Danfoss FC 202 Design guide [sv]

Download

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Design Guide

VLT® AQUA Drive FC 202

0,25–90 kW

www.danfoss.se/vlt

Innehåll Design Guide

Innehåll

1 Inledning

1.1 Syftet med Design Guide

1.2 Struktur

1.3 Ytterligare dokumentation

1.4 Förkortningar, symboler och praxis

1.5 Denitioner

1.6 Dokument- och programversion

1.7 Godkännanden och certikat

1.7.1 CE-märkning 11

1.7.1.1 Lågspänningsdirektivet 11

1.7.1.2 EMC-direktivet 11

1.7.1.3 Maskindirektivet 11

1.7.1.4 ErP-direktivet 12

1.7.2 Uppfyller C-tick 12

1.7.3 Uppfyller UL 12

1.7.4 Uppfyller Marine 12

1.8 Säkerhet

8 8 8 8

9 10 11 11

1.8.1 Allmänna säkerhetsprinciper 13

2 Produktöversikt

2.1 Inledning

2.2 Driftsbeskrivning

2.3 Driftsekvens

2.3.1 Likriktardelen 20

2.3.2 Mellanliggande del 20

2.3.3 Växelriktardel 20

2.3.4 Bromstillval 20

2.3.5 Lastdelning 21

2.4 Styrstrukturer

2.4.1 Styrstruktur utan återkoppling 21

2.4.2 Styrstrukturer med återkoppling 22

2.4.3 Lokalstyrning (Hand On) och Fjärrstyrning (Auto On) 22

2.4.4 Referenshantering 23

2.4.5 Återkopplingshantering 25

2.5 Automatiserade driftfunktioner

15 15 19 20

2.5.1 Kortslutningsskydd 26

2.5.2 Överspänningsskydd 26

2.5.3 Detektering av motorfas saknas 27

2.5.4 Detektering av nätfasobalans 27

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 1

Innehåll

VLT® AQUA Drive FC 202

2.5.5 In- och urkoppling på utgången 27

2.5.6 Överbelastningsskydd 27

2.5.7 Automatisk nedstämpling 27

2.5.8 Automatisk energioptimering 27

2.5.9 Automatisk switchfrekvensmodulering 28

2.5.10 Automatisk nedstämpling för hög switchfrekvens 28

2.5.11 Automatisk nedstämpling för överhettning 28

2.5.12 Automatisk ramp 28

2.5.13 Strömgränskrets 28

2.5.14 Prestanda vid eektuktuationer 28

2.5.15 Mjukstart av motorn 28

2.5.16 Resonansdämpning 28

2.5.17 Temperaturstyrda äktar 28

2.5.18 EMC-överensstämmelse 29

2.5.19 Strömmätning på alla tre motorfaser 29

2.5.20 Galvanisk isolation av styrplintar 29

2.6 Anpassade tillämpningsfunktioner

2.6.1 Automatisk motoranpassning 29

2.6.2 Termiskt motorskydd 29

2.6.3 Nätavbrott 30

2.6.4 Inbyggda PID-regulator 30

2.6.5 Automatisk omstart 30

2.6.6 Flygande start 30

2.6.7 Fullt moment med reducerad hastighet 30

2.6.8 Förbikoppling av frekvens 30

2.6.9 Förvärmning av motor 30

2.6.10 Fyra programmerbara menyer 31

2.6.11 Dynamisk bromsning 31

2.6.12 Likströmsbroms 31

2.6.13 Energisparläge 31

2.6.14 Drift tillåten 31

2.6.15 Smart Logic Control (SLC) 31

2.6.16 STO-funktion 32

2.7 Fel-, varnings- och larmfunktioner

2.7.1 Drift vid överhettning 33

2.7.2 Varning för hög och låg referens 33

2.7.3 Varning om hög och låg återkoppling 33

2.7.4 Fasobalans eller fasbortfall 33

2.7.5 Varning för hög frekvens 33

2.7.6 Varning för låg frekvens 33

2 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Innehåll Design Guide

2.7.7 Varning för hög ström 33

2.7.8 Varning för låg ström 34

2.7.9 Ingen last/trasigt band-varning 34

2.7.10 Förlorat seriegränssnitt 34

2.8 Användargränssnitt och programmering

2.8.1 Lokal manöverpanel 34

2.8.2 PC-program 35

2.8.2.1 MCT 10-kongurationsprogramvara 35

2.8.2.2 VLT® Harmonics Calculation Software MCT 31 36

2.8.2.3 Programvaran Harmonic Calculation Software (HCS) 36

2.9 Underhåll

2.9.1 Lagring 36

3 Systemintegrering

3.1 Omgivande miljöförhållanden

3.1.1 Fukt 37

3.1.2 Temperatur 37

3.1.3 Kylning 38

3.1.4 Motorgenererad överspänning 39

3.1.5 Ljudnivå 39

3.1.6 Vibrationer och stötar 39

3.1.7 Aggressiva miljöer 39

37 37

3.1.8 Denitioner av IP-klassicering 40

3.1.9 Radiofrekvensstörningar 41

3.1.10 Överensstämmelse för PELV och galvanisk Isolation 41

3.1.11 Lagring 42

3.2 EMC, övertoner och skydd mot läckström till jord

3.2.1 Allmänt om EMC-emissioner 42

3.2.2 EMC-testresultat 43

3.2.3 Emissionskrav 45

3.2.4 Immunitetskrav 45

3.2.5 Motorisolering 46

3.2.6 Lagerströmmar i motorn 46

3.2.7 Övertoner 47

3.2.8 Läckström till jord 49

3.3 Nätintegrering

3.3.1 Nätkongurationer och EMC-eekter 51

3.3.2 Lågfrekventa nätstörningar 51

3.3.3 Analysera nätstörningar 52

3.3.4 Alternativ för att minska nätstörningarna 52

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 3

Innehåll

VLT® AQUA Drive FC 202

3.3.5 Radiofrekvensstörningar 52

3.3.6 Klassicering av driftplatsen 52

3.3.7 Använda med isolerad ingångskälla 53

3.3.8 Korrigering av eektfaktor 53

3.3.9 Fördröjning av inström 53

3.3.10 Nättransienter 53

3.3.11 Drift med en reservgenerator 54

3.4 Motorintegrering

3.4.1 Överväganden vid motorval 54

3.4.2 Sinus- och dU/dt-lter 54

3.4.3 Korrekt motorjordning 54

3.4.4 Motorkablar 55

3.4.5 Motorkabelskärmning 55

3.4.6 Ansluta era motorer 55

3.4.7 Isolering av styrledning 57

3.4.8 Termiskt motorskydd 57

3.4.9 Utgångskontaktor 58

3.4.10 Bromsfunktioner 58

3.4.11 Dynamisk bromsning 58

3.4.12 Bromsmotståndsberäkning 58

3.4.13 Kabeldragning för bromsmotstånd 59

3.4.14 Bromsmotstånd och broms-IGBT 59

3.4.15 Energiverkningsgrad 59

3.5 Extra ingångar och utgångar

3.5.1 Kopplingsschema 61

3.5.2 Reläanslutningar 62

3.5.3 EMC-korrekt elektrisk anslutning 63

3.6 Mekanisk ritning

3.6.1 Avstånd 64

3.6.2 Väggmontering 64

3.6.3 Åtkomst 65

3.7 Tillval och tillbehör

3.7.1 Kommunikationstillval 69

3.7.2 Tillval för ingångar/utgångar, återkoppling och säkerhet 69

3.7.3 Kaskadregleringstillval 69

3.7.4 Bromsmotstånd 70

3.7.5 Sinuslter 71

3.7.6 dU/dt-lter 71

3.7.7 Common mode-lter 71

3.7.8 Övertonslter 71

4 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Innehåll Design Guide

3.7.9 IP21/NEMA typ 1-kapslingssats 71

3.7.10 Fjärrmonteringssats för LCP 74

3.7.11 Monteringsfäste för kapslingstyp A5, B1, B2, C1 och C2 75

3.8 Seriegränssnitt RS485

3.8.1 Översikt 75

3.8.2 Nätverksanslutning 76

3.8.3 RS485-bussavslutning 77

3.8.4 EMC-säkerhetsåtgärder 77

3.8.5 Översikt över FC-protokollet 77

3.8.6 Nätverkskonguration 78

3.8.7 Grundstruktur för meddelanden inom FC-protokollet 78

3.8.8 FC-protokollexempel 81

3.8.9 Modbus RTU-protokoll 82

3.8.10 Grundstruktur för Modbus RTU-meddelanden 83

3.8.11 Åtkomst till parametrar 86

3.8.12 FC-frekvensomformarstyrprol 87

3.9 Checklista för systemkonstruktion

4 Tillämpningsexempel

4.1 Översikt över tillämpningsfunktioner

4.2 Valda tillämpningsfunktioner

95 95 95

4.2.1 SmartStart 95

4.2.2 Snabbmeny för vatten och pumpar 96

4.2.3 29-1* Rensningsfunktion 96

4.2.4 Före/efter smörjning 97

4.2.5 29-5* Flödesbekräftelse 98

4.3 Exempel på tillämpningskonguration

4.3.1 Applikation med dränkbar pump 100

4.3.2 Kaskadregulatorn BASIC 102

4.3.3 Pumpinkoppling med växling av huvudpump 103

4.3.4 Systemets status och drift 103

4.3.5 Kopplingsschema för kaskadregulator 104

4.3.6 Kopplingsschema för pump med variabelt varvtal 104

4.3.7 Kopplingsschema för huvudpumpsväxling 104

5 Speciella förhållanden

5.1 Manuell nedstämpling

5.2 Nedstämpling för långa motorkablar eller kablar med stor ledarareax

5.3 Nedstämpling för omgivningstemperaturer

109 109 110 110

6 Typkod och val

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 5

114

Innehåll

VLT® AQUA Drive FC 202

6.1 Beställa

6.1.1 Typkod 114

6.1.2 Programvaruspråk 116

6.2 Tillval, tillbehör och reservdelar

6.2.1 Tillval och tillbehör 116

6.2.2 Reservdelar 118

6.2.3 Tillbehörspåsar 118

6.2.4 Val av bromsmotstånd 119

6.2.5 Rekommenderade bromsmotstånd 120

6.2.6 Alternativa bromsmotstånd, T2 och T4 127

6.2.7 Övertonslter 128

6.2.8 Sinuslter 131

6.2.9 dU/dt-lter 133

6.2.10 Common Mode-lter 134

7 Specikationer

7.1 Elektriska data

7.1.1 Nätförsörjning 1 x 200–240 V AC 135

114

116

135 135

7.1.2 Nätförsörjning 3 x 200–240 V AC 136

7.1.3 Nätförsörjning 1 x 380–480 V AC 139

7.1.4 Nätförsörjning 3 x 380–480 V AC 140

7.1.5 Nätförsörjning 3 x 525–600 V AC 144

7.1.6 Nätförsörjning 3 x 525–690 V AC 148

7.2 Nätförsörjning

7.3 Motoreekt och motordata

7.4 Omgivande miljöförhållanden

7.5 Kabelspecikationer

7.6 Styringång/-utgång och styrdata

7.7 Säkringar och maximalbrytare

7.8 Märkeekter, vikt och mått

7.9 dU/dt-testning

7.10 Klassicering av ljudnivå

7.11 Valda tillval

7.11.1 VLT® Generellt I/O-kort, modul MCB 101 168

7.11.2 VLT® Reläkort MCB 105 168

151 151 152 152 153 156 164 165 167 168

7.11.3 VLT® PTC-termistorkort MCB 112 170

7.11.4 VLT® Utökat reläkort MCB 113 172

7.11.5 VLT® Givaringångstillval MCB 114 173

7.11.6 VLT® Utökad kaskadregulator MCO 101 174

7.11.7 VLT® Avancerad kaskadregulator MCO 102 176

6 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Innehåll Design Guide

8 Bilaga – Valda ritningar

8.1 Ritningar över nätanslutning (3-faser)

8.2 Ritningar för motoranslutning

8.3 Ritningar över reläplint

8.4 Kabelingångshål

Index

178 178 181 183 184

188

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 7

Inledning

VLT® AQUA Drive FC 202

1 Inledning

1.1 Syftet med Design Guide

Denna Design Guide för DanfossVLT® AQUA Drive-frekvensomformare är avsedd för:

Projekt- och systemtekniker

•

Konstruktionskonsulter

•

Tillämpnings- och produktspecialister

•

Design Guide innehåller teknisk information om frekvensomformarens kapacitet för integrering i motorstyrningsoch övervakningssystem.

Syftet med denna Design Guide är att tillhandahålla konstruktionsfaktorer och planeringsdata för integrering av frekvensomformaren i ett system. Design Guide tillhandahåller ett urval av frekvensomformare och tillval för en mängd olika tillämpningar och installationer.

Genom att läsa den detaljerade produktinformation i utformningsstadiet är det möjligt att utveckla ett väl uttänkt system med optimal funktionalitet och verkningsgrad.

VLT® är ett registrerat varumärke.

1.2

Struktur

Kapitel 1 Inledning: Det generella syftet med Design Guide och överensstämmelse med internationella direktiv.

Kapitel 2 Produktöversikt: Den interna strukturen och funktionaliteten hos frekvensomformaren och driftfunktionerna.

Kapitel 3 Systemintegrering: Omgivningsförhållanden; EMC, övertoner, och jordläckage; nätingång; motorer och motoranslutningar; övriga anslutningar; mekaniska planering; samt beskrivningar av tillgängliga tillval och tillbehör.

Kapitel 4 Tillämpningsexempel: Exempel på produkttillämpningar och användarriktlinjer.

Kapitel 5 Speciella förhållanden: Information om ovanliga driftmiljöer.

Kapitel 6 Typkod och val: Procedurer för beställning av utrustning och tillval för att uppnå avsedd användning av systemet.

Kapitel 7

data i tabeller och diagram.

Kapitel 8 Bilaga – Valda ritningar: En sammanställning av diagram som illustrerar nät- och motoranslutningar, reläplintar och kabelgenomföringar.

Specikationer: En sammanställning av tekniska

1.3 Ytterligare dokumentation

Dokumentation som hjälper dig att förstå avancerad frekvensomformardrift, programmering och överensstämmelse med direktiv:

Handboken för VLT® AQUA DriveFC 202 (nedan

•

kallad handboken) innehåller detaljerade anvisningar för hur du installerar och startar frekvensomformaren.

Design Guide för VLT® AQUA DriveFC 202

•

innehåller den information som krävs för att utforma och planera integreringen av frekvensomformaren i ett system.

Programmeringshandboken för VLT

•

202 (nedan kallad programmeringshandboken) innehåller mer detaljerad information om hur du arbetar med parametrar och ger tillämpningar.

Handboken för VLT

•

information om hur du använder frekvensomformare från Danfoss i funktionssäkerhetstillämpningar. Denna handbok levereras med frekvensomformaren när STO-tillval föreligger.

I Design Guide för VLT® Bromsmotstånd förklaras

•

val av optimalt bromsmotstånd.

Ytterligare dokumentation och handböcker kan hämtas på

danfoss.com/Product/Literature/Technical+Documentation.htm.

Safe Torque O innehåller

AQUA DriveFC

era exempel på

OBS!

De beskrivna procedurerna gäller inte alltid helt och fullt om du använder viss tillvalsutrustning. Glöm inte att kontrollera de specika krav som beskrivs i instruktionerna som medföljer tillvalsutrustningen.

Kontakta en Danfoss-återförsäljare eller besök www.danfoss.com om du vill ha ytterligare information.

8 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Inledning

Design Guide

1.4 Förkortningar, symboler och praxis

60° AVM 60° asynkron vektor modulering A Ampere/AMP AC Växelström AD Frånluft AEO Automatisk energioptimering AI Analog ingång AMA Automatisk motoranpassning AWG American Wire Gauge °C

Grader Celsius CD Konstant urladdning CM Common mode CT Konstant moment DC Likström DI Digital ingång DM Dierential mode D-TYP Beror på frekvensomformaren EMC Elektromagnetisk kompatibilitet EMF Elektromotorisk kraft ETR Elektronisk-termiskt relä f f f

JOG

MAX

Motorfrekvensen när joggfunktion är aktiverad

Motorfrekvens

Den maximala utfrekvens som frekvensom-

formaren använder på denna utgång. f

MIN

Den minimala motorfrekvensen från frekven-

somformaren. f

M,N

Nominell motorfrekvens FC Frekvensomformare g Gram Hiperface

Hiperface® är ett registrerat varumärke som

tillhör Stegmann hk Hästkraft HTL HTL-pulsgivarpulser (10–30 V) – högspännings-

transistorlogik Hz Hertz I

INV

LIM

M,N

VLT,MAX

VLT,N

Nominell växelriktarutström

Strömgräns

Nominell motorström

Den maximala utströmmen

Den nominella utströmmen från frekvensom-

formaren kHz Kilohertz LCP Lokal manöverpanel lsb Den minst signikanta biten (least signicant

bit) m Meter mA Milliampere MCM Mille circular mil MCT Rörelsekontrollverktyg mH Induktans i millihenry min Minut ms Millisekund

msb Den mest signikanta biten (most signicant

bit)

VLT

Frekvensomformarens verkningsgrad denierad som förhållandet mellan utgående och

ingående eekt. nF Kapacitans i nanofarad NLCP Numerisk lokal manöverpanel Nm Newtonmeter n

Online/oineparametrar

br,cont.

Synkront motorvarvtal

Ändringar av onlineparametrar aktiveras

omedelbart efter det att datavärdet ändrats.

Bromsmotståndets märkeekt (genomsnittlig

eekt vid kontinuerlig bromsning). PCB Ytbehandlat kretskort PCD Processdata PELV Protective Extra Low Voltage P

Frekvensomformarens nominella uteekt som

hög överbelastning (HO). P

M,N

Nominell motoreekt PM-motor Permanentmagnetmotor Process-PID PID-regulatorn upprätthåller önskat varvtal,

tryck och temperatur osv. R

br,nom

Det nominella motståndsvärdet som

säkerställer en bromseekt på motoraxeln på

150/160 % under 1 minut. RCD Jordfelsbrytare Regen Regenerativa plintar R

min

Minsta tillåtna bromsmotståndsvärde enligt

frekvensomformaren RMS Eektivvärde varv/minut Varv per minut R

rec

Rekommenderat bromsmotstånd för

bromsmotstånd från Danfoss s Sekund SFAVM Stator Flux-orienterad asynkron vektor

modulering STW Statusord SMPS Strömförsörjning i switchläge THD Total övertonsdistorsion T

LIM

Momentgräns TTL TTL-pulsgivarpulser (5 V) – transistor-transis-

torlogik U

M,N

Nominell motorspänning V Volt VT Variabelt moment VVC+

Voltage Vector Control

Tabell 1.1 Förkortningar

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 9

Inledning

VLT® AQUA Drive FC 202

Konventioner

Numrerade listor används för procedurer. Punktlistor används för annan information och för beskrivning av illustrationer. Kursiv text används för:

hänvisningar

•

länkar

•

fotnoter

•

parameternamn, parametergruppens namn,

•

parameteralternativ.

Alla mått anges i mm (tum). * indikerar fabriksinställningen för en parameter.

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 även användas för att uppmärksamma farligt handhavande.

OBS!

Indikerar viktig information, inklusive situationer som kan leda till skador på utrustning eller egendom.

1.5 Denitioner

Bromsmotstånd

Bromsmotståndet är en modul som kan absorbera bromseekten som genereras vid regenerativ bromsning. Denna regenerativa bromseekt höjer mellankretsspänningen. En bromschopper ser till att eekten avsätts i bromsmotståndet.

Utrullning

Motoraxeln är i fritt läge. Inget moment på motorn.

CT-kurva

Konstanta momentegenskaper används för alla tillämpningar med t.ex. transportband, förträngningspumpar och kranar.

Initiering

Om initiering utförs (parameter 14-22 Driftläge) återställs frekvensomformaren till fabriksinställningarna.

Intermittent driftcykel

Ett intermittent driftcykel avser en serie driftcykler. Varje cykel består av en period med belastning och en period utan belastning. Driften kan vara endera periodisk eller icke-periodisk.

Eektfaktor

Den sanna eektfaktorn (lambda) tar med alla övertoner i beräkningen och är alltid mindre än eektfaktorn (cos ), som endast tar de första övertonerna för ström och spänning i beaktning.

P kW

cos? = 

P kVA

Cos  kallas även förskjuten eektfaktor. Både lambda och cos  för Danfoss VLT®-frekvensom-

formare anges i kapitel 7.2 Nätförsörjning. Eektfaktorn indikerar i vilken grad frekvensomformaren

belastar nätförsörjningen. Ju lägre eektfaktor, desto högre I

Dessutom visar en hög eektfaktor att övertonsströmmarna är låga. Alla Danfoss-frekvensomformare har inbyggda likströmsspolar i DC-bussen för att ge en hög eektfaktor och minska THD på nätet.

Meny

Spara parameterinställningarna i fyra menyer. Byt mellan de fyra parameterinställningarna, och redigera en inställning medan en annan är aktiv.

Eftersläpningskompensation

Frekvensomformaren kompenserar motorns eftersläpning med ett frekvenstillskott som följer den uppmätta motorbelastningen, vilket håller motorvarvtalet närmast konstant.

Smart logic Control (SLC)

SLC är en serie användardenierade åtgärder som utförs när tillhörande användardenierade händelser utvärderas som sanna av SLC. (Parametergrupp 13-** Smart Logic).

FC-standardbuss

Inkluderar RS485-buss med FC-protokoll eller MC-protokoll. Se parameter 8-30 Protokoll.

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 den skyddar motorn, processen eller mekanismen. Omstart förhindras tills orsaken till felet har försvunnit och trippläget annulleras. Annullera trippläget genom att:

aktivera återställning eller

•

programmera frekvensomformarens så att den

•

återställs automatiskt.

Trippfunktionen får inte användas för personsäkerhet.

Tripp låst

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 låst tripp kan annulleras

U?xI?xcos?

 = 

U?xI?

vid samma kW-eekt.

RMS

10 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Inledning

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. Trippfunktionen får inte användas för personsäkerhet.

VT-kurva

Variabel momentkurva för pumpar och äktar.

Design Guide

EU-direktiv Version

Lågspänningsdirektivet 2006/95/EC EMC-direktivet 2004/108/EC Maskindirektivet ErP-direktivet 2009/125/EC ATEX-direktivet 94/9/EC RoHS-direktivet 2002/95/EC

2006/42/EC

1.6 Dokument- och programversion

Denna handbok granskas och uppdateras regelbundet. Alla förslag på förbättringar är välkomna.

Tabell 1.2 visar dokumentversionen och motsvarande programversion.

Utgåva Anmärkningar Programversion

MG20N6xx Ersätter MG20N5xx 2.20 och senare

Tabell 1.2 Dokument- och programversion

1.7 Godkännanden och certikat

Frekvensomformare är konstruerade i överensstämmelse med de direktiv som beskrivs i detta avsnitt.

Mer information om godkännanden och certikat kan hämtas på http://www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSo- lutions/Documentations/.

CE-märkning

1.7.1

Bild 1.1 CE

CE-märket (Conformité Européenne) anger att produkttillverkaren följer alla gällande EU-direktiv. De EU-direktiv som gäller för utformning och tillverkning av frekvensomformare nns i Tabell 1.3.

OBS!

CE-märkningen avser inte produktens kvalitet. Märkningen ger inte heller någon information om produktens tekniska specikationer.

OBS!

Frekvensomformare som har en inbyggd säkerhetsfunktion måste uppfylla kraven i maskindirektivet.

Tabell 1.3 EU-direktiv som gäller frekvensomformare

1) Överensstämmelse med maskindirektivet krävs endast för frekvensomformare som har en inbyggd säkerhetsfunktion.

Försäkran om överensstämmelse begäran.

1.7.1.1

Lågspänningsdirektivet omfattar all elektrisk utrustning avsedd för 50–1000 V AC och 75–1600 V DC.

Målet med direktivet är att säkerställa personlig säkerhet och undvika skador på egendom vid drift av elektrisk utrustning som installeras korrekt, underhålls och används som avsett.

1.7.1.2

Syftet med EMC-direktivet (elektromagnetisk kompatibilitet) är att reducera elektromagnetisk störning och förbättra immuniteten hos elektrisk utrustning och installationer. Det grundläggande skyddskravet i EMC-direktivet 2004/108/EG anger att enheter som genererar elektromagnetiska störningar (EMI), eller vars drift kan påverkas av EMI, måste vara konstruerade för att begränsa generering av elektromagnetiska störningar och ska ha en lämplig immunitetsklass för EMI när de installeras korrekt, underhålls och används som avsett.

Elektrisk utrustning som används fristående eller som en del av ett system måste vara CE-märkta. System måste inte vara CE-märkta, men måste uppfylla EMC-direktivets grundläggande skyddskrav.

1.7.1.3

Målet med maskindirektivet är att säkerställa personlig säkerhet och undvika skador på egendom för mekanisk utrustning som används som avsett. Maskindirektivet gäller maskiner som består av ett antal sammankopplade komponenter eller enheter varav minst en kan utföra mekanisk rörelse.

Frekvensomformare som har en inbyggd säkerhetsfunktion måste uppfylla kraven i maskindirektivet. Frekvensomformare som saknar säkerhetsfunktion omfattas inte av maskindirektivet. Om en frekvensomformare integreras i ett maskinsystem, kan Danfoss ge information om vilka säkerhetsbestämmelser som gäller för frekvensomformaren.

Lågspänningsdirektivet

EMC-direktivet

Maskindirektivet

nns tillgänglig på

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 11

1 2

130BD832.10

Inledning

VLT® AQUA Drive FC 202

När frekvensomformare används i maskiner med minst en rörlig del, måste maskintillverkaren tillhandahålla en deklaration som informerar om att maskinen uppfyller alla relevanta lagar och säkerhetsföreskrifter.

1.7.1.4 ErP-direktivet

ErP-direktivet är det europeiska ekodesigndirektivet för energi-relaterade produkter. Direktivet anger ekodesignkraven för energirelaterade produkter, inklusive frekvensomformare. Målet med direktivet är att öka energieektiviteten och miljöskyddet, och samtidigt öka säkerheten kring av strömförsörjning. Miljöpåverkan av energirelaterade produkter inkluderar energiförbrukningen genom hela produktens livscykel.

Uppfyller C-tick

1.7.2

Bild 1.2 C-Tick

1.7.4

Uppfyller Marine

Enheter med IP-klassiceringen IP55 (NEMA 12) eller högre förhindrar gnistbildning och klassiceras som elektrisk apparat med begränsad explosionsrisk enligt den europeiska överenskommelsen om transport av farligt gods på inre vattenväg (ADN).

Gå till www.danfoss.com om du vill ha ytterligare information om Marine-godkännande.

För enheter med eller IP54 förhindrar du gnistbildning på följande sätt:

Installera ingen huvudströmbrytare.

•

Kontrollera att parameter 14-50 RFI-lter är inställd

•

på [1] På. Ta bort alla reläkontakter som är märkta med

•

RELÄ. Se Bild 1.4. Kontrollera vilka reläalternativ som eventuellt är

•

installerade. Det enda tillåtna relätillvalet är VLT utökat reläkort MCB 113.

klassiceringen IP20/chassi, IP21/NEMA 1

Märket C-tick indikerar överensstämmelse med gällande tekniska standarder för elektromagnetisk kompatibilitet (EMC). C-tick-överensstämmelse krävs för elektriska och elektroniska enheter på marknaden i Australien och på Nya Zeeland.

C-tick-regelverket berör ledningsburen och luftburen emission. För frekvensomformare kan de emissionsgränser som anges i SS-EN/IEC 61800-3 tillämpas.

En försäkran om överensstämmelse kan tillhandahållas på begäran.

Uppfyller UL

1.7.3

UL-klassad

Bild 1.3 UL

OBS!

525–690 V-frekvensomformare är inte UL-certierade.

1, 2

Reläkontakter

Frekvensomformaren uppfyller kraven i UL508C. Mer information nns i kapitel 2.6.2 Termiskt motorskydd.

12 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Bild 1.4 Placering av reläkontakter

Intyg från tillverkaren nns tillgängligt på begäran.

Inledning

Design Guide

1.8 Säkerhet

1.8.1 Allmänna säkerhetsprinciper

Frekvensomformare innehåller högspänningskomponenter och kan ge livshotande skador om de hanteras felaktigt. Endast behörig personal får installera och använda denna utrustning. Inget reparationsarbete får utföras utan att frekvensomformaren har gjorts strömlös och att den föreskrivna tidsperioden som krävs för att lagrad energi ska avges har förutit.

Alla säkerhetsföreskrifter och säkerhetsmeddelanden måste följas för säker drift av frekvensomformaren.

Behörig personal

1.8.2

Korrekt och säker transport, lagring, installation, drift och underhåll krävs för problemfri och säker drift av frekvensomformaren. Endast utbildad personal får installera och använda denna utrustning.

Utbildad personal denieras som utbildade medarbetare med behörighet att installera, driftsätta och underhålla utrustning, system och kretsar i enlighet med gällande lagar och bestämmelser. Dessutom måste utbildad personal vara införstådd med de instruktioner och säkerhetsåtgärder som beskrivs i denna handbok.

VARNING

HÖG SPÄNNING

Frekvensomformare innehåller hög spänning när de är anslutna till växelströmsnätet, likströmsförsörjning eller lastdelning. Om installation, driftsättning och underhåll inte utförs av utbildad personal kan det leda till dödsfall eller allvarliga personskador.

Installation, driftsättning och underhåll får

•

endast utföras av utbildad personal.

VARNING

OAVSIKTLIG START

När frekvensomformaren är ansluten till växelströmsnät, likströmsförsörjning eller lastdelning kan motorn starta när som helst. Oavsiktlig start vid programmering, underhåll eller reparationsarbete kan leda till dödsfall, allvarliga personskador eller materiella skador. Motorn kan starta med hjälp av en extern brytare, ett seriellt buss-kommando, en ingångsreferenssignal från LCP eller efter ett uppklarat feltillstånd. Så här förhindrar du oavsiktlig motorstart:

Koppla bort frekvensomformaren från nätet.

•

Tryck på [O/Reset] på LCP innan du

•

programmerar parametrar. Frekvensomformaren, motorn och all annan

•

elektrisk utrustning måste vara driftklara när frekvensomformaren ansluts till växelströmsnät, likströmsförsörjning eller lastdelning.

VARNING

URLADDNINGSTID

Frekvensomformaren har DC-busskondensatorer som kan behålla sin spänning även när nätspänningen kopplats från. Om du inte väntar den angivna tiden efter att strömmen bryts innan underhålls- eller reparationsarbete utförs kan det leda till dödsfall eller livshotande skador.

Stoppa motorn.

•

Koppla från växelströmsnät och externa DC-

•

bussförsörjningar, inklusive reservbatterier, UPS och DC-bussanslutningar till andra frekvensomformare.

Koppla från eller lås PM-motorn om en sådan

•

nns.

Vänta tills kondensatorerna är helt urladdade

•

innan underhålls- eller reparationsarbete utförs. Information om väntetiderna nns i Tabell 1.4.

Spänning [V]

4 7 15

200-240 0,25–3,7 kW - 5,5–45 kW 380-480 0,37-7,5 kW - 11–90 kW 525-600 0,75–7,5 kW - 11–90 kW 525-690 - 1,1–7,5 kW 11–90 kW Hög spänning kan nnas kvar även om varningslysdioderna är släckta.

Tabell 1.4 Urladdningstid

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 13

Minsta väntetid

(minuter)

Inledning

VLT® AQUA Drive FC 202

VARNING

VARNING FÖR LÄCKSTRÖM

Läckström överstiger 3,5 mA. Om frekvensomformaren inte jordas korrekt kan det leda till dödsfall eller allvarliga personskador.

En certierad elinstallatör ska säkerställa att

•

utrustningen har korrekt jordning.

VARNING

FARLIG UTRUSTNING

Kontakt med roterande axlar och elektrisk utrustning kan leda till dödsfall eller allvarliga personskador.

Säkerställ att endast utbildad och behörig

•

personal utför installation, driftsättning och underhåll.

Kontrollera att elektriskt arbete följer gällande

•

nationella och lokala elsäkerhetsföreskrifter. Följ procedurerna i detta dokument.

•

VARNING

OAVSIKTLIG MOTORROTATION ROTERANDE DELAR

Oavsiktlig rotation av permanentmagnetmotorer skapar spänning och kan ladda enheten, vilket kan orsaka dödsfall, allvarliga personskador eller materiella skador.

Säkerställ att permanentmagnetmotorer

•

blockeras för att förhindra oavsiktlig rotation.

FÖRSIKTIGT

RISK FÖR INTERNT FEL

Om frekvensomformaren inte stängs på rätt sätt, kan ett internt fel leda till dödsfall eller allvarliga personskador.

Innan du kopplar på strömmen ska du

•

säkerställa att alla skyddskåpor sitter på plats och är säkrade.

14 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BD889.10

0 100 200 300 400

(mwg)

1350rpm

1650rpm

(kW)

200100 300

(

m3 /h

)

(

m3 /h

)

400

1350rpm

1650rpm

shaft

Produktöversikt Design Guide

2 Produktöversikt

2.1 Inledning

2.1.2

Minskad energiåtgång

Detta avsnitt innehåller en översikt över frekvensomformarens viktigaste delar och kretssystem. Det beskriver interna elektriska funktioner och signalbehandling. Det beskriver också den interna styrstrukturen.

Dessutom beskrivs automatiserade funktioner och tillvalsfunktioner för frekvensomformaren, som kan användas för att utforma kraftfulla driftsystem med reglerings- och statusrapporteringsfunktioner.

2.1.1 Produkt avsedd för vatten- och avloppstillämpningar

VLT® AQUA Drive FC 202 är avsedd för vatten- och avloppstillämpningar. Den integrerade SmartStart-guiden och snabbmenyn Vatten och pumpar leder användaren genom idrifttagningsprocessen. Utbudet av standardfunktioner och tillvalsfunktioner omfattar:

Kaskadreglering

•

Torrkörningsdetektering

•

Kurvslutsdetektering

•

Motorväxling

•

Rensning

•

Inledande och avslutande ramp

•

Backventilsramp

•

STO

•

Lågödesdetektering

•

Försmörjning

•

Flödesbekräftelse

•

Rörfyllningsläge

•

Energisparläge

•

Realtidsklocka

•

Lösenordsskydd

•

Överbelastningsskydd

•

Smart logic control

•

Övervakning av lägsta varvtal

•

Fritt programmerbar text för information och

•

varningar

sostikerade

I jämförelse med andra tillgängliga tekniker och system för varvtalsreglering av äktar och pumpar är metoden med frekvensomformare den optimala ur energisynpunkt.

Genom att styra ödet med en frekvensomformare kan en varvtalsminskning på 20 % för en pump leda till att energiåtgång minskas med ca 50 % vid vanlig användning. Bild 2.1 visar ett exempel på den energiminskning som kan uppnås.

