetsmarginal.
Strömmen (A) och den normala märkeffekten (kW) för en
PM-motor hittar du kapitel 9.1 Nätströmstabeller för olika
spänningar.
Dimensioneringsexempel för nominell märkeffekt
Exempel 1
PM-motorstorlek: 1,5 kW / 2,9 A
•
Nät: 3 x 400 V
•
22
frekvensom-
formaren
P1K11,11,53,03,32,73,0
P1K51,52,04,14,53,43,7
Tabell 2.10 Dimensioneringsdata för frekvensomformare på 1,1 kW och 1,5 kW
Normal [kW]Normal [hk] vid
460 V
Kontinuerlig
[A]
(3 x 380–440 V)
Periodisk
[A]
3 x 380–440 V)
Kontinuerlig
[A]
(3 x 441–480 V)
Periodisk
[A]
(3 x 441–480 V)
PM-motorns märkström (2,9 A) stämmer både med frekvensomformaren på 1,1 kW (3 A vid 400 V) och 1,5 kW (4,1 A vid
400 V). Men eftersom motorns märkeffekt är 1,5 kW ska du välja frekvensomformaren på 1,5 kW.
Tabell 2.12 Dimensioneringsdata för frekvensomformare på 4,0 och 5,5 kW
Märkströmmen för PM-motorn (12,5 A) stämmer överens med märkströmmen för frekvensomformaren på 5,5 kW (13 A vid
400 V), inte med märkströmmen för frekvensomformaren på 4,0 kW (10 A vid 400 V). Eftersom motorns märkeffekt är 5,5 kW
ska du välja frekvensomformaren på 5,5 kW.
2.8.5 Lokalstyrning (Hand On) och
Fjärrstyrning (Auto On)
Lokal referens tvingar konfigurationsläget till utan
återkoppling, oberoende av inställningen i 1-00 Konfigura-tionsläge.
22
Frekvensomformaren kan drivas manuellt via den lokal
manöverpanelen (LCP) eller fjärrstyras med analoga eller
Den lokala referensen återställs vid strömavbrott.
digitala ingångar eller seriell buss.
Om det är tillåtet i 0-40 [Hand on]-knapp på LCP, 0-41 [Off]-
2.8.6 Styrstrukturer med återkoppling
knapp på LCP, 0-42 [Auto on]-knapp på LCP och 0-43 [Reset]knapp på LCP är det möjligt att starta och stoppa
frekvensomformaren via LCP:n med knapparna [Hand] och
[Off]. Larm kan återställas med knappen [Reset]. När du har
tryckt på [Hand On] övergår frekvensomformaren till HandLäge och följer (som standard) den lokala referens som kan
anges med [▲] och ned [▼].
Den interna regulatorn gör att frekvensomformaren kan
fungera som en integrerad del i det reglerade systemet.
Frekvensomformaren får en återkopplingssignal från en
givare i systemet. Därefter jämförs denna återkoppling
med ett referensbörvärde och avgör avvikelsen, om en
sådan föreligger, mellan de två signalerna. Därefter justeras
motorvarvtalet för att korrigera felet.
När du har tryckt på knappen [Auto On] övergår frekvensomformaren till läget auto och följer (som standard) den
externa referensen. I detta läge går det att styra frekvensomformaren via de digitala ingångarna och olika seriella
gränssnitt (RS-485, USB eller en valbar fältbuss). Mer
information om att starta, stoppa, byta ramper och
parameterinställningar finns i parametergrupp 5-1* Digitalaingångar eller parametergrupp 8-5* Seriell kommunikation.
Ta till exempel en pumptillämpning där pumpens varvtal
ska regleras så att det statiska trycket i röret kan hållas
konstant. Det önskade statiska trycket ställs in i frekvensomformaren som börvärdesreferens. En givare som avläser
det statiska trycket avläser det faktiska trycket i kanalen
och informerar frekvensomformaren via en återkopplingssignal. Om återkopplingssignalen överstiger
börvärdesreferensen kommer frekvensomformaren att
sakta in för att minska trycket. På samma sätt kommer
frekvensomformaren automatiskt att öka varvtalet, så att
det tryck som pumpen ger ökar, om rörtrycket är lägre än
börvärdesreferensen.
Bild 2.25 Manöverknappar
Hand Off
Auto
LCP-knappar
HandLänkat till Hand/
Hand ⇒ Off
AutoLänkat till Hand/
Auto ⇒ Off
Alla knapparLokalLokal
Alla knapparExternExtern
Tabell 2.14 Villkor för antingen lokal eller extern referens
3-13 ReferensplatsAktiv referens
Lokal
Auto
Länkat till Hand/
Auto
Auto
Länkat till Hand/
Auto
Lokal
Extern
Extern
I Tabell 2.14 visas under vilka förhållanden som lokal
referens eller extern referens är aktiv. En av dem är alltid
aktiv, men bägge kan inte vara aktiva samtidigt.
Bild 2.26 Blockdiagram över regulator med återkoppling
Även om standardvärdena för frekvensomformarens regulator med återkoppling för det mesta ger nöjaktig prestanda går
det ofta att optimera systemstyrningen genom att justera vissa styrparametrar för återkoppling. Det är också möjligt att
autojustera PI-konstanterna.
Återkopplingshantering
2.8.7
22
Bild 2.27 Blockdiagram över behandlingen av återkopplingssignalen
Återkopplingshanteringen kan konfigureras så att den
fungerar med tillämpningar där avancerad styrning krävs,
t.ex. flera börvärden och flera återkopplingar. Tre typer av
22
styrning är vanliga.
En zon, ett börvärde
En zon/Ett börvärde är en grundkonfiguration. Börvärde 1
adderas till valfri annan referens (om någon, se Referenshantering) och återkopplingssignalen väljs med
20-20 Återkopplingsfunktion.
Flera zoner, ett börvärde
För Flera zoner/Ett börvärde används två eller tre återkopplingsgivare men endast ett börvärde. Återkopplingarna kan
adderas, subtraheras (endast återkoppling 1 och 2) eller
genomsnittsberäknas. Dessutom kan maximi- eller
minimivärde användas. Börvärde 1 används uteslutande i
denna konfiguration.
Om [13] Multibörvärde min har valts, används den
kombination av börvärde och återkoppling som har störst
differens för styrning av frekvensomformaren. [14]Multibörvärde max försöker hålla alla zoner vid eller under
respektive börvärden, medan [13] Multibörvärde min
försöker hålla alla zoner vid eller över respektive
börvärden.
Återkopplingskonvertering
2.8.8
I vissa tillämpningar kan det vara praktiskt att konvertera
återkopplingssignalen. Ett exempel på detta är när en
trycksignal används för att ge flödesåterkoppling. Eftersom
kvadratroten ur trycket är proportionellt mot flödet ger
kvadratroten ur trycksignalen ett värde som är proportionellt mot flödet. Detta visas i Bild 2.28.
Bild 2.28 Återkopplingskonvertering
Exempel
En tillämpning med två zoner och två börvärden där
börvärde för zon 1 är 15 bar och återkopplingen är 5,5 bar.
Börvärdet för zon 2 är 4,4 bar och återkopplingen är 4,6
bar. Om [14] Multibörvärde max väljs kommer börvärde och
återkoppling för zon 1 att skickas till PID-regulatorn,
eftersom denna uppvisar den lägre skillnaden (återkopplingen är högre än börvärdet, vilket ger en negativ
differens). Om [13] Multibörvärde min väljs kommer
börvärde och återkoppling för zon 2 att skickas till PIDregulatorn eftersom denna uppvisar den större skillnaden
(återkopplingen är lägre än börvärdet, vilket ger en positiv
differens).
singångar, digitala potentiometeringångar och
bussreferenser för seriell kommunikation).
Förinställd relativ referens.
•
Återkopplingsstyrt börvärde.
•
Upp till 8 förinställda referenser kan programmeras i
frekvensomformaren. Den aktiva förinställda referensen kan
väljas via digitala ingångar eller den seriella kommunikationsbussen. Referensen kan också komma utifrån, vanligen
via en analog ingång. Denna externa källa väljs med en av
de 3 parametrarna för referenskällor (3-15 Referens 1, källa,
3-16 Referens 2, källa och 3-17 Referens 3, källa). Digipot är
en digital potentiometer. Den kallas vanligen styrning för
ökning/minskning av varvtal, eller flyttalsstyrning. För att
ställa in den programmeras en digital ingång för att öka
referensen, medan en annan digital ingång programmeras
för att minska referensen. En tredje digital ingång kan
användas för att återställa Digipot-referensen. Alla referensresurser och bussreferensen adderas för att skapa den
totala externa referensen. Den externa referensen, den
förinställda referensen eller summan av båda kan väljas
som aktiv referens. Slutligen kan denna referens skalas
med hjälp av 3-14 Förinställd relativ referens.
Den skalade referensen beräknas på följande sätt:
Referens
= X + X ×
Här är X den externa referensen, den förinställda
referensen eller summan av dem, och Y är den förinställda
relativa referensen 3-14 Förinställd relativ referens i [%].
Om Y, 3-14 Förinställd relativ referens är angiven till 0 %
kommer referensen inte att påverkas av skalningen.
Y
100
Bild 2.30 Styrning med återkoppling för ett ventilationssystem
I ventilationssystem ska temperaturen vidmakthållas vid ett
konstant värde. Du ställer in den önskade temperaturen på
mellan -5 och +35 °C med hjälp av en potentiometer på
0–10 V. Eftersom detta avser en kylningstillämpning måste
fläktvarvtalet ökas om temperaturen hamnar över
börvärdet så att luftflödet blir mer kylande. Temperaturgivaren har ett intervall på -10 till +40 °C och använder en
tvåtrådsledning för att tillhandahålla en signal på 4–20 mA.