1 Minskad energiåtgång

Bild 2.1 Exempel: Minskad energiåtgång

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 15

100% speed

Flow

Pump curve

Head or pressure Head or pressure

Natural

operating point

Operating

point

Throttled

Unthrottled

Throttled system

Unthrottled system

130BD890.10

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.1.3 Exempel på minskad energiåtgång

Flödet kan ändras genom reglering av pumpens varvtal, mätt i varv/minut, så som visas i Bild 2.2. Genom att reducera varvtalet med 20 % av det nominella varvtalet reduceras även ödet med 20 %. Detta visar att ödet är linjärt i förhållande till varvtalet. Den elektriska energiförbrukningen minskar däremot med nästan 50 %. Om ett system endast behöver ge ett öde som motsvarar 100 % några få dagar om året, och där snittet ligger under ett öde på 80 % under resten av året, är minskningen av energiåtgången mer än 50 %.

Bild 2.2 beskriver påverkan av brukningen på pumpens varvtal i varv/minut för centrifugalpumpar.

öde, tryck och eektför-

2.1.4

Ventilreglering kontra varvtalsreglering för centrifugalpumpar

Ventilreglering

Eftersom processkraven i vattensystem varierar måste

ödet justeras därefter. Metoder som ofta används för ödesanpassning är strypning eller återcirkulation med

hjälp av ventiler. En ventil för återcirkulation som öppnas för mycket kan få

pumpen att köra vid slutet på pumpkurvan – med ett högt öde då pumpens tryckhöjd är låg. Dessa omständigheter leder inte bara till slöseri med energi på grund av pumpens höga varvtal, utan kan även leda till pumpkavitation, vilket skadar pumpen.

Om ödet stryps med en ventil uppstår ett tryckfall över ventilen (HP-HS) Detta kan jämföras med att försöka minska en bils varvtal genom att gasa och bromsa samtidigt. Bild 2.3 visar att strypning får systemkurvan att vända från punkt (2) på pumpkurvan till en punkt med betydligt lägre verkningsgrad (1).

Bild 2.2 Anitetslagar för centrifugalpumpar

Flöde: 

Tryck: 

Effekt: 

Förutsatt en jämn verkningsgrad i varvtalsområdet.

 = 

Q = Flöde Q1= Flöde 1 P1= Eekt 1

P = Eekt

Q2 = Reducerat öde P2 = Reducerad eekt H = Tryck n = Varvtalsreglering H1= Tryck 1 n1= Varvtal 1 H2 = Reducerat tryck n2 = Reducerat varvtal

Tabell 2.1 Anitetslagar

1 Driftpunkt med en strypventil 2 Naturlig driftpunkt 3 Driftpunkt med varvtalsreglering

Bild 2.3 Flödesreducering med ventilreglering (strypning)

16 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Flow

Head or Pressure

Pump curve

Operating

point

Natural

Operating point

system

Unthrottled

Speed reduction

130BD894.10

140

130

120

110

100

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100

Recirculation

Throttle

control

Cycle

control

VSD

control

Ideal pump

control

Q(%)

P(%)

130BD892.10

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Produktöversikt Design Guide

Varvtalsreglering

Samma öde kan justeras genom att reducera varvtalet på pumpen, så som visas i Bild 2.4. Genom varvtalsminskning yttas pumpkurvan ned. Driftpunkten är den nya skärningspunkten på pump- och systemkurvan (3) Energibesparingarna kan beräknas med hjälp av anitetslagarna som beskrivs i kapitel 2.1.3 Exempel på minskad energi- åtgång.

1 Driftpunkt med en strypventil 2 Naturlig driftpunkt 3 Driftpunkt med varvtalsreglering

Exempel med varierande öde under

2.1.5 1 år

Exemplet är beräknat på pumpegenskaper hämtade från ett pumpdatablad som visas i Bild 2.7.

Resultatet visar energibesparingar på mer än 50 % vid den angivna ödesfördelningen över ett år, se Bild 2.6. Återbetalningstiden beror på elpriser samt inköpspriset på frekvensomformaren. I detta exempel är återbetalningstiden kortare än ett år jämfört med ventiler och drift med fast varvtal.

Bild 2.4 Flödesreducering med varvtalsreglering

Bild 2.5 Jämförbara kurvor för ödeskontroll

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 17

t [h] Q [m3/h]

Varaktighet av öde Se även Tabell 2.2. Flöde

Bild 2.6 Flödesfördelning över 1 år (varaktighet kontra öde)

Full load

% Full load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.1.6

Genom att reglerna ett systems öde och tryck med en frekvensomformare förbättras regleringen. En frekvensomformare kan ändra äktens eller pumpens varvtal, vilket ger en steglös reglering av öde och tryck. Dessutom kan du med frekvensomformaren snabbt anpassa äktens eller pumpens varvtal till förändrade ödes- eller tryckbehov i systemet. Uppnå enkel styrning av processer (öde, nivå eller tryck) med hjälp av den inbyggda PI-styrningen.

2.1.7 Stjärn-/deltastart eller mjukstartare

För start av stora motorer är det i många länder nödvändigt att använda startutrustning som begränsar startströmmen. I traditionella system används normalt stjärn-/deltastartare eller mjukstartare. Denna typ av motorstartare behövs inte när frekvensomformare används.

Förbättrad kontroll

Bild 2.7 Energiförbrukning vid olika varvtal

Flöde Fördelning Ventilreglering Frekvens-

omformar-

reglering

% VaraktighetEekt Förbruk-

ning

[m3/h]

1) Eekt vid punkt A1

2) Eekt vid punkt B1

3) Eekt vid punkt C1

[h] [kW] [kWh] [kW] [kWh] 350 5 438 300 15 1314 38,5 50,589 29,0 38,106 250 20 1752 35,0 61,320 18,5 32,412 200 20 1752 31,5 55,188 11,5 20,148 150 20 1752 28,0 49,056 6,5 11,388 100 20 1752

1008760 – 275,064 – 26,801

Tabell 2.2 Resultat

42,5

23,0

18,615

40,296

Eekt Förbruk-

42,5

3,5

ning

18,615

6,132

Som Bild 2.8 visar förbrukar frekvensomformaren inte högre ström än den nominella strömmen.

VLT® AQUA Drive FC 202 2 Stjärn-/deltastart 3 Mjukstartare 4 Direktstart vid nätspänning

Bild 2.8 Startström

18 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Produktöversikt

Design Guide

2.2 Driftsbeskrivning

Frekvensomformaren ger en reglerad mängd växelström från elnätet till motorn för att styra motorvarvtalet. Frekvensomformaren försörjer motorn med variabel frekvens och spänning.

Frekvensomformaren består av fyra huvudmoduler:

Likriktare

•

Mellanliggande DC-busskrets

•

Växelriktare

•

Styrning och reglering

•

Bild 2.9 är ett blockschema över frekvensomformarens interna komponenter. Information om deras funktioner hittar du i Tabell 2.3.

Bild 2.9 Blockschema för frekvensomformaren

OmrådeBenämning Funktioner

3-fas växelströmsförsörjning till

1 Nätingång

2 Likriktare

3 Likströmsbuss

•

frekvensomformaren.

Likriktarbryggan konverterar den

•

ingående växelströmmen till likström, vilket växelriktaren matas med.

Mellankretsen hanterar

•

likströmmen.

OmrådeBenämning Funktioner

Filtrerar mellankretsspänningen

•

(likström).

Ger skydd mot nättransienter.

•

Reducerar RMS-ström.

Likströms-

reaktorer

Kondensa-

torbank

6 Växelriktare

Utström till

motorn

8 Styrströmkrets

Tabell 2.3 Teckenförklaring till Bild 2.9

1. Frekvensomformaren omvandlar växelspänning från nätet till likspänning.

2. Likspänningen konverteras till växelström med reglerbar amplitud och frekvens.

Frekvensomformaren försörjer motorn med variabel spänning/ström och frekvens. Det möjliggör variabel varvtalsreglering av asynkrona 3-fasmotorer och ej

•

Höjer den eektfaktor som skickas

•

tillbaka till nätet.

Reducerar övertoner på

•

växelströmsingången.

Lagrar likströmmen.

•

Tillhandahåller genomström-

•

ningsskydd vid kortvariga

eektförluster.

Konverterar likströmmen till en

•

reglerad PWM-växelströmsform för en reglerad, variabel utgång till motorn.

Reglerad utgående 3-fasström till

•

motorn.

Inströmmen, den interna bearbet-

•

ningen, uteekten och motorströmmen övervakas för att driften och styrningen ska bli eektiv.

Användargränssnittet och de

•

externa kommandona övervakas och utförs.

Statusutgång och statusstyrning

•

kan tillhandahållas.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 19

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

utpräglade PM-motorer. Frekvensomformaren hanterar olika motorstyrningsprinciper, som t.ex. U/f -specialmotordrift, VVC+. Vad som händer vid kortslutning i

Bild 2.10 Frekvensomformarens struktur

2.3 Driftsekvens

2.3.1 Likriktardelen

När strömmen ansluts till frekvensomformaren går den in via nätplintarna (L1, L2 och L3) och vidare till nätbrytaren och/eller RFI-ltervalet, beroende på hur enheten är kongurerad.

2.3.2 Mellanliggande del

Efter likriktardelen passerar spänningen till den mellanliggande delen. Ett sinuslterkrets, som består av DCbussinduktorn och DC-kondensatorbanken, jämnar ut den likriktade spänningen.

DC-bussinduktorn ger serieimpedans till varierande ström. Detta underlättar ltreringen och minskar övertonsstörningarna på ingångsväxelströmmens vågform som normalt nns i likriktarkretsar.

Växelriktardel

2.3.3

I växelriktardelen börjar IGBT-modulerna att växla för att skapa utgångsvågformen när ett körkommando och en varvtalsreferens nns tillgängliga. Vågformen som genereras av Danfoss VVC+ PWM-principen på styrkortet ger optimal prestanda och minimala förluster i motorn.

frekvensomformaren beror på de tre strömomvandlarna i motorfaserna.

Bromstillval

2.3.4

För frekvensomformare som är utrustade med tillvalet dynamisk broms, inkluderas en broms-IGBT tillsammans med plint 81(R-) och 82(R+) för att ansluta ett externt bromsmotstånd.

Ändamålet med broms-IGBT är att minska spänningen i mellankretsen när den maximala spänningsgränsen överskrids. Detta görs genom att växla det externt monterade motståndet över DC-bussen för att ta bort överskottslikspänning på busskondensatorerna.

Fördelarna med att placera bromsmotståndet externt är att det går att välja motstånd baserat på tillämpningens behov, att avsätta energin utanför manöverpanelen samt att skydda frekvensomformaren mot överhettning ifall bromsmotståndet skulle överbelastas.

Växelsignalen från broms-IGBT kommer från styrkortet och levereras till broms-IGBT via kortet. Dessutom övervakar eekt- och styrkorten bromsIGBT och bromsmotståndsanslutningen avseende kortslutning och överbelastning. Mer information om nätsäkringar nns i kapitel 7.1 Elektriska data. Se även kapitel 7.7 Säkringar och maximalbrytare.

eektkortet och växelriktar-

20 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BB153.10

100%

-100%

100%

P 3-13 Reference site

Local reference scaled to RPM or Hz

Auto mode

Hand mode

LCP Hand on, o and auto on keys

Linked to hand/auto

Local

Remote

Reference

Ramp

P 4-10 Motor speed direction

To motor control

Reference handling Remote reference

P 4-13 Motor speed high limit [RPM]

P 4-14 Motor speed high limit [Hz]

P 4-11 Motor speed low limit [RPM]

P 4-12 Motor speed low limit [Hz]

P 3-4* Ramp 1 P 3-5* Ramp 2

Produktöversikt Design Guide

2.3.5 Lastdelning

Enheter med inbyggt lastdelningstillval innehåller plintarna (+) 89 DC och (–) 88 DC. I frekvensomformaren ansluter dessa plintar till DC-bussen framför DC-bussreaktorn och busskondensatorerna.

Kontakta Danfoss om du vill ha mer information.

Lastdelningsplintarna kan anslutas med två olika

tioner.

1. Med den ena metoden kopplar plintarna samman era frekvensomformares DC-busskretsar. På så sätt kan en enhet som är i regenerativt läge dela sin överskottsbusspänning med en annan enhet som kör en motor. Lastdelning på detta sätt kan minska behovet av externa dynamiska bromsmotstånd och samtidigt spara energi. Antalet enheter som kan anslutas på detta sätt obegränsat, men alla enheter måste ha samma märkspänning. Beroende på storlek och antal enheter kan det dessutom vara nödvändigt att installera likströmsreaktorer och likströmssäkringar i DC-bussens anslutningar samt växelströmsreaktorer på nätet. En sådan konguration kräver specika överväganden. Kontakta Danfoss för att få hjälp.

2. Med den andra metoden får frekvensomformaren ström enbart från en likströmskälla. Det kräver:

kongura-

2a En likströmskälla. 2b Ett sätt att mjukladda DC-bussen vid

start.

Som sagt kräver en sådan konguration specika överväganden. Kontakta Danfoss för att få hjälp.

2.4 Styrstrukturer

2.4.1 Styrstruktur utan återkoppling

När frekvensomformaren drivs i läge utan återkoppling svarar den på manuella ingångskommandon via LCP eller så kan den ärrstyras via de analoga /digitala ingångarna eller en seriell buss.

I kongurationen som visas i Bild 2.11 körs frekvensomformaren i läge utan återkoppling. Den får indata antingen från LCP (Hand-läge) eller en Signalen (varvtalsreferensen) tas emot och konditioneras med programmerade minimala och maximala motorvarvtalsgränser (i varv/minut och Hz), upp- och nedramptider och riktningen för motorrotation. Referensen skickas sedan vidare för att styra motorn.

ärrsignal (läget Auto).

Bild 2.11 Blockdiagram över läge utan återkoppling

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 21

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.4.2 Styrstrukturer med återkoppling

I läge med återkoppling gör en intern PID-regulator det möjligt för frekvensomformaren att agera som en självständig styrenhet och behandla systemreferenser och återkopplingssignaler. Omformaren kan ge status- och larmmeddelanden, och med era andra programmerbara alternativ, för extern systemövervakning under självständig drift med återkoppling.

Bild 2.12 Blockdiagram över regulator med återkoppling

Ta till exempel ett pumpsystem där pumpens varvtal regleras så att det statiska trycket i röret hålls konstant (se Bild 2.12). Frekvensomformaren får en återkopplingssignal från en givare i systemet. Den jämför denna återkoppling med ett referensbörvärde och avgör avvikelsen, om en sådan föreligger, mellan de två signalerna. Därefter justeras motorvarvtalet för att korrigera felet.

Det önskade börvärdet för statiskt tryck är referenssignalen till frekvensomformaren. En givare som mäter det faktiska statiska trycket i röret skickar värdet till frekvensomformaren som en återkopplingssignal. Om återkopplingssignalen överstiger börvärdesreferensen rampar frekvensomformaren ned för att minska trycket. På samma sätt rampar frekvensomformaren upp för att öka pumptrycket om rörtrycket är lägre än börvärdesreferensen.

Även om standardvärdena för frekvensomformaren vid drift med återkoppling för det mesta ger nöjaktig prestanda, går det ofta att optimera systemstyrningen genom att justera vissa PID-parametrar. Autojustering typ av anpassning.

Andra programmerbara funktioner är:

Inverterad reglering – motorvarvtalet ökar när en

•

återkopplingssignal är hög. Startfrekvens – låter snabbt systemet nå

•

driftstatus innan PID-regulatorn tar vid. Inbyggt

•

återkopplingssignal.

lågpasslter – minskar störningar i

nns för denna

Lokalstyrning (Hand On) och

2.4.3 Fjärrstyrning (Auto On)

Frekvensomformaren kan drivas manuellt via LCP eller ärrstyras med analoga eller digitala ingångar eller en seriell buss.

Läge för aktiv referens och konguration

Den aktiva referensen är antingen en lokal referens eller en extern referens. Den externa referensen är fabriksinställningen.

Kongurera i Hand-läge om du vill använda en

•

den lokala referensen. Aktivera Hand-läget genom att anpassa parameterinställningarna i parametergrupp 0–4* LCP-knappsats. Mer information

nns i Programmeringshandboken. Kongurera i läget Auto, som är standardläget,

•

om du vill använda den externa referensen I läget Auto är det möjligt att styra frekvensomformaren via de digitala ingångarna och olika seriegränssnitt (RS485, USB eller ett valbar fältbuss).

I Bild 2.13 visas kongurationsläget som är

•

resultatet av ett aktivt referensval, antingen en lokal eller extern referens.

I Bild 2.14 visas manuellt

•

lokal referens.

kongurationsläge för

22 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BD893.10

open loop

Scale to RPM or

Scale to

closed loop

unit

closed loop

Local ref.

Local

reference

Conguration

mode

P 1-00

Produktöversikt

Design Guide

Bild 2.13 Aktiv referens

Bild 2.14 Kongurationsläge

Styrprincip för tillämpning

Bara en av referenserna, antingen den externa eller lokala, är aktiv vid en viss tidpunkt. Båda kan inte vara aktiva samtidigt. Ställ in tillämpningens styrprincip (dvs. utan återkoppling eller med återkoppling) i Parameter 1-00 Kongurationsläge enligt Tabell 2.4. När den lokala referensen är aktiv anger du styrprincipen i

Parameter 1-05 Ange referensplatsen i parameter 3-13 Referensplats, enligt Tabell 2.4.

Mer information

Konguration i lokalt läge.

nns i Programmeringshandboken.

[Hand On] [Auto On] LCP-knappar

Hand Länkat till Hand/Auto Lokal Hand? Av Länkat till Hand/Auto Lokal Auto Länkat till Hand/Auto Extern Auto ? Av Länkat till Hand/Auto Extern Alla knappar Lokal Lokal Alla knappar Extern Extern

Tabell 2.4 Kongurationer för lokal eller extern referens

Referensplats

parameter 3-13 Referenspl ats

Aktiv referens

2.4.4 Referenshantering

Referenshantering är tillämpbar både i drift utan och med återkoppling.

Interna och externa referenser

Upp till 8 interna förinställda referenser kan programmeras i frekvensomformaren. Den aktiva interna förinställda referensen kan väljas externt via digitala styringångar eller den seriella kommunikationsbussen.

Externa referenserna kan också matas till omformaren, vanligen via en analog styringång. Referenskällorna och bussreferensen adderas för att skapa den totala externa referensen. Den externa referensen, den förinställda referensen, börvärdet eller summan av alla tre kan anges som den aktiva referensen. Denna referens kan skalas.

Den skalade referensen beräknas på följande sätt:

Referens = X + X  × 

När X den externa referensen, den förinställda referensen eller summan av dem, och Y är parameter 3-14 Förinställd relativ referens i [%].

Om Y, parameter 3-14 Förinställd relativ referens, är inställd på 0 % påverkar skalningen inte referensen.

Extern referens

En extern referens består av följande (se Bild 2.15).

Förinställda referenser

•

Externa referenser:

•

En förinställd relativ referens

•

Ett återkopplingsstyrt börvärde

•

100

Analoga ingångar Pulsfrekvensingångar Digital potentiometeringångar Bussreferenser för seriell kommunikation

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 23

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

Bild 2.15 Blockdiagram som visar extern referenshantering

24 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Produktöversikt Design Guide

2.4.5 Återkopplingshantering

Återkopplingshanteringen kan kongureras så att den fungerar med tillämpningar där avancerad styrning krävs, t.ex. vid era börvärden och återkopplingar (se Bild 2.16). Tre typer av styrning är vanliga:

En zon, ett börvärde

Denna styrningstyp är en grundläggande återkopplingskonguration. Börvärde 1 adderas till en annan referens (om sådan nns) och återkopplingssignalen väljs.

Multizon, ett börvärde

Denna styrningstyp använder två eller tre återkopplingsgivare men endast ett börvärde. Återkopplingen kan adderas, subtraheras eller genomsnittsberäknas. Dessutom kan maximi- eller minimivärdet användas. Börvärde 1 används uteslutande i denna konguration.

Multizon, börvärde/återkoppling

Det börvärdes-/återkopplingspar med den största skillnaden styr frekvensomformarens varvtal. Maximi försöker hålla alla zoner vid eller under respektive

börvärden, medan minimi försöker hålla alla zoner vid eller över respektive börvärden.

Exempel

Tillämpning med 2 zoner och 2 börvärden. Börvärdet 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 maximivärdet väljs kommer börvärdet och återkopplingen för zon 1 att skickas till PID-regulatorn, eftersom det uppvisar den lägre skillnaden (återkopplingen är högre än börvärdet, vilket ger en negativ dierens). Om minimivärdet väljs kommer börvärdet och återkopplingen för zon 2 att skickas till PID-regulatorn eftersom det uppvisar den större skillnaden (återkopplingen är lägre än börvärdet, vilket ger en positiv dierens).

Bild 2.16 Blockdiagram över behandlingen av återkopplingssignalen

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 25

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

Återkopplingskonvertering

I vissa tillämpningar är det praktiskt att konvertera återkopplingssignalen. Ett exempel på detta är när en trycksignal används för att ge ödesåterkoppling. Eftersom kvadratroten ur trycket är proportionellt mot ödet ger kvadratroten ur trycksignalen ett värde som är proportionellt mot ödet, se Bild 2.17.

Bild 2.17 Återkopplingskonvertering

2.5 Automatiserade driftfunktioner

Automatiserade driftfunktioner aktiveras så snart frekvensomformaren är igång. De esta av dem kräver ingen programmering eller inställning. Om du känner till funktionerna kan du optimera systemkonstruktionen och eventuellt undvika att införa överödiga komponenter och funktioner.

Information om eventuella inställningar som krävs, i synnerhet motorparametrar, nns i Programmering- shandboken.

Frekvensomformaren har ett antal inbyggda skyddsfunktioner som skyddar enheten och den motor som körs.

Kortslutningsskydd

2.5.1

Motor (fas – fas)

Frekvensomformaren skyddas mot kortslutning på motorsidan genom strömmätning i de tre motorfaserna eller i DC-bussen. Vid kortslutning mellan två utfaser uppstår överström i växelriktaren. Växelriktaren stängs av så snart kortslutningsströmmen överstiger det tillåtna värdet (Larm 16 Tripplås).

Nätsida

En frekvensomformare som fungerar korrekt begränsar strömmen som den drar från försörjningen. Säkringar och/ eller maximalbrytare rekommenderas trots det på försörjningssidan som skydd vid eventuella komponentfel inne i frekvensomformaren (första felställe). Mer information nns i kapitel 7.7 Säkringar och maximalbrytare.

OBS!

Säkringar och/eller maximalbrytare på försörjningssidan är obligatoriskt för uppfyllelse av kraven i IEC 60364 för CE eller NEC 2009 för UL.

Bromsmotstånd

Frekvensomformaren skyddas från kortslutning i bromsmotståndet.

Lastdelning

För att skydda DC-bussen mot kortslutning och frekvensomformarna från överbelastning kan du installera DCsäkringar i serie med lastdelningsplintarna för alla anslutna enheter. Mer information

Överspänningsskydd

2.5.2

Motorgenererad överspänning

Spänningen i mellankretsen ökar när motorn fungerar som generator. Detta sker vid följande tillfällen:

Belastningen driver motorn (vid konstant

•

utfrekvens från frekvensomformaren), t.ex. belastningen alstrar energi.

Vid deceleration (nedrampning) när tröghetsmo-

•

mentet är högt, är friktionen låg och nedramptiden för kort för att energin ska avsättas som en förlust i frekvensomformaren, motorn och installationen.

Felaktigt inställd eftersläpningskompensation kan

•

ge upphov till en högre DC-busspänning. Mot-Emk från PM-motordrift. PM-motorns mot-

•

Emk kan komma att överskrida frekvensomformarens maximala spänningstolerans och orsaka skador om den rullas ut på höga varvtal. För att förhindra detta är värdet för parameter 4-19 Max. utfrekvens automatiskt begränsat enligt en intern beräkning baserad på värdet för parameter 1-40 Mot-EMK vid 1000 RPM,

parameter 1-25 Nominellt motorvarvtal och parameter 1-39 Motorpoler.

nns i kapitel 2.3.5 Lastdelning.

OBS!

Frekvensomformaren kan utrustas med ett bromsmotstånd för att undvika rusningsvarvtal i motorn (t.ex. på grund av för kraftigt roterande delar eller oreglerat vattenöde).

Överspänningen kan hanteras antingen med en bromsfunktion (parameter 2-10 Bromsfunktion) eller med överspänningsstyrning (parameter 2-17 Överspännings- styrning).

Överspänningsstyrning (OVC)

OVC minskar risken att frekvensomformaren trippar på grund av en överspänning på DC-bussen. Detta uppnås genom att automatiskt utöka nedramptiden.

26 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Produktöversikt

Design Guide

OBS!

OVC kan aktiveras för PM-motorer (PM VVC+).

Bromsfunktioner

Anslut ett bromsmotstånd för avgivning av överskott av bromsenergi. Anslutning av ett bromsmotstånd förhindrar överdrivet hög DC-busspänning under bromsning.

En AC-broms kan användas för att få bättre bromsförmåga utan att bromsmotstånd behöver användas. Denna funktion styr en övermagnetisering av motorn när den körs som en generator som skapar extra energi. Denna funktion kan förbättra OVC. Genom att öka de elektriska förlusterna i motorn kan OVC-funktionen öka bromsmomentet utan att överskrida överspänningsgränsen.

OBS!

AC-broms inte är lika eektiv som dynamisk broms med motstånd.

2.5.3 Detektering av motorfas saknas

Funktionen motorfas saknas (parameter 4-58 Motorfas- funktion saknas) är aktiverad som standard för att undvika motorskador om en motorfas saknas. Fabriksinställningen är 1 000 ms, men kan justeras för en snabbare detektering.

Varvtalsgräns

Ange de nedre och övre gränserna för intervallet för driftsvarvtal med någon av följande parametrar:

parameter 4-11 Motorvarvtal, nedre gräns [rpm]

•

parameter 4-12 Motorvarvtal, nedre gräns [Hz] och

•

parameter 4-13 Motorvarvtal, övre gräns [rpm] parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz]

•

Till exemplet kan intervallet för driftsvarvtal anges till mellan 30 och 50/60 Hz. parameter 4-19 Max. utfrekvens begränsar det maximala utvarvtalet som frekvensomformaren kan ge.

ETR

ETR är en elektronisk funktion som simulerar ett bimetallrelä baserat på interna mätningar. Kurvan visas iBild 2.18.

Spänningsgräns

Frekvensomformaren kopplas från så att transistorerna och DC-busskondensatorerna skyddas när en viss hårdkodad spänningsnivå överskrids.

Överhettning

Frekvensomformaren har inbyggda temperaturgivare och reagerar direkt vid kritiska värden via hårdkodade gränser.

Automatisk nedstämpling

2.5.7

Detektering av nätfasobalans

2.5.4

Om frekvensomformaren körs med ett allvarligt fasbortfall förkortas motorns livslängd. Förhållanden anses som allvarliga om motorn kontinuerligt körs nära nominell belastning. Fabriksinställningen trippar frekvensomformaren vid fasbortfall (parameter 14-12 Funktion vid nätfel).

In- och urkoppling på utgången

2.5.5

Det är tillåtet att lägga till en brytare på utgången mellan motorn och frekvensomformaren. Felmeddelanden kan visas. Fånga in en roterande motor genom att aktivera ygande start.

Överbelastningsskydd

2.5.6

Momentgräns

Med momentgränsfunktionen skyddas motorn från överbelastning oberoende av varvtal. Momentgränsen styrs i

parameter 4-16 Momentgräns, motordrift eller parameter 4-17 Momentgräns, generatordrift och den tid det

tar innan momentgränsvarningen trippar styrs i parameter 14-25 Trippfördr. vid mom.gräns.

Strömgräns

Strömgränsen styrs i parameter 4-18 Strömbegränsning.

Frekvensomformaren kontrollerar löpande om det föreligger kritiska nivåer:

Hög temperatur på styrkort eller kylplatta

•

Hög motorbelastning

•

Hög DC-busspänning

•

Lågt motorvarvtal

•

Som svar på en kritisk nivå justerar frekvensomformaren switchfrekvensen. Vid kritiskt höga interna temperaturer och lågt motorvarvtal kan frekvensomformare också tvinga PWM-mönstret till SFAVM.

OBS!

Den automatiska nedstämplingen ser annorlunda ut när parameter parameter 14-55 Utgångslter är inställd på [2] Fast Sinuslter.

2.5.8 Automatisk energioptimering

Automatisk energioptimering (AEO) styr frekvensomformaren att kontinuerligt övervaka belastningen på motorn och justera utspänningen för att maximera verkningsgraden. Under lätt belastning minskas spänningen och motorströmmen minimeras. Det ger motorn högre verkningsgrad, minskad uppvärmning och tystare drift. Det nns inget behov för att välja en V/Hz-

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 27

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

kurva eftersom frekvensomformaren automatiskt justerar motorspänningen.

2.5.9 Automatisk switchfrekvensmodulering

Frekvensomformaren genererar korta elektriska pulser som bildar ett växelströmsvågmönster. Switchfrekvensen är hastigheten på dessa pulser. En låg switchfrekvens (långsam pulshastighet) orsakar hörbart ljud i motorn, vilket gör att en högre switchfrekvens är att föredra. En hög switchfrekvens genererar dock värme i frekvensomformaren, vilket kan begränsa strömtillgången för motorn.

Automatisk switchfrekvensmodulering reglerar dessa förhållanden automatiskt och ger den högsta switchfrekvensen utan att frekvensomformaren överhettas. Genom att ge en reglerad hög switchfrekvens dämpas motorljudet vid långsamma varvtal, som när det är viktigt att kunna reglera hörbart ljud, och ger full uteekt till motorn när det krävs.

2.5.10

Automatisk nedstämpling för hög switchfrekvens

Frekvensomformaren är utformad för kontinuerlig drift med full belastning vid switchfrekvenser mellan 3,0 och 4,5 kHz (frekvensområdet beror på eektstorlek). En switchfrekvensen som överstiger högsta tillåtna värde genererar värmeökning i frekvensomformaren och kräver nedstämpling av utströmmen.

En av frekvensomformarens automatiska funktioner är belastningsberoende reglering av switchfrekvensen. Denna funktion gör att motorn kan dra nytta av den högsta switchfrekvens som belastningen tillåter.

2.5.11

Automatisk nedstämpling för överhettning

Automatisk nedstämpling för överhettning arbetar för att förhindra att frekvensomformaren trippar vid höga temperaturer. Interna temperaturgivare skyddar kraftkomponenterna från överhettning genom att mäta förhållanden. Omformaren kan automatiskt minska sin switchfrekvens för att behålla sin drifttemperatur inom säkerhetsgränserna. Efter att switchfrekvens har reducerats kan omformaren även reducera utfrekvensen och utströmmen med upp till 30 % för att undvika en tripp orsakad av överhettning.

(acceleration eller deceleration) efter den tillgängliga strömmen.

2.5.13 Strömgränskrets

Om en belastning överstiger strömkapacitet vid normal drift av frekvensomformaren (från en underdimensionerad omvandlare eller motor), reducerar strömgränsen utfrekvensen för att rampa ned motorn och minska belastningen. En justerbar timer är tillgänglig för att begränsa driften i detta tillstånd till 60 s eller mindre. Den fabriksinställda gränsen är 110 % av den nominella motorströmmen, vilket minimerar överströmspåfrestningar.

2.5.14

Frekvensomformaren tål nätuktuationer som t.ex.:

Frekvensomformaren kompenserar automatiskt för ingångsspänningar med en avvikelse på ±10 % från nominell spänning för att ge full nominell motorspänning och moment. Om automatisk omstart har valts, startar frekvensomformaren automatiskt efter en tripp. Med ygande start synkroniseras frekvensomformaren till motorns rotation före start.

2.5.15

Frekvensomformaren ger rätt mängd ström till motorn för att överbrygga belastningströgheten och få motorn upp till rätt varvtal. Detta förhindrar att en motor som är stationär eller som har långsam vridning utsätts för full nätspänning, vilket genererar hög spänning och värme. Denna inbyggda mjukstartsfunktion minskar termisk belastning och mekaniska påfrestningar. Den ökar även motorns livslängd och ger tystare driftsystem.

2.5.16

Högfrekventa motorresonansstörningar kan elimineras med hjälp av resonansdämpning. Automatisk eller manuellt vald frekvensdämpning är möjligt.

Prestanda vid eektuktuationer

Transienter

•

Tillfälliga avbrott

•

Kortare spänningsfall

•

Spänningstoppar

•

Mjukstart av motorn

Resonansdämpning

2.5.12

Om en motor försöker accelerera en belastning för snabbt för den tillgängliga strömmen, kan det leda till att frekvensomformaren trippar. Detsamma gäller för en för snabb deceleration. Automatisk ramp skyddar mot sådana situationer genom att anpassa motorns ramphastighet

28 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Automatisk ramp

2.5.17

De interna kyläktarna temperaturregleras av givare i frekvensomformaren. Kyläkten körs vanligen inte vid låg belastning, i energisparläge eller i standbyläge. Det minskar bullret, ökar verkningsgraden och ökar äktens livslängd.

Temperaturstyrda äktar

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2000

500

200

400 300

1000

600

t [s]

175ZA052.11

fOUT = 0,2 x f M,N

fOUT = 2 x f M,N

fOUT = 1 x f M,N

IMN

Produktöversikt

Design Guide

2.5.18 EMC-överensstämmelse

Elektromagnetiska störningar (EMI) eller radiofrekvensstörningar (RFI) är störningar som kan påverka en elektrisk krets på grund av elektromagnetisk induktans eller strålning från en extern källa. Frekvensomformaren är utformad för att uppfylla kraven enligt EMC-produktstandarden för frekvensomformare IEC 61800-3 samt den europeiska standarden SS-EN 55011. För att uppfylla emissionsnivåerna i SS-EN 55011 måste motorkabeln vara skärmad och korrekt avslutad. Mer information om EMCprestanda nns i kapitel 3.2.2 EMC-testresultat.

2.5.19

Utström till motorn mäts kontinuerligt på alla tre faser för att skydda frekvensomformaren och motorn mot kortslutning, jordfel och fasbortfall. Jordfel i utgången upptäcks direkt. Om en motorfas saknas stannar frekvensomformaren omedelbart och rapporterar vilken fas som saknas.

2.5.20

Alla styrplintar och utgångsreläplintar är galvaniskt isolerade från nätspänningen. Det innebär att regulatorns kretssystem är helt skyddade från inströmmen. Utgångsreläplintarna kräver separat jordning. Isoleringen uppfyller de hårda isoleringskraven för skyddsklenspänning (PELV).

Komponenterna som utgör den galvaniska isolationen är:

Strömmätning på alla tre motorfaser

Galvanisk isolation av styrplintar

Strömförsörjning, inklusive signalisolering.

•

Växelriktare för IGBT-enheter, triggtransformatorer

•

och optokopplare. Halleektomvandlare för utström.

•

utförs utan att motorn roterar och utan frånkoppling av motorbelastningen.

2.6.2 Termiskt motorskydd

Termiskt motorskydd kan tillhandahållas på tre sätt:

Via direkt temperaturavkänning med något av

•

följande:

PTC-sensor i motorlindningarna och

ansluten till en vanlig AI eller DI PT100 eller PT1000 i motorlindningar

och motorlager, ansluten på VLT givaringångskort MCB 114.

PTC-termistoringång på VLT® PTC Termistorkort MCB 112 (ATEX-godkänd).

Mekanisk termisk brytare (Klixon-typ) på en DI.

•

Via det inbyggda elektronisk-termiska reläet (ETR)

•

för asynkronmotorer.

ETR beräknar motortemperaturen genom att mäta ström, frekvens och drifttid. Frekvensomformaren visar den termiska belastningen på motorn i procent och kan utfärda en varning vid ett programmerbart överbelastningsbörvärde. Med programmerbara alternativ vid överbelastningen kan frekvensomformaren stoppa motorn, minska uteekten eller ignorera tillståndet. Även vid låga varvtal uppfyller frekvensomformaren I2t klass 20-standarder för överbelastning av elektronisk motor.

2.6

Anpassade tillämpningsfunktioner

Anpassade tillämpningsfunktioner är de vanligaste funktionerna som programmeras i frekvensomformaren för att förbättra systemets prestanda. De kräver minimalt med programmering och kongurering. Om du känner till funktionerna kan du optimera systemkonstruktionen och eventuellt undvika att införa överödiga komponenter och funktioner. I programmeringshandboken nns instruktioner om hur dessa funktionerna aktiveras.

2.6.1

Automatisk motoranpassning

Automatisk motoranpassning (AMA) är en automatiserad testprocedur som används för mätning av en motors elektriska egenskaper. AMA ger en korrekt elektronisk modell av motorn. Den gör att frekvensomformaren kan beräkna optimal funktion och verkningsgrad med motorn. Med AMA-processen maximeras också den automatiska energioptimeringsfunktionen av frekvensomformaren. AMA

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 29

Bild 2.18 ETR-kurva

X-axeln i Bild 2.18 visar förhållandet mellan I nominell. Y-axeln visar tiden i sekunder innan ETR stänger av och trippar frekvensomformaren. Kurvorna visar det karaktäristiska nominella varvtalet vid dubbla det

motor

och I

motor

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

nominella varvtalet och vid 0,2 x det nominella motorvarvtalet. Vid lägre varvtal stänger ETR av vid lägre temperatur eftersom motorn kyls sämre. På så sätt skyddas motorn från överhettning även vid låga varvtal. ETR-funktionen beräknar motortemperaturen baserat på faktisk ström och faktiskt varvtal. Den beräknade temperaturen visas som en avläsningsparameter i parameter 16-18 Motor, termisk.

2.6.3 Nätavbrott

Vid nätavbrott fortsätter frekvensomformaren att köra tills mellankretsspänningen är lägre än den lägsta tillåtna spänningen, som normalt är 15 % under frekvensomformarens lägsta nominella spänningsnivå. Nätspänningen före avbrottet och motorbelastningen bestämmer hur lång tid som går innan frekvensomformaren utrullar.

Frekvensomformaren kan (parameter 14-10 Nätfel) för olika typer av beteende under nätavbrott,

Tripplås när DC-bussen är uttömd.

•

Utrullning med ygande start när nätspänningen

•

återkommer (parameter 1-73 Flygande start). Kinetisk back-up.

•

Kontrollerad nedrampning .

•

kongureras

lingssignaler från två olika enheter. Den här funktionen gör det möjligt att reglera ett system med olika återkopplingskrav. Frekvensomformaren fattar styrningsbeslut genom att jämföra de två signalerna för att optimera systemets prestanda.

Använd de 3 andra oberoende styrningsregulatorerna för annan processutrustning, t.ex.kemiska matarpumpar, ventilstyrning eller för ventilation med olika nivåer.

2.6.5 Automatisk omstart

Frekvensomformaren kan programmeras att automatiskt starta om motorn efter en mindre tripp, t.ex. tillfällig eektförlust eller uktuation. Denna funktion undanröjer behovet av manuell återställning och förbättrar automatisk drift för ärrstyrda system. Antalet omstartsförsök samt varaktigheten mellan försöken kan begränsas.

Flygande start

2.6.6

Med ygande start kan frekvensomformaren synkroniseras med en motor i drift som roterar med fullt, eller lägre, varvtal och i båda riktningarna. Detta förhindrar trippar på grund av överström. Det minimerar mekaniska påfrestningar på systemet eftersom motorn inte får någon plötslig ändring av varvtalet när frekvensomformaren startas.

Flygande start

Med denna funktion kan du fånga in en motor som roterar okontrollerat på grund av nätavbrott. Detta alternativ är användbart för centrifuger och

Kinetisk back-up

Detta val säkerställer att frekvensomformaren körs så länge som det nns energi i systemet. Vid korta nätavbrott återställs driften när nätspänningen återkommer, utan att tillämpningen någonsin stoppas eller förlorar styrning. Flera varianter av kinetisk back-up kan väljas.

Frekvensomformarens beteende vid nätavbrott

kongureras i parameter 14-10 Nätfel och parameter 1-73 Flygande start.

Inbyggda PID-regulator

2.6.4

De fyra inbyggda proportionella, integrerande och deriverande (PID) regulatorerna är undanröjer behovet av extra styrenheter.

En av PID-regulatorerna upprätthåller konstant styrning av system med återkoppling som kräver att reglerat tryck, öde, temperatur eller andra systemkrav upprätthålls. Frekvensomformaren kan ge oberoende styrning av motorvarvtalet som svar på återkopplingssignaler från externa givare. Frekvensomformaren hanterar två återkopp-

äktar.

Fullt moment med reducerad

2.6.7 hastighet

Frekvensomformaren följer en variabel V/Hz-kurva som ger fullt motormoment även vid reducerat varvtal. Fullt utgående moment kan sammanfalla med motorns maximala driftvarvtal. Detta är en skillnad jämfört med omformare med variabelt moment som ger minskat motormoment vid lågt varvtal, eller omformare med konstant moment som ger överskottsspänning, värme och motorljud vid mindre än fullt varvtal.

Förbikoppling av frekvens

2.6.8

I vissa tillämpningar kan systemet ha funktionsdugliga varvtal som skapar en mekanisk resonans. Det kan ge upphov till stora ljudstörningar och potentiella skador på mekaniska komponenter i systemet. Frekvensomformaren har fyra programmerbara bandbredder för förbikoppling av frekvens. De gör att motorn kan hoppa över varvtal som ger upphov till systemresonans.

2.6.9

Förvärmning av motor

För att förvärma en motor i kall eller fuktig miljö kan en mycket låg likström överföras till motorn kontinuerligt för att skydda den från kondens och kallstart. Detta kan undanröja behovet av en värmare.

30 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

. . . . . .

Par. 13-11 Comparator Operator

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-51 SL Controller Event

Par. 13-52 SL Controller Action

130BB671.13

Coast Start timer Set Do X low Select set-up 2 . . .

Running Warning Torque limit Digital input X 30/2 . . .

= TRUE longer than..

. . . . . .

Produktöversikt

Design Guide

2.6.10 Fyra programmerbara menyer

Frekvensomformaren har fyra menyer som kan programmeras oberoende av varandra. Med externt menyval är det möjligt att växla mellan oberoende programmerade funktioner som aktiveras av digitala ingångar eller ett seriellt kommando. Oberoende inställningar används till exempel för att ändra referenser eller för drift under dag/natt eller sommar/vinter, eller för att styra era motorer. Den aktiva menyn visas på LCP:n.

Inställningsdata kan kopieras från frekvensomformare till frekvensomformare genom att information hämtas från den avtagbara LCP:n.

2.6.11

Dynamisk broms uppnås med hjälp av:

Dynamisk bromsning

Bromsmotstånd

•

En broms-IGBT håller överspänningen under en viss tröskelnivå genom att styra bromsenergin från motorn till det anslutna bromsmotståndet (parameter 2-10 Bromsfunktion = [1]).

AC-broms

•

Bromsenergin distribueras i motorn genom att ändra förlustvillkoren i motorn. AC-bromsfunktionen kan inte användas i tillämpningar med hög cykelfrekvens eftersom detta kan leda till överhettning i motorn (parameter 2-10 Bromsfunktion = [2]).

tillstånd innan frekvensomformaren tillåts för att starta motorn.

2.6.15 Smart Logic Control (SLC)

Smart Logic Control (SLC) är en sekvens av användarde-

nierade åtgärder (se parameter 13-52 SL Controller- funktioner [x]) som SLC:n utför när motsvarande användardenierad händelse (se parameter 13-51 SL Controller-villkor [x]) utvärderas som SANN av SLC:n.

Villkoret för en händelse kan vara en viss status eller att uteekten från en logisk regel eller komparator är SANN. Detta leder till en förutbestämd åtgärd, så som visas i Bild 2.19.

2.6.12

Vissa tillämpningar kan kräva att en motor bromsas ineller stoppas. Genom att ge likström till motorbromsarna kan motorn undanröja behovet av en separat motorbroms. likströmsbromsning kan ställas in till att aktiveras vid en angiven frekvens eller vid mottagningen av en signal. Även bromshastigheten kan programmeras.

2.6.13

I energisparläget stannas motorn automatiskt när behovet är lågt under en viss tidsperiod. När behovet i systemet ökar startar frekvensomformaren om motorn. Energisparläge ger energibesparingar och minskar slitaget på motorn. Till skillnad från en setback-klocka kan frekvensomformaren alltid köra när det förinställda kravet om "uppvaknande" nås.

2.6.14

Omformaren kan vänta på en extern system klar-signal innan den startar. När den här funktionen är aktiv förblir frekvensomformaren stoppad tills den tillåts starta. Drift tillåten säkerställer att systemet eller extrautrustning är rätt

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 31

Likströmsbroms

Energisparläge

Drift tillåten

Bild 2.19 SLC-händelse och -åtgärd

Alla händelser och åtgärder är numrerade och sammanlänkade i par (tillstånd). Detta innebär att när händelse [0] inträar (får värdet SANT) utförs åtgärd [0]. Därefter kommer villkoren för händelse [1] att utvärderas, och om resultatet blir SANT kommer åtgärd [1] att utföras osv. Endast en händelse utvärderas åt gången. Om en händelse efter utvärderingen får värdet FALSKT händer ingenting (i SLC) under det pågående scan intervallet och inga andra händelser kommer att utvärderas. Detta innebär att när SLC startas utvärderas händelse [0] (och endast händelse [0]) vid varje scan intervall. Det är bara om händelse [0] utvärderas som SANT som SLC utför åtgärd [0] och börjar en utvärdering av händelse [1]. Det går att programmera från 1 till 20 händelser och åtgärder. När den sista händelsen/åtgärden har utförts börjar sekvensen om igen från händelse [0]/åtgärd [0]. Bild 2.20 visar ett exempel med 4 händelser/åtgärder:

Par. 13-11 Comparator Operator

TRUE longer than.

. . .

Par. 13-10 Comparator Operand

Par. 13-12 Comparator Value

130BB672.10

. . . . . .

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-41 Logic Rule Operator 1

Par. 13-40 Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42 Logic Rule Boolean 2

Par. 13-44 Logic Rule Boolean 3

130BB673.10

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.6.16

Frekvensomformaren nns att få med en STO-funktion via styrplint 37. STO inaktiverar styrspänningen på eekthalv- ledarna i frekvensomformarens utgångssteg. Detta förhindrar i sin tur att den spänning som krävs för att motorn ska rotera generas. När STO (plint 37) aktiveras utfärdar frekvensomformaren ett larm, trippar enheten och utrullar motorn till stopp. Manuell omstart krävs. STOfunktionen kan användas som ett nödstopp för frekvensomformaren. I normalt driftläge, när STO inte är nödvändigt, ska den vanliga stoppfunktion användas. När automatisk omstart används måste du se till att kraven i ISO 12100-2 paragraf 5.3.2.5 uppfylls.

Bild 2.20 Ordning för utförandet när fyra händelser/åtgärder har programmerats

Komparatorer

Komparatorer används för jämförelse av kontinuerliga variabler (utfrekvens, utström, analog ingång osv.) med fasta förinställda värden.

Bild 2.21 Komparatorer

Logiska regler

Kombinera upp till tre booleska ingångar (SANT/FALSKTingångar) från timers, komparatorer, digitala ingångar, statusbitar och händelser med hjälp av de logiska operatorerna OCH, ELLER och INTE.

Bild 2.22 Logiska regler

De logiska reglerna, timern och komparatorerna är även tillgängliga för användning utanför SLC-sekvensen.

Ett exempel på SLC nns i kapitel 4.3 Exempel på tillämp- ningskonguration.3

32 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Ansvarsåtaganden

Det är användarens ansvar att säkerställa att personalen som installerar och använder STO-funktionen:

En användare denieras som:

Standarder

För att STO på plint 37 ska få användas måste användaren uppfylla alla säkerhetsvillkor, inklusive relevanta lagar, bestämmelser och riktlinjer. STO-funktionen uppfyller följande standarder:

Informationen och instruktionerna här är inte tillräckliga för att STO-funktionen ska kunna användas på ett korrekt och

säkert sätt. Fullständig information om STO nns i VLT Safe Torque O -handboken.

STO-funktion

Läser och förstår säkerhetsföreskrifterna rörande

•

hälsa, säkerhet och olycksprevention. Har god kännedom om de allmänna riktlinjer och

•

säkerhetsråd som gäller den specika tillämpningen.

Integratör

•

Operatör

•

Servicetekniker

•

Underhållstekniker

•

SS-EN 954-1: 1996, kategori 3

•

IEC 60204-1: 2005, kategori 0 – okontrollerat

•

stopp IEC 61508: 1998 SIL2

•

IEC 61800-5-2: 2007 – STO-funktion

•

IEC 62061: 2005 SIL CL2

•

ISO 13849-1: 2006, kategori 3 PL d

•

ISO 14118: 2000 (SS-EN 1037) – förhindrande av

•

oavsiktlig start

Produktöversikt

Design Guide

Skyddsåtgärder

Kvalicerad och kunnig personal krävs för instal-

•

lation och idrifttagning av säkerhetssystem. Enheten måste installeras i ett IP54-apparatskåp

•

eller i motsvarande miljö. Vid särskild tillämpning är en högre IP-grad nödvändigt.

Kabeln mellan plint 37 och den externa

•

säkerhetsenheten måste kortslutningsskyddas enligt ISO 13849-2, tabell D.4.

Om externa krafter påverkar motoraxeln (till

•

exempel upphängda laster) måste ytterligare åtgärder vidtas (till exempel en säkerhetshållbroms) för att eliminera potentiella risker.

2.7 Fel-, varnings- och larmfunktioner

Frekvensomformaren övervakar många aspekter av systemets drift, inklusive nätförhållanden, motorbelastning och -prestanda status för omformaren. Ett larm eller en varning behöver inte nödvändigtvis indikera att det har uppstått ett problem i själva frekvensomformaren. Det kan vara ett tillstånd utanför omformaren som övervakas för prestandagränser. Frekvensomformaren har olika förprogrammerade reaktioner på fel, varningar och larm. Välj ytterligarelarm- och varningsfunktioner för att förbättra eller ändra systemets prestanda.

Detta avsnitt beskriver vanliga larm- och varningsfunktioner. Om du känner till funktionerna kan du optimera systemkonstruktionen och eventuellt undvika att införa överödiga komponenter och funktioner.

Drift vid överhettning

2.7.1

2.7.3

Varning om hög och låg återkoppling

Vid drift med återkoppling övervakas de angivna höga respektive låga återkopplingsvärdena av omformaren. Displayen visar en blinkande varning om högt eller lågt värde när så är lämpligt. Omformaren kan också övervaka återkopplingssignaler vid drift utan återkoppling. Signalerna påverkar inte frekvensomformaren vid drift utan återkoppling, med de kan ge användbar systemstatusinformation lokalt eller via seriell kommunikation. Frekvensomformaren hanterar 39 olika mätenheter.

2.7.4 Fasobalans eller fasbortfall

Överdriven strömrippel i DC-bussen indikerar antingen fasobalans eller fasbortfall. När en eektfas till frekvensomformaren bryts är standardåtgärden att larma och trippa enheten för att skydda DC-bussens kondensatorer. Det är även möjligt att utfärda en varning och minska utströmmen till 30 % av full ström, alternativt att utfärda en varning och fortsätta normal drift. Att använda en enhet kopplad till en obalanserad ledning kan vara önskvärt tills obalansen är åtgärdad.

Varning för hög frekvens

2.7.5

Omformaren kan varna när motorvarvtalet är högt, vilket är användbart vid inkoppling av ytterligare utrustning, som pumpar eller kyläktar. En specik högfrekvensinställning kan anges i frekvensomformaren. Om uteekten överstiger den angivna varningsfrekvensen, visas en varning för hög frekvens på enhetens display. En digital utgång på frekvensomformaren kan signalera till externa enheter att de ska koppla in.

Som standard utfärdar frekvensomformaren ett larm och trippar vid överhettning. Om Automatisk nedstämpling och varning har valts kommer frekvensomformaren att varna om tillståndet men fortsätta att köras och försök kyla ned sig själv genom att reducera sin switchfrekvens. Om det är nödvändigt reducerar den utfrekvensen.

Automatisk nedstämpling ersätter inte användarinställningen för nedstämpling för omgivningstemperaturer (se kapitel 5.3 Nedstämpling för omgivningstemperaturer).

2.7.2

Varning för hög och låg referens

Vid drift utan återkoppling bestämmer referenssignalen direkt omformarens varvtal. Displayen visar en blinkande varning om att referensen är hög eller låg när programmerat maximi eller minimi uppnås.

Varning för låg frekvens

2.7.6

Omformaren kan varna när motorvarvtalet är lågt, vilket är användbart vid bortkoppling av utrustning. Med en specik lågfrekvensinställning kan du välja när varningar ska avges och externa enheter ska kopplas bort. Enheten utfärdar inte varningar för låg frekvens då den är stoppad eller vid uppstart förrän driftfrekvensen har uppnåtts.

2.7.7

Varning för hög ström

Den här funktionen liknarden som varnar för hög frekvens, men här är det en inställning för hög ström som används för att utfärda en varning och för att koppla in extra utrustning. Funktionen är inte aktiv när omformaren är stoppad eller vid uppstart förrän den angivna driftströmmen har uppnåtts.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 33

130BP066.10

1107 v/m

0 - ** Drift/display

1 - ** Last/motor

2 - ** Bromsar

3 - ** Referens / Ramper

3,84 A 1 (1)

Huvudmeny

Produktöversikt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.7.8 Varning för låg ström

Den här funktionen liknar den som varnar för låg frekvens (se kapitel 2.7.6 Varning för låg frekvens), men här är det en inställning för låg ström som används för att utfärda en varning och för att koppla bort utrustning. Funktionen är inte aktiv när omformaren är stoppad eller vid uppstart förrän den angivna driftströmmen har uppnåtts.

2.7.9 Ingen last/trasigt band-varning

Denna funktion kan användas för att övervaka ett tillstånd utan belastning, till exempel ett V-band. Efter att en låg strömgräns har sparats i omformaren och om förlust av last registreras, kan omformaren programmeras till att antingen avge ett larm och trippa eller att fortsätta driften och utfärda en varning.

2.7.10

Frekvensomformaren kan registrera förlust av seriell kommunikation. En tidsfördröjning på upp till 99 s kan väljas för att undvika en reaktion på grund av störningarna på den seriella kommunikationsbussen. När fördröjningen överskridits kan enheten utföra något av följande:

2.8

Förlorat seriegränssnitt

Bibehålla det senaste varvtalet.

•

Gå till maximalt varvtal.

•

Gå till ett förinställt varvtal.

•

Stoppa och utfärda en varning.

•

Användargränssnitt och programmering

Frekvensomformarens funktioner programmeras med hjälp av parametrar. Parametrar innehåller en funktionsbeskrivning och en meny med alternativ som du antingen väljer på eller anger numeriska värden i. Ett exempel på en programmeringsmeny visas i Bild 2.23.

Lokalt användargränssnitt

Vid lokal programmering når du parametrarna genom att trycka på antingen [Quick Menu] eller [Main Menu ] på LCP.

Snabbmenyn används vid driftsättning och för motoregenskaper. Från huvudmenyn kommer du åt alla parametrar och du kan utföra avancerad programmering.

Fjärranvändargränssnitt

För ärrprogrammering erbjuder Danfoss en programvara för utveckling, lagring och överföring av programmeringsinformation. MCT 10-kongurationsprogramvara möjliggör för användaren att ansluta en dator till frekvensomformaren och programmera i realtid istället för att använda LCP-knappsatsen. Programmering kan även utföras oine och sedan enkelt laddas ned till enheten. Du kan även föra över hela frekvensomformarprolen till datorn för att säkerhetskopiera eller analysera den. En USB-anslutning och RS485-plint är tillgängliga för anslutning till frekvensomformaren.

MCT 10-kongurationsprogramvara kan hämtas gratis på www.VLT-software.com. Du kan också beställa en CD-skiva (artikelnummer 130B1000). I användarhandboken detaljerade driftsinstruktioner. Se även kapitel 2.8.2 PC- program.

Programmera styrplintarna

Varje styrplint har en

•

den kan utföra. Parametrar som är kopplade till plinten aktiverar

•

funktionsvalen. För att frekvensomformaren ska fungera korrekt

•

med hjälp av styrplintarna måste plintarna vara:

korrekt anslutna

programmerade för avsedd funktion.

Lokal manöverpanel

2.8.1

Den lokala manöverpanelen (LCP) är en grask display på enhetens framsida. Den har ett användargränssnittet med tryckknappar och visar statusmeddelanden, varningar och larmsamt programmeringsparametrar med mera. En numerisk display nns också tillgänglig med begränsade displayalternativ. LCP visas i Bild 2.24.

specicerad funktion som

nns

Bild 2.23 Exempel på programmeringsmeny

34 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Auto

Reset

Hand

Oﬀ

Status

Quick Menu

Main

Alarm

Log

Back

Cancel

Info

Status

1(1)

1234rpm 10,4A 43,5Hz

Run OK

43,5Hz

Alarm

Warn.

130BB465.10

130BT308.10

Produktöversikt

Design Guide

alla potentialskillnader orsakade av jord- och skärmanslutningen till datorns USB-port.

Bild 2.25 USB-anslutning

2.8.2.1

MCT 10-kongurationsprogramvara

MCT 10-kongurationsprogramvara är utformad för idrifttagning och underhåll av frekvensomformaren, inklusive handledd programmering av kaskadregulatorn, realtidsklocka, Smart Logic Control och förebyggande underhåll. Med programmet är det enkelt att styra detaljer och det ger en överblick över system, stora som små. Verktyget hanterar alla frekvensomformarserier, VLT® Advanced Active Filters och alla data relaterade till VLT®-mjukstartare.

Bild 2.24 Lokal manöverpanel

PC-program

2.8.2

Datorn ansluts med en vanlig USB-kabel (värd/enhet) eller via RS485-gränssnittet.

UBS är en seriell buss som använder fyra skärmade ledningar med jordstift 4 anslutet till datorns USBportskärmning. Att ansluta datorn till en frekvensomformare via USB-kabel medför en potentiell risk för skador på datorns USB-värdregulator. Alla standard-

Alla jordpotentialskillnader orsakade av underlåtenhet att

datorer tillverkas utan galvanisk isolation på USB-porten.

följa rekommendationerna i handboken kan skada USBvärdregulatorn genom USB-kabelskärmningen. Det rekommenderas att du använder en USB-frånskiljare med galvanisk isolation för att skydda datorns USB-värdregulator mot jordpotentialskillnader när datorn ansluts till en frekvensomformare med en USB-kabel. Använd inte en datorkraftkabel med jordkontakt när datorn ansluts till frekvensomformaren med en USB-kabel. En sådan minskar jordpotentialskillnaden men tar inte bort

Exempel 1: Datalagring i dator med MCT

kongurationsprogramvara

1. Anslut en dator till enheten via USB-porten eller RS485-gränssnittet.

2. Öppna MCT 10-kongurationsprogramvara.

3. Välj USB-porten eller RS485-gränssnittet.

Välj kopiera.

Markera avsnittet projekt.

Välj klistra in.

Välj spara som.

Alla parametrar lagras nu.

Exempel 2: Dataöverföring från dator till frekvensomformare med MCT

10-kongurationsprogramvara

1. Anslut en dator till enheten via USB-porten eller via RS485-gränssnittet.

2. Öppna MCT 10-kongurationsprogramvara.

Välj Öppna om du vill visa de lagrade

4. Öppna den önskade len.

Välj Skriv till frekvensomformare.

Alla parametrar överförs nu till frekvensomformaren.

10-

lerna.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 35

Produktöversikt

En separat handbok för MCT 10-kongurationsprogramvara nns tillgänglig. Hämta programvaran och handboken från

www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Softwaredownload/.

VLT® AQUA Drive FC 202

2.8.2.2

VLT® Harmonics Calculation Software MCT 31

Datorverktyget MCT 31 för övertonsberäkning gör det enkelt att uppskatta övertonsdistorsion i en viss applikation. Både övertonsdistorsion från frekvensomformare från Danfoss och frekvensomformare som inte kommer från Danfoss, men som har olika tilläggsfunktioner för övertonsreducering, som t ex Danfoss AHF-lter och 12–18-pulslikriktare, kan beräknas.

MCT 31 kan också hämtas från www.danfoss.com/Busines- sAreas/DrivesSolutions/Softwaredownload/.

2.8.2.3

Programvaran Harmonic Calculation Software (HCS)

HCS är en avancerad version av övertonsberäkningsverktyget. De beräknade resultaten jämförs med relevanta standarder och kan skrivas ut efteråt.

Mer information

LEVEL=START

2.9

Underhåll

nns på www.danfoss-hcs.com/Default.asp?

Frekvensomformarmodeller från Danfoss på upp till 90 kW är underhållsfria. Frekvensomformare för höga eekter (110 kW och mer) har inbyggda ltermattor. Dessa måste rengöras då och då av operatören beroende på hur dammig och smutsig miljön är. Underhållsintervall för kyläktar (ungefär 3 år) och kondensatorer (ungefär 5 år) rekommenderas för de esta miljöer.

Lagring

2.9.1

Precis som all annan elektronisk utrustning måste frekvensomformare förvaras torrt. Periodisk formering (kondensatorladdning) är inte nödvändigt vid lagring.

Vi rekommenderar att utrustningen förvaras i sin obrutna förpackning fram till installationen.

36 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

3 Systemintegrering

Design Guide

Detta kapitel beskriver nödvändiga överväganden vid integrering av frekvensomformaren i en systemkonstruktionen. Kapitlet är indelat i följande avsnitt:

Kapitel 3.1 Omgivande miljöförhållanden

•

Omgivande driftförhållanden för frekvensomformaren, inklusive miljö, kapslingar, temperatur, nedstämpling och andra överväganden.

Kapitel 3.3 Nätintegrering

•

Ingång till frekvensomformaren från nätsidan, inklusive eekt, övertoner, övervakning, kabeldragning, säkring och andra överväganden.

Kapitel 3.2 EMC, övertoner och skydd mot läckström

•

till jord

Ingång (regenerering) från frekvensomformaren till elnätet, inklusive eekt, övertoner, övervakning och andra överväganden.

Kapitel 3.4 Motorintegrering

•

Utgång från frekvensomformaren till motorn, inklusive motortyper, belastning, övervakning, kabeldragning och andra överväganden.

Kapitel 3.5 Extra ingångar och utgångar,

•

Kapitel 3.6 Mekanisk ritning

Integrering av frekvensomformarens ingång och utgång för optimal systemkonstruktion, inklusive matchning av frekvensomformare och motor, systemegenskaper och andra överväganden.

En omfattande systemkonstruktion förutser potentiella problemområden och implementerar den mest kombinationen av funktioner. Informationen nedan ger riktlinjer för hur du ska planera och specicera ett styrsystem för en motor med frekvensomformare.

Driftfunktioner ger en rad olika designkoncept, allt från enkel motorvarvtalsreglering till ett helt integrerat automationssystemet med återkopplingshantering, driftstatusrapportering, automatiserade reaktioner på fel samt ärrprogrammering med mera.

Ett komplett designkoncept innehåller detaljerade speci- kationer om behov och användning.

Frekvensomformartyper

•

Motorer

•

Nätkrav

•

Styrstruktur och programmering

•

Seriell kommunikation

•

Utrustningens storlek, form och vikt

•

Krav på eekt- och styrkabel: typ och längd

•

eektiva

Säkringar

•

Extrautrustning

•

Transport och lagring

•

En praktisk guide nns i kapitel 3.9 Checklista för systemkonstruktion.

Om du känner till funktionerna och strategialternativen kan du optimera systemkonstruktionen och eventuellt undvika att införa överödiga komponenter och funktioner.

3.1 Omgivande miljöförhållanden

3.1.1 Fukt

Även om frekvensomformaren kan fungera korrekt vid hög luftfuktighet ( upp till 95 % relativ luftfuktighet) bör kondensation undvikas. Det föreligger särskilt risk för kondensation när frekvensomformaren är kallare än fuktig omgivande luft. Fukten i luften kan också kondensera på de elektroniska komponenterna och orsaka kortslutningar. Kondensation inträar in strömlösa enheter. Det är en god idé att installera en värmare i apparatskåpet om det nns risk för kondensation på grund av omgivande miljöförhållanden. Undvik installation på platser där det förekommer frost.

Ett annat alternativ är att använda frekvensomformaren i standby-läge (med enheten ansluten till nätet) för att minska risken för kondensation. Kontrollera att ningen är tillräcklig för att hålla kretsarna i frekvensomformaren torra.

Temperatur

3.1.2

Den lägsta och högsta omgivningstemperaturen anges för alla frekvensomformare. Genom att undvika extrema omgivningstemperaturer förlänger du frekvensomformarens livslängd och maximerar systemets tillförlitlighet. Följ de rekommendationer som anges för bästa möjliga prestanda och livslängd för utrustningen.

Även om frekvensomformaren kan användas vid

•

så låga temperaturer som -10 °C, kan driften vid nominell belastning endast garanteras vid temperaturer på 0 °C eller mer.

Överskrid inte den maximala temperaturgränsen.

•

Elektroniska komponenters livslängd minskar med

•

50 % för varje tiograderssteg (°C) vid drift över märktemperaturen.

eektavgiv-

3 3

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 37

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Även enheter med IP54-, IP55- och IP66-skydds-

•

klassicering måste användas inom de intervall för omgivningstemperatur som anges.

Ytterligare luftkonditionering av apparatskåp eller

•

installationsplats kan krävas.

3.1.3 Kylning

Frekvensomformare avger eekt i form av värme. Följande rekommendationer är nödvändiga för eektiv kylning av enheterna.

Temperaturen på den luft som kommer in i

•

kapslingar får vara max. 40 °C. Dygnsmedeltemperaturen får inte överstiga 35 °C.

•

Montera enheten så att kylningsluften kan öda

•

fritt genom kylfenorna. Mer information om avstånd vid montering nns i kapitel 3.6.1 Avstånd.

Tillhandahåll det minsta avståndet som krävs för

•

kylningens luftöde framtill och baktill. Mer information om installationskrav nns i handboken.

3.1.3.1

Frekvensomformaren har inbyggda äktar för att säkerställa optimal kylning. Huvudäkten leder luftödet utmed kylfenorna på kylplattan och kyler på så sätt luften på insidan. Vissa eektstorlekar har en liten sekundär äkt nära styrkortet som säkerställer att luften på insidan cirkulerar för att undvika lokal överhettning.

Huvudäkten styrs av temperaturen inuti frekvensomformaren och varvtalet ökar gradvis i takt med temperaturen. Det minskar buller och energiförbrukning när behovet är lågt och säkerställer maximal kylning när situationen kräver det. Fläktstyrningen kan anpassas via parameter 14-52 Fläktstyrning för att passa alla tillämpningar, liksom för att skydda mot negativa kylning i kallt klimat. Vid överhettning inuti frekvensomformaren stämplas switchfrekvensen och switchmönstret ned. Mer information nns i kapitel 5.1 Nedstämpling.

Fläktar

eekter av

3.1.3.2

Beräkning av luftödet som krävs för kylning av frekvensomformaren

Luftödet som krävs för att kyla en frekvensomformare, eller era frekvensomformare i en kapsling, kan beräknas på följande vis:

1. Avgör eektförlusten vid maximal uteekt för alla frekvensomformare med hjälp av datatabellerna i kapitel 7 Specikationer.

2. Addera eektförlustvärden för alla frekvensomformare som kan användas samtidigt. Summan är värmen Q som ska överföras. Multiplicera resultatet med faktor f, enligt Tabell 3.1. Till exempel, f = 3,1 m3 x K/Wh vid havsytan.

3. Avgör den högsta temperaturen på luften som kommer in i kapslingen. Subtrahera den här temperaturen från temperaturen som krävs inuti kapslingen, till exempel 45 °.

4. Dela totalen från steg 2 med totalen från steg 3.

Beräkningen uttrycks med formeln:

f xQ

V =

Ti − TA

där V = luftöde i m3/h f = faktor i m3 x K/Wh Q = värme som ska överföras i W Ti = temperatur inuti kapslingen i °C TA = omgivande temperatur i °C f = cp x ?

(specik värmekapacitet x luftdensitet)

OBS!

Specik värmekapacitet (cp) och luftdensitet (?) inte är konstanter, utan beror på temperatur, fuktighet och atmosfäriskt tryck. De beror därför på höjd över havet.

Tabell 3.1 visar typiska värden för faktor f och är beräknad för olika höjder.

Höjd

1000 0,9250 1,112 3,5 1500 0,8954 1,058 3,8 2000 0,8728 1,006 4,1 2500 0,8551 0,9568 4,4 3000 0,8302 0,9091 4,8 3500 0,8065 0,8633 5,2

Specik värmekapacitetcpLuftdensitet?Faktor

[m] [kJ/kgK]

0 0,9480 1,225 3,1

500 0,9348 1,167 3,3

[kg/m3] [m3·K/Wh]

Tabell 3.1 Faktor f, beräknad för olika höjder

38 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

Design Guide

Exempel

Vilket luftöde krävs för att kyla två frekvensomformare som körs samtidigt (värmeförlusterna är 295 W och 1 430 W) och som är monterade i en kapsling med en högsta omgivningstemperatur på 37 °C?

1. Summan av värmeförlusten från båda frekvensomformarna är 1 725 W.

Genom att multiplicera 1 725 W med 3,3 m3 x K/Wh får du 5 693 m x K/h.

Genom att subtrahera 37 °C från 45 ° får du 8 °C (= 8 K).

4. Genom att dela 5 693 m x K/h med 8 K får du: 711,6 m3h.

Om luftödet krävs i CFM ska du använda konverteringen 1 m3/h = 0,589 CFM.

I exemplet ovan gäller 711,6 m3/h = 418,85 CFM.

Motorgenererad överspänning

3.1.4

Likspänningen i mellankretsen (DC-bussen) ökar när motorn fungerar som generator. Detta kan inträa på två sätt:

Belastningen driver motorn när frekvensom-

•

formaren körs vid en konstant utfrekvens. Detta kallas vanligen för negativ belastning.

Under deceleration om belastningens tröghet är

•

hög och om frekvensomformarens decelerationstid är inställd på ett kort värde.

Frekvensomformaren kan inte regenerera energi tillbaka till ingången. Därför begränsar den mängden godkänd energi från motorn när automatisk rampning är aktiverad. Om överspänning sker under deceleration försöker frekvensomformaren göra detta genom att automatiskt förlänga nedramptiden. Om detta misslyckas, eller om belastningen driver motorn vid drift vid en konstant frekvens, stängs omformaren av och visar ett felmeddelande när en kritisk spänningsnivå i en DC-buss nås.