Frekvensomformarens utfrekvensområden är 10 till 50 Hz.
1.Start/stopp via kontakt ansluten till plint 12
(+24 V) och 18.
2.Temperaturreferens via en potentiometer (-5 till
+35 °C, 0 till 10 V) ansluten till plint 50 (+10 V),
53 (ingång) och 55 (gemensam).
3.
Temperaturåterkoppling via givare (-10 till 40 °C,
4-20 mA) ansluten till plint 54. Brytare S202
bakom LCP är inställd på TILL (strömingång).
Bild 2.31 Exempel på PID-styrning med återkoppling
2.8.11
Programmeringsordning
Design Guide
OBS!
I det här exemplet antas att installationen har en
induktionsmotor, dvs. att 1-10 Motorkonstruktion = [0]
Asynkron.
FunktionParameterInställning
1) Kontrollera att motorn går korrekt. Gör följande:
Ställ in motorparametrarna baserat på
märkskyltsdata.
Automatisk motoranpassning.
2) Kontrollera att motorn körs i rätt riktning.
Kör kontroll av motorns
rotation.
3) Kontrollera att gränserna för frekvensomformaren ligger inom
säkerhetsintervallet.
1-2*Enligt uppgifterna på
motorns märkskylt
1-29
1-28Om motorn körs i fel
[1] Aktivera fullständig
AMA och kör sedan
AMA-funktionen
riktning, måste
strömmen stängas av
tillfälligt och två av
motorfaserna måste byta
plats
FunktionParameterInställning
Kontrollera att rampinställningarna ligger inom
frekvensomformarens
kapacitet och tillåtna
driftspecifikationer för
tillämpningen.
Förhindra reversering av
motorn (vid behov).
Ange acceptabla gränser
för motorvarvtalet.
Ändra från utan
återkoppling och till
med återkoppling.
4) Konfigurera återkopplingen till PID-regulatorn.
Välj lämplig referens-/
återkopplingssort.
5) Konfigurera börvärdesreferensen för PID-regulatorn.
Ange acceptabla gränser
för börvärdesreferensen.
Välj ström eller spänning med brytare S201/S202.
6) Skala de analoga ingångarna som används för börvärdesreferens och återkoppling.
Skala analog ingång 53
för tryckintervall för
potentiometern (0 till
10 bar, 0-10 V).
Skala analog ingång 54
för tryckgivaren
(0-10 Bar, 4-20 mA)
7) Justera parametrarna för PID-regulatorn.
Justera frekvensomformarens Med
återkoppling-regulator
vid behov.
8) Spara om du vill slutföra.
Spara parameterinställningen i LCP för vidare
bruk.
Tabell 2.15 Programmeringsordning
3-41
3-42
4-10
4-12
4-14
4-19
1-00
20-12
20-13
20-14
6-10
6-11
6-14
6-15
6-22
6-23
6-24
6-25
20-93
20-94
0-50
60 sek.
60 sek.
Beror på motor/
belastningsstorlek!
Även aktivt i Hand-läge
2.8.12 Justera frekvensomformarens
regulator med återkoppling
22
När frekvensomformarens regulator med återkoppling har
konfigurerats bör regulatorns prestanda kontrolleras. I
många fall kan funktionen bli godtagbar genom att
standardvärdena för20-93 Prop. först. för PID och 20-94 PID-integraltid används. I vissa fall kan det dock vara bättre att
optimera dessa parametervärden för att få snabbare
systemreaktioner utan att för den skull mista kontrollen
över varvtalstoppspänningen.
2.8.13 Manuell PID-justering
1.Starta motorn.
2.
Ställ in 20-93 Prop. först. för PID på 0,3 och öka
den tills återkopplingssignalen börjar pendla.
Starta och stoppa frekvensomformaren vid behov
eller gör stegvisa förändringar av börvärdesreferensen för att försöka få fram svängningar.
Minska därefter den proportionella förstärkningen
för PID tills återkopplingssignalen stabiliseras.
Minska sedan den proportionella förstärkningen
med 40-60 %.
3.
Ställ in 20-94 PID-integraltid på 20 s och minska
värdet tills återkopplingssignalen återigen börjar
oscillera. Starta och stoppa frekvensomformaren
vid behov eller gör stegvisa förändringar av
börvärdesreferensen för att försöka få fram
svängningar. Öka sedan PID-integraltiden tills
återkopplingssignalen stabiliseras. Öka sedan
integraltiden med 15-50 %.
4.
20-95 PID-derivatatid bör endast användas i
mycket snabba system. Det typiska värdet är
25 % av 20-94 PID-integraltid. Differentialfunktionen får endast användas när inställningen
av den proportionella förstärkningen och
integraltiden har anpassats helt och hållet.
Kontrollera att oscilleringen hos återkopplingssignalen dämpas tillräckligt av lågpassfiltret
(parametrarna 6-16, 6-26, 5-54 eller 5-59).
Elektriska störningar ligger vanligtvis på frekvenser mellan 150 kHz och 30 MHz. Luftburen störning från frekvensomformaren på mellan 30 MHz och 1 GHz genereras av växelriktaren, motorkabeln och motorsystemet.
Som framgår av Bild 2.32 genereras läckströmmar av kapacitans i motorkabeln tillsammans med ett högt dU/dt från motorspänningen.
Användning av en skärmad motorkabel ökar läckströmmen (se Bild 2.32), eftersom skärmade kablar har högre kapacitans till
jord än oskärmade kablar. Om läckströmmen inte filtreras orsakar den större störning på nätströmmen i radiofrekvensområdet under ca 5 MHz. Eftersom läckströmmen (I1) förs tillbaka till enheten via skärmen (I3), finns i princip bara ett litet
elektromagnetiskt fält (I4) från den skärmade motorkabeln i enlighet med Bild 2.32.
Skärmen reducerar luftburen störning, men ökar den lågfrekventa störningen i nätledningen. Motorkabelns skärm ska
anslutas både till frekvensomformarens kapsling och motorns kapsling. Använd de inbyggda skärmklämmorna för att
undvika tvinnade skärmändar. Tvinnade skärmändar ökar skärmimpedansen vid högre frekvenser vilket minskar skärmeffekten och ökar läckströmmen (I4).
Om du använder en skärmad kabel till relä, styrkabel, signalgränssnitt och broms ska du ansluta skärmen till kapslingen i
båda slutpunkterna. I vissa situationer kan det dock vara nödvändigt att göra ett avbrott på skärmen för att undvika strömslingor.
Om skärmen ska anslutas till en monteringsplåt i frekvensomformaren måste monteringsplåten vara av metall så att
skärmströmmen kan gå tillbaka till apparaten. Se också till att det blir god elektrisk kontakt från monteringsplåten via
monteringsskruvarna till frekvensomformarens chassi.
Om oskärmade kablar används uppfylls de flesta immunitetskrav, men inte vissa emissionskrav.
För att reducera den totala störningsnivån från hela systemet (enhet och installation) ska motor- och bromskablarna vara så
korta som möjligt. Undvik att förlägga kablar med känsliga signalnivåer längs med motor- eller bromskablar. Radiostörning
över 50 MHz (luftburen) genereras i synnerhet av styrelektroniken. Se om du vill veta mer om EMC.
När de generella standarderna för (ledningsburen) emission
används måste frekvensomformarna uppfylla följande
Enligt EMC-produktstandarden för frekvensomformare med
22
justerbart varvtal SS-EN/IEC 61800-3:2004 beror EMC-kraven
på den tilltänkta användningen av frekvensomformaren.
Fyra kategorier definieras i EMC-produktstandarden. Definitionerna för de fyra kategorierna hittar du i Tabell 2.17,
tillsammans med kraven på ledningsburna emissioner från
nätspänningen.
Krav på
ledningsburen
Kategori Definition
C1Frekvensomformare som är instal-
lerade i first environment (publika
nät, hem och kontor) med en
nätspänning som understiger
1 000 V.
C2Frekvensomformare som är instal-
lerade i first environment (publika
nät, hem och kontor) med en
nätspänning som understiger
1 000 V, som varken är flyttbara
eller utrustade med kontakter och
som är avsedda att installeras och
tas i drift av en fackman.
C3Frekvensomformare som är instal-
lerade i second environment
(industrinät) med en nätspänning
som understiger 1 000 V.
C4Frekvensomformare som är instal-
lerade i second environment
(industrinät) med en nätspänning
som är lika med eller överstiger
1 000 V, med en märkspänning som
är lika med eller överstiger 400 A
eller som är avsedda att användas i
komplexa system.
emission enligt
gränsvärdena i
SS-EN 55011
Klass B
Klass A Grupp 1
Klass A Grupp 2
Ingen
begränsning.
En EMC-plan
ska upprättas.
gränsvärden:
Krav på
ledningsburen
MiljöAllmän standard
First
environment
(publika nät,
hem och
kontor)
Second
environment
(industrimiljö)
Tabell 2.18 Gränser vid allmänna emissionsstandarder
SS-EN/IEC 61000-6-3
Emissionsstandard för
bostads- och kontorsmiljöer
samt lätt industrimiljö.
SS-EN/IEC 61000-6-4
Emissionsstandard för
industrimiljö.
Följande testresultat har erhållits vid tester utförda med ett system med en frekvensomformare, en skärmad styrkabel, en
manöverlåda med potentiometer samt en motor och en skärmad motorkabel vid nominell switchfrekvens. I Tabell 2.19
anges maximala motorkabellängder för överensstämmelse.