Ljudnivå

3.1.5

Ljudnivån från frekvensomformaren kommer från tre källor:

3.1.6

Vibrationer och stötar

Frekvensomformaren är testad enligt ett förfarande som bygger på IEC 68-2-6/34/35 och 36. Dessa tester utsätter enheten för 0,7 g-krafter i ett intervall av 18 till 1 000 Hz, slumpmässigt, i tre riktningar under två timmar. Alla frekvensomformare från Danfoss uppfyller de krav som motsvarar dessa villkor, både om enheten monteras på vägg eller golv eller om den monteras i apparatskåp eller är reglad till väggar eller golv.

3.1.7 Aggressiva miljöer

3.1.7.1 Gaser

Aggressiva gaser som svavelväte, klorin eller ammoniak kan skada frekvensomformarens elektriska och mekaniska komponenter. Förorening av den kylande luften kan orsaka gradvis nedbrytning av mönsterkort och lucktätningar. Aggressiva föroreningar förekommer ofta i reningsverk och simbassänger. Ett tydligt tecken på att miljön är aggressiv är att koppar korroderar.

I aggressiva miljöer rekommenderas begränsade IPkapslingar tillsammans med kretskort med godkänd ytbehandling. I Tabell 3.2 nns värden för godkänd ytbeläggning.

OBS!

Frekvensomformaren levereras som standard med klass 3C2-ytbeläggning på kretskort. På begäran kan klass 3C3-ytbeläggning användas.

Klass

3C1 3C2 3C3

Gastyp Enhet

Havssalt Ej tillämpligt Ingen Saltsprej Saltsprej Svaveloxider Svavelväte Klor Väteklorid

Väteuorid

Ammoniak Ozon Kväve

mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m mg/m

Medelvärde

0,1 0,3 1,0 5,0 10 0,01 0,1 0,5 3,0 10 0,01 0,1 0,03 0,3 1,0 0,01 0,1 0,5 1,0 5,0 0,003 0,01 0,03 0,1 3,0 0,3 1,0 3,0 10 35 0,01 0,05 0,1 0,1 0,3 0,1 0,5 1,0 3,0 9,0

Max.värde

Medelvärde

Max.värde

3 3

DC-busspolar (mellankrets)

•

RFI-lterdrossel

•

Interna äktar

•

Tabell 3.2 Klassiceringar av godkänd ytbeläggning

1) De maximala värdena är transienta toppvärden som inte får överskridas längre än 30 minuter per dag.

Se Tabell 7.60 för klassicering av ljudnivå.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 39

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.1.7.2 Exponering för damm

I praktiken går det ofta inte att undvika att frekvensomformare installeras i miljöer med stor exponering för damm. Damm påverkar vägg- eller rammonterade frekvensomformare med IP55- eller IP66-skyddsklassicering, samt

sådana som monterats i apparatskåp med IP21- eller IP20skyddsklassicering. De tre aspekter som beskrivs i detta

avsnitt måste beaktas när frekvensomformare installeras i sådana miljöer.

Reducerad kylning

Damm samlas på enhetens ytor samt på kretskort och elektroniska komponenter inuti enheten. Dammet fungerar som ett isolerande lager och hindrar värmeöverföringen till den omgivande luften och minskar kylningskapaciteten. Komponenterna blir varmare. Detta medför att de elektroniska komponenterna åldras fortare, och frekvensomformarens livslängd förkortas. Dammavlagringar på kylplattan på frekvensomformarens baksida påverkar också enhetens livslängd negativt.

Kyläktar

Luftödet för kylning av frekvensomformaren genereras av kyläktar, som vanligtvis nns på enhetens baksida. Damm

kan tränga in i äktrotorernas lager och fungerar då som slipmedel. Det leder till lagerskador och äkthaveri.

Filter

Frekvensomformare för höga eekter är utrustade med kyläktar som blåser ut varm luft från enhetens insida. Över en viss storlek har de här äktarna ltermattor. Dessa lter kan snabbt bli igensatta om de används i dammiga

miljöer. Under sådana omständigheter måste förebyggande åtgärder vidtas.

Periodiskt underhåll

Under de förhållanden som beskrivs ovan bör frekvensomformaren rengöras under det periodiska underhållet. Avlägsna damm från kylplattan och äktarna, och rengör

ltermattorna.

3.1.7.3

System som används i potentiellt explosiva atmosfär måste uppfylla särskilda krav. EU-direktiv 94/9/EG beskriver driften av elektroniska enheter i potentiellt explosiva atmosfärer.

Motorer som regleras av frekvensomformare i potentiellt explosiva atmosfärer måste temperaturövervakas med en PTC-temperaturgivare. Motorer med antändningsskyddsklass d eller e är godkända i den här miljön.

Potentiellt explosiv atmosfär

d-klassicering består i att eventuella gnistor som

•

uppstår innesluts i ett skyddat område. Inget godkännande behövs, men däremot särskilda ledningar och inneslutning.

En kombination av d och e är vanligast vid

•

användning i potentiellt explosiva atmosfärer. Själva motorn har antändningsskyddsklass e,

OBS!

Installera aldrig en frekvensomformare i en potentiellt explosiv atmosfär. Installera frekvensomformaren i ett apparatskåp utanför området. Användning av ett sinuslter vid frekvensomformarens utgång rekommenderas också för att dämpa dU/dt-spänningsökning och toppspänning. Se till att motorkablarna hålls så korta som möjligt.

OBS!

Frekvensomformare med tillvalet MCB 112 har PTBcertierad övervakningsfunktion för motorns

termistorgivare för potentiellt explosiva atmosfärer. Skärmade motorkablar behövs inte när frekvensomformare används med sinusutgångslter.

3.1.8 Denitioner av IP-klassicering

Första

siran

Andra

siran

medan motorns kabeldragning och anslutningsområdet uppfyller e-klassiceringen. Begränsningen för det e-klassade anslutningsområdet är den maximala spänning som tillåts i området. En frekvensomformares utspänning är vanligtvis begränsad till nätspänningen. Modulering av utspänningen kan generera otillåtna toppspänningsnivåer för e-klassicering. Det har i praktiken visat sig att användningen av ett sinuslter vid frekvensomformarens utgångsström är ett eektivt sätt att dämpa den höga toppspänningen.

Skydd mot inträngande föremål

0 (inget skydd) (inget skydd) 1

=50 mm i diameter 2 12,5 mm i diameter Finger 3 2,5 mm i diameter Verktyg 4

=1,0 mm i diameter 5 Dammskyddat Ledning 6 Dammtätt Ledning

Skydd mot inträngande

vatten med skadlig

påverkan

0 (inget skydd) 1 Droppar som faller

vertikalt 2 Droppar vid 15°-lutning 3 Vattenstänk 4 Vattenstril 5 Vattenstrålar 6 Kraftfulla vattenstrålar 7 Tillfällig nedsänkning i

vatten 8 Långvarig nedsänkning i

vatten

Skydd mot beröring av farliga delar med

Baksidan av handen

Ledning

40 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

Design Guide

Skydd mot inträngande föremål Ytterligare information särskilt för

A Baksidan av handen

Första bokstav

Extra bokstav

Tabell 3.3 IEC 60529, denitioner av IP-klassicering

3.1.8.1

B Finger C Verktyg D Ledning

Ytterligare information särskilt för

H Högspänningsenhet M Enheten rör sig under

vattentest

S Enheten stillastående

under vattentest

W Väderförhållanden

Tillval av apparatskåp och

Skydd mot beröring av farliga delar med

klassiceringar

Frekvensomformare från Danfoss är tillgängliga med tre olika skyddsklassiceringar:

IP00 eller IP20 för installation i apparatskåp.

•

IP54 eller IP55 för lokal montering.

•

IP66 för kritiska omgivande förhållanden, som

•

extremt hög luftfuktighet eller höga koncentrationer av damm eller aggressiva gaser.

Radiofrekvensstörningar

3.1.9

Det huvudsakliga målet i praktiken är att skapa system som fungerar stabilt utan radiofrekvensstörningar mellan komponenterna. För att uppnå en hög störningsimmunitet bör frekvensomformare med högkvalitativa RFI-lter användas.

Använd kategori uppfyller klass B-gränsvärdena för den allmänna standarden SS-EN 55011.

Förse frekvensomformaren med varningsmeddelanden om RFI-ltren inte motsvarar kategori C1 (kategori C2 eller lägre). Ansvaret för korrekt märkning ligger hos operatören.

C1-lter som anges i SS-EN 61800-3. De

material. Den viktigaste fördelen är emellertid den perfekta EMC-kompatibiliteten och kabeldragning för inbyggda

lter.

Externa tillval

•

Externa RFI-lter som installeras på

frekvensomformarens ingång orsakar ett spänningsfall. Detta betyder att hela nätspänningen inte når frekvensomformarens ingång och det kan bli nödvändigt med en frekvensomformare med högre nominell spänning. Motorkabellängden måste vara mellan 1–50 m för att uppfylla EMC-gränserna. Det uppstår då extra kostnader för material, kabeldragning och montering. EMCkompatibiliteten har inte testats.

OBS!

Använd alltid ett RFI-lter i kategori C1 för att försäkra dig om att frekvensomformarsystemet kan köras utan störningar.

OBS!

VLT® AQUA Drive levereras som standard med inbyggda RFI-lter som uppfyller kraven för kategori C1 (SS-EN 61800-3) för användning med 400 V-nätspänningssystem och märkeekter på upp till 90 kW, eller kategori C2 för märkeekter på 110 till 630 kW. VLT® AQUA Driveenheter uppfyller kraven för C1 med skärmade motorkablar upp till 50 m, eller C2 med skärmade motorkablar upp till 150 m. Mer information nns i Tabell 3.4.

3.1.10 Överensstämmelse för PELV och galvanisk Isolation

Skydd mot elektriska stötar säkerställs när elförsörjningen är av PELV-typ och när installationen har utförts enligt lokala och nationella bestämmelser för PELV.

För att PELV ska bibehållas på styrplintarna måste alla anslutningar vara PELV-isolerande. Till exempel ska en termistor är förstärkt/dubbelisolerad. Alla frekvensomformare från Danfoss har styr- och reläplintar som uppfyller PELV (förutom jordad Delta över 400 V).

3 3

I praktiken nns det två sätt att hantera RFI-lter:

Inbyggt i utrustningen

•

Inbyggda

skåpet, men eliminerar extra kostnader för installation, ledningsdragning och

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 41

lter upptar plats i apparat-

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.

Elektrisk isolering ges enligt Bild 3.1. Komponenterna som beskrivs uppfyller kraven för både PELV och galvanisk isolation.

130BA056.10

1325 4

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.2

3.2.1 Allmänt om EMC-emissioner

EMC, övertoner och skydd mot läckström till jord

1 Strömförsörjning (SMPS) inkluderar signalisolering av V DC,

som indikerar mellanliggande strömnivå 2 Växelriktare för IGBT-enheter 3 Strömomvandlare 4 Optokopplare, bromsmodul 5 Kretsar för mätning av interna strömmar, RFI och temperatur 6 Anpassade reläer a Galvanisk isolation för 24 V säkerhetskopiering b Galvanisk isolation för standardbussens gränssnitt RS485

Bild 3.1 Galvanisk isolation

Installation på hög höjd

Installationer som överskrider gränserna för hög höjd uppfyller eventuellt inte PELV-kraven. Isoleringen mellan komponenter och kritiska delar kan vara otillräcklig. Det nns risk för överspänning. Minska risken för överspänning genom att använda externa skyddsenheter eller galvanisk isolation.

Kontakta Danfoss om du vill ha mer information om PELV vid installationer på hög höjd.

380–500 V (kapsling A, B och C): över 2 000 m

•

380–500 V (kapsling D, E och F): över 3 000 m

•

525–690 V: över 2 000 m

•

3.1.11

Precis som all annan elektronisk utrustning måste frekvensomformare förvaras torrt. Periodisk formering (kondensatorladdning) är inte nödvändigt vid lagring.

Vi rekommenderar att utrustningen förvaras i sin obrutna förpackning fram till installationen.

Lagring

Frekvensomformare (och andra elektriska enheter) genererar elektriska eller magnetiska fält som kan störa deras miljö. Den elektromagnetisk kompatibiliteten (EMC) av denna påverkan beror på enhetens eekt och övertonsegenskaper.

Okontrollerad växelverkan mellan elektriska enheter i ett system kan försämra kompatibilitet och minska driftens pålitlighet. Störningarna kan till exempel vara övertonsströmmar på nätet, elektrostatiska urladdningar, snabba spänningsuktueringar eller högfrekventa störningar. Elektriska enheter både genererar störningar och påverkas av störningar från andra genererande källor.

Elektriska störningar uppstår 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. Kapacitiva strömmar i motorkabeln tillsammans med ett högt dU/dt från motorspänningen genererar läckströmmar, så som visas i Bild 3.2. Användning av en skärmad motorkabel ökar läckströmmen (se Bild 3.2), eftersom skärmade kablar har högre kapacitans till jord än oskärmade kablar. Om läckströmmen inte ltreras orsakar den större störning på nätströmmen i radiofrekvensområdet under ca 5 MHz. Eftersom läckströmmen (I1) förs tillbaka till enheten via skärmen (I3), nns i princip bara ett litet elektromagnetiskt fält (I4) från den skärmade motorkabeln enligt Bild 3.2.

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 skärmeekten 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 enheten. Se också till

42 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

att det blir god elektrisk kontakt från monteringsplåten via monteringsskruvarna till frekvensomformarens chassi.

175ZA062.12

Systemintegrering Design Guide

Om oskärmade kablar används uppfylls de esta immunitetskrav, men inte vissa emissionskrav.

bromskablarna vara så korta som möjligt. Undvik att lägga kablar med känsliga signalnivåer längs med motor- eller bromskablar. Radiostörningar över 50 MHz (luftburen)

För att reducera den totala störningsnivån från hela

genereras i synnerhet av styrelektroniken.

systemet (enhet och installation) ska motor- och

1 Jordledning 3 Växelströmsnätförsörjning 5 Skärmad motorkabel 2 Skärm 4 Frekvensomformare 6 Motor

3 3

Bild 3.2 Generering av läckströmmar

EMC-testresultat

3.2.2

Följande testresultat har erhållits vid tester utförda med ett system med en frekvensomformare, en skärmad styrkabel, en styrdosa med potentiometer samt en separat motor och en skärmad motorkabel (Ölex Classic 100 CY) vid nominell switchfrekvens. I Tabell 3.4 anges maximala motorkabellängder för överensstämmelse.

OBS!

Förhållandena kan variera betydligt för olika kongurationer.

OBS!

Kontakta Tabell 3.17 angående parallella motorkablar.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 43

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

RFI-ltertyp Ledningsburen emission Luftburen emission Kabellängd [m] Kabellängd [m] Standarde r och krav

SS-EN 55011 Klass B Klass A

Grupp 1

Bostäder,

Industrimiljö Industrihandel och lätt industri

Klass A Grupp 2

miljö

Klass B Klass A

Grupp 1 Bostäder, handel och

Industri-

miljö lätt industri

Klass A Grupp 2 Industrimiljö

SS-EN/IEC 61800-3 Kategori C1 Kategori C2 Kategori C3 Kategori C1 Kategori C2 Kategori C3

First environment Hem och kontor

Second environment Industri

First environment Hem och kontor

First

environment

Hem och

kontor

Second environment Industrial

0,25–45 kW 200–240 V T2 50 150 150 Nej Ja Ja

FC 202

1,1–7,5 kW 200–240 V S2 50

100/150

0,37–90 kW 380–480 V T4 50 150 150 Nej Ja Ja 7,5 kW 380–480 V S4

50 100/150

100/150

Nej Ja Ja

FC 202 0,25–3,7 kW 200–240 V T2 Nej Nej 5 Nej Nej Nej

5,5–45 kW 200–240 V T2 Nej Nej 25 Nej Nej Nej 1,1–7,5 kW 200–240 V S2 Nej Nej 25 Nej Nej Nej 0,37–7,5 kW 380–480 V T4 Nej Nej 5 Nej Nej Nej

11–90 kW 380–380 V

T4 Nej Nej 25 Nej Nej Nej 7,5 kW 380–480 V S4 Nej Nej 25 Nej Nej Nej 11–30 kW 525–690 V

37–90 kW 525–690 V

T7 Nej Nej 25 Nej Nej Nej

FC 202

0,25–45 kW 200–240 V T2 10 50 50 Nej Ja Ja 0,37–90 kW 380–480 V T4 10 50 50 Nej Ja Ja

FC 202

1,1–30 kW 525–690 V 37–90 kW 525–690 V

T7 Nej 100 100 Nej Ja Ja

T7 Nej 150 150 Nej Ja Ja

1,1–90 kW 525–600 V T6 Nej Nej Nej Nej Nej Nej

FC 202

15–22 kW 200–240 V S2 Nej Nej Nej Nej Nej Nej 11–37 kW 380–480 V S4 Nej Nej Nej Nej Nej Nej

Tabell 3.4 EMC-testresultat (emission) maximal motorkabellängd

1) Kapslingsstorlek B2.

2) Kapslingsstorlek C2.

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).

5) 100 m för fas-neutral, 150 m för fas-fas (men inte från T T eller TT). Frekvensomformare med 1-fas är inte avsedda för 2-fasmatning från ett TT eller TN-nätverk. Hx, H1, H2, H3, H4 eller H5 anges i typkodposition 16–17 för

EMC-lter. Hx - Inga inbyggda EMC-lter i frekvensomformaren. H1 - Integrerat EMC-lter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A1/B och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 1/2. H2 – Ett begränsat RFI-lter som endast innehåller kondensatorer och utan en common-mode-spole. Uppfyller SS-EN 55011 klass A2 och SSEN/IEC 61800-3, kategori 3. H3 - Integrerat EMC-lter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A1/B och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 1/2. H4 – Integrerat EMC-lter. Uppfyller SS-EN 55011 klass A1 och SS-EN/IEC 61800-3, kategori 2.

44 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

H5 – Marina versioner. Robust version. Uppfyller samma emissionsnivåer som H2-versioner.

Design Guide

3.2.3 Emissionskrav

EMC-produktstandarden för frekvensomformare denierar fyra kategorier (C1, C2, C3 och C4) med specicerade krav för emission och immunitet. Tabell 3.5 visar denitionen av de fyra kategorierna och motsvarande klassicering från SS-EN 55011.

Motsvarande

Kategori Denition

C1 Frekvensomformare som är instal-

lerade i rst environment (publika nät, hem och kontor) med en nätspänning som understiger 1 000 V.

C2 Frekvensomformare som är instal-

lerade i rst environment (publika nät, hem och kontor) med en nätspänning som understiger 1 000 V, som varken är yttbara eller utrustade med kontakter och som är avsedda för installation och idrifttagning av en fackman.

C3 Frekvensomformare som är instal-

lerade i second environment (industrinät) med en nätspänning som understiger 1 000 V.

C4 Frekvensomformare 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.

Tabell 3.5 Förhållande mellan IEC 61800-3 och SS-EN 55011

När de generella (ledningsburna) emissionsstandarderna används måste frekvensomformarna uppfylla gränsvärdena i Tabell 3.6.

Miljö

First environment (publika nät, hem och kontor)

Allmän emissionsstandard

SS-EN/IEC 61000-6-3 Emissionsstandard för bostads- och kontorsmiljöer samt lätt industrimiljö.

emissionsklass i SS-EN 55011

Klass B

Klass A Grupp 1

Klass A Grupp 2

Ingen begränsning. Gör en EMCplan.

Motsvarande emissionsklass i SS-EN 55011

Klass B

Miljö

Second environment (industrinät)

Tabell 3.6 Samband mellan allmänna emissionsstandarder och SS-EN 55011

Allmän emissionsstandard

SS-EN/IEC 61000-6-4 Emissionsstandard för industrimiljö.

Motsvarande emissionsklass i SS-EN 55011

Klass A Grupp 1

3.2.4 Immunitetskrav

Immunitetskraven för frekvensomformare beror på miljön där de installeras. Kraven på industrimiljön är högre än kraven för hem- och kontorsmiljöer. Alla frekvensomformare från Danfoss uppfyller kraven för industrimiljön och uppfyller således också de lägre kraven för hem- och kontorsmiljöer med en bred säkerhetsmarginal.

För att dokumentera immuniteten mot elektrisk störning har följande immunitetstest utförts enligt följande grundläggande standarder:

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 till exempel blixtnedslag i närliggande installationer.

SS-EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): RF Common

•

mode: Simulering av rustning som sammanfogats med anslutningskablar.

Se Tabell 3.7.

eekten från radiolänksut-

3 3

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 45

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Grundstandard

IEC 61000-4-42)

Acceptansvillkor B B B A A Spänningsområde: 200–240 V, 380–500 V, 525–600 V, 525–690 V

Ledning

Motor Broms 4 kV CM Lastdelning 4 kV CM Styrledningar Standardbuss 2 kV CM Reläledningar 2 kV CM Applikation och fältbus-

stillval LCP-kabel Extern 24 V DC

Kapsling

Tabell 3.7 EMC-immunitetsschema

1) Injektion på kabelskärmen

2) Värden erhålls normalt genom testning

Burst

4 kV CM

2 kV CM

2 V CM

— —

0,5 kV/2 O DM

IEC 61000-4-5

2 kV/2 O DM

4 kV/12 O CM

1 kV/12 O CM

Surge

4 kV/2 O 4 kV/2 O 4 kV/2 O 2 kV/2 O 2 kV/2 O 2 kV/2 O

2 kV/2 O

ESD

IEC

61000-4-2

— —

— — — — — — — — — — — —

— —

8 kV AD 6 kV CD

Utstrålat elektromagnetiskt

fält

IEC 61000-4-3

10 V/m —

mode-spänning

RF common

IEC 61000-4-6

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

Motorisolering

3.2.5

Moderna motorer utformade för användning med frekvensomformare har en hög isoleringsgrad för att fungera med den nya generationen IGBT med hög verkningsgrad och dU/dt. Vid uppgradering av gamla motorer ska motorisoleringen kontrolleras eller anpassas med dU/dt-lter eller ett sinuslter vid behov.

För motorkabellängder = den maximala kabellängden som anges i kapitel 7.5 Kabelspecikationer rekommenderas värdena för motorisoleringsklassicering som anges i Tabell 3.8. Om en motor har lägre isoleringsmärkdata rekommenderar vi användning av dU-/dt- eller sinuslter.

Nominell nätspänning [V] Motorisolering [V]

UN=420 420 V< UN= 500 Förstärkt ULL=1 600 500 V< UN= 600 Förstärkt ULL=1 800 600 V< UN= 690 Förstärkt ULL=2 000

Tabell 3.8 Motorisolering

Standard ULL=1 300

Lagerströmmar i motorn

3.2.6

För att minimera lager- och axelströmmar ska du jorda följande till den drivna maskinen:

Frekvensomformare

•

Motor

•

Driven maskin

•

Standardstrategier för störningsminskning

1. Använd isolerade lager.

2. Tillämpa ordentliga installationsprocedurer: 2a Kontrollera att motorn och belastnings-

motorn är rätt inriktade: 2b Följ noggrant EMC-installationsråden. 2c Förstärk PE:n så att den höga frekven-

simpedansen är lägre i PE:n än i

ingångsströmledningarna. 2d Se till att det

nns en bra högfrekvensanslutning mellan motorn och frekvensomformaren, till exempel en skärmad kabel som har 360° anslutning i motorn och frekvensomformaren.

2e Se till att impedansen från frekvensom-

formaren till jord är lägre än maskinens jordningsimpedans. Detta kan vara svårt för pumpar.

46 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

175HA034.10

Systemintegrering

Design Guide

2f Skapa en direkt jordanslutning mellan

motorn och belastningsmotorn.

3. Sänk IGBT-switchfrekvensen.

4. Ändra växelriktarens vågform, 60° AVM kontra SFAVM.

5. Installera ett axeljordningssystem eller använd en isolerande koppling.

6. Använd ledande smörjmedel.

7. Använd minsta varvtalsinställningar om möjligt.

8. Försök att säkerställa att nätspänningen är balanserad till jord. Det kan vara svårt för IT-, TToch TN-CS-system eller jordade system.

9. Använd ett dU/dt- eller sinuslter.

Övertoner

3.2.7

Elektriska enheter med diodlikriktare, t.ex. lysrör, datorer, kopiatorer, faxar, viss laboratorieutrustning och telekommunikationssystem, kan lägga till övertonsdistorsionen på strömförsörjningen från nät. Frekvensomformare använder en ingång för en diodbrygga som också kan bidra till övertonsdistorsion.

nivå för att undvika överbelastning i transformatorn, spolarna och kablarna.

Förkortningar Beskrivning

n överton för

Tabell 3.9 Övertonsrelaterade förkortningar

Grundläggan

ström (I1)

Ström I Frekvens [Hz]

Tabell 3.10 Transformed icke sinusformad ström

Ström Övertonsström

I Inström 1,0 0,9 0,4 0,2 < 0,1

grundläggande frekvens grundström grundläggande spänning övertonsströmmar övertonsspänning

Övertonsström (In)

50 250 350 550

RMS

11-49

3 3

Frekvensomformaren drar inte ström likartat från strömledningen. Denna icke sinusformade ström har komponenter som är multipler av den grundläggande strömfrekvensen. Dessa komponenter kallas för övertoner. Det är viktigt att styra den totala övertonsdistorsionen på nätet. Även om övertonsströmmarna inte direkt påverkar den elektriska energiförbrukningen så genererar de värme i ledningar och transformatorer och kan påverka andra enheter på samma strömledning.

3.2.7.1

Övertonsanalys

Olika egenskaper i en byggnads elektriska system avgör exakt hur mycket övertoner omformaren bidrar med till en anläggnings THD och dess möjlighet att uppfylla IEEEstandarder. Att generellt säga hur mycket övertoner en frekvensomformare bidrar med till en viss anläggning är svårt. En analys av systemets övertoner kan vid behov utföras för att avgöra utrustningens påverkan.

En frekvensomformare drar en icke sinusformad ström från nätet, vilket ökar ingångsströmmen I

. En icke

RMS

sinusformad ström omvandlas genom Fourier-analys och delas upp i sinusformade strömmar med olika frekvens, det vill säga olika övertonsströmmar IN med 50 Hz eller 60 Hz som grundfrekvens.

Övertonerna påverkar inte den direkta eektförbrukningen men ökar värmeförlusterna i installationen (transformatorer, spolar och kablar). I anläggningar med hög likriktarbelastning bör därför övertonsströmmarna hållas på en låg

Tabell 3.11 Övertonsströmmar jämfört med RMS-ingång Ström

Bild 3.3 Mellankretsspolar

OBS!

Vissa övertonsströmmar kan störa kommunikationsutrustning som är ansluten till samma transformator, eller orsaka resonans i kombination med kondensatorer för korrigering av eektfaktor.

För att säkerställa låga övertonsströmmar är frekvensomformaren utrustad med passiva lter. DC-spolar minskar den totala övertonsstörningen (THD) till 40 %.

Spänningsdistortionen på nätspänningen är en funktion av övertonsströmmen multiplicerad med nätimpedansen för den aktuella frekvensen. Den totala spänningsdistortionen (THD) beräknas ur de enskilda övertonsspänningarna med formeln:

THD

 + U

 + ... + U

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 47

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.2.7.2 Emissionskrav gällande övertoner

3.2.7.4

Övertonseekter i ett strömdistributionssystem

Utrustning som är ansluten till det allmänna strömförsörjningsnätet

Tillval Denition

1 IEC/SS-EN 61000-3-2 Klass A för 3-fasbalanserad

utrustning (för professionell utrustning upp till 1 kW total eekt).

2 IEC/SS-EN 61000-3-12 Utrustning 16 A–75 A och

professionell utrustning från 1 kW upp till 16 Afasström.

Tabell 3.12 Emissionsstandarder gällande övertoner

3.2.7.3

Övertoner, testresultat (emission)

Eektstorlekar upp till PK75 i T2 och T4 uppfyller IEC/SS-EN 61000-3-2 klass A. Eektstorlekar från P1K1 och upp till P18K i T2 och upp till P90K i T4 uppfyller IEC/SS-EN 61000-3-12, tabell 4. Eektstorlekar P110–P450 i T4 uppfyller också IEC/SS-EN 61000-3-12 även om det inte krävs eftersom strömmen ligger över 75 A.

Tabell 3.13 visar att kortslutningsströmmen från försörjning Ssc vid kopplingen mellan användarens system och det allmänna systemet (R

= 3 × R

 × U

SCE

) är större eller lika med:

sce

 × I

 =  3 × 120 × 400 × I

nät

equ

I Bild 3.4 är en transformator ansluten på primärsidan till en gemensam kopplingspunkt PCC1 på medelnätspänning. Transformatorn har impedans Z

och matar ett ertal

xfr

laster. Den gemensamma kopplingspunkten där alla laster är sammankopplade är PCC2. Varje last är ansluten via kablar med en impedans på Z1, Z2, Z3.

Bild 3.4 Litet distributionssystem

Faktiskt (normal) Gräns för R

=120

sce

Faktiskt (normal) Gräns för R

=120

sce

Tabell 3.13 Övertoner, testresultat (emission)

Individuell övertonsström In/I1 (%)

40 20 10 8

40 25 15 10

Övertonsström, distortionsfaktor (%)

THD PWHD

46 45

48 46

Det åligger installatören eller användaren av utrustningen att säkerställa, efter konsultation med det lokala elbolaget om nödvändigt, att utrustningen bara är ansluten till en källa med en kortslutningsström Ssc som är större än eller lika med det som anges i ekvationen. Kontakta det lokala elbolaget om du vill ansluta andra eektstorlekar till det allmänna spänningsnätet.

Uppfyller olika systemnivåriktlinjer: De övertonsströmsdata som nns i Tabell 3.13 ges enligt IEC/SS-EN 61000-3-12 med referens till produktstandarden för elektriska drivsystem. De kan användas som grund för beräkning av övertonströmmarnas påverkan på strömförsörjningssystemet, och för dokumentation av att relevanta regionala riktlinjer uppfylls: IEEE 519-1992; G5/4.

Övertonsströmmar från icke-linjära laster orsakar spänningsdistortion beroende på spänningsfallet på distributionssystemets impedans. Högre impedans medför högre nivåer av spänningsdistortion.

Strömdistortion påverkar maskinprestanda och påverkar den individuella lasten. Spänningsdistortion påverkar systemets prestanda. Det går inte att fastställa spänningsdistortionen i PCC enbart baserat på lastens övertonsprestanda. För att kunna förutsäga distortionen i PCC måste distributionssystemets konguration och relevanta impedanser vara kända.

En vanlig term för att beskriva impedansen i ett nät är kortslutningsförhållande R

, denierat som förhållandet

sce

mellan den synbara kortslutningseekten vid nätanslutningen på PCC (Ssc) och den beräknade synbara eekten för lasten (S

sce

där

equ

f örsörjning

och

= U × I

equ

48 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Non-linear

Current Voltage

System

Impedance

Disturbance to

other users

Contribution to

system losses

130BB541.10

Systemintegrering Design Guide

Det nns två negativa eekter av övertoner

Övertonsströmmar bidrar till systemförluster (i

•

kabeldragning och transformator). Övertonsspänningsdistortion orsakar störningar

•

på andra laster och ökar förlusterna i andra laster.

Bild 3.5 Negativa eekter av övertoner

3.2.7.5 Övertonsbegränsningar, standard och krav

Kraven för över övertonsbegränsning kan vara:

Tillämpningsspecika krav.

•

Standarder som måste följas.

•

De tillämpningsspecika kraven relaterar till en specik installation där det nns tekniska skäl att begränsa övertoner.

Exempel

En transformator på 250 kVA med två motorer på 110 kW ansluta räcker om en av motorerna är ansluten direkt och den andra får sin strömförsörjning via en frekvensomformare. Om båda motorerna försörjs av frekvensomformare är transformatorn dock underdimensionerad. Om ytterligare åtgärder utförs för övertonsminskning inom installationen, eller om frekvensomformare med låg övertonshalt används kan båda motorerna köras med frekvensomformare.

Det nns olika begränsningsstandarder, regler och rekommendationer för övertoner. Olika standarder gäller inom olika geograska områden och verksamheter. Följande standarder är de vanligaste:

IEC61000-3-2

•

IEC61000-3-12

•

IEC61000-3-4

•

IEEE 519

•

G5/4

•

Detaljerad information om varje standard nns i AHF 005/010 Design Guide.

I Europa är maximal THVD 8 % om anläggningen är ansluten till det allmänna nätet. Om anläggningen har en

egen transformator, är gränsen 10 % THVD. VLT® AQUA Driveär utformad för att tåla 10 % THVD.

3.2.7.6

I fall där ytterligare övertonsbegränsning krävs kan Danfoss erbjuda ett stort urval av begränsningsutrustning. Dessa är:

Vilken som är den bästa lösningen beror på era faktorer:

Överväg alltid övertonsbegränsning om transformatorbelastningen har en ickelinjär eekt på 40 % eller mer.

Danfoss erbjuder verktyg för beräkning av övertoner, se kapitel 2.8.2 PC-program.

3.2.8

Följ gällande nationella och lokala regler om skyddsjordning av utrustning med en läckström som överskrider 3,5 mA. Frekvensomformarens teknik innefattar högfrekvent växling vid hög eekt. Detta ger upphov till en läckström i jordanslutningen. Läckström till jord har olika orsaker och beror på olika delar av systemkongurationen, inklusive:

Övertonsbegränsning

12-pulsfrekvensomformare

•

AHF-lter

•

Frekvensomformare med låg övertonshalt

•

Aktiva lter

•

Nätet (bakgrundsdistortion, nätobalans, resonans

•

och typ av nätförsörjning (transformator/ generator)).

Tillämpning (lastprol, antal laster och laststorlek).

•

Lokala/nationella krav/föreskrifter (IEEE519, IEC,

•

G5/4, etc.). Totalkostnad för ägaren (startkostnad, eektivitet,

•

underhåll etc.).

Läckström till jord

RFI-ltrering

•

Motorkabellängd

•

Motorkabelns skärmning

•

Frekvensomformareekt

•

3 3

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 49

130BB955.12

Leakage current

Motor cable length

130BB956.12

THVD=0%

THVD=5%

Leakage current

130BB958.12

Cable

150 Hz

3rd harmonics

50 Hz

Mains

RCD with low f

cut-

RCD with high f

cut-

Leakage current

Frequency

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Se SS-EN/IEC 61800-5-1 och SS-EN 50178 för mer information.

Användning av jordfelsbrytare (RCD)

Om jordfelsbrytare (RCD) används måste följande krav uppfyllas:

Använd endast jordfelsbrytare av typ B eftersom

•

de kan känna av både växelström och likström. Använd jordfelsbrytare med fördröjning för att

•

förhindra fel på grund av transienta jordströmmar.

Dimensionera jordfelsbrytarna enligt systemkon-

•

gurationen och med hänsyn till omgivningen.

Bild 3.6 Motorkabellängdens och eektstorlekens inverkan på läckström. Eektklass a > eektklass b

Läckströmmen innehåller era frekvenser som härrör från både nätfrekvensen och switchfrekvensen. Huruvida switchfrekvensen registreras eller ej beror på vilken typ av jordfelsbrytare som används.

Läckströmmen beror också på ledningsdistortionen.

Bild 3.7 Ledningsstörningar påverkar läckströmmen

Enligt SS-EN/IEC 61800-5-1 (standard för varvtalsstyrda elektriska drivsystem) måste du iaktta särskild försiktighet om läckströmmen överstiger 3,5 mA. Förstärk jordning med följande krav på skyddande jordanslutning:

Jordledning (plint 95) med en ledararea på minst

•

10 mm Två separata jordledningar som båda uppfyller

•

dimensioneringskraven.

Bild 3.8 Huvudsakliga bidragande faktorer till läckström

50 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BB957.11

Leakage current [mA]

100 Hz

2 kHz

100 kHz

Systemintegrering

Design Guide

Mängden läckström som detekteras av jordfelsbrytaren beror på jordfelsbrytarens gränsfrekvens.

Bild 3.9 Påverkan av jordfelsbrytarens gränsfrekvens på läckström

3.3

Nätintegrering

3.3.1 Nätkongurationer och EMC-eekter

3.3.2

Lågfrekventa nätstörningar

3.3.2.1 Icke sinusformad nätförsörjning

Nätspänningen är sällan en enhetlig sinusformad spänning med konstant amplitud och frekvens. Detta beror delvis på laster som drar icke sinusformad ström från nätet eller som har icke-linjära egenskaper, som datorer, tv-apparater, enheter med pulserande strömförsörjning, lågenergilampor och frekvensomformare. Avvikelser är oundvikliga och kan accepteras inom vissa gränser.

3.3.2.2 Överensstämmelse med EMCdirektiv

I största delen av Europa är grunden för objektiv utvärdering av nätspänningskvaliteten EU-direktivet om elektromagnetisk kompatibilitet för utrustning. Överensstämmelse med dessa bestämmelser säkerställer att alla enheter och nätverk anslutna till elektriska distributionssystem uppfyller sina avsedda tillämpningar utan att generera problem.

Standard Denition

SS-EN 61000-2-2, SS-EN 61000-2-4, SS-EN 50160

SS-EN 61000-3-2, 61000-3-12 SS-EN 50178 Övervakar elektronisk utrustning för

Denierar nätspänningsgränserna som ska efterlevas i oentliga och industriella kraftnät. Reglerar nätstörningar som skapas av anslutna enheter.

användning i ströminstallationer.

3 3

Det nns era typer av växelströmsnätsystem för att ge ström till frekvensomformare. De påverkar alla systemets EMC-egenskaper. Femledarsystemen TN-S anses vara de bästa för EMC ,medan det isolerade IT-systemet är det sämsta.

systemtyp Beskrivning

TNnätsystem TN-S Ett femledarsystem med separata neutralledare (N)

TN-C Ett fyrledarsystem med en kombinerad neutral- och

TTnätsystem

IT-nätsystem Ett isolerat fyrledarsystem där neutralledaren

Tabell 3.14 Typer av växelströmsnät

Det nns två typer av TN-nätdistributionssystem: TN-S och TN-C.

och skyddsjordsledare (PE). Det ger bäst EMCegenskaper och överföring av störningar undviks.

skyddsjordsledare (PE) i hela systemet. Den kombinerade neutral- och skyddsjordsledaren resulterar i dåliga EMC-egenskaper. Ett fyrledarsystem med en jordad neutralledare och individuellt jordade frekvensomformare. Systemet har goda EMC-egenskaper om jordningen är korrekt utförd.

antingen inte är jordad eller jordad via impendans.

Tabell 3.15 Designstandarder för nätspänningskvalitet

3.3.2.3

Störningsfria frekvensomformare

Alla frekvensomformare genererar nätstörningar. Nuvarande standarder denierar endast frekvensområden upp till 2 kHz. Vissa frekvensomformare växlar nätstörningarna i området över 2 kHz, något som inte behandlas i standarden, och kallar dem för störningsfria. Gränser för det här området undersöks just nu. Frekvensomformare växlar inte nätstörningar.

3.3.2.4

Så här uppstår nätstörningar

Nätstörningsdistorsion av den sinusformade vågformen som orsakas av pulserande inströmmar kallas i allmänhet för övertoner. Det är härlett från Fourier-analys och analyseras upp till 2,5 kHz, vilket motsvarar den 50:e övertonen i nätfrekvensen.

Frekvensomformarens ingångslikriktare genererar den här typiska formen av övertonsstörningar i nätet. När frekvensomformare ansluts till 50 Hz-nätspänningssystem visar den tredje övertonen (150 Hz), den femte övertonen (250 Hz) eller den sjunde övertonen (350 Hz) starkast eekt. Det

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 51

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

totala övertonsinnehållet kallas också total övertonsdistorsion (THD).

3.3.2.5 Eekten av nätstörningar

Övertoner och spänningsuktueringar är två typer av lågfrekventa nätstörningar. Deras utseende är mer olika vid källan än vid någon annan punkt i nätsystemet när en last är ansluten. Därför måste en rad inuenser bestämmas kollektivt när en bedömning av nätstörningseekten görs. Dessa inkluderar nätspänning, struktur och laster.

Varningar om underspänning och högre funktionsförluster

inträa på grund av nätstörningar.

kan

Varningar om underspänning

Felaktiga spänningsmätningar på grund av

•

distorsion av den sinusformade nätspänningen. Orsakar felaktiga eektmätningar eftersom endast

•

mätning av sant eektivvärde tar övertonsinnehållet i beräkningen.

Större förluster

Övertoner minskar den aktiva, synbara och

•

reaktiva eekten. Förvanskar elektriska laster, vilket leder till

•

hörbara störningar i andra enheter eller, i värsta fall, till att de förstörs.

Förkortar livslängden på enheter på grund av

•

uppvärmning.

OBS!

För stort övertonsinnehåll belastar utrustning för eektfaktorkorrigering och kan till och med medföra att

utrustningen blir obrukbar. Därför bör du tillhandahålla drosslar för utrustning för eektfaktorkorrigering när för stort harmoniskt innehåll föreligger.

3.3.3 Analysera nätstörningar

För att undvika en försämrad nätspänningskvalitet nns ett ertal metoder tillgängliga för att analysera system eller enheter som genererar övertonsströmmar. Program för nätanalys, som program för beräkning av övertoner (HCS), analyserar systemkonstruktioner för att hitta övertoner. Specika motåtgärder kan testas i förväg och på så vis försäkra efterföljande systemetkompatibilitet.

OBS!

Danfoss har stor EMC-expertis och erbjuder förutom EMC-analyser med detaljerade utvärderingar eller nätberäkningar även utbildningskurser, seminarier och workshoppar.

3.3.4 Alternativ för att minska

nätstörningarna

I allmänhet minskas nätstörningar från frekvensomformare genom att amplituden för pulserande strömmar begränsas. Detta förbättrar eektfaktorn ? (lambda).

Flera metoder rekommenderas för att undvika övertonsströmmar på nätet:

Ingångsdrosslar eller DC-bussdrosslar i frekven-

•

somformarna. Passiva lter.

•

Aktiva lter.

•

Tunna DC-bussar.

•

Frekvensomformare AFE (active front end) och

•

låga övertoner. Likriktare med 12, 18 eller 24 pulsar per cykel.

•

Radiofrekvensstörningar

3.3.5

Frekvensomformare genererar radiofrekvensstörningar (RFI) på grund av deras strömpulser med variabel bredd. Frekvensomformare och motorkablar sänder ut dessa komponenter och leder dem till nätspänningssystemet.

RFI-lter används för att minska denna störning på näten. De ger bullerimmunitet som skyddar enheter mot ledningsburna högfrekventa störningar. De minskar även störning som avges till strömkabeln eller strålning från nätkablarna. Filtren är avsedda att begränsa störningar till en angiven nivå. Inbyggda lter är ofta standardutrustning klassade för specika immunitet.

OBS!

Alla VLT® AQUA Drivefrekvensomformare är utrustade med integrerade nätstörningsdrosslar som standard.

Om du vill analysera nätspänningssystemet går du tillhttp:// www.danfoss-hcs.com/Default.asp?LEVEL=START och hämtar

programvaran.

52 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

3.3.6 Klassicering av driftplatsen

Att känna till kraven på den miljö som frekvensomformaren är avsedd att användas i är den viktigaste faktorn vad gäller EMC-överensstämmelse.

Systemintegrering

Design Guide

3.3.6.1 First environement/klass B: Bostads

Driftplatser som är anslutna till allmänna lågspänningsnätet, inklusive lätta industrimiljöer, klassiceras som rst environment/klass B. De har inte egna distributionstransformatorer med hög eller medelhög spänning för ett separat nätsystem. Miljöklassiceringarna gäller både inuti och utanför byggnader. Några exempel är näringsverksamhetsområden, bostadshus, restauranger, parkeringsplatser och underhållningslokaler.

3.3.6.2 Second environment/klass A: Industri

Industrimiljöer är inte anslutna till det allmänna kraftnätet. Istället har de egna distributionstransformatorer med hög eller medelhög spänning. Miljöklassiceringarna gäller både inuti och utanför byggnader.

De denieras som industriella och kännetecknas av specika elektromagnetiska villkor:

Närvaro av vetenskapliga, medicinska eller indust-

•

riella enheter. Växling av stora induktiva och kapacitiva laster.

•

Förekomst av starka magnetiska fält (till exempel

•

på grund av hög ström).

3.3.6.3

I områden med mellanspänningstransformatorer som är tydligt avgränsade från andra områden, bestämmer användaren vilken typ av miljö deras anläggning ska klassiceras som. Användarena ansvarar för att säkerställa den elektromagnetiska kompatibilitet som krävs för problemfri drift av alla enheter under vissa villkor. Några exempel på specialmiljöer är shoppingcenter, snabbköp, bensinstationer, kontorsbyggnader och lagerlokaler.

3.3.6.4

Specialmiljöer

Varningsmärken

3.3.8

Korrigering av eektfaktor

Utrustning för eektfaktorkorrigering används för att minska fasförskjutningen (f) mellan spänningen och strömmen och yttar eektfaktorn närmare ett (cos f ). Detta behövs när ett stort antal induktiva belastningar, som motorer eller driftdon, används i ett eldistributionssystem. Frekvensomformare med en isolerad DC-buss drar inte någon reaktiv eekt från nätet och de genererar inte några fasväxlingar vid korrigering av eektfaktorn. De har en cos f på ungefär 1.

Därför behöver motorer med varvtalsreglering inte ta hänsyn till dem vid eventuell dimensionering av utrustning för korrigering av eektfaktorn. Den ström som utrustningen för faskorrigering drar ökar dock eftersom frekvensomformare genererar övertoner. Last- och värmefaktorn på kondensatorerna ökar eftersom antalet enheter som genererar övertoner ökar. Därför bör drosslar monteras i utrustning för korrigering av eektfaktorn. Drosslarna förhindrar även resonanser mellan lastinduktanser och kapacitansen. Omvandlare med cos f < 1 kräver också drosslar i utrustningen för korrigering av eekt- faktorn. Ta även hänsyn till den högre reaktiva eektnivån för kabeldimensioner.

Fördröjning av inström

3.3.9

Säkerställ att kretssystemet för ingångens överspänningssydd fungerar korrekt genom att iaktta en viss tidsfördröjning mellan efterföljande tillämpningar av inström.

I Tabell 3.16 visas minimitiden för intervallet mellan tillämp- ningar av ingångsströmmen.

Spänningsingång [V] Väntetid [s]

Tabell 3.16 Fördröjning av inström

380 415 460 600

48 65 83 133

3 3

Om en frekvensomformare inte uppfyller kategori C1 ska den förses med ett varningsmeddelande. Detta är användarens ansvar. Störningseliminering beror på klasserna A1, A2 och B i SS-EN 55011. Användaren ansvar ytterst för att enheterna klassiceras korrekt och för kostnaderna för att avhjälpa EMC-problem.

3.3.7

Använda med isolerad ingångskälla

Större delen av nätströmmen i USA refereras till jord. Även om det inte är vanligt i USA så kan inströmmen vara en isolerad källa. Alla frekvensomformare från Danfoss kan användas med såväl en isolerad ingångskälla som med jordade referenseektledningar.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 53

3.3.10

Transienter är korta spänningstoppar runt några tusen volt. De kan inträa i alla sorters eldistributionssystem, både i industri- och bostadsmiljöer.

Blixtnedslag är en vanlig orsak till transienter. De kan dock även orsakas av att stora laster växlas på eller av, eller av att annan nättransientsutrustning växlas, t.ex. utrustning för korrigering av eektfaktor. Transienter kan även orsakas av kortslutningar, trippning av maximalbrytare i eldistributionssystem och induktiv koppling mellan parallellkablar.

Nättransienter

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

I standarden SS-EN 61000-4-1 beskrivs de olika transienterna och hur mycket energi de innehåller. Deras negativa eekter kan begränsas på olika sätt. Gasfyllda ventilavledare och gniststräckor ger ett primärt skydd mot högenergitransienter. Som sekundärt skydd använder de esta elektroniska enheter, däribland frekvensomformare,

spänningsberoende motstånd (varistorer) för att minska transienter.

3.3.11 Drift med en reservgenerator

Använd reservkraftsystem om fortsatt drift är nödvändigt även i händelse av nätfel. De används också parallellt med det allmänna kraftnätet för att uppnå högre nätspänning. Detta är vanligt för kombinerade värme- och kraftenheter eftersom det utnyttjar den höga verkningsgraden som uppnås med den här typen av energikonvertering. När reservkraften kommer från en generator är nätimpedansen vanligtvis större än när kraften kommer från det allmänna nätet. Detta innebär att den totala övertonsdistorsionen ökar. Med korrekt konstruktion kan generatorer användas i ett system med enheter som genererar övertoner.

Systemkonstruktioner med en reservgenerator rekommenderas.

När systemet växlas från nätdrift till generatordrift

•

ökar oftast övertonslasten. Konstruktörer måste beräkna eller mäta ökningen

•

av övertonslasten för att säkerställa att nätspänningskvaliteten uppfyller kraven i bestämmelserna så att övertonsproblem och skador på utrustningen förhindras.

Asymmetriska laster på generatorn måste

•

undvikas, eftersom det orsakar större förluster och kan medföra att den totala övertonsdistorsionen ökar.

En 5/6-sicksackkoppling av generatorlindningen

•

dämpar den femte och sjunde övertonen, men tillåter att den tredje ökar. En 2/3-sicksackkoppling minskar den tredje övertonen.

Om det är möjligt bör operatören koppla från

•

utrustningen för korrigering av eektfaktorn, eftersom det kan uppstå resonanser i systemet.

Drosslar eller aktiva absorptionslter kan dämpa

•

övertoner samt resistiva belastningar som körs parallellt.

Kapacitiva laster som körs parallellt skapar en

•

extra belastning på grund av oförutsägbara

resonanseekter.

En mer exakt analys kan utföras med ett nätanalysprogram, t.ex. HCS. Om du vill analysera nätspänningssystemet går du till http://www.danfoss-hcs.com/Default.asp?LEVEL=START

och hämtar programvaran.

Vid drift med enheter som genererar övertoner visas de maximala lasterna, baserat på problemfri drift, i tabellen över övertonsgränser.

Övertonsgränser

B2- och B6-likriktare ? max. 20 % av nominell

•

generatorlast. B6-likriktare med drossel ? max. 20–35 % av

•

nominell generatorlast, beroende på sammansättning.

Reglerad B6-likriktare ? max. 10 % av nominell

•

generatorlast.

3.4 Motorintegrering

3.4.1 Överväganden vid motorval

Frekvensomformaren kan generera elektriska påfrestningar på en motor. Ta därför följande eekter på motorn i beaktande när du matchar en motor med en frekvensomformare:

isoleringspåfrestningar

•

lagerpåfrestningar

•

termisk påfrestning.

•

Sinus- och dU/dt-lter

3.4.2

Utgångslter är fördelaktiga för vissa motorer eftersom de minskar elektriskt påfrestning och tillåter längre kabellängd. Alternativen för utgångslter omfattar sinuslter (även kallad LC-lter) och dU/dt-lter. dU/dt-lter minskar den kraftiga ökningen av pulsen. Sinuslter jämnar ut spänningspulserna och konverterar dem till en nästan sinusformad utgångsspänning. Med vissa frekvensomformare uppfyller sinuslter kraven i SS-EN 61800-3 RFIkategori C2 för oskärmade motorkablar, se kapitel 3.7.5 Sinuslter.

Mer information om

kapitel 3.7.5

Mer information om sinusltrens och dU/dt-ltrens beställningsnummer nns i och kapitel 6.2.9 dU/dt-lter.

3.4.3

Korrekt jordning av motorn är av yttersta vikt för personsäkerheten och för att uppfylla de elektriska EMC-kraven för lågspänningsutrustning. Korrekt jordning är nödvändigt för att användning av skärmning och lter ska vara eektiv. Konstruktionsinformation måste verieras för korrekt EMCimplementering.

Sinuslter och kapitel 3.7.6 dU/dt-lter.

Korrekt motorjordning

sinuslter- och dU/dt-ltertillval nns i

54 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

175HA036.11

96 97 98

Motor

96 97 98

Motor

Systemintegrering Design Guide

3.4.4 Motorkablar

Rekommendationer och specikationer för motorkablar nns i kapitel 7.5 Kabelspecikationer.

Det går att använda alla typer av standardmässiga, asynkrona 3-fasmotorer tillsammans med frekvensomformaren. Fabriksinställningen gäller för medurs motorrotation med följande anslutningar från frekvensomformarens utgång:

Syftet med skärmning är att:

Minska den luftburna störningens styrka.

•

Förbättra störningsimmuniteten för enskilda

•

enheter.

Skärmningen fångar de högfrekventa komponenterna och skickar tillbaka dem till störningskällan, som i det här fallet är frekvensomformaren. Skärmade motorkablar ger också bättre immunitet mot störningar från närliggande externa källor.

Inte ens bra skärmning eliminerar strålningen helt. Systemkomponenter som nns i strålningsmiljöer måste köras utan degradering.

Ansluta era motorer

3.4.6

OBS!

Problem kan uppstå vid start och vid låga varvtal om motorstorlekarna skiljer sig mycket, eftersom små motorers relativt höga ohmska motstånd i statorn kräver högre spänning vid start och vid lågt antal varv/minut.

3 3

Bild 3.10 Plintanslutning för rotation medurs och moturs

Ändra rotationsriktningen genom att skifta två faser i motorkabeln, eller genom att ändra inställningen för parameter 4-10 Motorvarvtal, riktning.

3.4.5

Frekvensomformare genererar pulser med skarpa kanter i utgångarna. Dessa pulser innehåller högfrekventa komponenter (som sträcker sig in i GHz-området), vilket ger upphov till oönskad strålning från motorkabeln. Skärmade motorkablar minskar denna strålning.

Motorkabelskärmning

Frekvensomformaren kan styra era parallellkopplade motorer. Följande måste beaktas när parallell motoranslutning används:

VCC+-läge kan användas i vissa tillämpningar.

•

Motorernas sammanlagda strömförbrukning får

•

inte överstiga frekvensomformarens nominella utström I

Använd inte gemensam kopplingsanslutning för

•

INV.

långa kabellängder, se Bild 3.12. Den totala motorkabellängd som anges i

•

Tabell 3.4 är godkänd så länge som parallellkablarna hålls korta (mindre än 10 meter var), se Bild 3.14 och Bild 3.15.

Var uppmärksam på spänningsfall längs

•

motorkablarna, se Bild 3.15.

•

Använd

LC-lter för långa parallellkablar, se

Bild 3.15. För långa kablar utan parallellkoppling, se

•

Bild 3.16.

OBS!

När motorerna är parallellkopplade ska parameter 1-01 Motorstyrningsprincip ställas till [0] U/f.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 55

130BD774.10

130BD775.10

130BD776.10

130BD777.10

130BD778.10

130BD779.10

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bild 3.11 Gemensam kopplingsanslutning för korta kabellängder

Bild 3.14 Parallellkablar med belastning

Bild 3.12 Gemensam kopplingsanslutning för långa kabellängder

Bild 3.13 Parallellkablar utan belastning

Bild 3.15 LC-lter för långa parallellkablar

Bild 3.16 Långa kablar i seriekoppling

56 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2000

500

200

400 300

1000

600

t [s]

175ZA052.11

fOUT = 0,2 x f M,N

fOUT = 2 x f M,N

fOUT = 1 x f M,N

IMN

Systemintegrering Design Guide

Kapslingsstorlek Eekt [kW] Spänning [V] 1 kabel [m] 2 kablar [m] 3 kablar [m] 4 kablar [m]

A1, A2, A4, A5 0,37–0,75

400 150 45 8 6 500 150 7 4 3

A2, A4, A5 1,1–1,5

A2, A4, A5 2,2–4

A3, A4, A5 5,5–7,5

B1, B2, B3, B4, C1, C2, C3, C4

A3 1,1–7,5 525–690 100 50 33 25 B4 11–30 525–690 150 75 50 37 C3 37–45 525–690 150 75 50 37

Tabell 3.17 Maximal kabellängd för varje parallellkabel

Isolering av styrledning

3.4.7

11–90

400 150 45 20 8

500 150 45 5 4 400 150 45 20 11 500 150 45 20 6 400 150 45 20 11 500 150 45 20 11 400 150 75 50 37 500 150 75 50 37

och skyddar motorn från att bli överhettad genom att utfärda en varning eller bryta

Övertonsstörningar som skapas av motorkabeldragning kan försämra styrsignaler i omformarens styrkablar och

strömmen till motorn. Egenskaperna för ETR visas i Bild 3.17.

resultera i styrningsfel. Motorkablar och styrkablar ska placeras separat. Störningseekterna minskar avsevärt med då de är separerade.

Avståndet mellan styrkablar och motorkablar bör

•

vara mer än 200 mm. Avdelare är viktiga när avstånden är korta för

•

annars kan störningar kopplas in eller överföras. Styrkabelskärmningar måste anslutas i båda

•

ändarna på samma sätt som motorkabelskärmningar.

Skärmade kablar med tvinnade ledare ger den

•

bästa dämpningen. Dämpningen av magnetfältet ökar från runt 30 dB med enkel skärmning till 60 dB med dubbel skärmning, och till ungefär 75 dB om ledarna dessutom är tvinnade.

Bild 3.17 Egenskaper för elektronisk-termiskt relä

3 3

Termiskt motorskydd

3.4.8

Frekvensomformaren ger termiskt motorskydd på era sätt:

Momentgräns skyddar motorn från överbe-

•

lastning, oberoende av varvtal. Minsta varvtal begränsar driftvarvtalsområdet, till

•

exempel mellan 30 och 50/60 Hz. Max. varvtal begränsar det maximala utvarvtalet.

•

En ingång är tillgänglig för en extern termistor.

•

Elektronisk-termiska relä (ETR) för asynkron-

•

X-axeln visar förhållandet mellan I

motor

och I

motor

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. Vid lägre varvtal stänger ETR av vid lägre temperatur eftersom motorn kyls sämre. På så sätt skyddas motorn från överhettning även vid låga varvtal. ETR-funktionen beräknar motortemperaturen baserat på faktisk ström och faktiskt varvtal.

motorer simulerar ett bimetallrelä baserat på interna mätningar. ETR mäter faktisk ström,

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 57

varvtal och tid för att beräkna motortemperatur,

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.4.9 Utgångskontaktor

Även om det vanligen inte rekommenderas så är drift med en utgångskontaktor mellan motorn och frekvensomformaren inte skadligt för frekvensomformaren. Genom att stänga en tidigare öppen utgångskontaktor kan en

frekvensomformare som är igång anslutas till en stoppad motor. Detta kan leda till att frekvensomformaren att trippa och visa ett fel.

3.4.10 Bromsfunktioner

Bromsa lasten på motoraxeln genom att använda antingen en statisk (mekanisk) eller dynamisk broms.

3.4.11

Dynamisk bromsning

Dynamisk broms uppnås på följande sätt:

Motståndsbroms: En broms-IGBT håller överspän-

•

ningen under en viss tröskelnivå genom att styra bromsenergin från motorn till bromsmotståndet.

AC-broms: Bromsenergin distribueras i motorn

•

genom att ändra förlustvillkoren i motorn. ACbromsfunktionen kan inte användas i tillämpningar med hög cykelfrekvens eftersom detta kan leda till att motorn överhettas.

DC-broms: En övermodulerad likström som läggs

•

till växelströmmen fungerar som virvelströmsbroms.

3.4.12

Bromsmotståndsberäkning

Ett bromsmotstånd krävs för att hantera värmeavgivning och ökning av DC-busspänning under elektriskt genererad bromsning. Med hjälp av ett bromsmotstånd garanteras att energin absorberas i bromsmotståndet och inte i frekvensomformaren. Mer information nns i Bromsmotstånd Design Guide.

Driftcykelsberäkning

Om mängden kinetisk energi som överförs till motståndet i varje bromsperiod inte är känd, kan medeleekten räknas ut baserat på cykeltiden och bromstiden (så kallad intermittent driftcykel). Motståndets intermittenta driftcykel är ett mått på driftcykeln när motståndet är aktivt (se Bild 3.18). Motorleverantörer använder ofta S5 när de anger den tillåtna belastningen som är ett uttryck av intermittent driftcykel.

Bild 3.18 Bromsmotståndets driftcykel

Beräkna den intermittent driftcykeln för motståndet på följande sätt:

Driftcykel = tb/T

T = cykeltiden i sekunder tb är bromstiden i sekunder (av den totala cykeltiden)

Danfoss erbjuder bromsmotstånd med driftcykel på 5 %, 10 % och 40 %. Om en driftcykel på 10 % används, kan bromsmotstånden absorbera bromseekt under 10 % av cykeltiden. Resterande 90 % av cykeltiden används för att avsätta överskottsvärme.

Säkerställ att bromsmotståndet är dimensionerat för att klara den krävda bromstiden.

Beräkning av bromsmotstånd

Genom att välja motståndsvärdena med utgångspunkt från toppeekten och mellankretsspänningen kan du förhindra att frekvensomformaren kopplas ur av säkerhetsskäl när motorn bromsas. Beräkna bromsmotståndets motstånd på följande sätt:

Udc

 = 

 O



topp

Bromsmotståndets prestanda beror på DC-busspänningen (Udc).

Udc är spänningen vid vilken bromsen aktiveras. FC-seriens bromsfunktion bestäms beroende på nätförsörjningen.

Nätförsörjningsingång [V AC]

FC 202 3 x 200–240 390 405 410 FC 202 3 x 380–480 778 810 820 FC 202 3 x 525–600 FC 202 3 x 525–600 FC 202 3 x 525–690 1099 1109 1130

Broms

aktiv

[V DC]

943 965 975

1099 1109 1130

Varning för hög

spänning

[V DC]

Larm om

över-

spänning

[V DC]

Tabell 3.18 DC-busspänning (Udc)

1) Kapslingsstorlek A, B, C

2) Kapslingsstorlek D, E, F

58 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

Design Guide

Säkerställ att frekvensomformaren kan bromsa vid det högsta bromsmomentet (M använd bromsmotståndet Rrec. Formeln kan skrivas så här:

x100

 O = 

rec

motor

VLT

Om ett högre motstånd för bromsmotståndet väljs kan bromsmoment på 160 %/150 %/110 % inte uppnås, och det nns en risk att frekvensomformaren kopplar ur DCbussens överspänning för att skydda sig.

För bromsning vid lägre moment, till exempel 80 %, kan du installera ett bromsmotstånd med lägre märkeekt. Beräkna storleken med formeln för att beräkna R

Frekvensomformare med kapslingsstorlek D och F innehåller er än en bromschopper. Använd ett bromsmotstånd per bromschopper för dessa kapslingsstorlekar.

I VLT dataalternativen och beräkningsstegen beskrivs mer detaljerat. Bland annat beskrivs:

motor

har normalt värdet 0,90

har normalt värdet 0,98

Bromsmotstånd MCE 101 Design Guide nns senaste

Beräkning av bromseekten

•

Beräkning av bromsmotståndets toppeekt

•

Beräkning av bromsmotståndets genomsnittliga

•

eekt

Bromsning av tröghet

•

xM

br( % )

x?

) på 160 % genom att

br(%)



x?

VLT

motor

rec

3.4.14

Bromsmotståndets eektövervakning

Dessutom ger övervakningen av bromseekten möjlighet till avläsning av den momentana eekten och medeleffekten för en viss tid. Bromsen kan också övervaka eektutvecklingen och säkerställa att den inte överskrider ett gränsvärde som anges i parameter 2-12 Bromsef- fektgräns (kW). I parameter 2-13 Bromseektövervakning väljs vilken funktion som ska utföras när eekten som överförs till bromsmotståndet överstiger den inställda gränsen i parameter 2-12 Bromseektgräns (kW).

Bromsmotstånd och broms-IGBT

OBS!

Övervakning av bromseekten uppfyller inte en säkerhetsfunktion. Bromsmotståndets krets är inte skyddad för läckström till jord.

Bromsen skyddas mot kortslutning i bromsmotståndet och bromstransistorn övervakas för att säkerställa att kortslutning i transistorn upptäcks. Genom att använda en reläutgång eller en digital utgång kan du skydda bromsmotståndet mot den överbelastning som kan uppstå i samband med fel i frekvensomformaren.

Överspänningsstyrning (OVC) kan väljas som alternativ bromsfunktion i parameter 2-17 Överspänningsstyrning. Om DC-busspänningen ökar är den här funktionen aktiv för alla enheter. Funktionen säkerställer att frekvensomformaren inte trippar. Detta görs genom att öka utgångsfrekvensen för att begränsa spänningen från DC-bussen. Funktionen är användbar t.ex. för att förhindra tripp när nedramptiden är för kort. Nedramptiden kommer då att förlängas.

3 3

3.4.13

EMC (tvinnade kablar/skärmning)

I överensstämmelse med frekvensomformarens angivna EMC-prestanda ska skärmade kablar/ledningar användas. Om du använder oskärmade kablar bör du tvinna ledningarna för att reducera elektrisk störning från ledningarna mellan bromsmotståndet och frekvensomformaren.

Använd metallskärm för förbättrad EMC-prestanda.

Kabeldragning för bromsmotstånd

3.4.15

Frekvensomformarens verkningsgrad

Frekvensomformarens verkningsgrad påverkas mycket lite av dess belastning.

Detta innebär också att frekvensomformarens verkningsgrad inte påverkas om andra U/f-kurvor väljs. U/fkurvan påverkar däremot motorns verkningsgrad.

Verkningsgraden minskar något när switchfrekvensen har satts till ett värde över 5 kHz. Verkningsgraden minskar också något om motorkabeln är längre än 30 m.

Energiverkningsgrad

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 59

1.0

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.93

0.92 0% 50% 100% 200%

0.94

Relative Eciency

130BB252.11

1.01

150%

% Speed

100% load 75% load 50% load 25% load

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Beräkning av verkningsgrad

Beräkna frekvensomformarens verkningsgrad vid olika varvtal och belastning med hjälp av Bild 3.19. Multiplicera faktorn i diagrammet med den specika verkningsgradsfaktorn som nns i kapitel 7.1 Elektriska data.

Bild 3.19 Typiska verkningsgradskurvor

Exempel: Anta en frekvensomformare på 55 kW, 380–480 V AC vid 25 % belastning och 50 % varvtal. Diagrammet visar att 0,97 nominell verkningsgrad för en frekvensomformare på 55 kW är 0,98. Den faktiska verkningsgraden är då: 0,97 x 0,98 = 0,95.

Motorverkningsgrad

Verkningsgraden för en motor som drivs från frekvensomformaren beror på magnetiseringsnivån. Motorns verkningsgrad är beroende av motortypen.

I området 75–100 % av nominellt moment är

•

motorns verkningsgrad nästan konstant, både när den är ansluten till frekvensomformaren och direkt till nätet.

För små motorer påverkar U/f-kurvan inte

•

verkningsgraden nämnvärt. Men för motorer på 11 kW och mer kan det göra stor skillnad.

Switchfrekvensen påverkar inte verkningsgraden

•

för små motorer. Verkningsgraden för motorer på 11 kW och större förbättras med 1–2 %. Detta beror på att motorströmmens sinusform i princip är perfekt vid hög switchfrekvens.

Systemverkningsgrad

Systemets verkningsgrad kan beräknas genom att frekvensomformarens verkningsgrad multipliceras med motorns verkningsgrad.

60 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

+ - + -

S202

Motor

Analog utgång

relä 1

relä 2

ON = Terminerad OFF = Öppen

50 (+10 V UT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM A IN)

12 (+24 V UT)

13 (+24 V UT)

37 (D IN)

18 (D IN)

(COM D IN)

(COM A UT) 39

(A UT) 42

(P RS-485) 68

(N RS-485) 69

(COM RS-485) 61

0/4-20 mA

240 V AC, 2 A

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

(D IN/UT)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

(D IN/UT)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

: Chassi

: Jord

240 V AC, 2 A

400 V AC, 2 A

91 (L1) 92 (L2) 93 (L3)

88 (-) 89 (+)

10 V DC

15 mA 130/200 mA

(U) 96

(V) 97 (W) 98 (PE) 99

0 V

5 V

S801

RS-485

24 V DC

24 V

0 V

24 V

1 2

S201

ON=0/4-20 mA OFF=0/-10 V DC -

+10 V DC

P 5-00

S801

(R+) 82

(R-) 81

130BD552.10

3fasingång

DC-buss

+10 V DC

0/-10 V DC+10 V DC 0/4-20 mA

Strömförsörjning i

switchläge

Bromsmotstånd

RS-485-

anslutning

Systemintegrering

Design Guide

3.5 Extra ingångar och utgångar

3.5.1 Kopplingsschema

Korrekt anslutna och programmerade styrplintar ger:

Återkoppling, referens och andra ingångssignaler till frekvensomformaren.

•

Utgångsstatus och feltillstånd från frekvensomformaren.

•

Reläer som används för tillvalsutrustning

•

Ett seriellt kommunikationsgränssnitt.

•

24 V common.

•

Du kan programmera styrplintarna för olika funktioner genom att välja parametertillval via den lokala manöverpanelen (LCP) på enhetens framsida eller externa källor. Majoriteten av styrkabeldragningen görs av kunden om annat inte specicerats vid fabriksbeställningen.

3 3

Bild 3.20 Grundläggande kopplingsschema

A = analog, D = digital *Plint 37 (tillval) används för STO. Installationsinstruktioner för STO nns i VLT® Safe Torque O-handboken. **Anslut inte kabelskärmen.

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 61

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.5.2 Reläanslutningar

Relä

1 1 common

2 4 common

1 01-02 slutande (normalt öppen)

2 04-05 slutande (normalt öppen)

Bild 3.21 Reläutgång 1 och 2, maximal spänning

Plint

2 normalt öppen

3 normalt stängd

5 normalt stängd

6 normalt stängd

01-03 brytande (normalt stängd)

04-06 brytande (normalt stängd)

Beskrivning

max. 240 V

1) Installera VLT®-relätillvalsmodul MCB 105 eller VLT®-relätillvalsmodul MCB 113 om du vill lägga till er reläutgångar.

Mer information om reläer nns i kapitel 7 Specikationer ochkapitel 8.3 Ritningar över reläplint.

Mer information om relätillval

nns i kapitel 3.7 Tillval och

tillbehör.

62 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BD529.12

L1 L2 L3

Systemintegrering

Design Guide

3.5.3 EMC-korrekt elektrisk anslutning

3 3

1 PLC 7 Motor, 3-fas och PE (skärmad) 2 Frekvensomformare 8 Nät, 3-fas och förstärkt PE (inte skärmad) 3 Utgångskontaktor 9 Styrkablar (skärmade) 4 Kabelklämma 10 5 Kabelisolering (skalad) 6 Kabelförskruvning

Potentialutjämning min. 16 mm2 (0,025 tum) Avstånd mellan styrkabel, motorkabel och nätkabel: Minst 200 mm

Bild 3.22 EMC--korrektelektrisk anslutning

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 63

130BD389.11

B3 B3

130BA419.10

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Mer information om EMC nns i kapitel 2.5.18 EMC-överensstämmelse och kapitel 3.2 EMC, övertoner och skydd mot läckström till jord.