FC 1021,1–45 kW 200–240V105075NejJaJa
1,1–90 kW, 380–480 V105075NejJaJa
H4
FC 102
3)
Hx
FC 1021,1–90 kW, 525–600 VNejNejNejNejNejNej
SS-EN 55011Klass B
Bostäder,
handel och
lätt industri
SS-EN/IEC 61800-3Kategori C1
Första miljön
Hem och
kontor
1,1-90 kW 380-480 V50150150NejJaJa
5,5-45 kW 200-240 VNejNej25NejNejNej
4)
11–90 kW 380–500 V
11–22 kW 525–690 V
30–90 kW 525–690 V
11–30 kW 525–690 V
37–90 kW 525–690 V
NejNej25NejNejNej
1, 4)
NejNej25NejNejNej
2, 4)
NejNej25NejNejNej
1)
Nej100100NejJaJa
2)
Nej150150NejJaJa
Klass A
Grupp 1
Industrimiljö
Kategori C2
Första miljön
Hem och
kontor
Klass A
Grupp 2
Industrimiljö
Kategori C3
Andra
miljön
Industrimiljö
Klass B
Bostäder,
handel och
lätt industri
Kategori C1
First
environment,
hem och
kontor
Klass A
Grupp 1
Industrimiljö
Kategori C2
First
environment,
hem och
kontor
Klass A
Grupp 2
Industrimiljö
Kategori C3
Andra
miljön
Industrimiljö
22
Tabell 2.19 EMC-testresultat (Emission)
1) Kapslingstyp B
2) Kapslingstyp C
3) Hx-versioner kan användas enligt SS-EN/IEC 61800-3 kategori C4
4) T7, 37-90 kW överensstämmer med klass A grupp 1 med 25 m motorkabel. Vissa restriktioner gäller för installationen (kontakta Danfoss för
mer information).
HX, H1, H2, H3, H4 eller H5 anges på typkodsposition 16-17 för emc-filter
HX - Inga inbyggda EMC-filter i frekvensomformaren (endast 600 V-enheter)
H1 - Integrerat EMC-filter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A1/B och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 1/2
H2 - Inget ytterligare EMC-filter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A2 och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 3
H3 - Integrerat EMC-filter. Uppfyller SS-EN 55011, klass A1/B och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 1/2
H4 - Integrerat EMC-filter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A1 och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 2
H5 – Marina versioner. Uppfyller samma emissionsnivåer som H2-versioner
En frekvensomformare drar en icke sinusformad ström från
22
nätet, vilket ökar ingångsströmmen I
RMS
En icke
2.9.4
Emissionskrav gällande övertoner
Utrustning som är ansluten till det allmänna eldistributionsnätet
sinusformad ström omvandlas genom Fourier-analys och
delas upp i sinusformade strömmar med olika frekvens, det
vill säga olika övertonsströmmar In med 50 Hz som
grundfrekvens:
Hz50250350
Tabell 2.20 Övertonsströmmar
I
1
I
5
I
7
TillvalDefinition
1IEC/SS-EN 61000-3-2 Klass A för 3-fasbalanserad
utrustning (för professionell utrustning upp till 1 kW
total effekt).
2IEC/SS-EN 61000-3-12 Utrustning 16 A–75 A och
professionell utrustning från 1 kW upp till 16 Afasström.
Tabell 2.21 Ansluten utrustning
Övertonerna påverkar inte den direkta effektförbrukningen
Övertoner, testresultat (emission)
men ökar värmeförlusterna i installationen (transfor-
2.9.5
matorer, kablar). I anläggningar med hög likriktarbelastning
är det viktigt att hålla övertonsströmmarna på en låg nivå
för att undvika överbelastning i transformatorn och hög
temperatur i kablarna.
Effektstorlekar upp till PK75 i T2 och T4 uppfyller IEC/SS-EN
61000-3-2 klass A. Effektstorlekar från P1K1 och upp till
P18K i T2 och upp till P90K i T4 uppfyller IEC/SS-EN
61000-3-12, tabell 4. Effektstorlekar P110–P450 i T4
uppfyller också IEC/SS-EN 61000-3-12 även om det inte
krävs eftersom strömmen ligger över 75 A.
Bild 2.33 Övertonsströmmar
OBS!
Vissa övertonsströmmar kan eventuellt störa kommunikationsutrustning som är ansluten till samma
transformator eller orsaka resonans med batterier för
effektfaktorkorrigering.
För att säkerställa låga övertonsströmmar är frekvensomformaren som standard utrustad med spolar i
mellankretsen. Därmed minskar ingångsströmmen I
normalt med 40 %.
Spänningsdistortionen av nätspänningen är en funktion av
övertonsströmmen multiplicerad med nätimpedansen för
den aktuella frekvensen. Den totala spänningsdistortionen
THD beräknas ur de enskilda övertonsspänningarna med
formeln:
2
2
THD
% =
U
+
5
U
+ ... +
7
2
U
N
(UN% av U)
RMS
Faktiskt
(normal)
Gräns för
R
≥120
sce
Faktiskt
(normal)
Gräns för
R
≥120
sce
Individuell övertonsström In/I1 (%)
I
5
I
7
I
11
4020108
40251510
Övertonsström, distortionsfaktor (%)
THDPWHD
4645
4846
I
13
Tabell 2.22 Övertoner, testresultat (emission)
Om kortslutningsströmmen Ssc är större eller lika med:
S
= 3 ×
R
×
U
×
I
SC
SCE
nät
= 3 × 120 × 400 ×
equ
I
equ
vid kopplingen mellan användarens system och det
allmänna systemet (R
sce
).
Det åligger installatören eller användaren av utrustningen
att säkerställa att utrustningen bara är ansluten till en källa
med en kortslutningsström Ssc som är större än eller lika
med det som anges ovan. Kontakta det lokala elbolaget
vid behov.
Andra effektstorlekar kan anslutas till det allmänna elnätet
efter överenskommelse med nätägaren.
Uppfyller olika systemnivåriktlinjer:
De övertonsströmsdata som finns i Tabell 2.22 ges enligt
IEC/SS-EN 61000-3-12 med referens till produktstandarden
för elektriska drivsystem. Data kan användas för beräkning
av övertonströmmarnas påverkan på strömförsörjningssystemet och för dokumentation av efterlevnaden av
relevanta regionala riktlinjer: IEEE 519-1992; G5/4.
2.9.6 Immunitetskrav
Immunitetskraven för frekvensomformare beror på miljön
där de installeras. Kraven på industrimiljön är högre än
kraven för hem- och kontorsmiljöer. Alla Danfoss frekvensomformare uppfyller kraven för industrimiljön och
uppfyller således också de lägre kraven för hem och kontor
med en bred säkerhetsmarginal.
För att dokumentera immuniteten mot störningar från
elektriska fenomen har följande immunitetstest utförtsenligt följande grundläggande standarder:
22
SS-EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatiska
•
urladdningar (ESD): Simulering av elektrostatiska
urladdningar från människor.
SS-EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Inkommande
•
elektromagnetisk strålning, amplitudmodulerad
simulering av påverkan från radar- och radioutrustning och mobila kommunikationsapparater.
SS-EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Transienter:
•
Simulering av störningar som orsakas av till- och
frånslag i kontaktorer, reläer eller liknande
enheter.
SS-EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Stötpulser:
•
Simulering av transienter som orsakas av t ex
blixtnedslag i närliggande installationer.
SS-EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): RF Common
•
mode: Simulering av effekten från radiolänksutrustning som sammanfogats med
anslutningskablar.
1) Injektion på kabelskärmen
AD: Air Discharge
CD: Contact Discharge
CM: Common mode
DM: Differential mode
2.10
Galvanisk isolation (PELV)
2.10.1 PELV – Protective Extra Low Voltage
PELV erbjuder säkerhet tack vare extra låg spänning. Skydd mot elektriska stötar säkerställs när elförsörjningen är av PELVtyp och när installationen har utförts enligt lokala och nationella bestämmelser för PELV-elförsörjning.
Alla styrplintar och reläplintar 01-03/04-06 uppfyller PELV (Protective Extra Low Voltage), med undantag för jordad delta
över 400 V.
Du uppnår galvanisk (säker) isolering genom att uppfylla kraven för förstärkt isolering och iaktta de föreskrivna luftspalterna
för krypströmmar. Dessa krav beskrivs i standarden SS-EN 61800-5-1.
De enskilda komponenterna som ingår i den elektriska isoleringen som beskrivs nedan uppfyller också kraven för förstärkt
isolering enligt test som beskrivs i EN 61800-5-1.
Galvanisk isolation (PELV) kan finnas på sex ställen (se Bild 2.34):
För att PELV-isoleringen ska bibehållas måste alla komponenter som ansluts till styrplintarna vara PELV-isolerande, det vill
säga en termistor måste vara förstärkt/dubbelisolerad.
1.Strömförsörjning (SMPS) inkl. signalisolering av
UDC, som indikerar spänningen i mellanliggande
likströmslänkkrets.
2.Drivkretsarna som styr IGBT-delen (triggtransformatorer/optokopplare).
3.Strömomvandlare.
4.Optokopplare, bromsmodul.
5.Kretsar för mätning av interna strömmar, RFI och
temperaturer.
6.Anpassade reläer.
7.Mekanisk broms.
2.11 Läckström till jord
Följ nationella och lokala regler om skyddsjordning för
utrustning med en läckström på > 3,5 mA.