Vertikala avstånd

För optimala kylningsförhållanden krävs ett fritt luftutrymme över och under frekvensomformaren. Se Bild 3.24.

OBS!

EMC-STÖRNINGAR

Använd skärmade kablar för motor- och styrkablar och separera kablar för ingångsström, motorledningar och styrkablar. Oisolerade ström-, motor-, och styrkablar kan leda till oönskad funktion eller försämrad prestanda. Minst 200 mm avstånd måste nnas mellan nät-, motoroch styrkablar.

3.6 Mekanisk ritning

3.6.1 Avstånd

Installation sida vid sida är lämpligt för alla kapslingsstorlekar, förutom om en IP21/IP4X/TYP 1-kapslingssats används (se kapitel 3.7 Tillval och tillbehör).

Horisontella avstånd, IP20

IP20 A- och B-kapslingsstorlekar kan monteras sida vid sida utan något mellanrum. Det är dock viktigt att de monteras i rätt ordning, se Bild 3.23.

Kapslingsstorlek

a [mm] 100 200 225 b [mm] 100 200 225

A1*/A2/A3/A4/

A5/B1

B2/B3/B4/

C1/C3

C2/C4

Bild 3.23 Korrekt montering sida vid sida utan något mellanrum

Horisontella avstånd, IP21-kapslingssats

Om IP21-kapslingssatsen används på kapslingsstorlek A1, A2 eller A3 måste det nnas ett avstånd på minst 50 mm mellan frekvensomformarna.

Bild 3.24 Vertikala avstånd

Väggmontering

3.6.2

Vid montering på en plan vägg behövs ingen bakre plåt.

Vid montering på en ojämna vägg ska en bakre plåt användas för att säkerställa tillräcklig kylluft över kylplattan. Använd endast en bakre plåt med kapsling A4, A5, B1, B2, C1 och C2.

64 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

130BA219.11

130BA392.11

Systemintegrering

1 Bakre plåt

Bild 3.25 Montering med bakre plåt

Skydda epoxiytbeläggningen på frekvensomformare med skyddsklassicering IP66 genom att använda en ber- eller nylonbricka.

1 Bakre plåt 2 Frekvensomformare med IP66-kapsling 3 Bakre plåt 4 Fiberbricka

Bild 3.26 Montering med bakre plåt för med skyddsklassicering IP66

Åtkomst

3.6.3

Ritningarna i kapitel 8.1 Ritningar över nätanslutning (3- faser) och kapitel 8.2 Ritningar för motoranslutning visar hur du planerar åtkomligheten för kabeldragning innan montering.

Design Guide

3.7

Tillval och tillbehör

Tillval

Beställningsnummer nns i kapitel 6 Typkod och val.

Nätskydd

Lexan®-skydd monteras framför ingående

•

strömplintar och ingångsplattan och skyddar från kontakt när kapslingsluckan är öppen.

Värmare och termostat: På apparatskåpets insida

•

på en F-ram sitter det termostatreglerade värmare som förhindrar kondensation inuti kapslingen. Termostatens fabriksinställning startar värmarna vid 10 °C och stoppar vid 15,6 °C.

RFI-lter

Frekvensomformare har integrerade klass A2 RFI-

•

lter som standard. Om ytterligare nivåer av RFI-/ EMC-skydd krävs, kan de uppnås med hjälp av klass A1 RFI-lter. De hämmar radiofrekvensstörning och elektromagnetisk strålning i enlighet med SS-EN 55011.

Jordfelsbrytare (RCD)

Använder summaströmsmetoden för att övervaka jordfelströmmar i jordade och högmotståndsjordade system (TNoch TT-system i IEC-terminologi). Det nns en förvarning (50 % av huvudlarmets börvärde) och ett börvärde för huvudlarm. Ett SPDT-larmrelä för extern användning är kopplat till varje börvärde. Det kräver en extern strömtransformator av window-typ (införskaas och installeras av kunden).

Inbyggd i frekvensomformarens krets för safe

•

torque o IEC 60755 Typ B-enhet övervakar pulserande

•

likström och rena jordfel i likström Lysdiodsindikator som visar strömnivå på jordfel

•

från 10–100 % av börvärdet Larmminne

•

TEST-/ÅTERSTÄLLNINGSNYCKEL

•

Isolationsmotståndsövervakning (IRM)

Övervakar isolationsmotståndet i ojordade system (ITsystem i IEC-terminologi) mellan systemfasledare och jord. Det nns en ohmsk förvarning och ett börvärde för huvudlarm för isoleringsnivån. Ett SPDT-larmrelä är kopplat till varje börvärde för externt bruk. Obs! Endast en isolationsmotståndsövervakning kan vara ansluten till ett ojordat (IT) system.

Integrerad i frekvensomformarens säkerhets-

•

stoppkrets Isolationsmotståndet visas på LCD-displayen

•

Larmminne

•

Knapparna INFO, TEST och RESET

•

3 3

MG20N607 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. 65

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bromschopper (IGBT:er)

Bromsplintar med en IGBT-bromschopperkrest

•

möjliggör anslutning till ett externt bromsmotstånd. Mer information om bromsmotstånd nns i kapitel 3.4.12 Bromsmot-

Regenerativa plintar

Lastdelningsplintar

Säkringar

Strömbrytare

Maximalbrytare

Kontaktorer

ståndsberäkning och .

Dessa plintar möjliggör anslutning av regene-

•

rativa enheter till DC-bussen på kondensatorsidan av DC-bussens reaktorer för regenerativ bromsning. F-kapslingens regenereringsplintar är tillverkade för ungefär hälften av frekvensomformarens veta mer om regenerativa strömgränser som baseras på specik frekvensomformarstorlek och spänning.

Dessa plintar ansluter till DC-bussen på likrik-

•

tarsidan på DC-bussreaktorn och gör det möjligt att dela eekten från DC-bussen mellan olika frekvensomformare. F-kapslingens lastdelningsplintar är tillverkade för ungefär 1/3 av frekvensomformarens märkeekt. Kontakta fabriken om du vill veta mer om lastdelningsgränser baserat på en specik frekvensomformarstorlek och spänning.

Säkringarna rekommenderas för ett snabbt

•

strömöverbelastningsskydd för frekvensomformaren. Säkringsskyddet begränsar skador i frekvensomformaren och minimerar servicetiden i de fall ett fel uppstår. Säkringar krävs för att uppfylla marine-certiering.

Ett dörrmonterat handtag gör det möjligt att

•

manuellt stänga av och sätta på strömmen med en strömbrytare, vilket ökar säkerheten vid service. Strömbrytaren är sammankopplad med kapslingsluckorna för att förhindra att de öppnas när strömmen fortfarande är på.

En maximalbrytare kan ärrtrippas men måste

•

återställas manuellt. Maximalbrytare är sammankopplade med kapslingsluckorna för att förhindra att de öppnas när strömmen fortfarande är på. Om en maximalbrytare beställs som tillval ingår även säkringar för att säkerställa ett snabbt överbelastningsskydd för frekvensomformaren.

En elektrisk styrd kontaktorbrytare gör det möjligt

•

att ärrstyra strömmen till frekvensomformaren. Om tillvalet IEC-nödstopp har beställts, övervakar Pilz Safety en extra kontakt på kontaktorn.

märkeekt. Kontakta fabriken om du vill

Manuella motorstarter

Ger 3-fasström till de elektriska äktarna som ofta krävs för större motorer. Ström till startare kommer från belastningssidan på en ansluten kontaktor, maximalbrytare eller strömbrytare och från ingångssidan på klass 1 RFI- ltret (om tillämpligt). Strömmen säkras före varje motorstartare och stängs av när den ingående strömmen till frekvensomformaren stängs av. Upp till två motorstartare kan användas (endast en om en 30 A-säkring beställs). Inbyggd i frekvensomformarens krets för safe torque o.

Enhetsfunktioner:

Strömbrytare (på/av).

•

Kortslutnings- och överbelastningsskydd med

•

testfunktion. Manuell återställningsfunktion.

•

30 A, säkringsskyddade plintar

3-fasspänning, motsvarande nätspänningen för

•

strömförsörjning av extrautrustning. Ej tillgängliga om 2 manuella motorstartare valts.

•

Plintarna stängs av när den ingående spänningen

•

till frekvensomformaren stängs av. Ström till de säkringsskyddade plintarna kommer

•

från belastningssidan på en ansluten kontaktor,maximalbrytare eller strömbrytare och från ingångssidan på klass 1 RFI-ltret (om tillämpligt).

24 V DC strömförsörjning

5 A, 120 W, 24 V DC.

•

Skyddad mot utgångsöverströmmar, överbe-

•

lastning, kortslutning och överhettning. För strömförsörjning av externa enheter som till

•

exempel givare, PLC I/O, kontaktorer, temperatursonder, indikeringslampor och/eller annan elektronisk maskinvara.

Diagnostiken innehåller en torr kontakt för DC-ok,

•

en grön lysdiod för DC-ok och en röd lysdiod som indikerar överbelastning.

Extern temperaturövervakning

Utformad för att övervaka temperaturer på

•

externa systemkomponenter, till exempel motorlindningar och/eller lager. Inkluderar åtta universalingångsmoduler och två dedikerade termistoringångsmoduler. Alla tio moduler är integrerade i frekvensomformarens krets för Safe Torque O, och kan övervakas med ett fältbussnätverk (kräver inköp av separat modul-/ busskoppling). Beställ ett safe torque o- bromstillval om du vill välja extern temperaturövervakning.

66 Danfoss A/S © 09/2014 Med ensamrätt. MG20N607

Systemintegrering

Design Guide

Seriell kommunikation

PROFIBUS DP V1 MCA 101

PROFIBUS DP V1 ger en bred kompabilitet, en

•

hög nivå av tillgänglighet och stöds av alla stora PLC-försäljare. Den är dessutom kompatibel med framtida versioner.

Snabb och eektiv kommunikation, tydlig instal-

•

lation, avancerad diagnostik samt parameterbestämning och autokongurering av processdata via GSD-l.

Cyklisk parameterbestämning med hjälp av

•

Probus DP V1, PROFIdrive eller Danfoss FC-prol state-maskin, Probus DP V1, masterklass 1 och 2 Beställningsnummer 130B1100 ej ytbehandlad – 130B1200 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985).

DeviceNet MCA 104

Den här kommunikationsmodellen erbjuder

•

nyckelkapaciteter där du eektivt kan avgöra vilken information som behövs och när den behövs.

ODVA:s stränga testpolicy säkerställer att

•

produkterna är kompatibla. Beställningsnummer 130B1102 ej ytbehandlad, 130B1202 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985).

PROFINET RT MCA 120

PROFINET-tillvalet erbjuder anslutning till PROFINETbaserade nätverk via PROFINET.protokollet. Tillvalet kan hantera en anslutning med ett faktiskt paketintervall ned till 1 ms i båda riktningarna.

Inbyggd webbserver för ärrdiagnostik och

•

avläsning av frekvensomformarens grundläggande parametrar.

Ett e-postmeddelande kan kongureras för att

•

skickas till en eller era mottagare i händelse av specika varningar eller larm, eller om dessa har

åtgärdats. TCP/IP för enkel åtkomst av frekvensomformarens

•

kongurationsdata från MCT 10kongurationsprogramvara.

Upp- och nedladdning av FTP-l (File Transfer

•

Protocol). Stöd för DCP (discovery and conguration

•

protocol).

EtherNet IP MCA 121

EtherNet blir den framtida standarden för kommunikation på fabriksgolvet. EtherNet-tillvalet är baserat på den senast tillgängliga tekniken för industriell användning och hanterar även de mest krävande behoven. EtherNet/IP utökar dagens kommersiella EtherNet till CIP™ (Common Industrial Protocol) – samma yttre protokoll och objektmodell som funktioner som:

nns i DeviceNet. MCA 121 har avancerade

Inbyggd växel med hög prestanda som gör att du

•

kan använda linjär topologi och eliminera behovet för externa växlar.

Avancerade växel- och diagnosfunktioner.

•

En inbyggd webbserver.

•

En e-postklient för servicemeddelanden.

•

Modbus TCP MCA 122

Modbus-tillvalet erbjuder anslutning till Modbus TCPbaserade nätverk, t.ex.Groupe Schneider PLC-system via Modbus TCP-protokollet. Tillvalet kan hantera en anslutning med ett faktiskt paketintervall ned till 5 ms i båda riktningarna.

Inbyggd webbserver för

•

avläsning av frekvensomformarens grundläggande parametrar.

Ett e-postmeddelande kan kongureras för att

•

skickas till en eller era mottagare i händelse av specika varningar eller larm, eller om dessa har

åtgärdats. 2 Ethernet-portar med inbyggd växel.

•

Upp- och nedladdning av FTP-l (File Transfer

•

Protocol) Konguration av protokollautomatisk IP-adress.

•

Fler tillval

Generellt I/O-kort MCB 101

I/O-tillvalet erbjuder ett utökat antal styringångar och utgångar.

Tre digitala ingångar, 0-24 V: Logisk 0 < 5 V;

•

Logisk 1 > 10 V Två analoga ingångar, 0–10 V: Upplösning, 10

•

bitar plus förtecken Två digitala utgångar, NPN/PNP-mottakt

•

En analog utgång, 0/4–20 mA

•

Fjäderspänd anslutning

•

Separata parameterinställningar. Beställnings-

•

nummer 130B1125 ej ytbehandlad – 130B1212 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985)

Relätillval MCB 105

Ger reläfunktioner med 3 extra reläutgångar.

Maximal plintbelastning: AC-1 resistiv belastning:

•

240 V AC 2 A AC-15 Induktiv belastning @cos ? 0,4: 240 V AC 0,2 A

•

DC-1 Resistiv belastning: 24 V DC 1 A DC-13

•

Induktiv belastning: @cos ? 0,4: 24 V DC 0,1 A

•

Minsta plintbelastning: DC 5 V: 10 mA

•

Maximal switchhastighet vid nominell belastning/

•

min. belastning: 6 min-1/20 s-1

ärrdiagnostik och

3 3

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Beställningsnummer 130B1110 ej ytbehandlad –

•

130B1210 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985)

Analogt I/O-tillval MCB 109

Den här analoga ingången/utgången är enkel att montera på frekvensomformaren för uppgradering till avancerad

prestanda och reglering med extra ingångar/utgångar. Detta alternativ uppgraderar även frekvensomformaren med reservbatteriförsörjning för dess inbyggda klocka. Detta ger en stabil användning av alla frekvensomformares klockfunktioner och tidsåtgärder.

Tre analoga ingångar, som alla kan kongureras

•

som både spännings- och temperaturingång. Anslutning av 0–10 V analoga signaler och

•

temperaturingångar PT1000 och NI1000. Tre analoga utgångar, som alla kan kongureras

•

som 0–10 V utgångar. Reservförsörjning av frekvensomformarens

•

standardklockfunktionen ingår. Reservbatteriet håller vanligtvis i 10 år, beroende på miljö. Beställningsnummer 130B1143 ej ytbehandlad – 130B1243 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985).

PTC-termistorkort MCB 112

Med ett MCB 112 PTC-termistorkort kan alla frekvensomformare från Danfoss med STO användas till att övervaka motorer i potentiellt explosiva atmosfärer. MCB 112 erbjuder överlägsen prestanda jämfört med inbyggd ETRfunktion och termistorplint.

Skyddar motorn från att överhettas.

•

ATEX-godkänd för användning med EX d- och EX

•

e-motorer. Använder Danfoss-frekvensomformarnas safe

•

torque o-funktion för att stoppa motorn i händelse av överhettning.

Certierad för användning för att skydda motorer

•

i zonerna 1, 2, 21 och 22. Certierad upp till SIL2.

•

Givaringångskort MCB 114

Alternativet skyddar motorn från att överhettas genom att övervaka lager och ledningstemperaturer i motorn. Gränsen, så väl som åtgärden, kan justeras och den enskilda givartemperaturen är synlig som en avläsning på displayen eller genom fältbussen.

Skyddar motorn från att överhettas.

•

Tre självdetekterande givaringångar för två eller

•

tre PT100/PT1000-ledningsgivare. En extra analog ingång, 4–20 mA.

•

Utökad kaskadregulator MCO 101

Enkel att montera och den uppgraderar den inbyggda kaskadregulatorn för att styra er pumpar och mer avancerad pumpreglering i master/slav-läge

Utökat reläkort MCB 113

Det utökade reläkortet MCB 113 lägger till ingångar/ utgångar till VLT® AQUA Drive för ökad exibilitet.

MCO 102 Avancerad kaskadregulator

Förlänger frekvensomformarens inbyggda standardkaskadregulators kapacitet.

24 V DC-försörjning, tillval MCB 107

Det här tillvalet används vid anslutning av en extern DCförsörjning för att hålla styrningen och installerade tillval aktiva vid strömavbrott.

Upp till sex pumpar i standardkaskadinställning

•

Upp till sex pumpar i master/slav-inställning

•

Tekniska specikationer: Se MCB 105-relätillval

•

Sju digital ingångar: 0–24 V

•

Två analoga utgångar: 0/4–20 mA

•

4 SPDT-reläer

•

Märkdata av belastningsreläer: 240 V AC/2 A

•

(Ohm) Uppfyller NAMUR:s rekommendationer

•

Galvanisk isolationkapacitet. Beställningsnummer

•

130B1164 ej ytbehandlad – 130B1264 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985)

Ger åtta extra reläer för inkoppling av ytterligare

•

motorer. Ger korrekt öde, tryck och nivåstyrning för

•

optimering av verkningsgraden på system som använder era pumpar eller äktar.

Master/slav-läget styr alla äktar/pumpar i samma

•

hastighet. Det reducerar potentiellt energiförbrukningen till mindre än hälften, jämfört med vad ventilspjäll eller traditionella av/på-cykler gör.

Växling av huvudpump garanterar att era

•

pumpar och äktar används lika mycket.

Inspänningsomfång: 24 V DC +/- 15 % (max. 37 V

•

i 10 s). Maximal inström: 2,2 A.

•

Maximal kabellängd: 75 m.

•

Kapacitanslast på ingång: < 10 uF.

•

Startfördröjning: < 0,6 s.

•

Enkelt att installera i frekvensomformare i

•

bentliga maskiner. Håller styrkortet och tillvalen aktiva vid

•

strömavbrott. Håller fältbussen aktiv vid strömavbrott. Beställ-

•

ningsnummer 130B1108 ej ytbehandlad – 130B1208 ytbehandlad (klass G3/ISA S71.04-1985).

Systemintegrering

Design Guide

3.7.1 Kommunikationstillval

VLT® PROFIBUS DP V1 MCA 101

•

VLT® DeviceNet MCA 104

•

VLT® PROFINET MCA 120

•

VLT® EtherNet/IP MCA 121

•

VLT® Modbus TCP MCA 122

•

Mer information

nns i kapitel 7 Specikationer.

3.7.2 Tillval för ingångar/utgångar, återkoppling och säkerhet

VLT® Generellt I/O-kort, modul MCB 101

•

VLT® Reläkort MCB 105

•

VLT® PTC-termistorkort MCB 112

•

VLT® Utökat reläkort MCB 113

•

VLT® Givaringångstillval MCB 114

•

Mer information

Kaskadregleringstillval

3.7.3

nns i kapitel 7 Specikationer.

Med MCO 101 kan totalt fem reläer användas för kaskadreglering. MCO 102 möjliggör reglering av totalt åtta pumpar. Tillvalen kan alternera huvudpumpen med två reläer per pump.

OBS!

Om MCO 102 installeras kan relätillvalet MCB 105 utöka antalet reläer till 13.

Användning

Kaskadreglering är ett gemensamt styrsystem som används för att reglera parallella pumpar eller eektivt sätt.

Med kaskadregulatortillvalet är det möjligt att reglera era pumpar som är kongurerade parallellt genom att:

Automatiskt slå på och av enskilda pumpar.

•

Reglera pumparnas varvtal.

•

När en kaskadregulatorn används slås de enskilda pumparna automatiskt på (inkoppling) och av (urkoppling) allt eftersom systemet behöver mer eller mindre eekt för öde eller tryck. Varvtalen på pumparna som är anslutna

till VLT® AQUA Drive regleras också för att ge en kontinuerlig

systemeekt.

äktar på ett energi-

3 3

Kaskadregulatortillvalen utökar antalet tillgängliga reläer. Så snart ett av tillvalen har installerats nns de nödvändiga parametrarna som stöder kaskadregulatorns funktioner tillgängliga via manöverpanelen.

MCO 101 och 102 är tillval som utökar antalet pumpar som stöds och antalet funktionaliteter i den inbyggda kaskadre-

gulatorn i VLT® AQUA Drive.

Följande kaskadregulatortillval nns tillgängliga för VLT AQUA Drive:

Inbyggd grundläggande kaskadregulator

•

(standardkaskadregulator) MCO 101 (utökad kaskadregulator)

•

MCO 102 (avancerad kaskadregulator)

•

Mer information nns i kapitel 7 Specikationer.

Den utökad kaskadregulatorn kan användas i två olika lägen:

Med de utökade funktionerna som styrs av

•

parametergrupp 27-** Kaskadregulatortillval. Utöka antalet tillgängliga reläer för den

•

grundläggande kaskadregulatorn genom parametergrupp 25-**. Kaskadregulator.

Avsedd användning

Kaskadregulatortillvalen är utformade för pumptillämpningar, men de kan användas i alla tillämpningar som kräver att era motorer kongureras parallellt.

Driftsprincip

Kaskadregulatorns programvara körs från en frekvensomformare med kaskadregulatortillvalet. Den styr ett antal pumpar, som alla styrs av en frekvensomformare eller är anslutna till en kontaktor eller mjukstartare

Andra frekvensomformare i systemet (slavfrekvensformare) behöver inte ha något tillvalskort för kaskadregulator. De styrs utan återkoppling och får sin varvtalsreferens från masterfrekvensomformaren. Pumpar som är anslutna till slavfrekvensomformare refereras till som pumpar med variabelt varvtal.

Pumpar som är anslutna till nätet via en kontaktor eller mjukstartare refereras till som pumpar med fast varvtal.

Varje pump, med fast eller variabelt varvtal, styrs av ett relä i masterfrekvensomformaren.

Kaskadregulatortillvalen kan styra en blandning av pumpar med fast och variabelt varvtal.

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Inbyggd

MCO 101

MCO 102

Bild 3.27 Tillämpningsöversikt

Inbyggd

MCO 101

MCO 102

1 VSP + 2 FSP parametergrupp 25-** Kaskadregulator 1 VSP + 5 FSP parametergrupp 25-** Kaskadregulator 1 VSP + 8 FSP parametergrupp 25-** Kaskadregulator

1 till 6 VSP + 1 till 5 FSP (max. sex pumpar) parametergrupp 27-** Kaskadregulatortillval 1 till 8 VSP + 1 till 7 FSP (åtta pumpar) parametergrupp 27-** Kaskadregulatortillval

Inbyggd

MCO 101

MCO 102

Bild 3.29 Tillämpningsöversikt

6 VSP parametergrupp 27-** Kaskadregulatortillval 8 VSP parametergrupp 27-** Kaskadregulatortillval

VSP = Pump med variabelt varvtal (direktansluten till frekvensomformaren) FSP = Pump med fast varvtal (motorn kan vara ansluten via kontaktor, mjukstartare eller stjärn-/deltastartare)

Bromsmotstånd

3.7.4

I tillämpningar där motorn används som broms alstras energi i motorn som leds tillbaka till frekvensomformaren. Om energin inte kan transporteras tillbaka till motorn, kommer spänningen att öka i frekvensomformarens likströmsled. I tillämpningar med frekvent bromsning och/ eller höga tröghetsbelastningar kan denna ökning leda till en överspänningstripp i frekvensomformaren och slutligen till avstängning. Bromsmotstånd används för att avsätta överskottsenergin från regenerativ bromsning. Motståndet

väljs med avseende på dess ohmska värde, eektavgiv- ningshastighet och fysiska storlek. Danfoss erbjuder ett brett sortiment av olika motstånd som är speciellt framtagna för Danfoss-frekvensomformare. Mer information om dimensionering av bromsmotstånd nns i kapitel 3.4.12 Bromsmotståndsberäkning. Beställningsnummer nns i kapitel 6.2 Tillval, tillbehör och reservdelar.

Bild 3.28 Tillämpningsöversikt

PE U V W

130BD839.10

Systemintegrering

Design Guide

3.7.5 Sinuslter

När en motor styrs av en frekvensomformare hörs resonansljud från motorn. Ljudet, som orsakas av motorns konstruktion, uppstår varje gång en växelriktaromkopplare i frekvensomformaren aktiveras. Resonansljudets frekvens motsvarar därför frekvensomformarens switchfrekvens.

Danfosserbjuder ett sinuslter som dämpar det akustiska motorljudet.

Filtret minskar spänningens uppramptid, toppspänningen U

och strömrippeln ?I till motorn, vilket innebär att

PEAK

strömmen och spänningen nästan blir sinusformade. Detta medför att det akustiska motorljudet dämpas till ett minimum.

Strömrippeln i Problemet kan lösas genom att ltret byggs in i ett apparatskåp eller liknande.

3.7.6

sinusltrets spolar skapar också ett ljud.

dU/dt-lter

Kabellängd [m] A och B C D

50 2 4 2 2 4 100 4 4 2 4 4 150 4 6 4 4 4 300 4 6 4 4 6

Tabell 3.19 Antal kärnor

1) Stapla ytterligare HF-CM-kärnor om längre kablar krävs.

Montera HF-CM-kärnorna genom att föra de tre motorfaskablarna (U, V och W) genom varje kärna, som visas i Bild 3.30.

Kapslingsstorlek

T2/T4 T7 T2/T4 T7 T7

3 3

Danfoss erbjuder dU/dt-lter, som är dierential modeoch lågpasslter. De minskar motorplintens fas-till-fastoppspänning och minskar stigtiden till en nivå som sänker belastningen på motorlindningarnas isolering. Detta problem uppstår framförallt med korta motorkablar.

Jämfört med dU/dt-lter en gränsfrekvens över switchfrekvensen.

3.7.7

Högfrekventa common mode-kärnor (HF-CM-kärnor) reducerar de elektromagnetiska störningarna och förhindrar skador på lager på grund av elektrisk urladdning. De är särskilda magnetkärnor av nanokristallin, som har en överlägsen ltreringsförmåga jämfört med vanliga ferritkärnor. HF-CM-kärnorna fungerar som en common mode-spole mellan fas och jord.

Installerade runt de tre motorfaserna (U, V och W) kan common mode-lter reducera högfrekventa commonmode-strömmar. Som ett resultat av det reduceras de högfrekventa elektromagnetiska störningarna från motorkabeln.

Antalet kärnor som krävs beror på motorkabelns längd och frekvensomformarens spänning. Varje sats består av två kärnor. Mer information om hur du avgör antalet kärnor

nns i Tabell 3.19.

sinuslter (se kapitel 3.7.5 Sinuslter) har

Common mode-lter

Bild 3.30 HF-CM-kärna med motorfaserna

Övertonslter

3.7.8

Danfoss AHF 005 och AHF 010 är avancerade övertonslter och ska inte förväxlas med traditionella övertonslter. Danfoss övertonslter är speciellt utformade för att passa frekvensomformare från Danfoss.

Genom att ansluta Danfoss övertonslter AHF 005 eller AHF 010 framför en frekvensomformare från Danfoss reduceras den totala distortionen från övertonsströmmen som genereras tillbaka till nätet till 5 % respektive 10 %.

3.7.9

IP21/NEMA typ 1-kapslingssats

IP20/IP4X top/NEMA TYPE 1 är ett kapslingstillval för IP20kompaktenheter. Om kapslingssatsen används uppgraderas en IP20-enhet så att den uppfyller kraven för kapsling IP21/4X top/TYPE 1.

IP4X-toppkåpa kan användas för alla IP20 FC 202-varianter av standardtyp.

130BT323.10

130BT324.10

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bild 3.31 Kapslingsstorlek A2

Toppkåpa

A B Kant C Basdetalj D Bashölje E Skruvar

Bild 3.32 Kapslingsstorlek A3

Placera toppkåpan så som visas. Om tillval A eller B används måste kantdetaljen sättas dit så att den täcker toppingången. Placera basdel C på frekvensomformarens undersida och använd klämmorna från tillbehörspåsen för att sätta fast kablarna korrekt.

Hål för kabelförskruvning:

Storlek A2: 2 x M25 och 3 x M32

•

Storlek A3: 3 x M25 och 3 x M32

•

130BT620.12

130BT621.12

Systemintegrering

Design Guide

Kapslingstyp

Höjd A

[mm]

Bredd B

[mm]

A2 372 90 205 A3 372 130 205 B3 475 165 249 B4 670 255 246 C3 755 329 337 C4 950 391 337

Tabell 3.20 Mått

1) Om tillval A/B används ökar djupet (mer information

kapitel 7.8 Märkeekter, vikt och mått)

Djup C

[mm]

nns i

3 3

Bild 3.34 Kapslingsstorlek B4, C3 och C4

Toppkåpa

A B Kant

Bild 3.33 Kapslingsstorlek B3

C Basdetalj D Bashölje E Skruvar F Fläktkåpa G Övre klämma

Tabell 3.21 Teckenförklaring till Bild 3.33 och Bild 3.34

130BA138.10

130BA200.10

Systemintegrering

Om tillvalsmodul A och/eller B används måste kantdetaljen (B) sättas dit så att den täcker toppkåpan (A).

VLT® AQUA Drive FC 202

OBS!

Installation sida-vid-sida är inte möjlig om IP21/IP4X/

TYPE 1 Kapslingssats används

3.7.10 Fjärrmonteringssats för LCP

LCP:n kan yttas till den främre delen av ett kapsling med hjälp av ärrmonteringssatsen. Monteringsskruvarna måste dras åt med ett moment på max. 1 Nm.

LCP-kapslingen är IP66-klassicerad.

Kapsling IP66-front

Max. kabellängd mellan LCP och enhet 3 m Kommunikationsstandard RS485

Tabell 3.22 Tekniska data

Bild 3.35 LCP-sats med grask LCP, fästdon, 3 m kabel och packning Beställningsnummer 130B1113

Bild 3.36 LCP-sats med numerisk LCP, fästdon och packning Beställningsnummer 130B1114

Bild 3.37 LCP-satsens mått

130BA844.10

130BA845.10

Systemintegrering Design Guide

3.7.11 Monteringsfäste för kapslingstyp A5,

B1, B2, C1 och C2

Bild 3.38 Undre fästet

3.8

Seriegränssnitt RS485

3.8.1 Översikt

RS485 är ett bussgränssnitt med två ledningar som är kompatibelt med en nätverkstopologi med multidropp, dvs. där noder kan anslutas som bussar, eller via droppkablar från en gemensam förbindelseledning. Totalt kan 32 noder anslutas till ett nätverkssegment. Förstärkare delar nätverkssegmenten, se Bild 3.40.

OBS!

Varje förstärkare fungerar som en nod i det segment där den är installerad. Varje nod som är ansluten inom ett visst nätverk måste också ha en unik nodadress, inom alla segment.

Avsluta alla segment i båda ändar, antingen med frekvensomformarnas termineringsbrytare (S801) eller med ett obalanserat nät med slutmotstånd. Använd alltid skärmade tvinnade parkablar (STP) vid busskabeldragning, och följ god installationspraxis.

Det är viktigt att skärmens jordanslutning har låg impedans vid varje nod, även vid höga frekvenser. Anslut därför en stor yta av skärmningen till jord, exempelvis med en kabelklämma eller en ledande kabelförskruvning. Det kan vara nödvändigt att använda potentialutjämnande kablar för att behålla samma jordningspotential i hela nätverket, speciellt i installationer med långa kablar. Undvik felmatchande impedans genom att alltid använda samma kabeltyp i hela nätverket. Använd alltid en skärmad motorkabel mellan motorn och frekvensomformaren.

3 3

nummer

Bild 3.39 Övre fästet

Måtten nns angivna i Tabell 3.23.

Kapslingsstorlek

A5 55/66 480 495 130B1080 B1 21/55/66 535 550 130B1081 B2 21/55/66 705 720 130B1082 B3 21/55/66 730 745 130B1083 B4 21/55/66 820 835 130B1084

Tabell 3.23 Information om monteringsfästen

IP A [mm] B [mm] Beställnings-

Kabel Skärmade tvinnade parkablar (STP)

Impedans [O]

Kabellängd [m]

Tabell 3.24

120 Max. 1 200 (inklusive droppledningar)

Max. 500 station till station

Kabelspecikationer

+24 V

D IN

COM

D IN

+10

A IN

COM

A OUT

COM

R1R2

61 68 69

RS-485

130BB685.10

130BA060.11

68 69 68 69 68 69

RS 485

RS 232 USB

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bild 3.40 RS485-bussgränssnitt

Parametrar

Nätverksanslutning

3.8.2

Funktion Inställning

Parameter 8-30 Protokoll FC* Parameter 8-31

1* Adress Parameter 8-32

9600*

En eller era frekvensomformare kan anslutas till en styrning (eller master) genom standardgränssnittet RS485. Plint 68 är ansluten till P-signalen (TX+, RX+), medan plint 69 är ansluten till N-signalen (TX-, RX-). Ritningar nns i kapitel 3.5.1 Kopplingsschema.

Baudhastighet * = Standardvärde

Anteckningar/kommentarer:

Välj protokoll, adress och baudhastighet i de ovan nämnda parametrarna. D IN 37 är ett tillval.

Om era frekvensomformare ska anslutas till samma master måste dessa parallellkopplas.

Bild 3.41 Parallellkopplingar

Undvik spänningsutjämningsströmmar i skärmen genom att dra ledningarna så som visas i Bild 3.20.

Tabell 3.25 RS485-nätverksanslutning

130BB021.10

12 13 18 19 27 29 32

33 20 37

Remove jumper to enable Safe Stop

61 68 69 39 42 50 53 54 55

Fieldbus cable

Min. 200 mm

90° crossing

Brake resistor

130BD507.11

Systemintegrering

Bild 3.42 Plintar på styrkort

Design Guide

3 3

RS485-bussavslutning

3.8.3

Avsluta RS485-bussen med ett motståndsnät i båda ändarna. För detta ändamål sätter du brytaren S801 på styrkortet i läget PÅ.

Ange kommunikationsprotokoll till parameter 8-30 Protokoll.

EMC-säkerhetsåtgärder

3.8.4

Följande EMC-säkerhetsåtgärder rekommenderas för att RS485-nätverket ska kunna fungera störningsfritt.

Följ gällande nationella och lokala regelverk, till exempel avseende skyddande jordanslutning. Genom att hålla RS485-kommunikationskabeln borta från motor- och bromsmotståndskablage undviker du koppling av högfrekventa störningar mellan kablarna. Normalt är ett avstånd på 200 mm tillräckligt, men största möjliga avstånd mellan kablarna rekommenderas, särskilt om de löper parallellt över en längre sträcka. När det är oundvikligt att kablarna korsar varandra måste RS485kabeln korsa motor- och bromsmotståndskablarna i 90° vinkel.