Frekvensomformarens teknik innefattar högfrekvent växling
vid hög effekt. Detta ger upphov till en läckström i
jordanslutningen. En felström i frekvensomformaren vid
uteffektplintarna kan innehålla en likströmskomponent
som kan ladda filterkondensatorerna och orsaka en
transient jordström.
Läckströmmen till jord har olika orsaker och beror på olika
delar av systemkonfigurationen, inklusive RFI-filter,
skärmade motorkablar och frekvensomformarens effekt.
Bild 2.35 Kabellängdens och effektstorlekens inverkan
på läckström. Pa > Pb
22
Bild 2.34 Galvanisk isolering
Den funktionella galvaniska isolationen (a och b i
ritningarna) avser reservtillvalet på 24 V och standardbussgränssnittet RS 485.
VARNING
Installation på hög höjd:
380–500 V, kapslingstyper A, B och C: Vid höjder över
2 km, kontakta Danfoss angående PELV.
525-690 V: Vid höjder över 2 km, kontakta Danfoss
angående PELV.
VARNING
Att röra strömförande delar kan vara förenat med
livsfara, även när nätströmmen är frånkopplad.
Se även till att andra spänningsanslutningar har kopplats
från, till exempel lastdelning (sammankoppling av DCmellankretsarna) samt motoranslutning vid kinetisk
backup.
Innan du rör några elektriska delar måste du vänta den
tid som anges i Tabell 2.19.
Kortare tid är endast tillåtet om detta anges på enhetens
märkskylt.
Bild 2.36 Linjestörningar påverkar läckströmmen
OBS!
Om du använder ett filter måste du stänga av 14-50 RFIfilter när du laddar filtret, så att jordfelsbrytaren inte nås
Enligt SS-EN/IEC 61800-5-1 (standard för varvtalsstyrda
2.12
Bromsfunktion
elektriska drivsystem) måste du iaktta särskild försiktighet
om läckströmmen överstiger 3,5 mA. Jordningen måste
22
förstärkas på något av följande sätt:
2.12.1 Val av Bromsmotstånd
I vissa tillämpningar, till exempel i ventilationssytem i
Jordledning (plint 95) på minst 10 mm
•
Två separata jordledningar som båda uppfyller
•
dimensioneringskraven
Se SS-EN/IEC61800-5-1 och SS-EN50178 för mer
information.
2
tunnlar eller tunnelbanestationer, är det önskvärt att få
motorn att stanna snabbare än vad som kan åstadkommas
via styrning med nedrampning eller frigång. I sådana
tillämpningar kan dynamisk bromsning med
bromsmotstånd användas. Med hjälp av ett
bromsmotstånd garanteras att energin absorberas i
motståndet och inte i frekvensomformaren.
Användning av jordfelsbrytare
Om jordfelsbrytare används måste följande krav uppfyllas:
Använd endast jordfelsbrytare av typ B som kan
•
känna av både växelström och likström.
Använd jordfelsbrytare med stötströmsfördröjning
•
för att förhindra transienta jordströmmar.
Dimensionera jordfelsbrytarna enligt systemkonfi-
•
gurationen och omgivningsmässiga hänsyn.
Om mängden kinetisk energi som överförs till motståndet i
varje bromsperiod inte är känd, kan medeleffekten räknas
ut baserat på cykeltiden och bromstiden som även kallas
intermitterad driftcykel. Motståndets intermittenta
driftcykel är ett mått på hur stor del av driftcykeln
motståndet belastas. Bild 2.39 visar en typisk bromscykel.
Motståndets intermittenta driftcykel beräknas på följande
sätt:
Driftcykel = tb / T
Bild 2.37 Huvudsakliga bidragande faktorer till läckström
Bild 2.38 Jordfelsbrytarens avstängningsfrekvens påverkar
vad som ger svarsimpulser/vad som mäts
Se också tillämpningsnoteringen för RCD, MN90G.
T = cykeltiden i sekunder
tb är bromstiden i sekunder (av den totala driftcykeln)
Bild 2.39 Intermittent driftcykel för motståndet
Danfosserbjuder bromsmotstånd med driftcykel på 5 , 10
och 40 % som kan användas tillsammans med frekvensom-
formare i VLT® HVAC Frekvensomformare-serien. Om ett
driftcykelmotstånd på 10 % används, kan det absorbera
bromseffekt upp till 10 % av cykeltiden och återstående
90 % används för att avge värme från motståndet.
Kontakta Danfoss för ytterligare hjälp med att välja rätt
produkt.
Bromsmotståndet beror, som visas, på mellankretsspänningen (UDC).
Frekvensomformarens bromsfunktion ställs in i 3 områden
för nätströmförsörjning:
Storlek [V]Broms aktiv
[V]
3 x 200–240390 (UDC)405410
3 x 380–480778810820
3 x 525–600943965975
3 x 525–690108411091130
Tabell 2.25 Bromsfunktion inställd i tre
nätförsörjningsområden
Varning
innan
urkoppling
[V]
Urkoppling
(tripp) [V]
OBS!
Kontrollera att bromsmotståndet klarar en spänning på
410 V, 820 V eller 975 V - om inte Danfoss
bromsmotstånd används.
Danfoss rekommenderar bromsresistansen R
garanterar att n kan bromsa vid det högsta bromsmomentet (M
R
Ω =
rec
η
har normalt värdet 0,90
motor
) om 110 %. Formeln kan skrivas:
br(%)
2
U
x 100
P
motor
x
dc
M
x x
br
%
motor
η har normalt värdet 0,98,
För 200 V-, 480 V- och 600 V-frekvensomformare kan R
vid ett bromsmoment om 160 % uttryckas som:
rec
. Den
rec
OBS!
Det valda bromsmotståndets kretsmotstånd får inte vara
större än vad som rekommenderas av Danfoss. Om ett
bromsmotstånd med högre ohm-värde väljs är det inte
säkert att bromsmomentet kan uppnås eftersom det
finns en risk att frekvensomformaren kopplar ur av
säkerhetsskäl.
OBS!
Om kortslutning inträffar i bromstransistorn kan
effektavgivningen i bromsmotståndet endast förhindras
genom att frekvensomformarens strömförsörjning
kopplas från med nätbrytare eller kontaktor. (Kontaktorn
kan styras av frekvensomformaren.)
VARNING
Rör inte bromsmotståndet då det kan bli mycket varmt
under/efter bromsning.
2.12.3 Kontroll med Bromsfunktion
Bromsen skyddas mot kortslutning i bromsmotståndet och
bromstransistorn övervakas för att säkerställa att
kortslutning i transistorn upptäcks. En reläutgång/digital
utgång kan användas för att skydda bromsmotståndet mot
överbelastning som kan uppstå i samband med fel i
frekvensomformaren.
Bromsfunktionen ger även möjlighet till avläsning av den
momentana bromseffekten och medeleffekten över de
senaste 120 s. Bromsen kan också övervaka effektutvecklingen och säkerställa att den inte överskrider ett
gränsvärde som anges i 2-12 Bromseffektgräns (kW). I
2-13 Bromseffektövervakning väljs vilken funktion som ska
utföras när den till bromsmotståndet överförda effekten
överstiger den inställda gränsen i 2-12 Bromseffektgräns(kW).
OBS!
Övervakningen av bromseffekten är inte en säkerhetsfunktion. För det ändamålet krävs en termobrytare.
Bromsmotståndskretsen är inte skyddad för läckström till
jord.
22
200V :
480V :
480V :
600V :
690V :
107780
R
=
rec
R
=
rec
R
=
rec
R
=
rec
R
=
rec
P
motor
375300
P
motor
428914
P
motor
630137
P
motor
832664
P
motor
Ω
Ω
Ω
1
2
Ω
Ω
1) För frekvensomformare med ≤ 7,5 kW axeleffekt
2) För frekvensomformare med > 7,5 kW axeleffekt
Överspänningsstyrning (OVC) (exklusive bromsmotstånd)
kan väljas som alternativ bromsfunktion i 2-17 Överspän-ningsstyrning. Den här funktionen är aktiv för alla enheter.
Funktionen säkerställer att frekvensomformaren inte trippar
om likströmsbusspänningen stiger. Detta görs genom att
öka utgångsfrekvensen för att begränsa spänningen från
likströmsbussen. Funktionen är användbar t. ex för. att
förhindra tripp när nedramptiden är för kort.
Nedramptiden kommer då att förlängas.
1-10 Motorkonstruktion är satt till [1] PM ej utpräglad
SPM).
2.12.4 Kabeldragning för bromsmotstånd
EMC (tvinnade kablar/skärmning)
Reducera elektrisk störning från ledningarna mellan
bromsmotståndet och frekvensomformaren genom att
tvinna ledningarna.
Använd metallskärm för förbättrad emc-prestanda.
Design Guide
Mot-EMK från PM-motordrift. PM-motorns mot-
•
EMK kan komma att överskrida
frekvensomformarens maximala spänningstolerans och orsaka skador om den körs på höga
varvtal. För att förhindra detta är värdet för
4-19 Max. utfrekvens automatiskt begränsat enligt
en intern beräkning baserad på värdet för
1-40 Mot-EMK vid 1000 RPM, 1-25 Nominellt
motorvarvtal och 1-39 Motorpoler.
Om det finns risk för motorrusning (till exempel
beroende på kraftiga självrotationseffekter)
rekommenderar Danfoss att ett bromsmotstånd
installeras.
2.13 Extrema driftförhållanden
Kortslutning (motorfas – fas)
Frekvensomformaren skyddas mot kortslutning genom
strömmätning i de tre motorfaserna eller i likströmslänken.
Vid kortslutning mellan två utfaser uppstår överström i
växelriktaren. Växelriktaren stängs av enskilt så snart
kortslutningsströmmen överstiger ett visst inställt värde
(Larm 16 Tripplås).
Om du vill veta hur du skyddar frekvensomformaren mot
kortslutning vid lastdelning och uteffekt från bromsning
läser du riktlinjerna.
Koppling på utgången
In- och urkoppling på utgången mellan motorn och
frekvensomformaren tillåts. Felmeddelanden kan visas.
Aktivera flygande start för att fånga in en roterande motor.
Motorgenererad överspänning
Spänningen i mellankretsen ökar när motorn fungerar som
generator. Detta inträffar vid följande tillfällen:
Belastningen driver motorn (vid konstant
•
utfrekvens från frekvensomformaren), dvs.
belastningen alstrar energi.
Vid deceleration (nedrampning) om tröghetsmo-
•
mentet är högt, friktionen låg och nedramptiden
är för kort för att energin ska avsättas som en
förlust i frekvensomformaren, motorn och installationen.
Felaktigt inställd eftersläpningskompensation kan
•
ge upphov till en högre likströmskretsspänning.
VARNING
Frekvensomformaren måste vara utrustad med en
bromschopper.
Styrenheten försöker så vitt det är möjligt att korrigera
rampen (2-17 Överspänningsstyrning).
Växelriktaren kopplas från så att transistorer och kondensatorer i mellankretsen skyddas när en viss tillåten
spänningsnivå överskrids.
Se 2-10 Bromsfunktion och 2-17 Överspänningsstyrning för
att välja vilken metod som ska användas för styrning av
mellankretsspänningsnivån.
OBS!
OVC kan inte aktiveras när en PM-motor körs (när
1-10 Motorkonstruktion är satt till [1] PM ej utpräglad
SPM).
Nätavbrott
Vid nätavbrott fortsätter frekvensomformaren driften tills
mellankretsspänningen är lägre än den lägsta gränsspänningen, som normalt är 15 % under frekvensomformarens
lägsta nominella nätspänning. Nätspänningen före
avbrottet och motorbelastningen bestämmer hur lång tid
som går innan växelriktaren utrullar.
Statisk överbelastning i VVC
När frekvensomformaren blir överbelastad (momentgränsen i 4-16 Momentgräns, motordrift/4-17 Momentgräns,generatordrift) minskar styrenheten utfrekvensen för att
minska belastningen.
Om överbelastningen är extrem kan denna orsaka en
ström som gör att frekvensomformaren kopplas ur efter ca
5-10 sek.
Tillåten drift på momentgränsen tidsbegränsas (0-60 sek) i
14-25 Trippfördr. vid mom.gräns.
På detta sätt skyddar Danfoss motorn från att överhettas.
Det är en elektronisk funktion som simulerar ett
bimetallrelä baserat på interna mätningar. Funktionen visas
i Bild 2.40.
Bild 2.40 X-axeln visar förhållandet mellan I
nominellt. Y-axeln visar tiden i sekunder innan ETR stänger av
och trippar frekvensomformaren. Kurvorna visar det karaktäristiska nominella varvtalet vid dubbla det nominella varvtalet
och vid 0,2 x det nominella motorvarvtalet.
motor
och I
motor
22
Bild 2.41 Termistorurkoppling
Med en digital ingång och 24 V som strömförsörjning:
Exempel: Frekvensomformaren trippar när motortemperaturen blir för hög.
Parameterinställning:
Ställ in 1-90 Termiskt motorskydd till Termistortripp [2]
Ställ in 1-93 Termistorkälla till [6] Digital ingång 33
Det är tydligt att vid lägre varvtal stänger ETR av vid lägre
uppvärmning på grund av för liten motorkylning. På så
sätt skyddas motorn från överhettning även vid låga
varvtal. ETR-funktionen beräknar motortemperaturen
baserat på faktisk ström och faktiskt varvtal. Den
Bild 2.42 Med en digital ingång och 24 V som strömförsörjning
beräknade termiska belastningen kan utläsas i en
parameter 16-18 Motor, termisk i frekvensomformaren.
Med en digital ingång och 10 V som strömförsörjning:
Termistorns urkopplingsvärde är > 3 kΩ.
Exempel: Frekvensomformaren trippar när motortemperaturen blir för hög.
Integrera en termistor (PTC-sensor) i motorn för skydd av
lindningen.
Parameterinställning:
Ställ in 1-90 Termiskt motorskydd till Termistortripp [2]
Ställ in 1-93 Termistorkälla till [6] Digital ingång 33
Motorskydd kan implementeras med hjälp av olika
tekniker: med hjälp av PTC-sensor i motorlindningarna, en
mekanisk termisk brytare (av Klixon-typ) eller elektronisktermiskt relä (ETR).
Bild 2.43 Med en digital ingång och 10 V som strömförsörjning
Med en analog ingång och 10 V som strömförsörjning:
Exempel: Frekvensomformaren trippar när motortemperaturen blir för hög.
Parameterinställning:
Ställ in 1-90 Termiskt motorskydd till Termistortripp [2]
Ställ in 1-93 Termistorkälla till [2] Analog ingång 54
Välj inte någon referenskälla.
Bild 2.44 Med en analog ingång och 10 V som strömförsörjning
Kontrollera att vald nätspänning följer specifikationen för
det termistorelement som används.
Sammanfattning
Med momentgränsfunktionen skyddas motorn från att
överbelastas oberoende av varvtal. Med ETR skyddas
motorn från överbelastning och det finns inget behov av
ytterligare motorskydd. Det innebär att när motorn värms
upp beräknar ETR-timern hur lång tid motorn kan köra på
den höga temperaturen innan den stoppas för att undvika
överhettning. Om motorn överbelastas utan att nå den
temperatur när ETR stänger av motorn skyddar momentgränsen motorn och tillämpningen från överbelastning.
ETR aktiveras i 1-90 Termiskt motorskydd och styrs i
4-16 Momentgräns, motordrift. Tiden innan momentgränsvarningen trippar frekvensomformaren ställs in i
14-25 Trippfördr. vid mom.gräns.
Danfoss erbjuder ett omfattande utbud tillval och tillbehör
till frekvensomformare.
3.1.1 Montering av tillvalsmoduler i
öppning B
Koppla bort strömmen från frekvensomformaren.
För kapslingstyp A2 och A3:
1.Tag bort LCP, plintskyddet och LCP-kapslingen
från frekvensomformaren.
2.Anslut MCB1xx-tillvalet till öppning B.
3.Anslut styrkablarna och fäst dem med hjälp av de
medföljande kabelskenorna.
Tag bort locket i den utökade LCP-kapslingen
som medföljer tillvalssatsen, så att tillvalet passar
under den utökade LCP-kapslingen.
4.Montera tillbaka den utökade LCP-ramen och
plintskyddet.
5.Montera LCP:n eller blindlocket i den utökade
LCP-ramen.
6.Anslut nätspänning till frekvensomformaren.
7.Ange in-/utfunktionerna till motsvarande
parametrar enligt beskrivningen i
kapitel 9.2 Allmänna specifikationer.
Digitala/analoga ingångar är galvaniskt isolerade från andra
ingångar/utgångar på MCB 101 och på frekvensomformarens styrkort. De digitala/analoga utgångarna på MCB
101 är galvaniskt isolerade från andra ingångar/utgångar
på MCB 101, men inte från dem på frekvensomformarens
styrkort.
Allmän = 0 V
Logisk ”0”: Ingång < 5 V DC
Logisk ”0”: Ingång > 10 V DC
NPN-typ:
Gemensam = 24 V
Logisk ”0”: Ingång > 19 V DC
Logisk ”0”: Ingång < 14 V DC
± 20 V kontinuerligt
± 28 V kontinuerligt
± 37 V i minst 10 sek.
10 bitar
± 4 V≥ 600 Ω
33
Tabell 3.3 Parametrar som ska ställas in: 5-32 och 5-33
Analoga utgångar – plint X30/5+8
3.1.6
Antal analoga utgångarSignalnivå för utgångToleransMax.impedans
10/4-20 mA
Tabell 3.4 Parametrar som ska ställas in: 6-6* och 16-77
Tillvalet MCB 105 inkluderar tre SPDT-kontakter och måste monteras i tillvalsöppning B.
Elektriska data:
33
Max. plintbelastning (AC-1)1) (resistiv belastning)240 V AC, 2 A
Max. plintbelastning (AC-15 )1) (induktiv belastning vid cosφ 0,4)240 V AC, 0,2 A
Max. plintbelastning (DC-1)1) (resistiv belastning)24 V DC, 1 A
Max. plintbelastning (DC-13)1) (induktiv belastning)24 V DC 0,1 A
Min. plintbelastning (DC)5 V, 10 mA
Max. antal switchningar vid nominell/minimal belastning6 min-1/20 s
1)
IEC 947, del 4 och 5
När relätillvalet beställs separat innehåller det:
Relämodulen MCB 105
•
Förhöjd LCP-hållare och förhöjt plintskydd
•
Etikett för att hindra åtkomst till omkopplarna S201, S202 och S801
•
Kabelband för att fästa kablar vid relämodulen
•
-1
Bild 3.5 Relätillval MCB 105
A2-A3-A4-B3
A5-B1-B2-B4-C1-C2-C3-C4
FÖRSIKTIGT
1)
VIKTIGT! Etiketten MÅSTE placeras på LCP:n enligt bilden (UL-godkänd).