Bild 3.43 Kabeldragning

Översikt över FC-protokollet

3.8.5

FC-protokollet, som även kallas FC-bussen eller standardbussen, är standardfältbussen från Danfoss. Protokollet denierar en åtkomstteknik enligt master/slav-principen för kommunikation via en seriell buss. Det går att ansluta en master och maximalt 126 slavar till bussen. De enskilda slavarna väljs ut av mastern via ett adresstecken i telegrammet. En slav kan aldrig sända ut data om den inte blir ombedd att göra det, och det är inte möjligt med ett direkt utbyte av meddelanden mellan de enskilda slavarna. Kommunikationen sker i halv duplexläge. Masterfunktionen kan inte överföras till en annan nod (system med en master).

Det fysiska lagret utgörs av RS485, och därmed används RS485-porten som nns inbyggd i frekvensomformaren. FC-protokollet stöder era telegramformat:

Ett kort format om 8 byte för processdata.

•

Ett långt format om 16 byte som även omfattar

•

en parameterkanal. Ett format som används för texter.

•

STX LGE ADR D ATA BCC

195NA099.10

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.6 Nätverkskonguration

Ange följande parametrar för att aktivera FC-protokollet för frekvensomformaren:

Parameternummer Inställning

Parameter 8-30 Protokoll FC Parameter 8-31 Adress 1–126 Parameter 8-32 FC-port, baudhast. Parameter 8-33 Paritet/ stoppbitar

Tabell 3.26 FC-protokollparametrar

Grundstruktur för meddelanden inom

3.8.7

2400–115200

Jämn paritet, 1 stoppbit (standard)

FC-protokollet

3.8.7.1 Innehållet i ett tecken (byte)

Varje tecken som överförs börjar med en startbit. Därefter överförs 8 databitar, vilket motsvarar en byte. Varje tecken kontrolleras med hjälp av en paritetsbit. Denna bit anges till 1 när den når paritet. Paritet innebär att det nns ett jämnt antal binära 1:or i gruppen med 8 databitar och hela paritetsbiten. Varje tecken avslutas med en stoppbit, och består således av totalt 11 bitar.

Bild 3.44 Innehållet i ett tecken

3.8.7.3 Telegramlängd (LGE)

Med telegramlängd menas antalet databyte plus adressbyten ADR och datakontrollbyten BCC.

4 databyte LGE = 4 + 1 + 1 = 6 byte 12 databyte LGE = 12 + 1 + 1 = 14 byte Telegram som innehåller text

Tabell 3.27 Längden på telegram

1) 10 anger de fasta tecknen, medan n är variabel (beroende på textens längd).

3.8.7.4

Två adressformat används. Frekvensomformarens adressområde är antingen 1–31 eller 1–126.

Slaven sänder tillbaka adressbyten oförändrad i svarstelegrammet till mastern.

Frekvensomformarens adress (ADR)

Adressformat 1–31

•

Bit 7 = 0 (adressformat 1–31 aktivt).

Bit 6 används inte.

Bit 5 = 1: Broadcast, adressbit (0–4)

används inte. Bit 5 = 0: Ingen broadcast.

Bit 0–4 = frekvensomformaradress 1–31.

Adressformat 1–126

•

Bit 7 = 1 (adressformat 1–126 aktivt).

Bit 0–6 = rekvensomformaradress 1–126.

Bit 0–6 = 0 Broadcast.

101)+n byte

3.8.7.2 Telegramstruktur

Alla telegram har följande struktur:

Starttecken (STX) = 02 hex

•

En byte som anger telegramlängden (LGE).

•

En byte betecknar frekvensomformarens adress

•

(ADR).

Därefter följer ett antal databyte (varierar beroende på telegramtyp).

Telegrammet slutar med en datakontrollbyte (BCC).

Bild 3.45 Telegramstruktur

3.8.7.5

Kontrollsumman beräknas med en XOR-funktion. Innan första byten i telegrammet tas emot är den beräknade checksumman lika med 0.

Datakontrollbyte (BCC)

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC

130BA269.10

PKE IND

130BA270.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCCCh1 Ch2 Chn

Systemintegrering Design Guide

3.8.7.6 Datafältet

Databyteblockens uppbyggnad beror på telegramtypen. Det nns tre telegramtyper. De gäller för både styrtelegram (master ? slav) och svarstelegram (slav ? master).

De tre telegramtyperna är:

Processblock (PCD)

PCD består av ett datablock på 4 byte (2 ord) och omfattar:

Styrord och referensvärde (från master till slav).

•

Statusord och aktuell utfrekvens (från slav till master).

•

Bild 3.46 Processblock

Parameterblock

Parameterblocket används för överföring av parametrar mellan master och slav. Ett datablock är uppbyggt av 12 byte (6 ord) och innehåller även processblocket.

3 3

Bild 3.47 Parameterblock

Textblock

Textblocket används för att läsa eller skriva text via datablocket.

Bild 3.48 Textblock

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.7.7 PKE-fältet

PKE-fältet innehåller två delfält:

Parameterkommando och svars-AK.

•

Parameternummer PNU.

•

PWE låg

(hex)

11 Dataändring i den angivna parametern är inte

82 Den angivna parametern kan inte nås via bussen. 83 Det går inte att ändra data eftersom fabriksin-

Tabell 3.30 Felrapport för parametervärde

3.8.7.8

Bild 3.49 PKE-fält

Bitarna med nummer 0–11 överför parameternummer. Den aktuella parameterns funktion framgår av parameterbeskrivningen i Programmeringshandboken.

Felrapport

0 Det använda parameternumret nns inte. 1 Det går inte att skriva i den angivna parametern. 2 Datavärdet överstiger parameterns gränser. 3 Det använda underindexet nns inte. 4 Parametern är inte av matristyp. 5 Datatypen passar inte den angivna parametern.

möjlig i frekvensomformarens aktuella läge. Vissa parametrar kan bara ändras när motorn är avstängd.

ställning har valts

Parameternummer (PNU)

Bit nummer 12–15 överför parameterkommandon från master till slav och skickar tillbaka slavens bearbetade svar till mastern.

Bit nummer Parameterkommando

15 14 13 12 0 0 0 0 Inget kommando 0 0 0 1 Läs parametervärde 0 0 1 0 Skriv parametervärde i RAM (ord) 0 0 1 1 Skriv parametervärde i RAM (dubbelord) 1 1 0 1 Skriv parametervärde i RAM och EEPROM

(dubbelord)

1 1 1 0 Skriv parametervärde i RAM och EEPROM

(ord)

1 1 1 1 Läs/skriv text

Tabell 3.28 Parameterkommandon master ? slav

Bit nummer Svar

15 14 13 12 0 0 0 0 Inget svar 0 0 0 1 Parametervärde överfört (ord) 0 0 1 0 Parametervärde överfört (dubbelord) 0 1 1 1 Kommando kan inte utföras 1 1 1 1 text överförd

Tabell 3.29 Svar slav ? master

Om kommandot inte kan utföras sänder slaven svaret:

0111 Kommandot kan inte utföras

- och skickar följande felrapport (se Tabell 3.30) i parametervärdet (PWE):

3.8.7.9

Index används tillsammans med parameternumret för läs-/ skrivåtkomst till indexerade parametrar, t.ex. parameter 15-30 Larmlogg: Felkod. Indexet består av 2 byte, ett lågt och ett högt byte.

Endast den låga byten används som index.

3.8.7.10

Parametervärdeblocket består av 2 ord (4 byte) och värdet beror på det givna kommandot (AK). Mastern frågar efter ett parametervärde om PWE-blocket inte innehåller något värde. Om du vill ändra ett parametervärde (write) skriver du det nya värdet i PWE-blocket och skickar det från mastern till slaven.

När en slav svarar på en parameterförfrågan (läskommando) överförs det aktuella parametervärdet i PWE-blocket och sänds tillbaka till mastern. Om en parameter inte innehåller något numeriskt värde, utan era olika dataalternativ, t.ex. parameter 0-01 Språk där [0] är engelska och [4] är danska, väljer du önskat datavärde genom att skriva in värdet i PWE-blocket. Det går endast att läsa av parametrar som innehåller datatyp 9 (textsträng) med seriell kommunikation.

Parameter 15-40 FC-typ till parameter 15-53 Serienummer för nätkort är av datatyp 9.

Det går t.ex. att läsa av enhetsstorleken och nätspänningsområdet i parameter 15-40 FC-typ. När en textsträng överförs (läses) är telegramlängden variabel och texterna är olika långa. Telegramlängden anges med telegrammets

Index (IND)

Parametervärde (PWE)

E19E H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA092.10

119E H

PKE

IND

PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA093.10

Systemintegrering

Design Guide

andra byte, LGE. Vid textöverföring anger indextecknet om det är ett läs- eller skrivkommando.

Om du vill läsa av en text via PWE-blocket anger du parameterkommandot (AK) till F-hex. Indextecknets höga byte måste vara 4.

Vissa parametrar innehåller text som går att skriva till via den seriella bussen. Om du vill skriva en text via PWEblocket anger du parameterkommandot (AK) till F-hex. Indextecknets höga byte måste vara 5.

Bild 3.50 Text via PWE-block

3.8.7.11 Datatyper som stöds

Osignerad betyder att det inte nns något förtecken i telegrammet.

Datatyper Beskrivning

3 Heltal, 16 bitar 4 Heltal, 32 bitar 5 Osignerat 8 6 Osignerat, 16 bitar 7 Osignerat 32 9 Textsträng 10 Bytesträng 13 Tidsskillnad 33 Reserverat 35 Bitsekvens

Tabell 3.31 Datatyper som stöds

3.8.7.13

Processord (PCD)

Blocket med processord är indelat i två block på 16 bitar vardera, som alltid kommer i den angivna ordningsföljden.

PCD 1 PCD 2

Styrtelegram (master ? styrord slav) Styrtelegram (slav ? master) statusord

Tabell 3.32 Processord (PCD)

Referensvärde Aktuell utfrekvens

3.8.8 FC-protokollexempel

3.8.8.1 Skriva ett parametervärde

Ändra parameter 4-14 Motorvarvtal, övre gräns [Hz] till 100 Hz. Skriv data till EEPROM.

PKE = E19E hex – Skriv enskilt nummer i parameter 4-14 Motorvarvtal, övre gräns [Hz]. IND = 0000 hex PWEHIGH = 0000 hex PWELOW = 03E8 Hex – Datavärde 1 000 motsvarar 100 Hz, se kapitel 3.8.7.12 Konvertering.

Telegrammet ser ut så här:

Bild 3.51 Skriv data till EEPROM

OBS!

Parameter 4-14 Motorvarvtal, övre gräns [Hz] är ett enda

ord, och parameterkommandot för skrivning till EEPROM är E. Parameternummer 4–14 är 19E hexadecimalt.

3 3

3.8.7.12

I avsnittet ned fabriksinställningar nns de olika attributen för varje parameter sammanställda. Parametervärden överförs endast som heltal. Därför används konverteringsfaktorer för att överföra decimaler.

Parameter 4-12 Motorvarvtal, nedre gräns [Hz] har konverteringsfaktorn 0,1. Om du vill ställa in minimifrekvensen till 10 Hz måste värdet 100 överföras. En konverteringsfaktor på 0,1 betyder att det överförda värdet multipliceras med 0,1. Värdet 100 läses därför som 10,0.

Examples: 0 s ? konverteringsindex 0 0,00 s ? konverteringsindex -2 0 ms ? konverteringsindex -3 0,00 ms ? konverteringsindex -5

Konvertering

Svaret från slaven till mastern blir:

Bild 3.52 Svar från slav

3.8.8.2 Läsa ett parametervärde

Läs värdet i parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid. PKE = 1155 hex – Läs parametervärdet i

parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid. IND = 0000 hex PWEHIGH = 0000 hex PWELOW = 0000 hex

1155 H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 0000 H

130BA094.10

Systemintegrering

Bild 3.53 Parametervärde

Om värdet i parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid är 10 sekunder blir svaret från slaven till mastern

Bild 3.54 Svar från slav

3E8 hex motsvarar till 1000 decimalt. Konverteringsindex för parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid är -2, dvs. 0,01.

parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid är av typen Osignerad

32.

Modbus RTU-protokoll

3.8.9

3.8.9.1 Antaganden

Danfoss förutsätter att det installerade styrsystemet stöder gränssnitten i detta dokument, och att alla krav och begränsningar som anges för regulatorn och frekvensomformaren efterföljs noga.

Den inbyggda Modbus RTU (Remote Terminal Unit) är utformad för att kommunicera med alla regulatorer som stöder de gränssnitt som nns denierade i detta dokument. Läsaren förutsätts ha goda kunskaper om regulatorns möjligheter och begränsningar.

3.8.9.2

Modbus RTU-översikten beskriver, oberoende av fysisk nätverkskommunikationstyp, den process en regulator använder för att begära åtkomst till en annan enhet. Processen omfattar hur Modbus RTU reagerar på förfrågningar från en annan enhet, samt hur fel identieras och rapporteras. Här denieras även ett gemensamt format för meddelandefältens layout och innehåll. Vid kommunikation via ett Modbus RTU-nätverk gör protokollet följande:

Översikt över Modbus RTU

Bestämmer hur varje regulator får reda på sin

•

adress. Känner igen ett meddelande som är adresserat till

•

den. Avgör vilka åtgärder som ska vidtas.

•

Utvinner alla data eller all annan information som

•

nns i meddelandet.

VLT® AQUA Drive FC 202

Om ett svar krävs kommer regulatorn att utforma ett svarsmeddelande och skicka iväg det. Regulatorer kommunicerar enligt en master/slav-princip där endast mastern kan initiera transaktioner (som kallas förfrågningar). Slavarna svarar genom att skicka efterfrågade data till mastern, eller genom att vidta den åtgärd som efterfrågades. Mastern kan kommunicera med enskilda slavar, eller initiera ett broadcastmeddelande till samtliga slavar. Slavar returnerar ett svar på förfrågningar som är riktade till just dem. Inga svar skickas vid broadcastförfrågningar från mastern. Modbus RTU-protokollet anger formatet för masterns förfrågan genom att ge:

Slavens svarsmeddelande utformas också enligt Modbusprotokollet. Det innehåller fält som bekräftar vidtagen åtgärd, eventuella data som ska returneras och ett felkontrollfält. Om det uppstår ett fel när meddelandet tas emot, eller om slaven inte kan utföra den efterfrågade åtgärden, kommer slaven att skapa ett felmeddelande och skicka detta som svar, eller också inträar en timeout.

3.8.9.3

Frekvensomformaren kommunicerar i Modbus RTUformatet via det inbyggda RS485-gränssnittet. Modbus RTU ger tillgång till funktionerna för styrord och bussreferens i frekvensomformaren.

Styrordet gör att Modbus-mastern kan styra era viktiga funktioner i frekvensomformaren:

Bussreferensen används vanligen för varvtalsreglering. Det går även att nå parametrarna, läsa av deras värden och, där så är tillåtet, ange värden för dem. Detta erbjuder en mängd styrmöjligheter, inklusive att styra börvärdet för frekvensomformaren när dess interna PI-regulator används.

Enhetens (eller broadcastens) adress.

•

En funktionskod som denierar den begärda

•

åtgärden. Data som ska skickas.

•

Ett felkontrollfält.

•

Frekvensomformare med Modbus RTU

Start

•

Stoppa frekvensomformaren på era sätt:

•

Utrullningsstopp

Snabbstopp

DC-bromsstopp

Normalt (ramp) stopp

Återställning efter tripp på grund av fel

•

Körning med varierande förinställda varvtal

•

Körning bakåt

•

Ändra aktiv meny

•

Styra frekvensomformarens inbyggda relä

•

Systemintegrering

Design Guide

3.8.9.4 Nätverkskonguration

Du aktiverar Modbus RTU på frekvensomformaren genom att ange följande parametrar:

Parameter Inställning

Parameter 8-30 Protokoll Modbus RTU Parameter 8-31 Adress 1-247 Parameter 8-32 Baudhastighet Parameter 8-33 Paritet/ stoppbitar

Tabell 3.33 Modbus RTU-parametrar

3.8.10

Grundstruktur för Modbus RTU-

2400-115200

Jämn paritet, 1 stoppbit (standard)

meddelanden

3.8.10.1 Frekvensomformare med Modbus RTU

Regulatorerna är kongurerade för att kommunicera i Modbus-nätverket i RTU-läge, där varje byte i ett meddelande innehåller två 4-bitars hexadecimala tecken. Formatet för varje byte visas i Tabell 3.34.

Startb it

Tabell 3.34 Format för varje byte

Kodningssystem

Bitar per byte 1 startbit.

Felkontrollfält Cyklisk redundanskontroll (CRC).

Databyte Stopp/

8-bitars binärt, hexadecimalt 0-9, A-F. Två hexadecimala tecken i varje 8-bitarsfält i meddelandet.

8 databitar, där den minst signikanta biten sänds först; 1 bit för jämn/udda paritet; ingen bit då paritet saknas. 1 stoppbit om paritet används; 2 bitar om paritet saknas.

Stopp

paritet

3.8.10.2 Meddelandestruktur för Modbus RTU

avkodar alla frekvensomformare och enheter detta för att avgöra om de är mottagare. Modbus RTU-meddelanden som har adressaten angiven till noll är broadcastmeddelanden. Det går inte att besvara broadcastmeddelanden. En typisk meddelanderam visas i Tabell 3.35.

Start Adress Funktion Data CRC-

kontroll

T1-T2-T3-T48 bitar 8 bitar N x 8

bitar

Tabell 3.35 Typisk meddelandestruktur för Modbus RTU

16 bitar T1-T2-T3-

Slut

3.8.10.3 Start-/stoppfält

Meddelanden inleds med en tyst period på minst 3,5 teckenintervall. Den genomförs i form av ett multipelt teckenintervall vid vald nätverksbaudhastighet (visas som start T1-T2-T3-T4). Det första fältet som överförs är enhetsadressen. Efter det sist överförda tecknet följer en liknande period på minst 3,5 teckenintervall som indikerar meddelandets slut. Ett nytt meddelande kan börja efter denna period. Hela meddelandet måste sändas som en kontinuerlig ström. Om en tyst period på mer än 1,5 teckenintervall uppstår innan hela meddelandet slutförts kommer mottagande enhet att radera hela det ofullständiga meddelandet och förutsätta att nästa byte är adressfältet i ett nytt meddelande. Om ett nytt meddelande börjar innan 3,5 teckenintervall efter föregående meddelande, kommer mottagande enhet att identiera det som en fortsättning av föregående meddelande. Detta ger upphov till en timeout (ingen reaktion från slaven) eftersom värdet i det sista CRC-fältet inte är giltigt för de kombinerade meddelandena.

3.8.10.4

Adressfältet i en meddelandemall består av 8 bitar. Giltiga adresser till slavenheter nns inom intervallet 0–247 decimaler. De enskilda slavenheterna tilldelas adresser inom intervallet 1–247 (0 är reserverat för broadcastläget, som alla slavar känner igen). En master kommunicerar med en slav genom att ange slavens adress i meddelandets adressfält. När slaven skickar sitt svar placerar den sin egen adress i detta adressfält för att låta mastern veta vilken slav som svarar.

Adressfält

3 3

Den sändande enheten infogar ett Modbus RTUmeddelande i en mall med känd start- och slutpunkt. Detta gör att de mottagande enheterna kan börja där meddelandet startar, läsa adressdelen, avgöra vilken enhet som är mottagare (eller alla enheter om det är ett broadcastmeddelande) och avgöra när meddelandet är slut. Partiella meddelanden identieras och fel anges som resultat. Tecknen som ska överföras måste anges i hexadecimalt format, 00 till FF, för varje fält. Frekvensomformaren övervakar hela tiden nätverksbussen, även under tysta intervall. När det första fältet (adressfältet) tas emot

3.8.10.5

Funktionsfältet i ett meddelande består av 8 bitar. Giltiga koder nns i intervallet 1–FF. Funktionsfält används för att skicka meddelanden mellan master och slav. När ett meddelande skickas från en master till en slavenhet är det funktionskodfältet som informerar slaven om vilken åtgärd som ska utföras. När slaven svarar mastern används funktionskodfältet för att ange endera ett normalt (felfritt) svar, eller för att informera om att någon typ av fel inträade (ett så kallat undantagssvar). Vid ett normalt svar

Funktionsfält

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

ekar slaven helt enkelt den ursprungliga funktionskoden. Vid ett undantagssvar returnerar slaven en kod som motsvarar den ursprungliga funktionskoden med den mest signikanta biten angiven till logisk 1. Dessutom lägger

Spolnum mer

1–16 Styrord för frekvensomformare. Master till slav 17–32 Referensområdet för frekvensomfor-

slaven in en unik kod i svarsmeddelandets datafält. Detta informerar mastern om vilken typ av fel som inträade,

eller orsaken till undantaget. Mer information nns i

33–48 Statusord för frekvensomformare (se

kapitel 3.8.10.10 Funktionskoder som stöds av Modbus RTU

och kapitel 3.8.10.11 Undantagskoder i Modbus.

49–64 Utan återkoppling: Frekvensomfor-

3.8.10.6 Datafält

Datafältet utgörs av uppsättningar av två hexadecimala tal, inom intervallet 00–FF hexadecimalt. Dessa består av ett RTU-tecken. Datafältet i meddelanden som skickas från en master till slavenheter innehåller ytterligare information som slaven måste utnyttja för att kunna vidta den åtgärd som funktionskoden denierar. Här kan ingå information som exempelvis spol- eller registeradresser, antalet punkter att hantera samt antalet faktiska databyte i fältet.

3.8.10.7

Fältet CRC-kontroll

Meddelanden innehåller ett fält för felkontroll som fungerar enligt CRC-principen (Cyclical Redundancy Check). CRC-fältet kontrollerar innehållet i hela meddelandet. Det tillämpas oberoende av eventuell paritetskontrollmetod som används för de enskilda tecknen i meddelandet. CRCvärdet beräknas av den sändande enheten, som lägger till CRC som det sista fältet i meddelandet. Den mottagande enheten räknar om ett CRC-värde vid mottagning av meddelandet, och jämför det beräknade värdet med det faktiska värde som mottogs i CRC-fältet. Om de två värdena inte är desamma uppstår en busstimeout. Felkontrollfältet innehåller ett 16-bitars binärt värde som uttrycks med två 8-bitars byte. När detta skett läggs lågbytedelen av fältet till först, och därefter högbytedelen. Högbytedelen med CRC är den sista byte som skickas i meddelandet.

3.8.10.8

Adressering av spolregister

I Modbus är alla data ordnade i spol- och inforegister. Spolar innehåller en enda bit, medan inforegister rymmer

65 Styrning av parameterskrivning

66-65536 Reserverat

Tabell 3.36 Beskrivningar av spole

Spole 0 1

01 Förinställd referens, LSB 02 Förinställd referens, MSB 03 DC-broms Ingen DC-broms 04 Utrullningsstopp Inget utrullningsstopp 05 Snabbstopp Inget snabbstopp 06 Frysfrekv. Inte frysfrekv. 07 Rampstopp Start 08 Ingen återställning Återställning 09 Ingen jogg Jogg 10 Ramp 1 Ramp 2 11 Ogiltiga data Giltiga data 12 Relä 1 från Relä 1 till 13 Relä 2 från Relä 2 till 14 Ställ in LSB 15 Ställ in MSB 16 Ingen reversering Reversering

Tabell 3.37 Styrord för frekvensomformare (FC-prol)

Beskrivning Signalriktning

Master till slav marens varvtal eller börvärde är 0 x 0–0 x FFFF (-200 % ... ~200 %)

Slav till master Tabell 3.38)

Slav till master marens utfrekvens. Med återkoppling: Frekvensomformarens återkopplingssignal.

Master till slav (master till slav) 0=Parameterändringar skrivs till

frekvensomformarens RAMminne.

1=Parameterändringar skrivs till

frekvensomformarens RAM-minne och EEPROM.

ett ord på 2 byte (16 bitar). Alla dataadresser i Modbusmeddelanden refereras till noll. Den första förekomsten av ett dataobjekt adresseras som objekt noll. Exempel: Spolen som kallas spole 1 i en programmerbar regulator benämns som dataadressfältet i ett Modbus-meddelande. Spole 127

decimalt benämns spole 007EHEX (126 decimalt). Inforegister 40001 benämns register 0000 i meddelandets

dataadressfält. Fältet för funktionskoden anger redan en åtgärd av typen inforegister. Därför är referensen 4XXXX implicit. Inforegister 40108 benämns register 006BHEX (107 decimalt).

Systemintegrering Design Guide

Spole 0 1

33 Styrning inte klar Styrning klar 34 Frekvensomformaren är

inte driftklar 35 Utrullningsstopp Säkerhet sluten 36 Inget larm Larm 37 Används inte Används inte 38 Används inte Används inte 39 Används inte Används inte 40 Ingen varning Varning 41 Ej på referens På referens 42 Hand-läge Läget Auto 43 Utanför frekvensområdet Inom frekvensområdet 44 Stoppad Körs 45 Används inte Används inte 46 Ingen spänningsvarning Spänningsvarning 47 Ej på strömgräns Strömgräns 48 Ingen termisk varning Termisk varning

Tabell 3.38 Statusord för frekvensomformare (FC-prol)

Registernummer

00001-00006 Reserverat 00007 Senaste felkod från ett objektgränssnitt för FC-

00008 Reserverat 00009 00010-00990 000 parametergrupp (parametrarna 0–01 till 0–99) 01000-01990 100 parametergrupp (parametrarna 100 till 1–99) 02000-02990 200 parametergrupp (parametrarna 2–00 till 2–99) 03000-03990 300 parametergrupp (parametrarna 3–00 till 3–99) 04000-04990 400 parametergrupp (parametrarna 4–00 till 4–99)

... ...

49000-49990 4900 parametergrupp (parametrarna 49–00 till

50000 Indata: Styrordsregister för frekvensomformare

50010 Indata: Bussreferensregister (REF).

... ...

50200 Utdata: Statusordregister för frekvensomformare

50210 Utdata: Huvudregister över faktiska värden för

Beskrivning

data

Parameterindex

49–99)

(CTW).

(STW).

frekvensomformare (MAV).

Frekvensomformaren är driftklar

3.8.10.9

Styra frekvensomformaren

De koder som kan användas i funktions- och datafälten i ett Modbus RTU-meddelande anges i

kapitel 3.8.10.10 Funktionskoder som stöds av Modbus RTU

och kapitel 3.8.10.11 Undantagskoder i Modbus.

3.8.10.10 Funktionskoder som stöds av Modbus RTU

Modbus RTU stöder användningen av funktionskoder i ett meddelandes funktionsfält (se Tabell 3.40).

Funktion Funktionskod (hex)

Läs spolar 1 Läs inforegister 3 Skriv enskild spole 5 Skriv enskilt register 6 Skriv era spolar F Skriv era register 10 Hämta händelseräknare för kommunikation Rapportera slav-ID 11

Tabell 3.40 Funktionskoder

Funktion Funktions

kod

Diagnostik 8 1 Starta om kommunikation

Tabell 3.41 Funktionskoder och delfunktionskoder

Delfunktionskod

2 Returnera diagnostikre-

10 Rensa räknare och diagno-

11 Returnera antal bussmed-

12 Returnera antal fel vid

13 Returnera antal slavfel 14 Returnera antal slavmed-

Delfunktion

gister

stiskt register

delanden

busskommunikation

delanden

3 3

Tabell 3.39 Inforegister

1) Används för att ange det indexnummer som behövs för att få åtkomst till en indexerad parameter.

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.10.11 Undantagskoder i Modbus

En fullständig förklaring av strukturen i ett svar med undantagskoder nns i kapitel 3.8.10.5 Funktionsfält.

Kod Namn Betyder

1 Ogiltig

funktion

2 Ogiltig

dataadress

3 Ogiltigt

datavärde

4 Fel på

slavenhet

Tabell 3.42 Undantagskoder i Modbus

3.8.11

Åtkomst till parametrar

Funktionskoden som mottogs i frågan är inte en tillåten åtgärd för servern (eller slaven). Detta kan ske på grund av att funktionskoden endast är tillämpbar på nyare enheter och inte nns på den valda enheten. Det kan också indikera att servern (eller slaven) är i fel tillstånd för att bearbeta en förfrågan av denna typ. Till exempel så är den kanske inte kongurerad och får en förfrågan om att returnera registervärden. Dataadressen som togs emot i frågan är inte en tillåten adress för servern (eller slaven). Kombination av referensnummer och överföringslängd är ogiltig. I en regulator med 100 register kan en förfrågan med oset 96 och längd 4 lyckas, men en med oset 96 och längd 5 returnerar undantag 02. Ett värde som nns i frågedatafältet är inte ett tillåtet värde för servern (eller slaven). Detta indikerar ett fel i strukturen på den återstående delen av en komplex förfrågan, till exempel att den implicerade längden är inkorrekt. Den betyder INTE att ett dataobjekt som skickats för lagring i en post har ett värde utanför det som tillämpningen förväntar, eftersom Modbus-protokollet inte känner till det specika värdets betydelse i en särskild post. Ett oåterkalleligt fel inträade när servern (eller slaven) försökte utföra den begärda åtgärden.

3.8.11.1 Parameterhantering

PNU (parameternumret) översätts från registeradressen i Modbus läs- eller skrivmeddelandet. Parameternumret översätts till Modbus som (10 x parameternumret) decimal. Exempel: Avläsning av parameter 3-12 Öka/minska-värde (16 bitar): Inforegister 3120 innehåller parametervärdet. Värdet 1352 (decimalt) innebär att parametern är inställd på 12,52 %

Avläsning av parameter 3-14 Förinställd relativ referens (32 bitar): Inforegister 3410 och 3411 innehåller parametervärdet. Värdet 11300 (decimalt) innebär att parametern är inställd på 1 113,00.

Information om parametrar, storlek och konverteringsindex nns i Programmeringshandboken.

3.8.11.2 Datalagring

Spole 65 decimalt avgör om data som skrivs till frekvensomformaren lagras i EEPROM och RAM-minne (spole 65 =

1) eller endast i RAM-minnet (spole 65 = 0).

3.8.11.3 IND (Index)

Vissa parametrar i frekvensomformaren är matrisparametrar, t.ex. parameter 3-10 Förinställd referens. Eftersom Modbus inte stöder matriser i inforegister har frekvensomformaren reserverat inforegister 9 som pekare till matrisen. Innan du avläser eller skriver en matrisparameter ska inforegister 9 anges. Om inforegistret anges till värdet 2 sker alla efterföljande läsningar/skrivningar till matrisparametrar till index 2.

3.8.11.4

Parametrar lagrade som textsträngar nås på samma sätt som andra parametrar. Maximal textblockstorlek är 20 tecken. Om en läsbegäran för en parameter består av er tecken än vad som nns i parametern avkortas svaret. Om läsbegäran för en parameter avser färre tecken än vad som nns i parametern utfylls svaret med blanksteg.

3.8.11.5

Eftersom ett parametervärde endast kan överföras som heltal måste en konverteringsfaktor användas vid överföring av decimaltal.

3.8.11.6

Standarddatatyper

Standarddatatyperna är int 16, int 32, uint 8, uint 16 och uint 32. De lagras som 4x register (40001–4FFFF). Parametrarna läses med hjälp av funktionen 03 hex Läs inforegister. Parametrarna skrivs med hjälp av funktionen 6 hex Förinställt enskilt register för ett register (16 bitar), och funktionen 10 hex Flera förinställda register för två register (32 bitar). Läsbara storlekar från ett register (16 bitar) upp till tio register (20 tecken).

Icke standarddatatyper

Icke standarddatatyper är textsträngar och lagras som 4x register (40001–4FFFF). Parametrarna läses med hjälp av funktionen 03 hex Läs inforegister och skrivs med hjälp av funktionen 10 hex Förinställ storlekarna varierar från ett register (2 tecken) upp till tio register (20 tecken).

Textblock

Konverteringsfaktor

Parametervärden

era register. De läsbara

Speed ref.CTW

Master-follower

130BA274.11

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

Bit no.:

Systemintegrering

Design Guide

3.8.12 FC-frekvensomformarstyrprol

3.8.12.1 Styrord enligt FC-prol

Bild 3.55 Styrord

Bit Bitvärde = 0 Bitvärde = 1

00 Referensvärde Externt val lsb 01 Referensvärde Externt val msb 02 DC-broms Ramp 03 Utrullning Ingen utrullning 04 Snabbstopp Ramp 05 Frys utfrekvens Använd ramp 06 Rampstopp Start 07 Ingen funktion Återställning 08 Ingen funktion Jogg 09 Ramp 1 Ramp 2 10 Ogiltiga data Giltiga data 11 Ingen funktion Relä 01 aktivt 12 Ingen funktion Relä 02 aktivt 13 Parameterinställning Val lsb 14 Parameterinställning Val msb 15 Ingen funktion Reversera

Tabell 3.43 Styrordsbitar

Förklaring av styrbitar Bit 00/01

Bit 00 och 01 används för att välja mellan de fyra referensvärdena som nns förprogrammerade i parameter 3-10 Förinställd referens enligt Tabell 3.44.

Programmerat referensvärde

Tabell 3.44 Referensvärden

(parameter 8-10 Styrprol = FC-

prol)

Parameter Bit 01 Bit 00

Parameter 3-10 Förinställd referens [0] Parameter 3-10 Förinställd referens [1] Parameter 3-10 Förinställd referens [2] Parameter 3-10 Förinställd referens [3]

0 0

0 1

1 0

1 1

OBS!

Gör ett val i parameter 8-56 Välj förinställd referens och ange hur bit 00/01 ska sammanföras med motsvarande funktion på de digitala ingångarna.

Bit 02, DC-broms

Bit 02 = 0 medför likströmsbroms och stopp. Bromsström och varaktighet ställs in i parameter 2-01 DC-bromsström och parameter 2-02 DC-bromstid. Bit 02 = 1 ger ramp.

Bit 03, Utrullning

Bit 03 = 0: Frekvensomformaren släpper omedelbart motorn (utgångstransistorerna stängs av) så att den utrullar och stannar. Bit 03 = 1: Frekvensomformaren startar motorn om övriga startvillkor är uppfyllda.

Gör ett val i parameter 8-50 Välj utrullning och ange hur bit 03 ska sammanföras med motsvarande funktion på en digital ingång.

Bit 04, Snabbstopp

Bit 04 = 0: Gör att motorvarvtalet rampar ned till stopp (angivet i parameter 3-81 Snabbstopp, ramptid).

Bit 05, Frys utgångsfrekvens

Bit 05 = 0: Fryser den aktuella utgångsfrekvensen (i Hz). Ändra den frysta utgångsfrekvensen enbart med hjälp av de digitala ingångarna (parameter 5-10 Plint 18, digital ingång till parameter 5-15 Plint 33, digital ingång) programmerade till Öka varvtal och Minska varvtal.

OBS!

Om Frys utfrekvens är aktivt kan frekvensomformaren bara stoppas på följande sätt:

Bit 03, Utrullningsstopp

•

Bit 02, Likströmsbroms

•

Digital ingång parameter 5-10 Plint 18, digital

•

ingång till parameter 5-15 Plint 33, digital ingångprogrammerad till Likströmsbroms, Utrullningsstopp eller Återställning och utrullningsstopp.