Tabell 3.5 Teckenförklaring till Bild 3.5 och Bild 3.6
En extern 24 V DC-försörjning kan installeras för lågspän-
33
Bild 3.7 Relä 7, relä 8 och relä 9
ningsförsörjning av styrkort och eventuellt installerade
tillvalskort. Detta gör att du kan använda LCP:n (inklusive
parameterinställningen) och fältbussarna fullt ut utan att
de är anslutna till nätspänningen.
Bild 3.8 Montering
Bild 3.9 Anslutning
1 NC
2 Spänningsförande del
3 PELV
Tabell 3.6 Teckenförklaring till Bild 3.9
Ingångsspänningsintervall
Max. ingångsström2,2 A
Genomsnittlig ingångsström för
frekvensomformaren
Max. kabellängd75 m
Ingångskapacitansbelastning
Startfördröjning
Tabell 3.7 Specifikation för extern 24 V DC-försörjning
24 V DC ±15 % (max. 37 V i
10 s)
0,9 A
<10 uF
< 0,6 s
Ingångarna är skyddade.
Plintnummer:
Plint 35: - extern 24 V DC-försörjning.
Plint 36: + extern 24 V DC-försörjning.
Följ dessa steg:
1.Avlägsna LCP eller blindlocket.
2.Ta bort plintskyddet.
3.Ta bort jordningsplåt och plastkåpa nertill.
4.Sätt i tillvalet för extern 24 V DC-reservförsörjning
i tillvalsöppningen.
5.Montera jordningsplåten.
6.Montera plintskydd och LCP:n eller blindlock.
När 24 V-reservtillvalet MCB 107 försörjer styrströmskretsen, kopplas den interna försörjningen på 24 V
automatiskt från.
VARNING
Blanda inte lågspänningsdelar och PELV-system. Uppstår
ett enda fel kan hela systemet bli farligt att vidröra,
vilket kan leda till dödsfall eller allvarliga skador.
Bild 3.12 Principdiagram för analoga I/O som monterats i en
frekvensomformare.
Val
Design Guide
Analog I/O-konfiguration
3 x analoga ingångar, som kan användas till följande:
0–10 V DC
•
ELLER
0–20 mA (spänningsingång 0–10 V) genom att
33
•
montera ett 510 Ω-motstånd över plintarna (se
Obs!)
4–20 mA (spänningsingång 2–10 V) genom att
•
montera ett 510 Ω-motstånd över plintarna (se
Obs!)
Ni1000-temperaturgivare på 1000 Ω vid 0 °C.
•
De analoga ingångarna är skalerbara med parametrar för
varje ingång, när de används för spänning.
De analoga ingångarnas skalbarhet är förinställd till den
nödvändiga signalnivån för det angivna temperaturintervallet, när de används för temperaturgivare.
När analoga ingångar används för temperaturgivare är det
möjligt att avläsa återkopplingsvärden i såväl °C som °F.
Den maximala kabellängden att ansluta givarna med är
80 m oskärmade/otvinnade ledningar, vid användning med
temperaturgivare.
Specificerad enligt DIN43760
Pt1000-temperaturgivare på 1000 Ω vid 0 °C.
•
Specificerad enligt IEC 60751
3 x analoga utgångar som ger 0-10 V DC.
OBS!
Analoga utgångar – plint X42/7-12
Parametergrupp: 18-3*. Se även VLT® HVAC
Frekvensomformare Programmeringshandbok.
Parametergrupper för konfiguration: 26-4*, 26-5* och 26-6*.
Se även VLT® HVAC Frekvensomformare Programmering-
shandbok.
Notera de tillgängliga värdena inom de olika standardgrupperna för motstånd:
E12: Närmaste standardvärde är 470 Ω, som skapar en
ingång på 449,9 Ω och 8,997 V.
E24: Närmaste standardvärde är 510 Ω, som skapar en
ingång på 486,4 Ω och 9,728 V.
3 x
analoga
utgångar
Volt0–10 V DC 11 bitar1 % av full
Signalnivå
för utgång
Upplösning LinjäritetMax.
skala
belastning
1 mA
E48: Närmaste standardvärde är 511 Ω, som skapar en
ingång på 487,3 Ω och 9,746 V.
Tabell 3.9 Analoga utgångar – plint X42/7-12
E96: Närmaste standardvärde är 523 Ω, som skapar en
ingång på 498,2 Ω och 9,964 V.
Analoga utgångar är skalerbara med parametrar för varje
utgång.
Analoga ingångar – plint X42/1-6
Parametergrupp: 18-3*. Se även VLT® HVAC
Frekvensomformare Programmeringshandbok.
Den tilldelade funktionen är valbar via en parameter och
har samma möjligheter som de analoga utgångarna på
styrkortet.
Parametergrupper för konfiguration: 26-0*, 26-1*, 26-2* och
26-3*. Se även VLT® HVAC Frekvensomformare Program-
RTC-dataformatet innehåller år , månad, datum, timme,
minut och veckodag.
Klockans noggrannhet är bättre än ± 20 ppm vid 25 °C.
Det inbyggda litiumreservbatteriet räcker i genomsnitt 10
år om frekvensomformaren drivs i en omgivningstemperatur på 40 °C. Om batteriet går sönder måste det
analoga I/O-tillvalet bytas ut.
MS 220 DA
11
10
20-28 VDC10 mA
12
20-28 VDC
60 mA
com
ZIEHL
X44
12 13 18 19 27 29 32 33 20 37
3
NC
4NC5NC6NC7NC8NC9NC10 11NC121
T1
2
T2
T
P
T
P
PTC
M3~
130BA638.10
DO
Motor protection
MCB 112 PTC Thermistor Card
Option B
Reference for 10, 12
DO FOR SAFE
STOP T37
Code No.130B1137
Control Terminals of FC302
ValDesign Guide
3.1.10 PTC-termistorkort MCB 112
Med tillvalet MCB 112 kan du övervaka temperaturen för
en elektrisk motor via en galvaniskt isolerad PTC-termistoringång. Det är ett B-tillval för frekvensomformare med
funktionen Säkert vridmoment av.
I kapitel 3.1.1 Montering av tillvalsmoduler i öppning B finns
information om montering och installation för tillvalet.
Information om andra tillämpningsmöjligheter finns också i
kapitel 7 Tillämpningsexempel.
X44/1 och X44/2 är termistoringångarna. X44/12 aktiverar
säkert vridmoment av för frekvensomformaren (T-37) om
termistorvärdena visar att det är nödvändigt och X44/10
meddelar frekvensomformaren att begäran om säkert
vridmoment av kom från MCB 112, så att larmet hanteras
på rätt sätt. En av de digitala ingångsparametrarna (eller
en digital ingång i ett monterat tillval) måste ställas in på
[80] PTC-kort 1 för att kunna använda informationen från
X44/10. Konfigurera 5-19 Plint 37 Säkerhetsstopp med
önskad funktionalitet för Säkert vridmoment av (standardinställningen är ett larm för säkerhetsstopp).
ATEX-certifiering med FC 102
MCB 112 har certifierats för ATEX vilket betyder att
frekvensomformaren tillsammans med MCB 112 nu kan
användas med motorer i potentiellt explosiva omgivningar.
Se handboken för MCB 112 om du vill veta mer.
Motståndsinkoppling
PTC-kompatibel med DIN 44081 och DIN 44082
Nummer1..6 seriekopplade resistorer
Avstängningsvärde3,3 Ω.... 3,65 Ω ... 3,85 Ω
33
Återställningsvärde1,7 Ω .... 1,8 Ω ... 1,95 Ω
Triggertolerans± 6 °C
Totalt motstånd på givarslingan< 1,65 Ω
Plintspänning≤ 2,5 V för R ≤ 3,65 Ω, ≤ 9 V för R = ∞
Strömgivare≤ 1 mA
Kortslutning20 Ω≤ R ≤ 40 Ω
Effektförbrukning60 mA
Testförhållanden
SS-EN 60 947-8
Mätningsspänning ökar motstånd6000 V
ÖverspänningskategoriIII
Föroreningsgrad2
Mätningsåtskillnadsspänning Vbis690 V
Tillförlitlig galvanisk isolation till Vi500 V
Perm. omgivningstemperatur-20 °C ... +60 °C
SS-EN 60068-2-1 Torr värme
Fukt5–95 %, ingen kondensation tillåten
EMC-motståndEN61000-6-2
EMC-emissionEN61000-6-4
Vibrationsmotstånd10 ... 1000 Hz 1,14 g
Stötmotstånd50 g
Säkerhetssystemsvärden
SS-EN 61508 för Tu = 75 °C pågående
SIL2 för underhållscykel på 2 år
1 för underhållscykel på 3 år
HFT0
PFD (för årligt funktionstest)4,10 *10
SFF78%
Givaringångstillvalskortet MCB 114 kan användas i följande fall:
Givaringångar för temperaturgivarna PT100 och PT1000 för övervakning av lagertemperaturer
•
Som en generell utökning av de analoga ingångarna med en extra ingång för flerzonsstyrning eller mätning av
•
differentialtrycket
Ge stöd åt utökade PID-regulatorer med I/O för börvärdesingångar och givaringångar
•
Vanliga motorer, som är konstruerade med temperaturgivare för att skydda lagren mot överhettning, är försedda med 3
stycken PT100/1000-temperaturgivare: en fram, en i lagret längst bak och en i motorlindningarna. Givaringångstillvalet
MCB 114 har stöd för 2- eller 3-ledningsgivare med individuella temperaturgränser för under-/övertemperatur. Vid start
autodetekteras givartypen, PT100 eller PT1000.
Tillvalet kan generera ett larm om den uppmätta temperaturen understiger den nedre gränsen eller överstigen den övre
gränsen som användaren angivit. Den individuellt uppmätta temperaturen i varje givaringång kan läsas av på displayen eller
av olika avläsningsparametrar. Det går att ställa in reläerna eller de digitala utgångarna så att de är aktiva om ett larm
inträffar. Det gör du genom att välja [21] Termisk varning i parametergrupp 5-**.
Ett felläge är knutet till ett vanligt varnings-/larmnummer: Larm/varning 20, Temp.ingångsfel. Du kan ange att vilken utgång
som helst ska vara aktiv om den varningen eller det larmet dyker upp.
33
3.1.11.1
Nummer på standardversion: 130B1172.
Nummer, ytbehandlad version: 130B1272.
3.1.11.2
Analog ingång
Antal analoga ingångar1
Format0–20 mA eller 4–20 mA
Ledningar2
Ingångsimpedans< 200 Ω
Provtakt1 kHz
Tredje beställningens filter100 Hz vid 3 dB
Tillvalet kan förse den analoga givaren med 24 V DC (plint 1).
Temperaturgivaringång
Antal analoga ingångar som stöder PT100/10003
SignaltypPT100/1000
AnslutningPT 100 2- eller 3-ledning/PT1000 2- eller 3-ledning
Frekvens för PT100- och PT1000-ingången1 Hz för varje kanal
Upplösning10 bitar
Temperaturintervall
Beställningsnummer och levererade delar
Elektriska och mekaniska specifikationer
-50 – 204 °C
-58–399 °F
Galvanisk isolering
Givarna som ska anslutas måste vara galvaniskt isolerade från nätspänningsnivånIEC 61800-5-1 och UL508C
Det går att flytta LCP:n till fronten på ett apparatskåp med
hjälp av fjärrmonteringssatsen. Kapslingen är IP66. Monteringsskruvarna måste dras åt med ett moment på
max. 1 Nm.
33
KapslingIP66-front
Max kabellängd mellan och enhet3 m
KommunikationsstandardRS-485
Tabell 3.11 Tekniska data
Bild 3.15 Elektrisk kabeldragning
PlintNamnFunktion
1VDD24 V DC för försörjning
av givare om 4–20 mA
2I iingång om 4–20 mA
3GNDGND med analog
Bild 3.17 LCP-sats med numerisk LCP, fästdon och packning
Beställningsnummer 130B1114
A
B
C
D
E
130BT323.10
ValDesign Guide
Bild 3.18 Dimensioner
3.1.13
IP21/IP41 top/TYPE 1 är ett kapslingstillval för kompakta
IP20-enheter med kapslingsstorlek A2–A3, B3+B4 och
C3+C4.
Om kapslingssatsen används uppgraderas en IP20-enhet så
att den uppfyller kraven för kapsling IP21/41 top/TYPE 1.
IP21/IP41/TYPE 1 Kapslingssats
3.1.14
IP21/typ 1-kapslingssats
33
IP41 top kan användas för alla IP20-VLT® HVAC
Frekvensomformare-varianter av standardtyp.
* Om tillval A/B används ökar djupet (mer information finns i
kapitel 5.1.2 Dimensioner).
C3755329337
C4950391337
Tabell 3.13 Dimensioner
Höjd A
[mm]
Bredd B
[mm]
Djup C*
[mm]
Bild 3.20 Kapslingstyp A3
Toppkåpa
A
BKant
CBasdetalj
DBashölje
ESkruvar
Tabell 3.12 Teckenförklaring till Bild 3.19 och Bild 3.20
Placera toppkåpan så som visas. Om tillval A eller B
används måste kantdetaljen sättas dit så att den täcker
toppingången. Placera basdel C vid frekvensomformarens
botten, och använd klämmorna från tillbehörspåsen för att
korrekt sätta fast kablarna. Hål för kabelförskruvning:
Storlek A2: 2x M25 och 3xM32
Storlek A3: 3xM25 och 3xM32
Om tillval A och/eller B används måste kantdetaljen (B)
sättas dit så att den täcker toppingången (A).
OBS!
Sida-vid-sida-installation är inte möjlig om kapslingssatsen IP21/IP4X/TYP 1 används
3.1.15 Utgångsfilter
Frekvensomformaren på höghastighetsväxeln för med sig
en del sekundära effekter som influerar motorn och den
inkapslade miljön. Två filtertyper tar hand om dessa sidoeffekter, dU/dt-filtret och sinusfiltret.
dU/dt-filter
Motorisoleringspåkänning orsakas ofta av en kombination
av snabb spännings- och strömökning. De snabba energiändringarna kan även återkopplas till likströmsledet i
växelriktaren och orsaka driftstopp. dU/dt-filtret är
utvecklat för att minska spänningsstigtiden/den snabba
energiändringen i motorn och därigenom undvika skador
på och överslag i motorisoleringen. dU/dt-filter har ett
positivt inflytande på utstrålningen av magnetiskt brus från
motorkabeln. Spänningsformen är fortfarande pulsformad
men dU/dt-förhållandet minskas i jämförelse med en installation utan filter.
33
Sinusfilter
Sinusfilter är utformade för att endast låta låga frekvenser
passera. Höga frekvenser plockas konsekvent bort vilka
resulterar i en sinusformad fas till fasspänningens vågform
och till sinusformade strömvågformer.
Med sinusformade vågformer behöver man inte längre
använda speciella frekvensomformarmotorer med förstärkt
isolering. Ljudnivån från motorn dämpas också med hjälp
av sinusfiltret.
Sinusfiltret minskar, utöver funktionerna i dU/dt-filtret,
isolationsstress och lagerströmmar i motorn vilket leder till
förlängd motorlivslängd och längre serviceintervall.
Sinusfilter möjliggör användning av längre motorkablar i
tillämpningar där motorn installeras långt från frekvensom-
Bild 3.22 Kapslingstyp B4 - C3 - C4
formaren. Längden är dessvärre begränsad eftersom filtret
inte minskar läckströmmar i kablarna.
Toppkåpa
A
B Kant
C Basdetalj
D Bashölje
E Skruvar
F Fläktkåpa
G Övre klämma
Tabell 3.14 Teckenförklaring till Bild 3.21 och Bild 3.21
Exempel på inställning av Drive Configuratorgränssnittet:
4.1.1 Drive Configurator
Siffrorna som visas i rutorna refererar till bokstäver/
bildnummer på typkodssträngen - lästa från vänster till
Det går att utforma en frekvensomformare enligt behoven
44
för tillämpningen med hjälp av nummersystemet för
beställning.
Beställ standardfrekvensomformare eller frekvensomformare med inbyggda tillval genom att skicka en
typkodssträng som beskriver produkten till närmaste
Danfoss-försäljningskontor.
FC-102P18KT4E21H1XGCXXXSXXXXAGBKCXXXXDX
Vad tecknen i strängen betyder beskrivs på sidorna med
beställningsnumren i kapitel 3 Val. I ovanstående exempel
ingår Profibus och ett generellt I/O-kort i frekvensomformaren.
Beställningsnummer för standardvarianter av frekvensomformare finns också i kapitel 4 Så här beställer du.
Med det Internet-baserade programmet Drive Configurator
kan du konfigurera rätt frekvensomformare för rätt
tillämpning och skapa typkodsträngen. Drive Configurator
kommer automatiskt att generera ett åttasiffrigt försäljningsnummer som ska levereras till ditt lokala
försäljningskontor.
Du kan dessutom skapa en projektlista med flera produkter
och skicka den till en försäljningsrepresentant för Danfoss.
Du hittar programmet Drive Configurator på den globala
webbplatsen: www.danfoss.com/drives.
T 4: 380-480 V AC
T 6: 525-600 V AC
T 7: 525-690 V AC
E20: IP20
E21: IP21/NEMA, typ 1
E55: IP55/NEMA, typ 12
E66: IP66
P21: IP21/NEMA, typ 1 med baksida
P55: IP55/NEMA, typ 12 med baksida
Z55: A4-ram IP55
Z66: A4-ram IP66
H1: RFI-filter klass A1/B
H2: RFI-filter klass A2
H3: RFI-filterklass A1/B (reducerad kabellängd)
Hx: Inget RFI-filter
X: Ingen bromschopper inkluderad
B: Bromschopper inkluderad
T: Säkerhetsstopp
U: Säkerhetsstopp + broms
G: Grafisk lokal manöverpanel (GLCP)
N: Numerisk lokal manöverpanel (NLCP)
X: Ingen lokal manöverpanel
X. Ej ytbehandlat PCB
C: Ytbehandlat PCB
X: Ingen nätströmbrytare och lastdelning
1: Med nätströmbrytare (endast IP55)
8: Nätfrånkopplare och lastdelning
D: Lastdelning
Mer information om kabeldimensioner finns i avsnitt 9.
X: Standard kabelgenomföringar
O: Europeisk metrisk tråd i kabelinföringar (endast A4, A5, B1
och B2)
S: Kabelinföringar, brittisk standard (endast A5, B1 och B2)
LCP 101Numerisk lokal manöverpanel (NLCP)130B1124
102Grafisk lokal manöverpanel (GLCP)130B1107
kabelSeparat kabel, 3 m175Z0929
-satsMonteringssats för apparatskåp inklusive grafisk LCP, fästdon, 3 m kabel och
packning
LCP-satsMonteringssats för apparatskåp inklusive numerisk LCP, fästdon och packning 130B1114
-satsMonteringssats för apparatskåpsfront för alla LCP inklusive fästdon, 3 m kabel
och packning
-satsFrontmonteringssats, IP55-kapslingar130B1129
-satsMonteringssats för apparatskåp för alla LCP inklusive fästdon och packning –
utan kabel
Design Guide
130B1113
130B1117
130B1170
44
Tabell 4.3 Det går att beställa tillval som fabriksinbyggda tillval
– se beställningsinformationen.
TypBeskrivningKommentarer
Tillval för öppning ABest.nr
Ytbehandlat
MCA 101Profibus-tillval DP V0/V1130B1200
MCA 104DeviceNet-tillval130B1202
MCA 108Lonworks130B1206
MCA 109BACnet gateway för inbyggnad. Får inte användas med Relätillvalet MCB 105-kortet 130B1244
MCA 120Profinet130B1135
MCA 121Ethernet130B1219
Tillval för öppning B
MCB 101Generellt I/O-tillval
MCB 105Relätillval
MCB 109Analogt I/O-tillval med reservbatteri för realtidklocka130B1243
MCB 112ATEX PTC130B1137
MCB 114
Tillval för öppning D
MCB 107Extern 24 V DC130B1208
Externa tillval
Ethernet IPEthernet-master
Givaringång – ej ytbehandlad130B1172
Givaringång – ytbehandlad130B1272
Tabell 4.4 Beställningsinformation för tillval
Kontakta din Danfoss-leverantör om du vill ha information om kompatibilitet för fältbussar och tillämpningar med äldre programversioner.
Matchningen av frekvensomformaren och filtret är gjord med en förhandsberäkning baserad på 400 V/480 V och en normal
motorbelastning (4-polig) samt 110 % moment.
I
[A]Normalt använd motor [kW]Beställningsnummer hos DanfossFrekvenskonverterings-
Observera de krav som gäller för inbyggnadssatser och
55
öppet montage. Reglerna måste efterlevas för att
allvarlig materiell skada eller personskada ska undvikas.
Detta gäller i synnerhet vid installation av större enheter.
FÖRSIKTIGT
Frekvensomformaren är luftkyld.
För att undvika att utrustningens drifttemperatur blir för
hög måste det säkerställas att omgivningstemperaturen
inte överstiger det för frekvensomformaren angivna
maximivärdet samt att det högsta tillåtna dygnsmedel-
värdet inte överskrids. Leta rätt på
omgivningstemperaturen och dygnsmedelvärdet i
kapitel 9.6.2 Nedstämpling för omgivningstemperaturer.
Vid omgivningstemperaturer i intervallet 45 °C–55 °C
måste frekvensomformaren nedstämplas. Läs mer i
kapitel 9.6.2 Nedstämpling för omgivningstemperaturer.
Frekvensomformarens livslängd förkortas om reglerna
för nedstämpling för omgivningstemperatur inte följs.
1 + 2 är endast tillgängliga i enheter med bromschopper. För likströmsanslutning (lastdelning) kan anslutning 1 beställas separat (kodnummer 130B1064)
Tabell 5.3 Delar som ingår i tillbehörspåsen
En anslutningskontakt med 8 poler ingår i tillbehörspåsen till FC 102 utan Säkert vridmoment av.
130BD389.11
A2
B3B3
A2
a
b
130BA419.10
130BA219.11
1
Mekanisk installationDesign Guide
5.1.4 Mekanisk montering
För optimala kylningsförhållanden krävs ett fritt
luftutrymme över och under frekvensomformaren. Se
Alla kapslingstyper kan användas för installation sida vid
Tabell 5.4.
sida, utom om en IP21/IP4X/TYPE 1-kapslingssats används
(se kapitel 3.1 Tillval och tillbehör).
Montering sida-vid-sida
IP20 A- och B-kapslingar kan arrangeras sida vid sida utan
luftspalt mellan sig, men monteringsordningen är viktig.
Bild 5.1 visar korrekt montering av kapslingarna.
55
Bild 5.1 Korrekt montering sida-vid-sida
Om IP21-kapslingssatsen används på kapslingstyp A2 eller
A3 måste det finnas ett avstånd mellan frekvensomformarna på minst 50 mm.
Bild 5.2 Avstånd
Kapslingstyp
a [mm]100200225
b [mm]100200225
Tabell 5.4 Luftutrymme för olika kapslingstyper
A2/A3/A4/A5/B1B2/B3/B4/C1/C3C2/C4
1.Borra hål enligt de angivna måtten.
2.Du måste tillhandahålla lämpliga skruvar för det
underlag som du vill montera frekvensomformaren på. Efterdra alla fyra skruvarna.
Om kapslingstyp A4, A5, B1, B2, C1 och C2 monteras på en
icke-solid bakre vägg, måste frekvensomformaren utrustas
med en bakre plåt, "1" på grund av otillräcklig kylluft över
kylplattan.
Allmänt om kablar
All kabeldragning måste följa nationella och lokala bestämmelser för ledarareor och omgivande temperatur. Kopparledare (75 °C) rekommenderas.
Aluminiumledare
66
Aluminiumledare kan anslutas till plintar, men ledarens yta måste rengöras och oxiderna tas bort. Ytan måste sedan
bestrykas med syrafritt vaselin innan ledningen ansluts.
Dessutom måste plintskruven efterdras efter två dagar på grund av att aluminium är mjukt. Det är viktigt att anslutningen
utgör en gastät förbindelse eftersom aluminiumytan i annat fall oxiderar.
Kapslingstyp200–240 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-Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning,
B21522-3011-30Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning4,5
B35,5-1111-18-Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning,
B415-1822-37-Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning,
C118-3037-55-Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning10
C237-4575-9037-90Kablar för nät, motor
C322-3045-55-Kablar för nätspänning, bromsmotstånd, lastdelning,
Bild 6.11 Nätanslutning kapslingstyp C1 och C2
(IP21/NEMA-typ 1 och IP55/66/NEMA-typ 12).
Bild 6.12 Nätanslutning kapslingstyp C3 (IP20).
Vanligtvis är kraftkablarna oskärmade kablar.
Motoranslutning
6.1.4
OBS!
För att uppfylla bestämmelser för EMC-emission krävs
användning av skärmade kablar. Mer information finns i
kapitel 2.9.2 EMC-testresultat.
Se kapitel 9 Allmänna specifikationer och felsökning för
korrekt dimensionering av motorkabelarea och längd.
Skärmning av kablar:
Undvik tvinnade skärmändar vid anslutningspunkten. De
förstör skärmningseffekten vid höga frekvenser. Om det är
nödvändigt att bryta skärmen för montering av
motorfrånskiljare eller motorkontaktor måste skärmen
återanslutas vid lägsta möjliga högfrekvensimpedans.
Anslut motorkabelskärmen till frekvensomformarens
jordningsplåt och till motorns metallskal.
Anslut skärmarna med största möjliga kontaktyta (överfall).
Detta görs med hjälp av de installationsenheter som
levereras med frekvensomformaren.
Om det är nödvändigt att bryta skärmen vid installation av
huvudströmbrytare eller relä till motorn, måste skärmen
återanslutas med lägsta möjliga högfrekvensimpedans.
Frekvensomformaren har testats med en viss kabellängd
och ledararea. Om större ledararea används kan kabelkapacitansen - och därmed läckströmmen - bli större. Kabelns
längd måste då minskas. Det är viktigt att motorkabeln är
så kort som möjligt för att hålla störningar och
läckströmmar på låg nivå.
Switchfrekvens
När frekvensomformare används tillsammans med
sinusfilter för att minska ljudnivån från motorn, måste
switchfrekvens väljas enligt anvisningarna för sinusfilter i
14-01 Switchfrekvens.
1.Fäst jordningsplåten längst ned på frekvensom-
66
formaren med skruvar och brickor från
tillbehörspåsen.
2.Fäst motorkabeln i plint 96 (U), 97 (V), 98 (W).
3.Anslut till jordanslutningen (plint 99) på
jordningsplåten med skruvar från tillbehörspåsen.
4.Sätt i kontaktanslutning 96 (U), 97 (V), 98 (W)
(upp till 7,5 kW) och motorkabeln i plintar som är
märkta MOTOR.
Bild 6.14 Motoranslutning
5.Fäst den skärmade kabeln i jordningsplåten med
skruvar och brickor från tillbehörspåsen.
Alla slags trefas asynkrona standardmotorer kan anslutas
till frekvensomformaren. Normalt stjärnkopplas små
motorer (230/400 V, Y). Större motorer triangelkopplas
normalt (400/690 V, Δ). Korrekt anslutning och spänning
anges på motorns märkskylt.
Procedur
1.Skala av en bit av den yttre kabelisoleringen.
2.Placera den skalade ledningen under
kabelklämman för mekanisk fixering och elektrisk
kontakt mellan kabelskärm och jord.
3.Anslut jordningsledning till närmaste
jordningsplint i enlighet med jordningsinstruktionerna i.
4.Anslut trefasmotorkablarna till plint 96 (U), 97 (V)
och 98 (W), se Bild 6.14.
5.Dra åt plintarna i enlighet med informationen i
kapitel 6.1.1 Moment.
Bild 6.15 Motoranslutning för kapslingstyp B1 och B2 (IP21/
NEMA-typ 1, IP55/NEMA-typ 12 och IP66/NEMA-typ 4X)
I motorer utan fasåtskillnadspapp eller annan isoleringsförstärkning som är lämplig för drift med nätspänning
(som t.ex. en frekvensomformare), ska ett sinusvågfilter
monteras på utgången på omformaren.
Kabelingångshål
Den föreslagna användningen av hålen är enbart en
rekommendation och andra lösningar kan vara möjliga.
Oanvända kabelingångshål kan tätas med gummiskyddshylsor (för IP21).