Bit 06, Rampstopp/start

Bit 06 = 0: Orsakar ett stopp och gör att motorvarvtalet rampas ned till stopp via den valda nedrampparametern. Bit 06 = 1: Gör att frekvensomformaren kan starta motorn om övriga startvillkor är uppfyllda.

Gör ett val i parameter 8-53 Välj start och ange hur bit 06 Rampstopp/start ska sammanföras med motsvarande funktion på en digital ingång.

Bit 07, Återställning

Bit 07 = 0: Ingen återställning. Bit 07 = 1: Återställning efter tripp. Återställning aktiveras på signalens 0 till logisk 1.

framank, till exempel vid växling från logisk

3 3

Output freq.STW

Bit no.:

Follower-master

15 14 13 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0

130BA273.11

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 08, Jogg

Bit 08 = 1: Utfrekvensen bestäms av parameter 3-19 Joggvarvtal [v/m].

3.8.12.2

Statusord enligt FC-prol (STW) (parameter 8-10 Styrprol = FC-

prol)

Bit 09, Val av ramp 1/2

Bit 09 = 0: Ramp 1 är aktiv (parameter 3-41 Ramp 1, uppramptid till parameter 3-42 Ramp 1, nedramptid).

Bit 09 = 1: Ramp 2 (parameter 3-51 Ramp 2, uppramptid till parameter 3-52 Ramp 2, nedramptid) är aktiv.

Bit 10, Ogiltiga data/Giltiga data

Används för att bestämma om frekvensomformaren ska använda eller ignorera styrordet.

Bild 3.56 Statusord

Bit 10 = 0: Styrordet ignoreras. Bit 10 = 1: Styrordet används. Denna funktion är relevant eftersom telegrammet alltid innehåller styrordet oavsett vilken typ av telegram det är. Stäng av styrordet om du inte vill använda det vid uppdatering eller läsning av parametrar.

Bit 11, relä 01

Bit 11 = 0: Reläet är inte aktivt. Bit 11 = 1: Relä 01 aktiveras, förutsatt att Styrordsbit 11 har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä.

Bit 12, relä 04

Bit 12 = 0: Relä 04 är inte aktivt. Bit 12 = 1: Relä 04 aktiveras, förutsatt att Styrordsbit 12 har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä.

Bit 13/14, Menyval

Bit 13 och 14 används för att välja mellan de fyra menyvalen enligt Tabell 3.45.

Meny Bit 14 Bit 13

1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1

Tabell 3.45 Specikation av menyvalen

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Styrning inte klar Styrning klar 01 Frekvensomformare inte

klar 02 Utrullning Aktivera 03 Inget fel Tripp 04 Inget fel Fel (ingen tripp) 05 Reserverat 06 Inget fel Tripplåsning 07 Ingen varning Varning 08 Varvtal ? referens Varvtal = referens 09 Lokal styrning Busstyrning 10 Utanför frekvensgräns Frekvensgräns OK 11 Ingen drift I drift 12 Frekvensomformare OK Stoppad, autostart 13 Spänning OK För hög spänning 14 Moment OK För högt moment 15 Timer OK Timer överskriden

Tabell 3.46 Statusordbitar

Frekvensomformare klar

Förklaring till statusbitar Bit 00, Styrning inte klar/klar

Bit 00 = 0: Frekvensomformaren trippar.

Funktionen är bara tillgänglig när alternativet [9] Ext menyval har valts i parameter 0-10 Aktiv meny.

Gör ett val i parameter 8-55 Menyval och ange hur bit 13/14 ska sammanföras med motsvarande funktion på de digitala ingångarna.

Bit 15, Reversering

Bit 15 = 0: Ingen reversering. Bit 15 = 1: Reversering. I fabriksinställningen är reversering angett till digital i parameter 8-54 Välj reversering. Bit 15 medför reversering endast när Seriell kommunikation, Logiskt eller eller Logiskt och har valts.

Bit 00 = 1: Frekvensomformarens styrning är klar, men den nödvändiga strömförsörjningen till

eektdelen saknas (vid

extern 24 V-försörjning för styrning).

Bit 01, Frekvensomformare klar

Bit 01 = 1: Frekvensomformaren är driftklar, men kommandot utrullning är aktivt på de digitala ingångarna eller i den seriella kommunikationen.

Bit 02, Utrullningsstopp

Bit 02 = 0: Frekvensomformaren släpper motorn. Bit 02 = 1: Frekvensomformaren startar motorn med ett startkommando.

Bit 03, Inget fel/tripp

Bit 03 = 0: Frekvensomformaren benner sig inte i ett feltillstånd. Bit 03 = 1: Frekvensomformaren trippar. Återuppta driften genom att använda [Reset].

Actual output freq.

STW

Follower-master

Speed ref.CTW

Master-follower

16bit

130BA276.11

Reverse Forward

Par.3-00 set to

(1) -max- +max

Max reference Max reference

Par.3-00 set to

(0) min-max

Max reference

Forward

Min reference

100%

(4000hex)

-100%

(C000hex)

(0hex)

Par.3-03 0 Par.3-03

Par.3-03

(4000hex)(0hex)

0% 100%

Par.3-02

130BA277.10

Systemintegrering Design Guide

Bit 04, Inget fel/fel (ingen tripp)

Bit 04 = 0: Frekvensomformaren benner sig inte i ett feltillstånd. Bit 04 = 1: Frekvensomformaren visar ett fel men trippar inte.

Bit 05, Används inte

Bit 05 används inte i statusordet.

Bit 15, Timer OK/gränsen överskriden

Bit 15 = 0: Varken timern för termiskt motorskydd eller för termiskt skydd har överskridit 100 %. Bit 15 = 1: En timer har överskridit 100 %.

Alla bitar i STW anges till 0 om anslutningen mellan InterBus-tillvalet och frekvensomformaren bryts eller om ett internt kommunikationsproblem har uppstått.

Bit 06, Inget fel/tripplåsning

Bit 06 = 0: Frekvensomformaren benner sig inte i ett

3.8.12.3 Varvtalsreferens för buss

feltillstånd. Bit 06 = 1: Frekvensomformaren har trippat och är låst.

Bit 07, Ingen varning/varning

Bit 07 = 0: Det nns inga varningar. Bit 07 = 1: En varning inträade.

Bit 08, Varvtal ? referens/varvtal = referens

Hastighetsreferensvärdet överförs till frekvensomformaren som ett relativt procentvärde. Värdet överförs i form av ett 16-bitarsord; i heltal (0–32767) motsvarar värdet 16384 (4 000 hex) 100 %. Negativa tal bildas genom 2-komplement. Den aktuella utfrekvensen (MAV) skalas på samma sätt som bussreferensen.

Bit 08 = 0: Motorn körs, men det aktuella varvtalet avviker från den förinställda varvtalsreferensen. Detta kan till exempel vara fallet då varvtalet rampas upp/ned vid start/ stopp. Bit 08 = 1: Motorvarvtalet matchar den förinställda varvtalsreferensen.

Bit 09, Lokal styrning/busstyrning

Bit 09 = 0: [Stopp/återställning] är aktiverat på styrenheten, eller också är alternativet Lokal styrning valt i

Bild 3.57 Aktuell utfrekvens (MAV)

parameter 3-13 Referensplats. Styrning via seriell kommunikation är inte möjlig. Bit 09 = 1 Det är möjligt att styra frekvensomformaren via

Referensen och MAV skalas på följande sätt:

fältbussen/den seriella kommunikationen.

Bit 10, Utanför frekvensgränsen

Bit 10 = 0: Utfrekvensen har nått det värde som ställts in i

parameter 4-11 Motorvarvtal, nedre gräns [rpm] eller parameter 4-13 Motorvarvtal, övre gräns [rpm].

Bit 10 = 1: Utfrekvensen ligger inom de angivna gränserna.

Bit 11, Ej i drift/i drift

Bit 11 = 0: Motorn kör inte. Bit 11 = 1: Frekvensomformaren har en startsignal eller så är utfrekvensen större än 0 Hz.

Bit 12, Frekvensomformare OK/stoppad, autostart

Bild 3.58 Referens och MAV

Bit 12 = 0: Det föreligger ingen tillfällig överhettning på växelriktaren. Bit 12 = 1: Växelriktaren har stoppats p.g.a. överhettning, men enheten trippar inte och kommer att återuppta driften så snart överhettningen upphör.

Bit 13, Spänning OK/gränsen överskriden

Bit 13 = 0: Det

nns inga spänningsvarningar. Bit 13 = 1: Likspänningen i frekvensomformarens mellankrets är för låg eller för hög.

Bit 14, Moment OK/gränsen överskriden

Bit 14 = 0: Motorströmmen är lägre än den momentgräns som ställts in i parameter 4-18 Strömbegränsning. Bit 14 = 1: Momentgränsen i parameter 4-18 Strömbe- gränsning har överskridits.

3 3

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.12.4 Styrord enligt PROFIdrive-prolen

(CTW)

Styrordet används för att sända kommandon från en master (t.ex. en dator) till en slav.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Av 1 På 1 01 Av 2 På 2 02 Av 3 På 3 03 Utrullning Ingen utrullning 04 Snabbstopp Ramp 05 Frys utfrekvensen Använd ramp 06 Rampstopp Start 07 Ingen funktion Återställning 08 Jogg 1 Av Jogg 1 På 09 Jogg 2 Av Jogg 2 På 10 Ogiltiga data Giltiga data 11 Ingen funktion Minska 12 Ingen funktion Öka 13 Parameterinställning Val lsb 14 Parameterinställning Val msb 15 Ingen funktion Reversera

Tabell 3.47 Styrordsbitar

Förklaring av styrbitar Bit 00, AV 1/PÅ 1

Normala rampstopp där ramptiderna för den valda rampen används. Bit 00 = 0 leder till stopp och aktivering av reläutgång 1 eller 2 om utfrekvensen är 0 Hz och om [Relä 123] har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä. När bit 0 = 1 är frekvensomformaren i Tillstånd 1: Koppling på ej möjlig.

Bit 01, Av 2/På 2

Utrullningsstopp När bit 01 = 0 utgångsrelä 1 eller 2 om utfrekvensen är 0 Hz och om [Relä 123] har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä.

Bit 02, Av 3/På 3

Snabbstopp där ramptiden i parameter 3-81 Snabbstopp, ramptid används. När bit 02 = 0

aktivering av utgångsrelä 1 eller 2 om utfrekvensen är 0 Hz och om [Relä 123] har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä. När bit 02 = 1 är frekvensomformaren i Tillstånd 1: Koppling på ej möjlig.

Bit 03, Utrullning/ingen utrullning

Utrullningsstopp, bit 03 = 0 leder till stopp. När bit 03 = 1 kan frekvensomformaren startas om övriga startvillkor är uppfyllda.

inträar utrullningsstopp och aktivering av

inträar snabbstopp och

OBS!

Valet i parameter 8-50 Välj utrullning bestämmer hur bit 03 länkas till motsvarande funktion för digitala ingångar.

Bit 04, Snabbstopp/ramp

Snabbstopp där ramptiden i parameter 3-81 Snabbstopp, ramptid används.

När bit 04 = 0 utförs ett snabbstopp. När bit 04 = 1 kan frekvensomformaren startas om övriga startvillkor är uppfyllda.

OBS!

Valet i parameter 8-51 Välj snabbstopp bestämmer hur bit 04 länkas till motsvarande funktion för de digitala ingångarna.

Bit 05, Frys utfrekvens/använd ramp

När bit 05 = 0 upprätthålls den aktuella utfrekvensen oavsett om referensvärdet ändras. När bit 05 = 1 kan frekvensomformaren utföra regleringsfunktionen igen; styrningen sker enligt respektive referensvärden.

Bit 06, Rampstopp/start

Normalt rampstopp där de valda ramptiderna för den aktuella rampen används. Dessutom aktiveras utgångsrelä 01 eller 04 om utfrekvensen är 0 Hz och relä 123 har valts i parameter 5-40 Funktionsrelä. Bit 06 = 0 leder till stopp. När bit 06 = 1 kan frekvensomformaren startas om övriga startvillkor är uppfyllda.

OBS!

Valet i parameter 8-53 Välj start bestämmer hur bit 06 länkas till motsvarande funktion för de digitala ingångarna.

Bit 07, Ingen funktion/återställning

Återställ efter avstängning. Bekräfta händelsen i felbuerten. När bit 07 = 0 utförs ingen återställning. Om det inträar en lutningsändring i bit 07 till 1 inträar en återställning efter avstängning.

Bit 08, Jogg 1 av/på

Aktivering av det förprogrammerade varvtalet i parameter 8-90 Bussjogg 1, varvtal. JOGG 1 är endast möjlig om bit 04 = 0 och bit 00–03 = 1.

Bit 09, Jogg 2 av/på

Aktivering av det förprogrammerade varvtalet i parameter 8-91 Bussjogg 2, varvtal. Jogg 2 kan bara användas när bit 04 = 0 och bit 00–03 = 1.

Bit 10, Data ogiltiga/giltiga

Används för att bestämma om frekvensomformaren ska använda eller ignorera styrordet. Bit 10 = 0 innebär att styrordet ignoreras, Bit 10 = 1 innebär att styrordet används. Den här funktionen behövs eftersom styrordet alltid ingår i telegrammet, oavsett vilken telegramtyp som används. Det går att stänga av styrordet om det inte ska användas vid uppdatering eller läsning av parametrar.

Systemintegrering

Design Guide

Bit 11, Ingen funktion/minska

Används för att minska varvtalsreferensvärdet enligt vad som angetts i parameter 3-12 Öka/minska-värde. När bit 11 = 0 ändras inte referensvärdet. När bit 11 = 1 minskas referensvärdet.

Bit 12, Ingen funktion/öka

Används för att öka varvtalsreferensvärdet enligt värdet som angetts i parameter 3-12 Öka/minska-värde. När bit 12 = 0 ändras inte referensvärdet. När bit 12 = 1 ökas referensvärdet. Om både minskning och acceleration är aktiverade (bit 11 och 12 = 1), har minskning högsta prioritet, dvs. varvtalets referensvärde minskas.

Bits 13/14, Menyval

Bit 13 och 14 används för att välja mellan de fyra parameterinställningarna, enligt Tabell 3.48.

Funktionen är bara tillgänglig när [9] Ext. menyval har valts i parameter 0-10 Aktiv meny. Valet i parameter 8-55 Menyval bestämmer hur bit 13 och 14 länkas till motsvarande funktion för digitala ingångar. Det går endast att växla meny under körning om menyerna har länkats i parameter 0-12 Menyn är länkad till.

Meny Bit 13 Bit 14

1 0 0 2 1 0 3 0 1 4 1 1

Tabell 3.48 Menyval

Bit 15, Ingen funktion/reversering

Bit 15 = 0 medför att ingen reversering sker. Bit 15 = 1 medför reversering.

OBS!

I fabriksinställningen är reversering angett till digital i parameter 8-54 Välj reversering.

OBS!

Bit 15 medför reversering endast när Seriell kommunikation, Logiskt eller eller Logiskt och har valts.

3.8.12.5 Statusord enligt PROFIdrive-prol (STW)

Statusordet används för att informera en master (t.ex. en dator) om en slavs status.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Styrning inte klar Styrning klar 01 Frekvensomformare

inte klar 02 Utrullning Aktivera 03 Inget fel Tripp 04 Av 2 På 2 05 Av 3 På 3 06 Start möjlig Start ej möjlig 07 Ingen varning Varning 08 09 Lokal styrning Busstyrning 10 Utanför frekvensgräns Frekvensgräns OK 11 Ingen drift I drift 12 FrekvensomformareOKStoppad, autostart

13 Spänning OK För hög spänning 14 Moment OK För högt moment 15 Timer OK Timer överskriden

Tabell 3.49 Statusordbitar

Varvtals?referens

Förklaring till statusbitar Bit 00, Styrning inte klar/klar

När bit 00 = 0 ska bit 00, 01 eller 02 i styrordet vara 0 (AV 1, AV 2 eller AV 3), annars stängs frekvensomformaren av (tripp). När bit 00 = 1 är styrningen av frekvensomformaren klar, men det är inte säkert att det till den aktuella enheten (om styrsystemet har extern 24 Vmatning).

Bit 01, Frekvensomformare inte klar/klar

Samma betydelse som bit 00, men med matning från eektenheten. Frekvensomformaren är klar när de nödvändiga startsignalerna tas emot.

Bit 02, Utrullning/aktivera

När bit 02 = 0 ska bit 00, 01 eller 02 i styrordet vara 0 (Av 1, Av 2, Av 3 eller utrullning), annars stängs frekvensomformaren av (tripp). När bit 02 = 1 ska bit 00, 01 eller 02 i styrordet vara 1; frekvensomformaren har inte trippat.

Bit 03, Inget fel/tripp

När bit 03 = 0 föreligger inget feltillstånd i frekvensomformaren. När bit 03 = 1 har frekvensomformaren trippat och kräver en återställningssignal för att kunna startas.

Bit 04, På 2/Av 2

När bit 01 i styrordet är 0 är bit 04 = 0. När bit 01 i styrordet är 1 är bit 04 = 1.

Frekvensomformare klar

Varvtal = referens

nns någon strömförsörjning

3 3

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 05, På 3/Av 3

När bit 02 i styrordet är 0 är bit 05 = 0. När bit 02 i styrordet är 1 är bit 05 = 1.

Bit 06, Start möjlig/start ej möjlig

Om [1] PROFIdrive har valts i parameter 8-10 Prol för

styrord så är bit 06 1 efter en bekräftelse av en avstängning, efter aktivering av Av2 eller Av3, och efter anslutning av nätspänningen, Start ej möjlig återställs, med bit 00 i styrordet angett till 0 och bit 01, 02 och 10 har angetts till 1.

Bit 07, Ingen varning/varning

Bit 07 = 0 betyder att inga varningar föreligger. Bit 07 = 1 betyder att en varning har utlösts.

Bit 08, Varvtal ? referens/varvtal = referens

När bit 08 = 0 avviker motorns aktuella varvtal från det inställda varvtalets referensvärde. Detta kan t.ex. inträa när varvtalet ändras under start/stopp genom upp-/ nedrampning. När bit 08 = 1 avviker motorns aktuella varvtal från det inställda varvtalets referensvärde.

Bit 09, Lokal styrning/busstyrning

Bit 09 = 0 anger att frekvensomformaren har stoppats med [Stopp] på LCP:n eller att [Länkat till hand] eller [Lokal] har valts i parameter 3-13 Referensplats. När bit 09 = 1 kan frekvensomformaren styras via det seriella gränssnittet.

Bit 10, Utanför frekvensgräns/frekvensgräns OK

När bit 10 = 0 ligger utfrekvensen utanför de gränser som angetts i parameter 4-52 Varning, lågt varvtal och parameter 4-53 Varning, högt varvtal. När bit 10 = 1 ligger utfrekvensen inom de angivna gränserna.

Bit 11, Ej i drift/i drift

När bit 11 = 0 roterar inte motorn. När bit 11 = 1 har frekvensomformaren en startsignal eller så är utfrekvensen är större än 0 Hz.

Bit 12, Frekvensomformare OK/stoppad, autostart

När bit 12 = 0 föreligger ingen tillfällig överbelastning av växelriktaren. När bit 12 = 1 har växelriktaren stoppats p.g.a. överbelastning. Frekvensomformaren har emellertid inte stängts av (tripp), utan kommer att starta om när överbelastningen har upphört.

Bit 13, Spänning OK/för hög spänning

När bit 13 = 0 har frekvensomformarens spänningsgränser inte överskridits. När bit 13 = 1 är likspänningen i frekvensomformarens mellankrets för låg eller för hög.

Bit 14, Moment OK/för stort moment

När bit 14 = 0 ligger motormomentet under den gräns som har valts i parameter 4-16 Momentgräns, motordrift och parameter 4-17 Momentgräns, generatordrift.

När bit 14 = 1 är den gräns som valts i

parameter 4-16 Momentgräns, motordrift eller parameter 4-17 Momentgräns, generatordrift överskriden.

Bit 15, Timer OK/timer överskriden

När bit 15 = 0 har timern för termiskt motorskydd och timern för termiskt skydd av frekvensomformaren inte överstigit 100 %. När bit 15 = 1 har någon av dem överstigit 100 %.

Systemintegrering Design Guide

3.9 Checklista för systemkonstruktion

I Tabell 3.50 nns en checklista för integrering en frekvensomformare till ett motorstyrsystem. Listan är tänkt som en påminnelse om de allmänna kategorierna och tillvalen som krävs för att specicera systemkraven.

Kategori Information Anmärkningar FC-modell

Eekt

Volt Ström

Fysiska

Mått Vikt

Omgivande miljöförhållanden

Temperatur Höjd Fukt Luftkvalitet/damm Nedstämplingskrav

Kapslingsstorlek Ingång Kablar

Typ Längd

Säkringar

Typ Storlek Klassicering

Tillval

Anslutningar Kontakter Filter

Utgång Kablar

Typ Längd

Säkringar

Typ Storlek Klassicering

Tillval

Filter

Styrning Kabeldragning

Typ Längd Plintanslutningar

Kommunikation

Protokoll Anslutning Kabeldragning

Tillval

Anslutningar

3 3

Systemintegrering

VLT® AQUA Drive FC 202

Kategori Information Anmärkningar

Kontakter

Filter

Motor

Typ

Klassicering Spänning Tillval

Specialverktyg och utrustning

Flyttning och lagring Montering Elektrisk anslutning

Tabell 3.50 Checklista för systemkonstruktion

Tillämpningsexempel

Design Guide

4 Tillämpningsexempel

4.1 Översikt över tillämpningsfunktioner

VLT® AQUA Drive FC 202 är avsedd för vatten- och avloppstillämpningar. De olika standard- och tillvalsfunktioner som nns omfattar optimerad SmartStart och snabbmeny med fokus på vatten- och avloppstillämpningar:

Kaskadreglering

•

Grundläggande kaskadreglering är inbyggd som standard med en kapacitet på upp till 3 pumpar. Kaskadreglering ger varvtalsreglering av en enskild pump i ett system med era pumpar. Detta är en attraktiv lösning för att sänka kostnaderna,till exempel för tryckstegringsanläggningar. System som har era pumpar med variabelt varvtal kräver den utökade kaskadregulatorn (MCO 101) eller den avancerad kaskadregulatorn (MCO 102).

Motorväxling

•

Motorväxlingsfunktionen är lämplig för tillämpningar med två motorer eller pumpar som delar på en frekvensomformare.

Flödeskompensation

•

Flödeskompensation anpassar börvärdet efter ödet och gör det möjligt att montera en trycksensor nära pumpen.

Torrkörningsdetektering

•

Funktionen förhindrar skador på pumpen genom att undvika torrkörning och pumpöverhettning.

Detektering av kurvslut

•

Funktionen upptäcker när pumpen körs vid maximalt varvtal och börvärdet inte uppnås under en användardenierad tidsperiod.

Rensning

•

Denna förebyggande eller reaktiva rengöringsfunktion är avsedd för pumpar i avloppstillämpningar. Mer information nns i kapitel 4.2.3 29-1* Rensningsfunktion.

Inledande/avslutande ramper

•

Programmering av korta ramptider till/från minimihastighet skyddar lager, och säkerställer tillräcklig kylning i tillämpningar med dränkbara pumpar.

Backventilsskydd

•

En långsam nedrampningshastighet skyddar backventilerna och förhindrar vattenslag.

STO

•

STO aktiverar säkerhetsstoppet (utrullning) när en kritisk situation uppstår.

Lågödesdetektering

•

Funktionen upptäcker tillstånd utan öde eller med lågt öde i systemet.

Energisparläge

•

Energisparlägesfunktion sparar energi genom att stoppa pumpen om den inte behövs.

Rörfyllningsläge

•

Rörfyllningsläget omfattar funktioner för jämn påfyllning av rör och för att undvika vattenslag. Den här funktionen ger olika lägen för horisontella och vertikala rör.

Realtidsklocka

•

Smart Logic Control (SLC)

•

SLC omfattar programmering av en sekvens som består av händelser och åtgärder. SLC erbjuder en rad olika PLC-funktioner med komparatorer, logiska regler och timer.

Före/efter smörjning

•

Mer information smörjning.

Flödesbekräftelse

•

Mer information nns i kapitel 4.2.5 29-5* Flödesbekräftelse.

Avancerad övervakning av minimivarvtal för

•

dränkbara pumpar

Mer information

övervakning av minimivarvtal för dränkbara pumpar.

Förebyggande underhåll

•

Funktionen för förebyggande underhåll gör det möjligt att programmera in schemalagda serviceintervall i frekvensomformaren.

4.2

Valda tillämpningsfunktioner

nns i kapitel 4.2.4 Före/efter

nns i kapitel 4.2.6 Avancerad

4.2.1 SmartStart

Med SmartStart-guiden är idrifttagning av frekvensomformaren nu både enklare och mer kostnadseektiv. SmartStart aktiveras vid den första starten eller efter en fabriksåterställning och ledsagar användaren genom ett antal enkla steg för att säkerställa en motorstyrning som är korrekt och så eektiv som möjligt. SmartStart kan även startas direkt via snabbmenyn. Välj inställningar på den graska manöverpanelen med 28 tillgängliga språk.

En pump/motor utan eller med återkoppling

•

Motorväxling: När två motorer delar på en

•

frekvensomformare.

4 4

0 Hz / RPM

Derag O Delay: Par. 29 -15

+/- Derag Speed: Par.: 29 -13 Par.: 29 -14

Deragging Run Time : Par . 29-12

Speed

Derag function activated

1 Cycle

Number of Cycles : Par . 29 -10

130BC369.10

Tillämpningsexempel

Grundläggande kaskadreglering: Varvtalsreglering

•

av en enskild pump i ett system med era pumpar. Detta är en attraktiv lösning för att sänka kostnaderna, till exempel för tryckstegringsanläggningar.

Master–slav: Styr upp till 8 frekvensomformare

•

och pumpar, och säkerställ jämn drift på de övergripande pumpsystemet.

VLT® AQUA Drive FC 202

4.2.2 Snabbmeny för vatten och pumpar

Snabbmenyns post för vatten och pumpar ger snabb åtkomst till de vanligaste vatten- och pumpfunktioner för

VLT® AQUA Drive:

Speciella ramper (inledande/avslutande ramp,

•

backventilsramp) Energisparläge

•

Rensning

•

Torrkörningsdetektering

•

Kurvslutsdetektering

•

Flödeskompensation

•

Rörfyllningsläge för horisontella, vertikala och

•

blandade rörsystem Regulatorprestanda

•

Övervakning av lägsta varvtal

•

29-1* Rensningsfunktion

4.2.3

Meningen med rensningsfunktionen är att rensa pumpbladen från smuts vid avloppsvattentillämpningar så att pumpen fungerar normalt. En rensningshändelse denieras som den tid då frekvensomformaren startar rensningen fram till att den avslutas. När en rensning startas rampar frekvensomformaren först för att stanna och sedan löper en frånkopplingsfördröjning ut innan den första cykeln startar.

Bild 4.1 Rensningsfunktion

Om en rensning startas från en frekvensomformares stoppläge, hoppas den första frånkopplingsfördröjningen över. Rensningshändelsen kan bestå av era cykler. En cykel består av en puls i reverserad riktning som följs av en puls i framåtriktning. Rensningen är klar när det speci- cerade antalet cykler har slutförts. På den sista pulsen (som alltid är framåt) för den sista cykeln är rensningen slutförd när rensningstiden löper ut (frekvensomformaren går på rensningshastighet). Mellan pulserna ger frekvensomformaren utrullningar för en given frånkopplingsfördröjningstid så att smutsen i pumpen kan sjunka.

OBS!

Aktivera inte rensningen om pumpen inte kan köras i reverserad riktning.

Det nns tre olika meddelanden för en pågående rensningshändelse:

Status på LCP: Autoärrensning.

•

En bit i det utökade statusordet (Bit 23, 80 0000

•

Beroende på tillämpningen och på vilket sätt den ska användas kan den här funktionen användas som en förebyggande eller reaktiv åtgärd, och kan startas på följande sätt:

hex). En digital utgång kan kongureras för att återge

•

den aktiva reningsstatusen.

130BD765.10

MAX

MIN

t1 t3t2

Tillämpningsexempel

Vid varje startkommando (parameter 29-11 Derag

•

Design Guide

at Start/Stop) Vid varje stoppkommande (parameter 29-11 Derag

•

at Start/Stop) Vid varje start-/stoppkommando

•

(parameter 29-11 Derag at Start/Stop) På digital ingång (parametergrupp 5-1* Digitala

•

ingångar) Vid frekvensomformaråtgärd med Smart Logic

•

4 4

Controller (parameter 13-52 SL Controllerfunktioner)

Som tidsstyrd åtgärd (parametergrupp 23-**

•

Tidsbaserade funktioner)

På hög

•

eekt (parametergrupp 29-2* Rensningsef-

fektjustering)

Före/efter smörjning

4.2.4

Vissa motorer kräver att deras mekaniska delar smörjs innan och under drift för att förhindra skador/slitage. Detta gäller särskilt när motorn inte har körts på en lång tid. Försmörjning stöder även tillämpningar som kan kräva att

frånluftsäktar körs. Försmörjningsfunktionen signaler

vissa

Varvtalskurva 2 Startkommando (till exempel plint 18) 3 Försmörjningens utsignal t

Startkommando utfärdat (till exempel plint 18 anges som

aktiv). Startfördröjningstiden (parameter 1-71 Star tfördr.)

och försmörjningstiden (parameter 29-41 Pre Lube Time). t

Startfördröjningstiden löper ut. Frekvensomformaren

börjar rampa upp. t

Försmörjningstiden (parameter 29-41 Pre Lube Time) löper

ut.

till en extern enhet att den ska påbörja en specik åtgärd under en av användaren angiven tidsperiod och att den

Bild 4.2 För-/eftersmörjning, funktionsexempel

ska börja på framanken av ett körkommando (till exempel en startbegäran). Dessutom kan en en startfördröjning (parameter 1-71 Startfördr.) anges så att försmörjningen endast inträar när frekvensomformaren är stoppad och att den slutförs precis innan frekvensomformaren börjar att rampa upp. Försmörjning kan också kongureras så att den externa enheten alltid får signaler då frekvensomformaren

Parameter och namn

Parameter 29-4 0 Pre/Post Lube Function

är i körstatus, eller så att signalen stannar kvar efter det att motorn har stoppats (parameter 29-42 Post Lube Time). Tillämpningsexempel innehåller en enhet som smörjer de mekaniska delarna av en motor/pump eller en viss typ av frånluftsäkt.

Parameter 29-4 1 Pre Lube Time

Ett exemplariskt fall vore att smörjenheten påbörjar smörjningen vid

framanken av en startbegäran. Fördröj starten under en viss tidsperiod och avsluta smörjningen då fördröjningen löper ut och frekvensomformaren startar.

I Bild 4.2 visas en annan typ av funktion. I det här fallet löper fördröjningen medan frekvensomformaren redan börjat rampa upp. Mer information om relaterade parametrar

nns i Tabell 4.1.

Parameter 29-4 2 Post Lube Time

Tabell 4.1 För-/eftersmörjningsparametrar

Beskrivning Inställningar Enhet

Välj för-/eftersmörjningsfunktion. Ange fördröjningen innan motorn rampar upp genom att använda

parameter 1-71 Startfö rdr..

Ange varaktigheten för signalen efter startsignalen. Används endast när

[1] Endast försmörjning väljs i parameter 29-40 Pre/ Post Lube Function.

Välj varaktighet för signalen efter det att motorn stoppats. Används endast när

[3] Före, under körning och efter väljs i parameter 29-40 Pre/ Post Lube Function.

[0]*Inaktiverad [1] Endast försmörjning [2] Före och under körning [3] Före, under körning och efter 0-600 (*10) s

0-600 (*10) s

130BD766.10

MAX

MIN

t0 <t1 t2

Tillämpningsexempel

VLT® AQUA Drive FC 202

4.2.5 29-5* Flödesbekräftelse

Funktionen för ödesbekräftelse är avsedd för tillämpningar där du vill att motorn/pumpen ska köra medan den väntar på en extern händelse. Övervakningen av ödesbe-

Parameter och namn

Parameter 29-5 0 Validation Time

kräftelsen förväntar sig att få en digital ingångssignal från en givare på en slussventil, ödesbrytare eller liknande extern enhet som indikerar att enheten är i öppet läge och att öde är möjligt. I parameter 29-50 Validation Time

denierar en användare hur länge VLT® AQUA DriveFC 202

Parameter 29-5 1 Verication Time

ska vänta på den digitala ingångssignalen från den externa enheten som bekräftar

ödet. Efter att ödet har bekräftats kontrollerar frekvensomformaren signalen igen efter att ödesverieringstiden och körs sedan normalt. LCPstatusen lyder ”Verierar öde” medan

Tabell 4.2 Parametrar för ödesbekräftelse

Beskrivning Inställningar Enhet

Den digitala ingångssignalen måste vara aktiv under valideringstiden. Flödet bekräftas om den digital ingångssignalen fortfarande är aktiv när valideringstiden är slut.

0,1–999,0 (*beroende på storlek)

0,1–255,0 (*15)

ödesövervakningen är aktiv. Frekvensomformaren trippar med larmet Flöde ej bekräftat om den förväntade digitala ingångssignal blir inaktiv innan ödets validerings- eller verieringstid löper ut.

OBS!

Parametrarna syns endast på LCP:n när en digital ingång är kongurerad som ödesbekräftelse.

4.2.6 Avancerad övervakning av minimivarvtal för dränkbara pumpar

Vissa pumpar är mycket känslig för drift vid lågt varvtal. Vanliga skäl för detta är otillräcklig kylning eller smörjning vid låga varvtal. Vid överbelastning skyddar frekvensomformaren sig själv med dess inbyggda skyddsfunktioner, som t.ex. innefattar att sänka varvtalet. Till exempel kan strömbegränsningsregulatorn sänka varvtalet. Detta innebär att varvtalet i vissa fall kan sänkas under det varvtal som anges i

parameter 4-11 Motorvarvtal, nedre gräns [rpm] och parameter 4-12 Motorvarvtal, nedre gräns [Hz].

Den avancerade övervakningen av minimivarvtal trippar

1 Varvtalskurva 2 Startkommando (till exempel plint 18)

3 Digital signal från en extern enhet som bekräftar att

ödet är möjligt. 4 Flödesveriering t

Startkommando utfärdat (till exempel plint 18 anges

som aktiv). t

Digital signal från en extern enhet blir aktiv innan

parameter 29-50 Validation Time löper ut. t

När parameter 29-51 Verication Time passerar

kontrollerar frekvensomformaren signalen från den

extern enheten igen och körs sedan normalt.

Bild 4.3 Flödesbekräftelse

frekvensomformaren om varvtalet faller under ett visst värde. Om pumpens pumpmotor inte når det varvtal som anges i parameter 1-86 Tripp lågt varvtal [RPM] inom den tid som anges i parameter 1-79 Kompressorstart max tripptid (upprampning tar för lång tid) trippar frekvensomformaren. Timern för parameter 1-71 Startfördr. och parameter 1-79 Kompressorstart max tripptid startar samtidigt när startkommandot utfärdas. Det innebär till exempel att om värdet i parameter 1-71 Startfördr. är större än eller lika med värdet i parameter 1-79 Kompressorstart max tripptid startar aldrig frekvensomformaren.

Danfoss FC 202 Design guide [sv]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual