Danfoss FC 202 Design guide [nl]

Download

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Design guide

VLT® AQUA Drive FC 202

0,25-90 kW

vlt-drives.danfoss.com

Inhoud Design guide

Inhoud

1 Inleiding

1.1 Doel van de design guide

1.2 Indeling

1.3 Aanvullende hulpmiddelen

1.4 Afkortingen, symbolen en conventies

1.5 Denities

1.6 Document- en softwareversie

1.7 Goedkeuringen en certiceringen

1.7.1 CE-markering 11

1.7.1.1 Laagspanningsrichtlijn 11

1.7.1.2 EMC-richtlijn 11

1.7.1.3 Machinerichtlijn 12

1.7.1.4 ErP-richtlijn 12

1.7.2 C-tick-conformiteit 12

1.7.3 UL-conformiteit 12

1.7.4 Maritieme conformiteit 12

1.8 Veiligheid

8 8 8 8

9 10 11 11

1.8.1 Algemene veiligheidsprincipes 13

2 Productoverzicht

2.1 Inleiding

2.2 Beschrijving van de werking

2.3 Werkingsvolgorde

2.3.1 Gelijkrichterdeel 21

2.3.2 Tussenkringdeel 21

2.3.3 Omvormerdeel 21

2.3.4 Remoptie 21

2.3.5 Loadsharing 22

2.4 Regelstructuren

2.4.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling 22

2.4.2 Regelstructuur met terugkoppeling 23

2.4.3 Lokale (Hand On) en externe (Auto On) besturing 23

2.4.4 Gebruik van referenties 24

2.4.5 Gebruik van terugkoppelingen 26

2.5 Automatische operationele functies

16 16 20 21

2.5.1 Kortsluitbeveiliging 27

2.5.2 Overspanningsbeveiliging 27

2.5.3 Detectie ontbrekende motorfase 28

2.5.4 Detectie onbalans netfasen 28

Inhoud

VLT® AQUA Drive FC 202

2.5.5 Schakelen aan de uitgang 28

2.5.6 Overbelastingsbeveiliging 28

2.5.7 Automatische reductie 28

2.5.8 Automatische energieoptimalisatie 29

2.5.9 Automatic Switching Frequency Modulation (ASFM) 29

2.5.10 Automatische reductie wegens hoge schakelfrequentie 29

2.5.11 Automatische reductie wegens overtemperatuur 29

2.5.12 Automatisch aan-/uitlopen 29

2.5.13 Stroomgrenscircuit 29

2.5.14 Prestaties bij spanningsschommelingen 29

2.5.15 Softstart van de motor 30

2.5.16 Resonantiedemping 30

2.5.17 Temperatuurgeregelde ventilatoren 30

2.5.18 EMC-conformiteit 30

2.5.19 Stroommeting op alle drie motorfasen 30

2.5.20 Galvanische scheiding van stuurklemmen 30

2.6 Klantspecieke toepassingsfuncties

2.6.1 Automatische aanpassing motorgegevens 30

2.6.2 Thermische motorbeveiliging 31

2.6.3 Netstoring 31

2.6.4 Ingebouwde PID-regelaars 31

2.6.5 Automatische herstart 32

2.6.6 Vliegende start 32

2.6.7 Volledig koppel bij gereduceerd toerental 32

2.6.8 Frequentiebypass 32

2.6.9 Voorverwarming van de motor 32

2.6.10 Vier programmeerbare setups 32

2.6.11 Dynamisch remmen 32

2.6.12 Gelijkstroomrem 33

2.6.13 Slaapmodus 33

2.6.14 Startvoorwaarde 33

2.6.15 Smart Logic Control (SLC) 33

2.6.16 STO-functie 34

2.7 Fout-, waarschuwings- en alarmfuncties

2.7.1 Werking bij overtemperatuur 35

2.7.2 Waarschuwing bij hoge en lage referentie 35

2.7.3 Waarschuwing bij hoge en lage terugkoppeling 35

2.7.4 Onbalans fase of faseverlies 35

2.7.5 Waarschuwing bij hoge frequentie 35

2.7.6 Waarschuwing bij lage frequentie 35

Inhoud Design guide

2.7.7 Waarschuwing wegens hoge stroom 36

2.7.8 Waarschuwing bij lage stroom 36

2.7.9 Waarschuwing bij geen belasting/defecte band 36

2.7.10 Verbroken seriële interface 36

2.8 Gebruikersinterface en programmering

2.8.1 Lokaal bedieningspaneel 37

2.8.2 Pc-software 37

2.8.2.1 MCT 10 setupsoftware 37

2.8.2.2 VLT® Motion Control Tool MCT 31

2.8.2.3 Harmonic Calculation Software (HCS) 38

2.9 Onderhoud

2.9.1 Opslag 38

3 Systeemintegratie

3.1 Omgevingscondities tijdens bedrijf

3.1.1 Vochtigheid 39

3.1.2 Temperatuur 39

3.1.3 Koeling 40

3.1.4 Door de motor gegenereerde overspanning 41

3.1.5 Akoestische ruis 41

3.1.6 Trillingen en schokken 41

3.1.7 Agressieve omgevingen 41

39 39

3.1.8 Denities IP-klassen 43

3.1.9 Radiofrequente interferentie 43

3.1.10 Conformiteit met PELV en galvanische scheiding 44

3.1.11 Opslag 44

3.2 EMC, harmonischen en aardlekbeveiliging

3.2.1 Algemene aspecten van EMC-emissies 45

3.2.2 EMC-testresultaten 46

3.2.3 Emissie-eisen 48

3.2.4 Immuniteitseisen: 48

3.2.5 Motorisolatie 49

3.2.6 Motorlagerstromen 49

3.2.7 Harmonischen 50

3.2.8 Aardlekstroom 52

3.3 Netintegratie

3.3.1 Netconguratie en EMC-eecten 54

3.3.2 Laagfrequente interferentie in het net 54

3.3.3 Netstoringen analyseren 55

3.3.4 Opties voor het beperken van netstoringen 55

3.3.5 Radiofrequente interferentie 55

Inhoud

VLT® AQUA Drive FC 202

3.3.6 Classicatie van de bedrijfslocatie 56

3.3.7 Gebruik met geïsoleerde ingangsbron 56

3.3.8 Arbeidsfactorcorrectie 56

3.3.9 Vertraging ingangsvermogen 57

3.3.10 Nettransiënten 57

3.3.11 Werking met een stand-bygenerator 57

3.4 Motorintegratie

3.4.1 Afwegingen bij selecteren motor 58

3.4.2 Sinuslter en dU/dt-lters 58

3.4.3 Correcte motoraarding 58

3.4.4 Motorkabels 58

3.4.5 Afscherming motorkabel 58

3.4.6 Aansluiten van meerdere motoren 59

3.4.7 Stuurdraadisolatie 61

3.4.8 Thermische motorbeveiliging 61

3.4.9 Uitgangscontactor 61

3.4.10 Remfuncties 61

3.4.11 Dynamisch remmen 61

3.4.12 Berekening remweerstand 62

3.4.13 Remweerstandkabels 63

3.4.14 Remweerstand en rem-IGBT 63

3.4.15 Energierendement 63

3.5 Extra ingangen en uitgangen

3.5.1 Bedradingsschema 65

3.5.2 Relaisaansluitingen 66

3.5.3 EMC-correcte elektrische aansluiting 67

3.6 Mechanische planning

3.6.1 Vrije ruimte 68

3.6.2 wandmontage 68

3.6.3 Toegang 69

3.7 Opties en accessoires

3.7.1 Communicatieopties 73

3.7.2 Ingang/uitgang, terugkoppeling en veiligheidsopties 73

3.7.3 Cascaderegelingsopties 73

3.7.4 Remweerstanden 75

3.7.5 Sinuslters 75

3.7.6 dU/dt-lters 75

3.7.7 Common-modelters 75

3.7.8 Harmonischenlters 76

3.7.9 IP 21/NEMA type 1-behuizingsset 76

Inhoud Design guide

3.7.10 Bevestigingsset voor externe bediening van LCP 78

3.7.11 Montagebeugel voor behuizingsgrootte A5, B1, B2, C1 en C2 79

3.8 Seriële interface RS485

3.8.1 Overzicht 80

3.8.2 Netwerkaansluiting 81

3.8.3 RS485-busafsluiting 81

3.8.4 EMC-voorzorgsmaatregelen 81

3.8.5 Overzicht FC-protocol 82

3.8.6 Netwerkconguratie 82

3.8.7 Berichtframingstructuur FC-protocol 82

3.8.8 Voorbeelden FC-protocol 86

3.8.9 Modbus RTU-protocol 87

3.8.10 Berichtframingstructuur Modbus RTU 88

3.8.11 Toegang tot parameters 91

3.8.12 FC-omvormerstuurwoordproel 92

3.9 Checklist systeemontwerp

4 Toepassingsvoorbeelden

4.1 Overzicht toepassingsvoorbeelden

4.2 Speciale toepassingsfuncties

100 100 100

4.2.1 SmartStart 100

4.2.2 Snelmenu Water en pompen 101

4.2.3 29-1* Deragging Function 101

4.2.4 Voor-/nasmeren 102

4.2.5 29-5* Flow Conrmation 103

4.3 Voorbeelden toepassingssetup

4.3.1 Toepassing met dompelpomp 106

4.3.2 BASIC cascaderegelaar 108

4.3.3 Pompstaging met wisselende hoofdpomp 109

4.3.4 Systeemstatus en bediening 109

4.3.5 Bedradingsschema cascaderegelaar 110

4.3.6 Bedradingsschema voor pomp met variabel toerental 111

4.3.7 Bedradingsschema voor hoofdpompwisseling 111

5 Speciale omstandigheden

5.1 Handmatige reductie

5.2 Reductie wegens lange motorkabels of kabels met een grotere dwarsdoorsnede

5.3 Reductie wegens omgevingstemperatuur

104

115 115 116 116

6 Typecode en selectie

6.1 Bestellen

121 121

Inhoud

VLT® AQUA Drive FC 202

6.1.1 Typecode 121

6.1.2 Softwaretaal 123

6.2 Opties, accessoires en reserveonderdelen

6.2.1 Opties en accessoires 123

6.2.2 Reserveonderdelen 125

6.2.3 Accessoiretassen 125

6.2.4 Keuze van de remweerstand 126

6.2.5 Aanbevolen remweerstanden 127

6.2.6 Alternatieve remweerstanden, T2 en T4 134

6.2.7 Harmonischenlters 135

6.2.8 Sinuslters 137

6.2.9 dU/dt-lters 139

6.2.10 Common-modelters 140

7 Specicaties

7.1 Elektrische gegevens

7.1.1 Netvoeding 1 x 200-240 V AC 141

7.1.2 Netvoeding 3 x 200-240 V AC 142

7.1.3 Netvoeding 1 x 380-480 V AC 145

7.1.4 Netvoeding 3 x 380-480 V AC 146

123

141 141

7.1.5 Netvoeding 3 x 525-600 V AC 150

7.1.6 Netvoeding 3 x 525-690 V AC 154

7.2 Netvoeding

7.3 Uitgangsvermogen van de motor en motorgegevens

7.4 Omgevingscondities

7.5 Kabelspecicaties

7.6 Stuuringang/-uitgang en stuurgegevens

7.7 Zekeringen en circuitbreakers

7.8 Vermogensklasse, gewicht en afmetingen

7.9 dU/dt-tests

7.10 Akoestische-ruiswaarden

7.11 Geselecteerde opties

7.11.1 VLT® General Purpose I/O MCB 101

7.11.2 VLT® Relay Card MCB 105

7.11.3 VLT® PTC Thermistor Card MCB 112

7.11.4 VLT® Extended Relay Card MCB 113

7.11.5 VLT® Sensor Input MCB 114

157 157 158 158 159 162 170 171 173 174 174 174 176 178 179

7.11.6 VLT® Extended Cascade Controller MCO 101

7.11.7 VLT® Advanced Cascade Controller MCO 102

8 Bijlage – geselecteerde tekeningen

180 181

184

Inhoud Design guide

8.1 Tekeningen voor aansluiting netvoeding (3 fasen)

8.2 Tekeningen voor motoraansluiting

8.3 Tekeningen voor relaisklemmen

8.4 Kabelinvoergaten

Trefwoordenregister

184 187 189 190

194

Inleiding

VLT® AQUA Drive FC 202

1 Inleiding

1.1 Doel van de design guide

Deze design guide voor Danfoss VLT® AQUA Drivefrequentieomvormers is bedoeld voor:

project- en systeemengineers;

•

ontwerpadviseurs;

•

toepassings- en productspecialisten.

•

De design guide bevat technische informatie die u helpt om inzicht te krijgen in de mogelijkheden van de frequentieomvormer voor integratie in motorregel- en bewakingssystemen.

De design guide is bedoeld om ontwerpafwegingen en planningsgegevens te bieden voor integratie van de frequentieomvormer in een systeem. De design guide is van toepassing op diverse frequentieomvormers en opties voor uiteenlopende toepassingen en installaties.

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

VLT® is een gedeponeerd handelsmerk.

1.2

Indeling

Hoofdstuk 1 Inleiding: het algemene doel van de design guide en conformiteit met internationale richtlijnen.

Hoofdstuk 2 Productoverzicht: de interne opbouw en functionaliteit van de frequentieomvormer en operationele functies.

Hoofdstuk 3 Systeemintegratie: omgevingseisen; EMC, harmonischen en aardlekken; netingang; motoren en motoraansluitingen; andere aansluitingen; mechanische planning; en beschrijvingen van beschikbare opties en accessoires.

Hoofdstuk 7

gegevens in de vorm van tabellen en afbeeldingen.

Hoofdstuk 8 Bijlage – geselecteerde tekeningen: een compilatie van afbeeldingen ter illustratie van netvoedingsen motoraansluitingen, relaisklemmen en kabelingangen.

Specicaties: een compilatie van technische

1.3 Aanvullende hulpmiddelen

Er zijn hulpmiddelen beschikbaar om inzicht te krijgen in geavanceerde bedienings- en programmeerfuncties van de frequentieomvormer en naleving van richtlijnen:

De Bedieningshandleiding VLT® AQUA Drive FC 202

•

(in deze handleiding aangeduid als bedieningshandleiding) biedt gedetailleerde informatie over

de installatie en het opstarten van de frequentieomvormer.

De VLT® AQUA Drive FC 202 Design Guide bevat

•

ontwerp- en planningsinformatie die nodig is om de frequentieomvormer te kunnen integreren in een systeem.

De Programmeerhandleiding VLT® AQUA Drive FC

•

202 (in deze handleiding aangeduid als programmeerhandleiding) gaat dieper in op het gebruik

van parameters en bevat veel toepassingsvoorbeelden.

Frequency Converters - Safe Torque O

In VLT

•

Operating Instructions vindt u informatie over het gebruik van Danfoss-frequentieomvormers in toepassingen met functionele veiligheid. Deze handleiding wordt bij de frequentieomvormer geleverd als de STO-optie aanwezig is.

De VLT® Brake Resistor Design Guide legt uit hoe u

•

de optimale remweerstand kunt selecteren.

Aanvullende documentatie en handleiding zijn te downloaden via danfoss.com/Product/Literature/Technical

+Documentation.htm.

Hoofdstuk 4 Toepassingsvoorbeelden: voorbeelden van

producttoepassingen en richtlijnen voor gebruik.

Hoofdstuk 5 Speciale omstandigheden: details over ongebruikelijke bedrijfsomgevingen.

Hoofdstuk 6 Typecode en selectie: procedures voor het bestellen van apparatuur en opties om het beoogde gebruik van het systeem te realiseren.

LET OP

Een deel van de informatie in deze documentatie is mogelijk niet van toepassing bij gebruik van beschikbare optionele apparatuur. Zorg dat u de bij de opties geleverde instructies doorleest met het oog op specieke vereisten.

Neem contact op met een Danfoss-leverancier of ga naar www.danfoss.com voor aanvullende informatie.

Inleiding

Design guide

1.4 Afkortingen, symbolen en conventies

60° AVM 60° asynchrone vectormodulatie A Ampère/AMP AC Wisselstroom AD Luchtontlading AEO Automatische energieoptimalisatie AI Analoge ingang AMA Automatische aanpassing motorgegevens AWG American Wire Gauge °C

Graden Celsius CD Constante ontlading CM Common mode CT Constant koppel DC Gelijkstroom DI Digitale ingang DM Dierentiële modus D-TYPE Afhankelijk van de frequentieomvormer EMC Elektromagnetische compatibiliteit EMK Elektromotorische kracht ETR Elektronisch thermisch relais f

JOG

De motorfrequentie wanneer de jogfunctie is

geactiveerd f f

MAX

Motorfrequentie

De maximale uitgangsfrequentie die de

frequentieomvormer op de uitgang schakelt f

MIN

De minimale motorfrequentie van de frequen-

tieomvormer f

M,N

Nominale motorfrequentie FC Frequentieomvormer g gram Hiperface® Hiperface® is een gedeponeerd handelsmerk

van Stegmann pk Paardenkracht HTL HTL-encoder (10-30 V) pulsen – hoogspan-

ningstransistorlogica Hz Hertz I

INV

LIM

M,N

VLT,MAX

VLT,N

Nominale uitgangsstroom van de omvormer

Stroomgrens

Nominale motorstroom

De maximale uitgangsstroom

De nominale uitgangsstroom die door de

frequentieomvormer wordt geleverd kHz Kilohertz LCP Lokaal bedieningspaneel lsb Minst signicante bit m Meter mA Milliampère MCM Mille Circular Mil MCT Motion Control Tool mH Inductantie in millihenry min Minuut ms Milliseconde msb Meest signicante bit

VLT

Het rendement van de frequentieomvormer gedenieerd als de verhouding tussen

uitgangsvermogen en ingangsvermogen nF Capaciteit in nanofarad NLCP Numeriek lokaal bedieningspaneel Nm Newtonmeter n

Online-/oineparameters

Synchroon motortoerental

Wijzigingen van onlineparameters worden

onmiddellijk na het wijzigen van de

datawaarde geactiveerd P

br,cont.

Nominaal vermogen van de remweerstand

(gemiddeld vermogen tijdens continu

remmen) PCB Printed Circuit Board – printplaat PCD Procesdata PELV Protective Extra Low Voltage P

Het nominale uitgangsvermogen van de

frequentieomvormer als hoge overbelasting

(HO) P

M,N

Nominaal motorvermogen PM-motor Permanentmagneetmotor Proces-PID De PID-regelaar handhaaft het gewenste

niveau voor toerental, druk, temperatuur

enzovoort R

br,nom

De nominale weerstandswaarde die zorgt voor

een remvermogen op de motoras van

150/160% gedurende 1 minuut RCD Reststroomapparaat Regen Regeneratieve klemmen R

min

Door de frequentieomvormer toegestane

minimale remweerstand RMS Root Mean Square tpm Toeren per minuut R

rec

Aanbevolen weerstand van Danfoss-remweer-

standen s Seconde SFAVM Stator Flux Asynchrone Vectormodulatie STW Statuswoord SMPS Schakelende voeding THD Totale harmonische vervorming T

LIM

Koppelbegrenzing TTL TTL-encoder (5 V) pulsen – transistor-transi-

storlogica U

M,N

Nominale motorspanning V Volt VT Variabel koppel VVC+ Voltage Vector Control

Tabel 1.1 Afkortingen

Inleiding

VLT® AQUA Drive FC 202

Conventies

Genummerde lijsten geven procedures aan. Lijsten met opsommingstekens geven andere informatie en beschrijvingen van afbeeldingen aan. Cursieve tekst geeft een van de volgende zaken aan:

Kruisverwijzing

•

Koppeling

•

Voetnoot

•

Parameternaam, naam parametergroep, parame-

•

teroptie

Alle afmetingen zijn in mm (inch). * geeft de standaardinstelling van een parameter aan.

De volgende symbolen worden gebruikt in dit document:

WAARSCHUWING

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

VOORZICHTIG

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

LET OP

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

1.5 Denities

Remweerstand

De remweerstand is een module die het remvermogen dat bij regeneratief remmen wordt gegenereerd, kan absorberen. Dit regeneratieve remvermogen verhoogt de tussenkringspanning en een remchopper zorgt ervoor dat het vermogen wordt overgebracht naar de remweerstand.

Vrijloop

De motoras bevindt zich in de vrije modus. Geen koppel op de motor.

CT-karakteristieken

Constant-koppelkarakteristieken, gebruikt voor alle toepassingen, zoals transportbanden, verdringerpompen en kranen.

Initialisatie

Bij initialisatie (14-22 Bedrijfsmodus) keert de frequentieomvormer terug naar de standaardinstelling.

Intermitterende belastingscyclus

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

Arbeidsfactor

De werkelijke arbeidsfactor (lambda) houdt rekening met alle harmonischen en is altijd lager dan de arbeidsfactor (cos phi), die alleen rekening houdt met de 1e harmonische van stroom en spanning.

P kW

cosφ = 

P kVA

Cos phi wordt ook wel verschuivingsfactor genoemd. Zowel lambda als cos phi worden in

hoofdstuk 7.2 Netvoeding gespeciceerd voor Danfoss VLT®-frequentieomvormers.

De arbeidsfactor geeft aan in hoeverre een frequentieomvormer de netvoeding belast. Hoe lager de arbeidsfactor, hoe hoger de I dezelfde kW-prestatie.

Bovendien betekent een hoge arbeidsfactor dat de harmonische stromen laag zijn. Alle Danfoss-frequentieomvormers zijn uitgerust met ingebouwde DC-spoelen in de DC-tussenkring. Dit zorgt voor een hoge arbeidsfactor en beperkt de totale harmonische vervorming (THD) op de netvoeding.

Setup

U kunt parameterinstellingen in 4 setups opslaan. Het is mogelijk om tussen de 4 parametersetups te schakelen en 1 setup te bewerken terwijl een andere setup actief is.

Slipcompensatie

De frequentieomvormer compenseert het slippen van de motor met een aanvulling op de frequentie op basis van de gemeten motorbelasting, waardoor het motortoerental vrijwel constant wordt gehouden.

Smart Logic Control (SLC)

De SLC is een reeks door de gebruiker gedenieerde acties die wordt uitgevoerd wanneer de bijbehorende, door de gebruiker gedenieerde gebeurtenissen door de SLC worden geëvalueerd als TRUE. (Parametergroep 13-** Smart Logic).

Standaard FC-bus

Omvat een RS485-bus met FC-protocol of MC-protocol. Zie 8-30 Protocol.

Thermistor

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

UλxIλxcosφ

 = 

UλxIλ

RMS

voor

Inleiding

Uitschakeling (trip)

Een toestand die zich voordoet in foutsituaties, bijvoorbeeld als de frequentieomvormer wordt blootgesteld aan een overtemperatuur of wanneer de frequentieomvormer de motor, het proces of het mechanisme beschermt. Een herstart is niet mogelijk totdat de oorzaak van de fout is weggenomen en de uitschakelingsstatus is opgeheven. Hef de uitschakelingsstatus op door:

reset te activeren of

•

de frequentieomvormer te programmeren om een

•

automatische reset uit te voeren.

Gebruik een uitschakeling (trip) niet voor persoonlijke veiligheid.

Uitschakeling met blokkering

Een toestand die zich voordoet in foutsituaties waarbij de frequentieomvormer zichzelf beschermt en fysiek ingrijpen noodzakelijk is, bijv. als de frequentieomvormer wordt kortgesloten op de uitgang. Een uitschakeling met blokkering kan alleen worden opgeheven door de netvoeding af te schakelen, de oorzaak van de fout weg te nemen en de frequentieomvormer opnieuw aan te sluiten op het net. Een herstart is niet mogelijk totdat de uitschakelingsstatus is opgeheven door het activeren van de reset of, in sommige gevallen, doordat een automatische reset is geprogrammeerd. Gebruik een uitschakeling (trip) niet voor persoonlijke veiligheid.

VT-karakteristieken

Variabel-koppelkarakteristieken voor pompen en ventilatoren.

1.6

Document- en softwareversie

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

Tabel 1.2 toont de documentversie en de bijbehorende softwareversie.

Design guide

1.7.1

CE-markering

Afbeelding 1.1 CE

De CE-markering (Communauté Européenne) geeft aan dat de fabrikant van het product voldoet aan alle relevante EUrichtlijnen. De EU-richtlijnen die van toepassing zijn op het ontwerp en de productie van frequentieomvormers, staan vermeld in Tabel 1.3.

LET OP

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

LET OP

Frequentieomvormers met een ingebouwde veiligheidsfunctie moeten voldoen aan de Machinerichtlijn.

EU-richtlijn Versie

Laagspanningsrichtlijn 2006/95/EC EMC-richtlijn 2004/108/EC Machinerichtlijn ErP-richtlijn 2009/125/EC ATEX-richtlijn 94/9/EC RoHS-richtlijn 2002/95/EC

Tabel 1.3 EU-richtlijnen die van toepassing zijn op frequentieomvormers

1) Enkel frequentieomvormers met een ingebouwde veiligheidsfunctie moeten voldoen aan de Machinerichtlijn.

Conformiteitsverklaringen zijn leverbaar op aanvraag.

2006/42/EC

Versie Opmerkingen Softwareversie

MG20N6xx Vervangt MG20N5xx 2.20 en later

Tabel 1.2 Document- en softwareversie

1.7

Goedkeuringen en certiceringen

Frequentieomvormers zijn ontworpen overeenkomstig de richtlijnen in deze sectie.

Meer informatie over goedkeuringen en certicaten is te vinden in het downloadgedeelte op http://

www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/.

1.7.1.1

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

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

1.7.1.2

De EMC-richtlijn (elektromagnetische compatibiliteit) heeft tot doel om de elektromagnetische interferentie te beperken en de immuniteit van elektrische apparatuur en installaties te verbeteren. De basiseis voor bescherming

Laagspanningsrichtlijn

EMC-richtlijn

Inleiding

VLT® AQUA Drive FC 202

van EMC-richtlijn 2004/108/EG stelt dat apparaten die elektromagnetische interferentie (EMI) genereren, of waarvan de werking door EMI kan worden beïnvloed, zodanig moeten zijn ontworpen dat het genereren van elektromagnetische interferentie wordt beperkt en dat ze een adequaat niveau van ongevoeligheid ten opzichte van EMI bieden wanneer ze correct worden geïnstalleerd en onderhouden, en worden gebruikt zoals bedoeld.

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

1.7.1.3

De Machinerichtlijn heeft tot doel om de persoonlijke veiligheid te waarborgen en schade aan eigendommen te voorkomen bij gebruik van mechanische apparatuur in toepassingen waarvoor de apparatuur bedoeld is. De Machinerichtlijn is van toepassing op machines die bestaan uit een groep onderling verbonden componenten of apparaten waarvan er ten minste één mechanische bewegingen kan uitvoeren.

Frequentieomvormers met een ingebouwde veiligheidsfunctie moeten voldoen aan de Machinerichtlijn. Frequentieomvormers zonder veiligheidsfunctie vallen niet onder de Machinerichtlijn. Wanneer een frequentieomvormer is geïntegreerd in een machinesysteem, kan Danfoss informatie verstrekken over de veiligheidsaspecten met betrekking tot de frequentieomvormer.

Wanneer frequentieomvormers worden gebruikt in machines met ten minste één bewegend deel, moet de machinefabrikant een verklaring afgeven dat het product voldoet aan alle relevante statuten en veiligheidsmaatregelen.

1.7.1.4

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

Machinerichtlijn

ErP-richtlijn

1.7.2

C-tick-conformiteit

Afbeelding 1.2 C-Tick

Het C-tick-label geeft aan dat het product voldoet aan de relevante technische normen voor elektromagnetische compatibiliteit (EMC). C-tick-conformiteit is vereist voor elektrische en elektronische producten die op de markt worden gebracht in Australië en Nieuw-Zeeland.

De C-tick-verordening heeft betrekking op emissies via geleiding en straling. Voor frequentieomvormers moet u de emissielimieten volgen die zijn 61800-3.

Op verzoek kan een conformiteitsverklaring worden afgegeven.

UL-conformiteit

1.7.3

UL Listed

Afbeelding 1.3 UL

gespeciceerd in EN-IEC

LET OP

525-690 V-frequentieomvormers zijn niet gecerticeerd voor UL.

De frequentieomvormer voldoet aan de eisen van UL 508C ten aanzien van het behoud van het thermische geheugen. Zie hoofdstuk 2.6.2 Thermische motorbeveiliging voor meer informatie.

Maritieme conformiteit

1.7.4

Eenheden met beschermingsklasse IP 55 (NEMA 12) of hoger voorkomen vonkvorming en zijn geclassiceerd als elektrische apparaten met beperkt explosiegevaar overeenkomstig het Europees Verdrag inzake het internationale vervoer van gevaarlijke goederen over de binnenwateren (ADN).

Ga naar www.danfoss.com voor aanvullende informatie over goedkeuringen voor maritieme toepassingen.

130BD832.10

Inleiding

Voor eenheden met beschermingsklasse IP 20/Chassis, IP 21/NEMA 1 of IP 54 moet u het risico op vonkvorming als volgt vermijden:

Installeer geen netschakelaar.

•

Zorg dat 14-50

•

Verwijder alle relaisstekkers die zijn gemarkeerd

•

als RELAY. Zie Afbeelding 1.4. Controleer of er relaisopties zijn geïnstalleerd, en

•

zo ja welke? De enige toegestane relaisoptie is VLT® Extended Relay Card MCB 113.

RFI-lter is ingesteld op [1] Aan.

Design guide

Het strikt opvolgen van de veiligheidsmaatregelen en kennisgevingen is verplicht voor een veilige werking van de frequentieomvormer.

1.8.2 Gekwaliceerd personeel

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

gekwaliceerd personeel.

Gekwaliceerd personeel is gedenieerd als opgeleide

medewerkers die bevoegd zijn om apparatuur, systemen en circuits te installeren, in bedrijf te stellen en te onderhouden overeenkomstig relevante wetten en voorschriften. Daarnaast moet het gekwaliceerde personeel bekend zijn met de instructies en veiligheidsmaatregelen die in deze bedieningshandleiding staan beschreven.

1, 2 Relaisstekkers

Afbeelding 1.4 Positie van relaisstekkers

Op verzoek wordt een verklaring van de fabrikant afgegeven.

1.8

Veiligheid

WAARSCHUWING

HOGE SPANNING

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

Installatie, opstarten en onderhoud mogen

•

uitsluitend worden uitgevoerd door gekwaliceerd personeel.

1.8.1 Algemene veiligheidsprincipes

Frequentieomvormers bevatten componenten die onder hoge spanning staan en kunnen bij onjuiste hantering dodelijk letsel veroorzaken. Deze apparatuur mag uitsluitend worden geïnstalleerd of bediend door gekwaliceerd personeel. Voer geen reparatiewerkzaamheden uit voordat de spanning naar de frequentieomvormer is onderbroken en de voorgeschreven ontladingstijd voor het afvoeren van opgeslagen elektrische energie is verstreken.

Inleiding

VLT® AQUA Drive FC 202

WAARSCHUWING

ONBEDOELDE START

Wanneer de frequentieomvormer is aangesloten op de netvoeding, DC-voeding of loadsharing, kan de motor op elk moment starten. Een onbedoelde start tijdens programmeer-, onderhouds- of reparatiewerkzaamheden kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel of tot schade aan apparatuur of eigendommen. De motor kan worden gestart via een externe schakelaar, een seriële buscommando, een ingangsreferentiesignaal van het LCP of door het opheen van een foutconditie. Om een onbedoelde motorstart te voorkomen:

Onderbreek de netvoeding naar de frequentie-

•

omvormer. Druk op [O/Reset] op het LCP voordat u

•

parameters gaat programmeren. De frequentieomvormer, motor en eventuele

•

door de motor aangedreven apparatuur moeten volledig bedraad en gemonteerd zijn voordat de frequentieomvormer op de netvoeding, DCvoeding of loadsharing wordt aangesloten.

WAARSCHUWING

ONTLADINGSTIJD

De frequentieomvormer bevat DC-tussenkringcondensatoren waarop spanning kan blijven staan, ook wanneer de frequentieomvormer niet van spanning wordt voorzien. Als u de aangegeven wachttijd na afschakeling niet in acht neemt voordat u onderhouds- of reparatiewerkzaamheden uitvoert, kan dit leiden tot ernstig of dodelijk letsel.

Stop de motor.

•

Onderbreek de netvoeding en externe DC-

•

tussenkringvoedingen, inclusief backupvoedingen, UPS-eenheden en DC-tussenkringaansluitingen naar andere frequentieomvormers.

Schakel aanwezige PM-motoren af of blokkeer

•

ze. Wacht tot de condensatoren volledig zijn

•

ontladen voordat u onderhouds- of reparatiewerkzaamheden uitvoert. De vereiste wachttijd staat vermeld in Tabel 1.4.

Spanning [V]

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 Er kan hoge spanning aanwezig zijn, ook wanneer de waarschuwingsleds uit zijn.

Tabel 1.4 Ontladingstijd

Minimale wachttijd

(minuten)

4 7 15

WAARSCHUWING

GEVAAR VOOR LEKSTROOM

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

Zorg dat de apparatuur correct is geaard door

•

een erkende elektrisch installateur.

WAARSCHUWING

GEVAARLIJKE APPARATUUR

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

De installatie, het opstarten en het onderhoud

•

mogen uitsluitend worden uitgevoerd door hiervoor opgeleid en gekwaliceerd personeel.

Zorg dat alle elektrische werkzaamheden

•

worden uitgevoerd overeenkomstig de nationale en lokale elektriciteitsvoorschriften.

Volg de procedures in dit document.

•

WAARSCHUWING

ONBEDOELD DRAAIEN VAN DE MOTOR WINDMILLING

Het onbedoeld draaien van permanentmagneetmotoren wekt spanning op waardoor de eenheid kan worden geladen; dit kan leiden tot ernstig of dodelijk letsel of schade aan apparatuur.

Zorg dat permanentmagneetmotoren zijn

•

geblokkeerd om onbedoeld draaien te voorkomen.

Inleiding

Design guide

VOORZICHTIG

GEVAAR BIJ INTERNE FOUT

Een interne fout in de frequentieomvormer kan leiden tot ernstig letsel als de frequentieomvormer niet goed is afgesloten.

Controleer voordat u de spanning inschakelt of

•

alle veiligheidsafdekkingen op hun plaats zitten en stevig zijn vastgezet.

130BD889.10

0 100 200 300 400

(mwg)

1350rpm

1650rpm

(kW)

200100 300

(

m3 /h

)

(

m3 /h

)

400

1350rpm

1650rpm

shaft

Productoverzicht

2 Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

2.1 Inleiding

Dit hoofdstuk geeft een overzicht van de primaire componenten en circuits van de frequentieomvormer. Het beschrijft de interne elektrische en signaalverwerkingsfuncties. Ook een beschrijving van de interne regelstructuur is opgenomen.

Het hoofdstuk beschrijft tevens automatische en optionele frequentieomvormerfuncties die beschikbaar zijn voor het ontwerpen van robuuste besturingssystemen met geavanceerde prestaties op het gebied van regeling en statusrapportage.

Product speciaal ontworpen voor

2.1.1 water- en afvalwatertoepassingen

De VLT® AQUA Drive FC 202 is ontworpen voor water- en afvalwatertoepassingen. De geïntegreerde SmartStartwizard en het snelmenu Water en pompen leiden de gebruiker door het inbedrijfstellingsproces. De standaarden optionele functies omvatten:

Cascaderegeling

•

Droogloopdetectie

•

Einde-curvedetectie

•

Motorwisseling

•

Deragging

•

Initiële en uiteindelijke ramp

•

Aan-/uitloop afsluit-/terugslagklep

•

STO

•

Detectie weinig ow

•

Voorsmeren

•

Flowbevestiging

•

Leidingvulmodus

•

Slaapmodus

•

Realtimeklok

•

Wachtwoordbeveiliging

•

Overbelastingsbeveiliging

•

Smart Logic Control

•

Bewaking minimumtoerental

•

Vrij programmeerbare tekst voor informatie,

•

waarschuwingen en alarmen

2.1.2

Energiebesparing

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

Bij gebruik van een frequentieomvormer voor het regelen van de ow leidt een verlaging van het pomptoerental van 20% in typische toepassingen tot een energiebesparing van zo'n 50%. Afbeelding 2.1 toont een voorbeeld van de haalbare energiebesparing.

1 Energiebesparing

Afbeelding 2.1 Voorbeeld: Energiebesparing

100%

50%

25%

12,5%

50% 100%

80%

175HA208.10

Power ~n

Pressure ~n

Flow ~n

Productoverzicht Design guide

2.1.3 Voorbeeld van energiebesparing

In Afbeelding 2.2 is te zien dat de ow wordt geregeld door wijziging van het pomptoerental, gemeten in tpm. Bij een toerentalreductie van slechts 20% ten opzichte van het nominale toerental wordt ook de ow met 20% verlaagd. Dit komt omdat de ow recht evenredig is met het toerental. Het elektriciteitsverbruik neemt echter af met bijna 50%. Als het systeem slechts een paar dagen per jaar een ow hoeft te leveren die gelijk is aan 100%, terwijl het gemiddelde gedurende de rest van het jaar minder is dan 80% van de nominale ow, bedraagt de hoeveelheid bespaarde energie zelfs meer dan 50%.

Afbeelding 2.2 laat zien hoe de energieverbruik van centrifugaalpompen afhankelijk zijn van het toerental (tpm).

ow, de druk en het

2.1.4

Klepregeling versus snelheidsregeling voor centrifugaalpompen

Klepregeling

Omdat de druk in watersystemen varieert, moet de ow op basis hiervan worden aangepast. Veelgebruikte methoden voor het aanpassen van de ow zijn smoren of recirculatie met behulp van kleppen.

Een recirculatieklep die te ver is geopend, kan ertoe leiden dat de pomp aan het einde van de pompcurve werkt, met een hoog debiet bij een lage pompopvoerhoogte. Deze condities betekenen niet alleen een verspilling van energie vanwege het hoge toerental van de pomp, maar ze kunnen ook leiden tot pompcavitatie en vervolgens tot schade aan de pomp.

Het smoren van de ow met een regelklep voegt een drukval toe over de klep (HP-HS). Dit is te vergelijken met het gelijktijdig accelereren en aan de rem trekken in een poging om de snelheid van een auto te verlagen. Afbeelding 2.3 laat zien dan smoren ertoe leidt dat de systeemcurve bij punt (2) op de pompcurve afbuigt naar een punt met een aanzienlijk lager rendement (1).

2 2

Afbeelding 2.2 Aniteitswetten voor centrifugaalpompen

Flow: 

Druk: 

Vermogen: 

 = 

Uitgaand van een gelijk rendement in het toerentalbereik.

Q =

ow P = vermogen Q1 = ow 1 P1 = vermogen 1 Q2 = gereduceerde ow P2 = gereduceerd vermogen H = druk n = toerentalregeling H1 = druk 1 n1 = toerental 1 H2 = gereduceerde druk n2 = gereduceerd toerental

Tabel 2.1 Aniteitswetten

100% speed

Flow

Pump curve

Head or pressure Head or pressure

Natural

operating point

Operating

point

Throttled

Unthrottled

Throttled system

Unthrottled system

130BD890.10

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

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

1 Werkpunt bij gebruik van een smoorklep 2 Natuurlijk werkpunt 3 Werkpunt bij gebruik van snelheidsregeling

Afbeelding 2.3 Flowreductie bij klepregeling (smoren)

Snelheidsregeling

Dezelfde van de pomp te verlagen, zoals getoond in Afbeelding 2.4. Als het toerental wordt verlaagd, komt de pompcurve lager

ow kan worden aangepast door het toerental

te lopen. Het werkpunt is het nieuwe snijpunt van de pompcurve en de systeemcurve (3). De energiebesparing is te berekenen door de beschreven in hoofdstuk 2.1.3 Voorbeeld van energiebe- sparing.

aniteitswetten toe te passen zoals

Werkpunt bij gebruik van een smoorklep 2 Natuurlijk werkpunt 3 Werkpunt bij gebruik van snelheidsregeling

Afbeelding 2.4 Flowreductie bij snelheidsregeling

Afbeelding 2.5 Vergelijkende debietregelingscurves

Voorbeeld met wisselende ow

2.1.5 gedurende 1 jaar

De berekeningen in dit voorbeeld zijn gebaseerd op pompkarakteristieken die staan vermeld op een pompdatablad, zoals getoond in Afbeelding 2.7.

Het verkregen resultaat toont een energiebesparing van meer dan 50% bij de gegeven owverdeling over een jaar; zie Afbeelding 2.6. De terugverdientijd hangt af van de prijs van elektriciteit en de prijs van de frequentieomvormer. In dit voorbeeld is de terugverdientijd minder dan een jaar in vergelijking met een systeem met kleppen en een constant toerental.

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Productoverzicht

Design guide

t [h] Q [m³/h] Stromingssnelheid

Afbeelding 2.6 Flowverdeling over 1 jaar (duur versus stromingssnelheid)

Duur van ow. Zie ook Tabel 2.2.

Stromi

ngssn elheid

[m³/h] [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

Tabel 2.2 Resultaat

1) Gemeten vermogen bij punt A1

2) Gemeten vermogen bij punt B1

3) Gemeten vermogen bij punt C1

2.1.6

Verdeling Regeling met

kleppen

frequentieom-

% Duur Vermo

42,5

23,0

1008760 – 275.064 – 26.801

gen

Verbruik Vermo

gen

18.615

40.296

42,5

3,5

Verbeterde regeling

Regeling

met

vormer

Verbruik

18.615

6.132

Het gebruik van een frequentieomvormer voor het regelen van de ow of de druk in een systeem zorgt voor een betere regeling. Een frequentieomvormer kan het toerental van de ventilator of pomp variëren, wat een variabele regeling van ow en druk oplevert. Bovendien kan een frequentieomvormer het toerental van de ventilator of de pomp snel aanpassen aan nieuwe ow- of drukcondities in het systeem. Zorg voor een eenvoudige procesregeling (ow, niveau of druk) door gebruik te maken van de ingebouwde PIregelaar.

2 2

Ster-driehoekschakeling of softstarter

2.1.7

Voor het starten van grote motoren is het in veel landen nodig om apparatuur te gebruiken die de opstartstroom beperkt. In meer traditionele systemen wordt vaak een ster-driehoekschakeling of softstarter gebruikt. Dergelijke motorstarters zijn niet meer nodig bij gebruik van een frequentieomvormer.

Afbeelding 2.7 Energieverbruik bij verschillende toerentallen

Zoals in Afbeelding 2.8 te zien is, verbruikt een frequentieomvormer niet meer stroom dan de nominale stroom.

Full load

% Full load current

& speed

500

100

0 12,5 25 37,5 50Hz

200

300

400

600

700

800

175HA227.10

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202 2 Ster-driehoekschakeling 3 Softstarter 4 Start direct op netvoeding

Afbeelding 2.8 Startstroom

2.2

Beschrijving van de werking

De frequentieomvormer voorziet de motor van een gereguleerde hoeveelheid netspanning om het motortoerental te regelen. De frequentieomvormer levert een variabele frequentie en spanning aan de motor.

De frequentieomvormer is onderverdeeld in 4 hoofdmodules:

Gelijkrichter

•

DC-tussenkring

•

Omvormer

•

Besturing en regeling

•

Afbeelding 2.9 is een blokschema van de interne componenten van de frequentieomvormer. Zie Tabel 2.3

VLT® AQUA Drive FC 202

Gebied Titel Functies

1 Netingang

2 Gelijkrichter

3 DC-bus

4 DC-reactoren

Condensator-

batterij

6 Omvormer

Uitgang naar

motor

8 Stuurcircuits

3-fasenetvoeding naar de frequen-

•

tieomvormer

De gelijkrichterbrug zet de

•

inkomende AC-stroom om naar DC-stroom die in de omvormer kan worden gebruikt.

De DC-tussenkring verwerkt de

•

DC-stroom.

Filteren de DC-tussenkring-

•

spanning.

Bieden beveiliging tegen nettran-

•

siënten.

Beperken de RMS-stroom.

•

Verhogen de arbeidsfactor naar

•

het voedende net.

Beperken de harmonischen op de

•

AC-ingang.

Slaat de DC-spanning op.

•

Biedt tijdelijke bescherming bij

•

kortstondige netonderbreking.

Zet het DC-signaal om naar een

•

geregelde pulsbreedtegemoduleerde AC-golfvorm voor een regelbaar variabel uitgangssignaal naar de motor.

Geregeld 3-fase-uitgangsvermogen

•

naar de motor.

Ingangsvermogen, interne

•

verwerking, uitgangssignalen en motorstroom worden bewaakt voor een eciënte werking en regeling.

De gebruikersinterface en externe

•

commando's worden bewaakt en uitgevoerd.

Biedt mogelijkheden voor status-

•

uitgang en -regeling.

voor de bijbehorende functies.

Tabel 2.3 Legenda bij Afbeelding 2.9

Afbeelding 2.9 Blokschema frequentieomvormer

1. De frequentieomvormer zet wisselspanning afkomstig van de netvoeding om in gelijkspanning.

2. De gelijkspanning wordt vervolgens omgezet in een wisselstroom met variabele amplitude en frequentie.

Productoverzicht Design guide

De frequentieomvormer voorziet de motor van variabele spanning/stroom en frequentie en maakt zo toerenregeling mogelijk bij 3-fase, standaard asynchrone motoren en permanentmagneetmotoren met niet-uitspringende magneten.

Afbeelding 2.10 Opbouw frequentieomvormer

2.3 Werkingsvolgorde

De frequentieomvormer kan werken op basis van diverse motorbesturingsprincipes, waaronder speciale motormodus U/f en VVC+. Het kortsluitgedrag van de frequentieomvormer hangt af van de 3 stroomtransductoren in de motorfasen.

Remoptie

2.3.4

2 2

2.3.1 Gelijkrichterdeel

Op het moment dat er vermogen aan de frequentieomvormer wordt geleverd, komt dit binnen via de netklemmen (L1, L2 en L3) en gaat het vervolgens naar de netschakelaar en/of de RFI-lteroptie, afhankelijk van de conguratie van de eenheid.

2.3.2 Tussenkringdeel

Na het gelijkrichterdeel gaat de spanning naar het tussenkringdeel. Een ltercircuit, bestaande uit de DCbusinductor en de DC-condensatorbatterij, vlakt de gelijkgerichte spanning af.

De DC-businductor voorziet in serie-impedantie voor de wisselende stroom. Dit draagt bij aan het lteringsproces en beperkt tevens de harmonische vervorming naar het AC-ingangssignaal, die gewoonlijk optreedt in gelijkrichtercircuits.

Omvormerdeel

2.3.3

Zodra een startcommando en een snelheidsreferentie aanwezig zijn, beginnen in het omvormerdeel de IGBT's te schakelen om het uitgangssignaal te creëren. Dit uitgangssignaal, gegenereerd door het Danfoss VVC+ PWM-principe op de stuurkaart, zorgt voor optimale prestaties en minimale verliezen in de motor.

Frequentieomvormers die zijn uitgerust met de dynamische-remoptie, zijn tevens voorzien van een remIGBT plus de klemmen 81 (R-) en 82 (R+) voor het aansluiten van een externe remweerstand.

De rem-IGBT dient ervoor om de spanning in de tussenkring te beperken als de maximale spanningslimiet wordt overschreden. Hiervoor wordt de extern gemonteerde weerstand over de DC-bus geschakeld om de overtollige DC-spanning af te voeren die aanwezig is op de buscondensatoren.

Externe plaatsing van de remweerstand heeft het voordeel dat de weerstand kan worden geselecteerd op basis van de toepassingsbehoeften. De energie wordt buiten het bedieningspaneel afgevoerd en de frequentieomvormer wordt beschermd tegen oververhitting bij eventuele overbelasting van de remweerstand.

Het stuursignaal van de rem-IGBT is afkomstig van de stuurkaart en wordt aan de rem-IGBT geleverd via de voedingskaart en de gatedriverkaart. Daarnaast bewaken de voedingskaart en de stuurkaart de aansluiting van de rem-IGBT en de remweerstand op kortsluiting en overbelasting. Zie hoofdstuk 7.1 Elektrische gegevens voor

voorzekeringspecicaties. Zie ook hoofdstuk 7.7 Zekeringen en circuitbreakers.

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

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

2.3.5 Loadsharing

2. Bij de tweede methode wordt de frequentieomvormer uitsluitend gevoed via een DC-bron.

Eenheden met de ingebouwde loadsharingoptie bevatten

de klemmen (+) 89 DC en (-) 88 DC. Binnen in de frequentieomvormer zijn deze klemmen vóór de DCtussenkringspoel en de buscondensatoren aangesloten op de DC-bus.

Hiervoor is het volgende vereist:

2a Een DC-bron. 2b Een voorziening die bij het opstarten

van de DC-bus een soft-charge uitvoert.

Ook hier geldt dat bij een dergelijke conguratie

Neem voor meer informatie contact op met Danfoss.

speciale overwegingen komen kijken. Neem contact op met Danfoss voor assistentie.

De loadsharingklemmen zijn aan te sluiten in 2 verschillende

conguraties.

2.4 Regelstructuren

2.4.1 Regelstructuur zonder terugkoppeling

1. Bij de eerste methode worden de klemmen gebruikt om de DC-tussenkringen van meerdere frequentieomvormers aan elkaar te koppelen. Hierdoor kan een eenheid die in de regeneratieve modus staat, de overtollige tussenkringspanning delen met een andere eenheid die een motor aandrijft. Loadsharing kan zo de noodzaak van externe dynamische-remweerstanden beperken, terwijl tegelijkertijd energie wordt bespaard. Het is mogelijk om een oneindig aantal eenheden op deze wijze aan te sluiten, op voorwaarde dat elke eenheid dezelfde nominale spanning heeft. Daarnaast kan het, afhankelijk van het vermogen en het aantal eenheden, nodig zijn om DCspoelen en DC-zekeringen in de DCtussenkringaansluitingen en AC-spoelen op het net aan te sluiten. Bij een dergelijke conguratie moeten specieke afwegingen worden gemaakt. Neem contact op met Danfoss voor assistentie.

Bij een regeling zonder terugkoppeling reageert de frequentieomvormer op ingangscommando's die handmatig worden gegeven via de LCP-toetsen of extern worden gegeven via de analoge/digitale ingangen of een seriële bus.

In de getoonde conguratie in Afbeelding 2.11 werkt de frequentieomvormer op basis van een regeling zonder terugkoppeling. De frequentieomvormer ontvangt ingangssignalen via het LCP (handmodus) of via een extern signaal (automodus). Het signaal (de snelheidsreferentie) wordt na ontvangst onderworpen aan de minimale en maximale begrenzingen van het motortoerental (in tpm en Hz), aanen uitlooptijden en de draairichting van de motor. Vervolgens wordt de referentie doorgegeven aan de motor.

Afbeelding 2.11 Blokschema voor een regeling zonder terugkoppeling

Productoverzicht Design guide

2.4.2 Regelstructuur met terugkoppeling

Bij een regeling met terugkoppeling kan de frequentieomvormer dankzij een interne PID-regelaar de systeemreferentie en terugkoppelingssignalen gebruiken om als zelfstandige regeleenheid te werken. Wanneer de frequentieomvormer zelfstandig werkt op basis van een

Afbeelding 2.12 Blokschema voor een terugkoppelingsregelaar

Denk bijvoorbeeld aan een pomptoepassing waarbij het toerental van de pomp zodanig wordt geregeld dat de statische druk in een leiding constant blijft (zie Afbeelding 2.12). De frequentieomvormer ontvangt een terugkoppelingssignaal van een sensor in het systeem. Hij vergelijkt de terugkoppeling met de waarde van een setpointreferentie en bepaalt of en in hoeverre deze 2 signalen van elkaar verschillen. Vervolgens wordt het motortoerental aangepast om dit verschil op te heen.

regeling met terugkoppeling, kan hij status- en alarmmeldingen genereren. Daarnaast bevat hij veel andere programmeerbare opties voor externe systeembewaking.

Omgekeerde regeling – het motortoerental

•

neemt toe wanneer een terugkoppelingssignaal hoog is.

Startfrequentie – zorgt dat het systeem snel een

•

bedrijfsstatus bereikt voordat de PID-regelaar de besturing overneemt.

Ingebouwd laagdoorlaatlter – beperkt ruis in het

•

terugkoppelingssignaal.

2 2

Het gewenste statische-druksetpoint is het referentiesignaal naar de frequentieomvormer. Een statischedruksensor meet de actuele statische druk in de leiding en levert deze in de vorm van een terugkoppelingssignaal terug aan de frequentieomvormer. Als het terugkoppelingssignaal hoger is dan de setpointreferentie, zal de frequentieomvormer het toerental verlagen om de druk te verlagen. Omgekeerd geldt dat wanneer de leidingdruk lager is dan de setpointreferentie, de frequentieomvormer het toerental zal verhogen om de pompdruk te verhogen.

Hoewel de standaardwaarden voor de frequentieomvormer bij een regeling met terugkoppeling in veel gevallen aanvaardbare prestaties zal opleveren, kunt u de regeling van het systeem vaak optimaliseren door een aantal parameters van de terugkoppelingsregelaar nauwkeurig aan te passen. Voor deze optimalisatie is Autotuning beschikbaar.

Andere programmeerbare functies omvatten:

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

De frequentieomvormer kan handmatig worden bestuurd via het LCP dan wel extern via analoge of digitale ingangen en een seriële bus.

Actieve referentie en

De actieve referentie is een lokale referentie of een externe referentie. Externe referentie is de standaardinstelling.

De lokale referentie is te gebruiken in de

•

handmodus. Om de handmodus in te schakelen, moet u de parameterinstellingen in parametergroep 0-4* LCP-toetsenbord aanpassen. Zie de programmeerhandleiding voor meer informatie.

De externe referentie is te gebruiken in de

•

automodus; dit is de standaardmodus. In de automodus is het mogelijk om de frequentieom-

vormer te besturen via de digitale ingangen en diverse seriële interfaces (RS485, USB of een optionele veldbus).

Afbeelding 2.13 toont welke

•

actief is op basis van de geselecteerde actieve referentie (lokaal of extern).

conguratiemodus

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

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

Afbeelding 2.14 toont de handmatige congura-

•

tiemodus bij gebruik van de lokale referentie.

Afbeelding 2.13 Actieve referentie

Afbeelding 2.14 Conguratiemodus

Toepassingsbesturingsprincipe

Er is altijd een referentie actief, hetzij de externe referentie of de lokale referentie. Ze kunnen niet op hetzelfde moment actief zijn. Selecteer het toepassingsbesturingsprincipe (d.w.z. zonder terugkoppeling of met terugkoppeling) in 1-00 Conguratiemodus, zoals aangegeven in Tabel 2.4. Wanneer de lokale referentie actief is, moet u het toepassingsbesturingsprincipe instellen in 1-05 Local Mode Conguration. Selecteer de referentieplaats in 3-13 Referentieplaats, zoals aangegeven in Tabel 2.4.

programmeerhandleiding voor meer informatie.

Zie de

[Hand On] [Auto On] LCP-toetsen

Hand Gekoppeld Hand/Auto Lokaal Hand ⇒ O Gekoppeld Hand/Auto Lokaal Auto Gekoppeld Hand/Auto Extern Auto ⇒O Gekoppeld Hand/Auto Extern Alle toetsen Lokaal Lokaal Alle toetsen Extern Extern

Tabel 2.4 Conguraties met lokale en externe referentie

Gebruik van referenties

2.4.4

Referentieplaats

3-13 Referentieplaats

Actieve referentie

Het gebruik van referenties is van toepassing op regelingen met en zonder terugkoppeling.

Interne en externe referenties

In de frequentieomvormer kunnen maximaal 8 interne digitale referenties worden geprogrammeerd. De actieve interne digitale referentie kan extern worden geselecteerd via digitale stuuringangen of de seriële-communicatiebus.

Er kunnen ook externe referenties naar de frequentieomvormer worden gestuurd; dit gebeurt meestal via een analoge stuuringang. Alle referentiebronnen en de busreferentie worden bij elkaar opgeteld om de totale externe referentie te bepalen. De externe referentie, de digitale referentie, het setpoint of de som van deze 3 kan worden geselecteerd als de actieve referentie. Deze referentie kan worden geschaald.

De geschaalde referentie wordt als volgt berekend:

Referentie = X + X  × 

100

waarbij X de externe referentie, de digitale referentie of de som van deze referenties is en Y 3-14 Ingestelde relatieve ref. is in [%].

Als Y, 3-14 Ingestelde relatieve ref., is ingesteld op 0%, heeft de schaling geen invloed op de referentie.

Externe referentie

Een externe referentie bestaat uit de volgende elementen (zie Afbeelding 2.15):

Digitale referenties

•

Externe referenties:

•

Analoge ingangen

Pulsfrequentie-ingangen

Digitale-potentiometeringangen

Seriële-communicatiebusreferenties

Een digitale relatieve referentie

•

Een setpoint op basis van terugkoppeling

•

Productoverzicht Design guide

2 2

Afbeelding 2.15 Blokschema voor het gebruik van externe referenties

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

2.4.5 Gebruik van terugkoppelingen

Het gebruik van terugkoppelingen kan worden gecon-

gureerd voor toepassingen waarbij een geavanceerde regeling nodig is, bijvoorbeeld met meerdere setpoints en meerdere terugkoppelingstypen (zie Afbeelding 2.16). De volgende 3 regelingstypen komen het vaakst voor:

Eén zone, één setpoint

Dit type regeling is een eenvoudige terugkoppelingsconguratie. Setpoint 1 wordt opgeteld bij een andere

referentie (indien aanwezig) en het terugkoppelingssignaal wordt geselecteerd.

Multi-zone, één setpoint

Dit type regeling gebruikt 2 of 3 terugkoppelingssensoren maar slechts één setpoint. De terugkoppelingen kunnen worden opgeteld, afgetrokken of gemiddeld. Bovendien kan de maximum- of minimumwaarde worden gebruikt. Setpoint 1 wordt uitsluitend in deze conguratie gebruikt.

Multi-zone, setpoint/terugkoppeling

Het setpoint-/terugkoppelingspaar met het grootste verschil bepaalt het toerental van de frequentieomvormer. De maximumwaarde probeert om alle zones op of onder

de bijbehorende setpoints te houden, terwijl de minimumwaarde probeert om alle zones op of boven de bijbehorende setpoints te houden.

Voorbeeld

Een toepassing met 2 zones en 2 setpoints. Het setpoint van zone 1 is 15 bar en de terugkoppeling is 5,5 bar. Het setpoint van zone 2 is 4,4 bar en de terugkoppeling is 4,6 bar. Als de maximumwaarde is geselecteerd, dan worden het setpoint en de terugkoppeling van zone 2 naar de PIDregelaar gestuurd, aangezien deze het kleinste verschil laat zien (terugkoppeling is hoger dan het setpoint, wat resulteert in een negatief verschil). Als de minimumwaarde is geselecteerd, dan worden het setpoint en de terugkoppeling van zone 1 naar de PID-regelaar gestuurd, aangezien deze het grootste verschil laten zien (de terugkoppeling is lager dan het setpoint, wat resulteert in een positief verschil).

Afbeelding 2.16 Blokschema voor verwerking van terugkoppelingssignalen

Productoverzicht

Design guide

Terugkoppelingsconversie

In sommige toepassingen is het nuttig om het terugkoppelingssignaal te converteren. Een voorbeeld hiervan is het gebruik van een druksignaal om een terugkoppeling van de ow te leveren. Aangezien de vierkantswortel van druk evenredig is met de ow, levert de vierkantswortel van het druksignaal een waarde op die evenredig is met de ow; zie Afbeelding 2.17.

Afbeelding 2.17 Terugkoppelingsconversie

2.5 Automatische operationele functies

Automatische operationele functies zijn actief zodra de frequentieomvormer in bedrijf is. Voor de meeste functies is geen programmering of setup vereist. Het besef dat deze functies aanwezig zijn, kan het systeemontwerp helpen optimaliseren en mogelijk de toevoeging van overbodige componenten of functionaliteit voorkomen.

Zie de programmeerhandleiding voor details over eventuele instellingen die nodig zijn, met name voor motorparameters.

De frequentieomvormer heeft een reeks ingebouwde beschermingsfuncties om zichzelf en de aangedreven motor te beschermen.

Kortsluitbeveiliging

2.5.1

Motor (fase-fase)

De frequentieomvormer is tegen kortsluiting beveiligd door middel van stroommetingen in elk van de 3 motorfasen of in de DC-tussenkring. Een kortsluiting tussen 2 uitgangsfasen veroorzaakt een overstroom in de omvormer. De omvormer wordt uitgeschakeld als de kortsluitstroom de toegestane waarde overschrijdt (Alarm 16 Uit & blokk.).

Netzijde

Een frequentieomvormer die correct werkt, beperkt de stroom die hij uit de voeding kan opnemen. Desondanks wordt het gebruik van zekeringen en/of circuitbreakers aan de voedingszijde aanbevolen. Dit biedt bescherming wanneer er een component in de frequentieomvormer defect raakt (eerste storing). Zie hoofdstuk 7.7 Zekeringen en circuitbreakers voor meer informatie.

LET OP

Het gebruik van zekeringen en/of circuitbreakers is verplicht als moet worden voldaan aan IEC 60364 (voor CE) of NEC 2009 (voor UL).

Remweerstand

De frequentieomvormer is beveiligd tegen kortsluiting in de remweerstand.

Loadsharing

Om de DC-bus te beschermen tegen kortsluiting en de frequentieomvormers te beschermen tegen overbelasting, moet u DC-zekeringen installeren in serie met de loadsharingklemmen van alle aangesloten eenheden. Zie hoofdstuk 2.3.5 Loadsharing voor meer informatie.

Overspanningsbeveiliging

2.5.2

Door de motor gegenereerde overspanning

De spanning in de tussenkring neemt toe wanneer de motor als generator werkt. Dit gebeurt in de volgende gevallen:

De belasting drijft de motor aan (bij een

•

constante uitgangsfrequentie van de frequentieomvormer); de belasting wekt bijvoorbeeld energie op.

Als gedurende het vertragen (uitlopen) het

•

traagheidsmoment hoog is, is de wrijving laag en de uitlooptijd te kort om de energie te kunnen afvoeren als een verlies in de frequentieomvormer, de motor en de installatie.

Een onjuiste instelling van de slipcompensatie

•

kan leiden tot een hogere DC-tussenkringspanning.

Tegen-EMK bij gebruik van een PM-motor. In

•

geval van vrijlopen bij hoge toerentallen bestaat de kans dat de tegen-EMK van de PM-motor de maximale spanningstolerantie van de frequentieomvormer overschrijdt en schade veroorzaakt. Om dit tegen te gaan, wordt de waarde van 4-19 Max. uitgangsfreq. automatisch begrensd op basis van een interne berekening die is gebaseerd op de waarde van 1-40 Tegen-EMK bij 1000 TPM, 1-25 Nom. motorsnelheid en 1-39 Motorpolen.

LET OP

Voorzie de frequentieomvormer van een remweerstand om te voorkomen dat de motor overtoeren maakt (bijv. vanwege overmatige 'windmilling' of ongecontroleerde waterstroming).

De overspanning kan worden afgehandeld door gebruik te maken van een remfunctie (2-10 Remfunctie) of een overspanningsbeveiliging (2-17 Overspanningsreg.).

2 2

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

Overspanningsbeveiliging (OVC)

OVC beperkt de kans op een uitschakeling (trip) van de frequentieomvormer als gevolg van een overspanning op

de DC-tussenkring. Dit wordt bereikt door automatisch de uitlooptijd te verlengen.

LET OP

OVC kan worden geactiveerd voor PM-motoren (PM VVC +).

Remfuncties

Sluit een remweerstand aan om overtollige remenergie af te voeren. Het aansluiten van een remweerstand voorkomt een extreem hoge DC-tussenkringspanning tijdens het remmen.

Een AC-rem is een alternatief om het remmen te verbeteren zonder een remweerstand te gebruiken. Deze functie voorkomt overmagnetisering van de motor wanneer deze als generator werkt en extra energie opwekt. Deze functie kan de OVC verbeteren. Door de elektriciteitsverliezen in de motor te verhogen, kan de OVC-functie het remkoppel verhogen zonder de overspanningslimiet te overschrijden.

LET OP

AC-rem is minder eectief dan dynamisch remmen met een weerstand.

2.5.3 Detectie ontbrekende motorfase

De functie voor ontbrekende motorfase (4-58 Motorfase- functie ontbreekt) is standaard ingeschakeld om beschadiging van de motor in geval van een ontbrekende motorfase te voorkomen. De standaardinstelling is 1000 ms, maar deze kan worden aangepast voor een snellere detectie.

Detectie onbalans netfasen

2.5.4

Gebruik bij ernstige onbalans van het net verkort de levensduur van de motor. De condities worden als ernstig beschouwd wanneer de motor continu in bedrijf is met een bijna nominale belasting. Bij de standaardinstelling schakelt de frequentieomvormer uit (trip) in geval van onbalans van het net (14-12 Functie bij onbalans netsp.).

2.5.5

Schakelen aan de uitgang

Het toevoegen van een schakelaar aan de uitgang tussen de motor en de frequentieomvormer is toegestaan. Er kunnen foutmeldingen worden gegenereerd. Schakel vliegende start in om een draaiende motor op te vangen.

2.5.6

Overbelastingsbeveiliging

Koppelbegrenzing

De koppelbegrenzingsfunctie beschermt de motor tegen overbelasting, bij alle toerentallen. De koppelbegrenzing is in te stellen in 4-16 Koppelbegrenzing motormodus of 4-17 Koppelbegrenzing generatormodus, terwijl de instelling in 14-25 Uitsch.vertr. bij Koppelbegr. bepaalt hoe lang het duurt voordat de koppelbegrenzingswaarschuwing een uitschakeling (trip) veroorzaakt.

Stroomgrens

De piekstroombegrenzing is in te stellen in 4-18 Stroombegr..

Snelheidsbegrenzing

Gebruik de volgende parameters om de lage en hoge begrenzing voor het bedrijfstoerental in te stellen:

4-11 Motorsnelh. lage begr. [RPM] of

•

4-12 Motorsnelh. lage begr. [Hz] en

•

4-13 Motorsnelh. hoge begr. [RPM], of 4-14 Motor Speed High Limit [Hz]

•

Het bedrijfstoerental kan bijvoorbeeld worden ingesteld op een bereik van 30 tot 50/60 Hz. 4-19 Max. uitgangsfreq. begrenst de maximale uitgangssnelheid van de frequentieomvormer.

ETR

ETR is een elektronische functie die een bimetaalrelais simuleert op basis van interne metingen. De karakteristieken worden getoond in Afbeelding 2.18.

Spanningslimiet

Om de transistoren en de tussenkringcondensatoren te beschermen, schakelt de frequentieomvormer uit wanneer een bepaald hard gecodeerd spanningsniveau is bereikt.

Overtemperatuur

De frequentieomvormer heeft ingebouwde temperatuursensoren en reageert onmiddellijk op kritische waarden op basis van hard gecodeerde begrenzingen.

Automatische reductie

2.5.7

De frequentieomvormer controleert voortdurend op kritische niveaus:

Hoge temperatuur op de stuurkaart of het

•

koellichaam Hoge motorbelasting

•

Hoge DC-tussenkringspanning

•

Laag motortoerental

•

Als reactie op een kritisch niveau past de frequentieomvormer de schakelfrequentie aan. Bij hoge interne temperaturen en een laag motortoerental kunnen de

Productoverzicht

Design guide

frequentieomvormers ook het PWM-patroon naar SFAVM forceren.

LET OP

Automatische reductie werkt anders wanneer 14-55 Uitgangslter is ingesteld op [2] Sinuslter vast.

2.5.8 Automatische energieoptimalisatie

Automatische energieoptimalisatie (AEO) zorgt ervoor dat de frequentieomvormer voortdurend de belasting op de motor bewaakt en de uitgangsspanning aanpast voor een optimaal rendement. Bij een lichte belasting wordt de spanning gereduceerd en wordt de motorstroom geminimaliseerd. Dit resulteert in een hoger rendement, een lagere opwarming en een stillere werking van de motor. Het is niet nodig om een V/Hz-curve te selecteren, omdat de frequentieomvormer de motorspanning automatisch aanpast.

Automatic Switching Frequency

2.5.9 Modulation (ASFM)

De frequentieomvormer genereert korte elektrische pulsen om een AC-golfpatroon te creëren. De schakelfrequentie geeft het tempo van deze pulsen aan. Een lage schakelfrequentie (trage pulsfrequentie) veroorzaakt hoorbaar geluid ruis in de motor. Daarom gaat de voorkeur uit naar een hogere schakelfrequentie. Een hogere schakelfrequentie genereert echter warmte in de frequentieomvormer, wat de hoeveelheid beschikbare stroom voor de motor kan beperken.

ASFM regelt deze condities automatisch om de hoogst mogelijke schakelfrequentie te bieden zonder oververhitting van de frequentieomvormer te veroorzaken. Door een gereguleerde hoge schakelfrequentie te leveren, werkt de motor stiller bij lage toerentallen, wanneer hoorbaar geluid een kritische factor is, terwijl het volledige uitgangsvermogen aan de motor wordt geleverd wanneer dit nodig is.

2.5.10

De frequentieomvormer is bedoeld voor een continue werking met volledige belasting bij schakelfrequenties van 3,0 tot 4,5 kHz (dit frequentiebereik hangt af van de vermogensklasse). Een schakelfrequentie die hoger is dan het maximaal toegestane bereik genereert meer warmte in de frequentieomvormer, waardoor de uitgangsstroom moet worden gereduceerd.

Een automatische functie van de frequentieomvormer is een belastingafhankelijke regeling van de schakelfrequentie. Dankzij deze functie kan de motor proteren van

Automatische reductie wegens hoge schakelfrequentie

de hoogst mogelijke schakelfrequentie op basis van de belasting.

2.5.11 Automatische reductie wegens overtemperatuur

Automatische reductie wegens overtemperatuur dient om uitschakeling (trip) van de frequentieomvormer bij hoge temperaturen te voorkomen. Interne temperatuursensoren meten de condities om de vermogenscomponenten te beschermen tegen oververhitting. De frequentieomvormer kan zijn schakelfrequentie automatisch verlagen om de bedrijfstemperatuur binnen veilige limieten te houden. Na verlaging van de schakelfrequentie kan de frequentieomvormer ook de uitgangsfrequentie en de stroom met maar liefst 30% verlagen om uitschakeling (trip) wegens overtemperatuur te voorkomen.

2.5.12

Wanneer een motor een belasting te snel probeert te versnellen ten opzichte van de beschikbare stroom, kan dit leiden tot uitschakeling (trip) van de frequentieomvormer. Hetzelfde geldt voor een te snelle vertraging. Automatisch aan-/uitlopen biedt bescherming in deze situaties door de aan-/uitlooptijd (versnellen of vertragen) te verlengen op basis van de beschikbare stroom.

2.5.13

Wanneer een belasting de beschikbare stroomwaarde van de frequentieomvormer bij normaal bedrijf (in geval van een ondergedimensioneerde frequentieomvormer of motor) overschrijdt, zorgt de stroomgrens ervoor dat de uitgangsfrequentie wordt verlaagd, waardoor de motor vertraagt en de belasting lager wordt. Er is een instelbare timer beschikbaar om de werking onder deze condities te beperken tot 60 s of minder. De fabrieksinstelling voor deze limiet bedraagt 110% van de nominale motorstroom, om overstroombelasting te minimaliseren.

2.5.14

Automatisch aan-/uitlopen

Stroomgrenscircuit

Prestaties bij spanningsschommelingen

De frequentieomvormer is bestand tegen netschommelingen zoals:

transiënten;

•

kortstondige uitval;

•

korte spanningsdalingen;

•

stootspanningen.

•

De frequentieomvormer compenseert ingangsspanningen die ±10% afwijken van de nominale spanning automatisch, om de volledige motorspanning en het volledige nominale koppel te leveren. Wanneer een automatische herstart is

2 2

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

geselecteerd, start de frequentieomvormer automatisch weer op na een spanningstrip. Bij gebruik van een vliegende start voert de frequentieomvormer voorafgaand

aan de start een synchronisatie met de motorrotatie uit.

2.5.15 Softstart van de motor

De frequentieomvormer voorziet de motor van de juiste hoeveelheid stroom om de massatraagheid van de belasting te overwinnen en de motor op toeren te brengen. Dit voorkomt dat de maximale netspanning wordt geschakeld op een stilstaande of traag draaiende motor, wat een hoge stroom en warmte zou genereren. Deze interne softstartfunctie beperkt de thermische en mechanische belasting, verlengt de levensduur van de motor en voorziet in een stillere werking van het systeem.

2.5.16

Resonantiedemping

2.5.20

Galvanische scheiding van stuurklemmen

Alle stuurklemmen en uitgangsrelaisklemmen zijn galvanisch gescheiden van de netvoeding. Dit betekent dat het stuurcircuit volledig is beschermd tegen de ingangsstroom. De uitgangsrelaisklemmen hebben een eigen aarding nodig. Deze galvanische scheiding voldoet aan de strenge eisten voor extra lage spanning (PELV – Protective Extra Low Voltage).

De galvanische scheiding bestaat uit de volgende componenten:

Voeding, inclusief signaalscheiding

•

Gatedriver voor de IGBT's, triggertransformatoren

•

en optische koppelingen

Hall-eect-uitgangsstroomtransductoren

•

2.6 Klantspecieke toepassingsfuncties

Geluid door hoogfrequente motorresonantie kan worden geëlimineerd door middel van resonantiedemping. Frequentiedemping kan zowel automatisch als handmatig worden geselecteerd.

2.5.17

De interne koelventilatoren worden geregeld op basis van temperatuursensoren in de frequentieomvormer. De koelventilator werkt vaak niet bij lage belastingen of in de slaapmodus of in stand-by. De regeling beperkt de ruis, verhoogt het rendement en verlengt de levensduur van de ventilator.

Temperatuurgeregelde ventilatoren

Klantspecieke toepassingsfuncties zijn de meest gangbare functies die in de frequentieomvormer worden geprogrammeerd voor verbeterde systeemprestaties. Hiervoor is minimale programmering of setup vereist. Het besef dat deze functies beschikbaar zijn, kan het systeemontwerp helpen optimaliseren en mogelijk de toevoeging van overbodige componenten of functionaliteit voorkomen. Zie de programmeerhandleiding voor instructies over het activeren van deze functies.

Automatische aanpassing

2.6.1

motorgegevens

2.5.18

Elektromagnetische interferentie (EMI) of radiofrequente interferentie (RFI, in geval van radiofrequentie) is interferentie die een elektrisch circuit kan verstoren vanwege elektromagnetische inductie of straling vanaf een externe bron. De frequentieomvormer is ontworpen om te voldoen aan de EMC-productnorm voor frequentieomvormers, IEC 61800-3, en aan de Europese norm EN 55011. Om te voldoen aan de emissieniveaus van EN 55011 moet de motorkabel zijn afgeschermd en correct zijn aangesloten. Zie hoofdstuk 3.2.2 EMC-testresultaten voor meer informatie over EMC-prestaties.

2.5.19

EMC-conformiteit

Stroommeting op alle drie motorfasen

De uitgangsstroom naar de motor wordt continu gemeten op alle 3 fasen om de frequentieomvormer en de motor te beschermen tegen kortsluiting, aardfouten en faseverlies. Aardfouten op de uitgang worden meteen gedetecteerd. Bij verlies van een motorfase stopt de frequentieomvormer onmiddellijk en geeft hij aan welke fase ontbreekt.

Automatische aanpassing motorgegevens (AMA) is een geautomatiseerde testprocedure voor het meten van de elektrische kenmerken van de motor. De AMA stelt een nauwkeurig elektronisch model van de motor op. Dit stelt de frequentieomvormer in staat om optimale prestaties en rendement te berekenen op basis van de gebruikte motor. Het uitvoeren van de AMA-procedure maximaliseert tevens de functie voor automatische energieoptimalisatie van de frequentieomvormer. De AMA wordt uitgevoerd zonder dat de motor draait en zonder de belasting van de motor los te koppelen.

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

Productoverzicht

Design guide

2.6.2 Thermische motorbeveiliging

Thermische motorbeveiliging is mogelijk op 3 manieren:

Door middel van directe temperatuurmeting via

•

een van de volgende hulpmiddelen:

Een PTC-sensor in de motorwikkelingen,

aangesloten op een standaard analoge of digitale ingang

Een Pt 100 of Pt 1000 in de motorwik-

kelingen en motorlagers, aangesloten op een VLT® Sensor Input Card MCB 114.

Een PTC-thermistoringang op een VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 (ATEXgoedgekeurd)

Een thermomechanische schakelaar (type Klixon)

•

op een digitale ingang Via het ingebouwde elektronische thermische

•

relais (ETR) voor asynchrone motoren

ETR berekent de motortemperatuur door het meten van stroom, frequentie en bedrijfstijd. De frequentieomvormer geeft de thermische belasting op de motor weer als percentage en kan een waarschuwing genereren bij een programmeerbaar overbelastingssetpoint. Programmeerbare opties in geval van een overbelasting stellen de frequentieomvormer in staat om de motor te stoppen, het uitgangsvermogen te verlagen of de conditie te negeren. De frequentieomvormer voldoet aan I2t klasse 20-normen met betrekking tot overbelasting van de motor, ook bij lage toerentallen.

nominale toerental, bij twee keer het nominale toerental en bij 0,2 keer het nominale toerental. Bij lagere toerentallen schakelt het ETR uit bij een lagere warmteontwikkeling vanwege de verminderde koeling van de motor. Op die manier is de motor beschermd tegen oververhitting, ook bij lage toerentallen. De ETR-functie berekent de motortemperatuur op basis van de actuele stroom en het actuele toerental. De berekende temperatuur kan worden uitgelezen via 16-18 Motor therm..

2.6.3 Netstoring

Tijdens een netstoring blijft de frequentieomvormer in bedrijf tot de tussenkringspanning daalt tot onder het minimale stopniveau, dat gewoonlijk 15% onder de laagste nominale voedingsspanning van de frequentieomvormer ligt. De netspanning vóór de storing en de motorbelasting bepalen hoe lang het duurt voordat de frequentieomvormer gaat vrijlopen.

De frequentieomvormer kan worden (14-10 Netstoring) om tijdens een netstoring op een bepaalde manier te reageren, zoals:

uitschakeling met blokkering zodra de DC-

•

tussenkring geen vermogen meer kan leveren; vrijloop, gevolgd door een vliegende start

•

wanneer de netspanning is hersteld (1-73 Vlieg. start);

kinetische backup;

•

gecontroleerde uitloop.

•

gecongureerd

2 2

Vliegende start

Deze optie maakt het mogelijk een motor op te vangen wanneer deze vrij draait als gevolg van een netstoring. Deze optie is relevant voor centrifuges en ventilatoren.

Kinetische backup

Deze optie zorgt ervoor dat de frequentieomvormer blijft werken zolang er energie beschikbaar is in het systeem. In geval van kortstondige uitval van de netvoeding wordt de werking hervat zodra de netvoeding is hersteld, zonder dat de toepassing wordt gestopt of de frequentieomvormer de controle verliest. Er zijn diverse varianten van kinetische backup beschikbaar.

Afbeelding 2.18 ETR-kenmerken

Congureer het gedrag van de frequentieomvormer bij een netstoring in 14-10 Netstoring en 1-73 Vlieg. start.

2.6.4

Ingebouwde PID-regelaars

De 4 ingebouwde proportionele, integrerende, dieren-

De X-as in Afbeelding 2.18 toont de verhouding tussen I

en I

motor

voordat het ETR uitschakelt en daarmee de frequentieomvormer uitschakelt. De curves tonen het karakteristieke

nominaal. De Y-as toont de tijd in seconden

motor

tiërende (PID) regelaars maken het gebruik van extra regelapparatuur overbodig.

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

Een van de PID-regelaars handhaaft een constante regeling van systemen met terugkoppeling, waarbij een geregelde druk, ow, temperatuur of andere systeemvereisten

moeten worden gehandhaafd. De frequentieomvormer kan het motortoerental zelfstandig regelen op basis van terugkoppelingssignalen van externe sensoren. De frequentieomvormer is in staat om 2 terugkoppelingssignalen van 2 verschillende apparaten te verwerken. Deze functie maakt het mogelijk om een systeem met uiteenlopende terugkoppelingsvereisten te regelen. De frequentieomvormer maakt regelbeslissingen door de 2 twee signalen te vergelijken om de systeemprestaties te optimaliseren.

Gebruik de 3 extra en onafhankelijke regelaars om andere procesapparatuur te regelen, zoals chemische voedingspompen, klepregeling of voor beluchting met verschillende niveaus.

Automatische herstart

2.6.5

De frequentieomvormer kan worden geprogrammeerd om de motor automatisch te herstarten na een minder ernstige uitschakeling (trip), zoals een kortstondig spanningsverlies of een spanningsschommeling. Door deze functie wordt een handmatige reset onnodig en wordt de geautomatiseerde werking van extern bestuurde systemen verbeterd. Het aantal herstartpogingen en het tijdsinterval tussen pogingen kunnen worden begrensd.

Vliegende start

2.6.6

2.6.8

Frequentiebypass

In sommige toepassingen kan het systeem bepaalde bedrijfstoerentallen hebben die mechanische resonantie veroorzaken. Dit kan overmatig veel geluid veroorzaken en mogelijk schade toebrengen aan mechanische componenten in het systeem. De frequentieomvormer heeft 4 programmeerbare bypassfrequentiebandbreedtes. Deze stellen de motor in staat om toerentallen die systeemresonantie opwekken, over te slaan.

2.6.9 Voorverwarming van de motor

Om een motor in een koude of vochtige omgeving voor te verwarmen, kan continu een kleine hoeveelheid DC-stroom naar de motor worden gevoerd om deze te beschermen tegen condensatie en een koude start. Hierdoor is mogelijk geen verwarmingstoestel meer nodig.

2.6.10

De frequentieomvormer heeft 4 setups die afzonderlijk kunnen worden geprogrammeerd. Via de optie Multi setup is het mogelijk om via digitale ingangen of via seriële commando's te schakelen tussen afzonderlijk geprogrammeerde functies. Afzonderlijke setups worden bijvoorbeeld gebruikt om referenties te wijzigen, of voor dag-/ nachtbedrijf of zomer-/winterbedrijf, of om meerdere motoren te regelen. De actieve setup wordt weergegeven op het LCP.

Vier programmeerbare setups

Een vliegende start stelt de frequentieomvormer in staat om een synchronisatie uit te voeren met een draaiende motor, ook als deze op volle toeren draait, en in beide draairichtingen. Dit voorkomt uitschakelingen (trips) wanneer er te veel stroom wordt getrokken. Het minimaliseert de mechanische belasting op het systeem, aangezien de motor geen abrupte wijzigingen in het toerental krijgt wanneer de frequentieomvormer start.

Volledig koppel bij gereduceerd

2.6.7 toerental

De frequentieomvormer volgt een variabele V/Hz-curve om ook bij gereduceerde toerentallen een volledig motorkoppel te genereren. Een volledig uitgangskoppel kan samenvallen met het maximale nominale bedrijfstoerental van de motor. Dit is anders dan bij omvormers met variabel koppel, die een lager motorkoppel bieden bij lage toerentallen, of omvormers met constant koppel, die overmatige spanning, warmte en motorgeluid produceren wanneer ze niet op volle toeren werken.

Setupgegevens kunnen van de ene frequentieomvormer naar een andere worden overgezet door de gegevens te downloaden vanuit het afneembare LCP.

2.6.11

Dynamische remmen vindt plaats door middel van:

Dynamisch remmen

Weerstandsrem

•

Een rem-IGBT zorgt ervoor dat de overspanning onder een bepaalde drempel blijft door de remenergie van de motor af te voeren naar de aangesloten remweerstand (2-10 Remfunctie = [1]).

AC-rem

•

De remenergie wordt verdeeld in de motor door de verliescondities in de motor te wijzigen. De AC-remfunctie kan niet worden gebruikt in toepassingen met een hoge wisselfrequentie omdat dit leidt tot oververhitting van de motor (2-10 Remfunctie = [2]).

. . . . . .

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..

. . . . . .

Productoverzicht

Design guide

2.6.12 Gelijkstroomrem

Voor sommige toepassingen kan het nodig zijn om een motor te remmen om deze te vertragen of tot stilstand te brengen. Door de motor te voorzien van DC-stroom remt de motor, waardoor het gebruik van een afzonderlijke motorrem mogelijk overbodig is. U kunt DC-remmen instellen om in te schakelen bij een vooraf bepaalde frequentie of na ontvangst van een signaal. U kunt ook de remtijd programmeren.

2.6.13 Slaapmodus

De slaapmodus stopt de motor automatisch wanneer de vraag te laag is gedurende een gespeciceerde tijd. Wanneer de systeemvraag toeneemt, start de frequentieomvormer de motor weer. De slaapmodus bespaart energie en beperkt motorslijtage. De frequentieomvormer is altijd beschikbaar voor bedrijf wanneer de ingestelde reactiveringsvraag wordt bereikt, wat niet het geval is bij gebruik van een vaste verlagingsperiode.

2.6.14

Startvoorwaarde

2 2

Afbeelding 2.19 SLC-gebeurtenis en -actie

De frequentieomvormer kan wachten op een extern signaal systeem gereed voordat hij start. Wanneer deze functie actief is, blijft de frequentieomvormer gestopt totdat hij toestemming krijgt om te starten. Startvoorwaarde zorgt ervoor dat het systeem of de hulpapparatuur de juiste status heeft voordat de frequentieomvormer toestemming krijgt om de motor te starten.

2.6.15

Smart Logic Control (SLC)

Smart Logic Control (SLC) is een reeks van gebruikersgedenieerde acties (zie 13-52 SL-controlleractie [x]) die door de SLC wordt uitgevoerd als de bijbehorende gebruikersgedenieerde gebeurtenis (zie 13-51 SL Controller Event [x]) door de SLC wordt geëvalueerd als TRUE. De voorwaarde voor een gebeurtenis kan een bepaalde status zijn of een logische regel of comparator-operand die het resultaat TRUE oplevert. Dit leidt tot een bijbehorende actie, zoals aangegeven in Afbeelding 2.19.

Gebeurtenissen en acties zijn genummerd en in paren (toestanden) aan elkaar gekoppeld. Dit betekent dat actie [0] wordt uitgevoerd wanneer gebeurtenis [0] plaatsvindt (de waarde TRUE krijgt). Hierna worden de omstandigheden van gebeurtenis [1] geëvalueerd en bij de evaluatie TRUE wordt actie [1] uitgevoerd, enzovoort. Er wordt steeds slechts één gebeurtenis geëvalueerd. Als een gebeurtenis wordt geëvalueerd als FALSE gebeurt er niets (in de SLC) tijdens het huidige scaninterval en worden er geen andere gebeurtenissen geëvalueerd. Dit betekent dat bij het starten van de SLC gebeurtenis [0] (en enkel gebeurtenis [0]) tijdens elk scaninterval wordt geëvalueerd. Alleen wanneer gebeurtenis [0] als TRUE wordt geëvalueerd, voert de SLC actie [0] uit en begint hij met het evalueren van gebeurtenis [1]. Er kunnen 1 tot 20 gebeurtenissen en acties worden geprogrammeerd. Nadat de laatste gebeurtenis/actie is geëvalueerd, begint de cyclus opnieuw vanaf gebeurtenis [0]/actie [0]. Afbeelding 2.20 toont een voorbeeld met 4 gebeurtenissen/ acties:

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

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

2.6.16

De frequentieomvormer is leverbaar met STO-functionaliteit via stuurklem 37. STO schakelt de stuurspanning uit van de vermogenshalfgeleiders van de eindtrap van de frequentieomvormer. Dit voorkomt dat de spanning wordt gegenereerd die nodig is om de motor te laten draaien. Wanneer STO (klem 37) wordt geactiveerd, genereert de frequentieomvormer een alarm en schakelt de eenheid uit (trip), waarbij de motor vrijloopt tot stop. Een handmatige herstart is vereist. De STO-functie is te gebruiken als noodstop voor de frequentieomvormer. Gebruik de normale stopfunctie in de normale bedrijfsmodus, wanneer

Afbeelding 2.20 Volgorde van uitvoering wanneer 4 gebeurtenissen/acties zijn geprogrammeerd

Comparatoren

Comparatoren worden gebruikt om continue variabelen (uitgangsfrequentie, uitgangsstroom, analoge ingang enz.) te vergelijken met vast ingestelde waarden.

Afbeelding 2.21 Comparatoren

Logische regels

Combineer maximaal 3 booleaanse ingangen (TRUE/FALSEingangen) van timers, comparatoren, digitale ingangen, statusbits en gebeurtenissen die de logische operatoren AND, OR en NOT gebruiken.

Afbeelding 2.22 Logische regels

De logische regels, timers en comparatoren zijn ook beschikbaar voor gebruik buiten de SLC-reeks.

Zie hoofdstuk 4.3 Voorbeelden toepassingssetup voor een voorbeeld van SLC.3

de STO-functie niet is vereist. Bij gebruik van een automatische herstart moet u ervoor zorgen dat wordt voldaan aan de vereisten van ISO 12100-2 paragraaf 5.3.2.5.

Aansprakelijkheidsbepalingen

Het is de verantwoordelijkheid van de gebruiker om ervoor te zorgen dat het personeel dat de STO-functie installeert en bedient:

Onder gebruiker wordt het volgende verstaan:

Normen

Voor het gebruik van de STO-functie op klem 37 is het noodzakelijk dat de gebruiker voldoet aan alle veiligheidsbepalingen, inclusief de relevante wetten, voorschriften en richtlijnen. De optionele STO-functie voldoet aan de volgende normen:

De hier verstrekte informatie en instructies zijn niet voldoende voor een juist en veilig gebruik van de STO-

functie. Zie de VLT® Safe Torque O Operating Instructions voor volledige informatie over STO.

STO-functie

de veiligheidsvoorschriften ten aanzien van

•

veiligheid, gezondheid en ongevallenpreventie heeft doorgelezen en begrepen;

beschikt over een goede kennis van de algemene

•

en veiligheidsnormen die van toepassing zijn op de specieke toepassing.

Integrator

•

Operator

•

Servicemonteur

•

Onderhoudsmonteur

•

EN 954-1: 1996 Categorie 3

•

IEC 60204-1: 2005 categorie 0 – ongeregelde stop

•

IEC 61508: 1998 SIL2

•

IEC 61800-5-2: 2007 – STO-functie

•

IEC 62061: 2005 SIL CL2

•

ISO 13849-1: 2006 Categorie 3 PL d

•

ISO 14118: 2000 (EN 1037) – voorkoming van een

•

onbedoelde start

Productoverzicht

Design guide

Beschermende maatregelen

Veiligheidssystemen mogen uitsluitend worden

•

geïnstalleerd en in bedrijf worden gesteld door gekwaliceerd en bekwaam personeel.

De eenheid moet worden geïnstalleerd in een IP

•

54-behuizing of vergelijkbare omgeving. Voor speciale toepassingen is een hogere IP-klasse vereist.

De kabel tussen klem 37 en de externe

•

beveiliging moet zijn beveiligd tegen kortsluiting overeenkomstig ISO 13849-2 tabel D.4.

Wanneer externe krachten invloed uitoefenen op

•

de motoras (bijv. zwevende lasten) moeten extra maatregelen worden getroen (bijv. een veiligheidshoudrem) om gevaren te elimineren.

2.7 Fout-, waarschuwings- en alarmfuncties

De frequentieomvormer bewaakt veel aspecten van de systeemwerking, waaronder netcondities, motorbelasting en prestaties, maar ook de status van de frequentieomvormer. Een alarm of waarschuwing hoeft niet altijd te wijzen op een probleem met de frequentieomvormer zelf. Het kan ook een conditie buiten de frequentieomvormer zijn die wordt bewaakt op prestatielimieten. De frequentieomvormer beschikt over diverse voorgeprogrammeerde reacties op fouten, waarschuwingen en alarmen. Selecteer extra alarm- en waarschuwingsfuncties om de systeemprestaties te verbeteren of aan te passen.

Deze sectie beschrijft gangbare alarm- en waarschuwingsfuncties. Het besef dat deze functies beschikbaar zijn, kan het systeemontwerp helpen optimaliseren en mogelijk de toevoeging van overbodige componenten of functionaliteit voorkomen.

knipperende waarschuwing wegens hoge of lage referentie weergegeven wanneer het geprogrammeerde maximum of minimum is bereikt.

2.7.3 Waarschuwing bij hoge en lage terugkoppeling

Bij een regeling met terugkoppeling worden de geselecteerde waarden voor hoge en lage terugkoppeling bewaakt door de frequentieomvormer. Op het display wordt in voorkomende gevallen een knipperende waarschuwing wegens een hoge dan wel lage waarde weergegeven. De frequentieomvormer kan ook bij een regeling zonder terugkoppeling terugkoppelingssignalen bewaken. Hoewel de signalen niet van invloed zijn op de werking van de frequentieomvormer in een regeling zonder terugkoppeling, kunnen ze wel nuttig zijn om lokaal of via seriële communicatie een indicatie van de systeemstatus te geven. De frequentieomvormer verwerkt 39 verschillende meeteenheden.

Onbalans fase of faseverlies

2.7.4

Overmatige rimpelstroom in de DC-bus duidt op onbalans van de netfase of faseverlies. Wanneer een voedingsfase naar de frequentieomvormer ontbreekt, wordt standaard een alarm gegenereerd en wordt de eenheid uitgeschakeld (trip) om de DC-buscondensatoren te beschermen. Andere opties zijn het genereren van een waarschuwing plus het verlagen van de uitgangsstroom tot 30% van de maximale stroom of het genereren van een waarschuwing terwijl normaal bedrijf wordt voortgezet. Het in bedrijf houden van een eenheid die op een niet-gebalanceerde lijn is aangesloten, kan wenselijk zijn totdat de onbalans is gecorrigeerd.

2 2

Waarschuwing bij hoge frequentie

Werking bij overtemperatuur

2.7.1

De frequentieomvormer genereert standaard een alarm en uitschakeling (trip) bij overtemperatuur. Als Autoreductie en waarschuwing is geselecteerd, zal de frequentieomvormer een waarschuwing geven over de conditie. Hij blijft echter wel in bedrijf en probeert zichzelf te koelen door eerst zijn schakelfrequentie te verlagen. Zo nodig zal hij vervolgens de uitgangsfrequentie verlagen.

Autoreductie vormt geen vervanging voor de gebruikersinstellingen voor reductie wegens de omgevingstemperatuur (zie hoofdstuk 5.3 Reductie wegens omgevingstemperatuur).

2.7.2

Waarschuwing bij hoge en lage

2.7.5

Nuttig bij het gefaseerd inschakelen van aanvullende apparatuur zoals pompen of koelventilatoren, omdat de frequentieomvormer warm kan worden bij een hoog motortoerental. In de frequentieomvormer kan een specieke hoge frequentie worden ingesteld. Als de uitgangsfrequentie hoger wordt dan de ingestelde waarschuwingsfrequentie, geeft de eenheid een waarschuwing wegens hoge frequentie weer. Een digitale uitgang van de frequentieomvormer kan een signaal naar externe apparatuur sturen zodat deze gefaseerd wordt ingeschakeld.

2.7.6

Waarschuwing bij lage frequentie

referentie

De frequentieomvormer kan waarschuwen bij een laag

Bij een regeling zonder terugkoppeling wordt het toerental van de frequentieomvormer rechtstreeks geregeld door een referentiesignaal. Op het display wordt een

motortoerental, wat nuttig is bij het gefaseerd uitschakelen van aanvullende apparatuur. Het is mogelijk om een specieke lage frequentie in te stellen waarbij een

130BP066.10

1107 tpm

0-** Bediening/display

1-** Belasting & motor

2-** Remmen

3-** Ref./Ramp.

3,84 A 1 (1)

Hoofdmenu

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

waarschuwing moet worden gegenereerd en een extern apparaat moet worden uitgeschakeld. De eenheid zal geen waarschuwing wegens lage frequentie genereren wanneer

hij wordt gestopt en ook niet bij het opstarten. Na het opstarten kan een waarschuwing pas worden gegenereerd nadat de bedrijfsfrequentie is bereikt.

2.7.7 Waarschuwing wegens hoge stroom

Deze functie is vergelijkbaar met de waarschuwing bij hoge frequentie, behalve dan dat er nu een hoge stroom wordt ingesteld waarbij een waarschuwing moet worden gegenereerd en gefaseerd aanvullende apparatuur moet worden ingeschakeld. De functie is niet actief bij stoppen of bij het opstarten. De functie wordt na het opstarten pas actief nadat de ingestelde bedrijfsstroom is bereikt.

Waarschuwing bij lage stroom

2.7.8

Deze functie is vergelijkbaar met de waarschuwing bij lage frequentie (zie hoofdstuk 2.7.6 Waarschuwing bij lage frequentie), behalve dan dat er nu een lage stroom wordt ingesteld waarbij een waarschuwing moet worden gegenereerd en aanvullende apparatuur moet worden uitgeschakeld. De functie is niet actief bij stoppen of bij het opstarten. De functie wordt na het opstarten pas actief nadat de ingestelde bedrijfsstroom is bereikt.

Waarschuwing bij geen belasting/

2.7.9 defecte band

Deze functie kan worden gebruikt voor het bewaken van een situatie zonder belasting, bijvoorbeeld bij een V-riem. Als in de frequentieomvormer een lage stroomgrens is ingesteld, kan de frequentieomvormer worden geprogrammeerd om een alarm te genereren en de eenheid uit te schakelen of om in bedrijf te blijven en een waarschuwing te genereren wanneer verlies van de belasting wordt gedetecteerd.

2.7.10

De frequentieomvormer kan het verlies van seriële communicatie detecteren. Het is mogelijk om een vertragingstijd van maximaal 99 s in te stellen om te voorkomen dat wordt gereageerd op onderbrekingen op de seriëlecommunicatiebus. Wanneer de vertragingstijd is verstreken, kan de eenheid onder meer de volgende opties uitvoeren:

Verbroken seriële interface

het laatste toerental handhaven;

•

naar het maximale toerental gaan;

•

naar een vooraf ingesteld toerental gaan;

•

stoppen en een waarschuwing genereren.

•

2.8

Gebruikersinterface en programmering

De frequentieomvormer gebruikt parameters voor het programmeren van de toepassingsfuncties. Parameters bieden een beschrijving van een functie en een menu met selecteerbare opties of opties voor het invoeren van numerieke waarden. Afbeelding 2.23 toont een voorbeeld van een programmeringsmenu.

Afbeelding 2.23 Voorbeeld van programmeringsmenu

Lokale gebruikersinterface

Voor lokale programmering zijn parameters toegankelijk via de toetsen [Quick Menu] of [Main Menu] op het LCP.

Het snelmenu is bedoeld om de frequentieomvormer voor te bereiden op de eerste inschakeling en voor het instellen van de motorkarakteristieken. Het hoofdmenu biedt toegang tot alle parameters en biedt geavanceerde toepassingsspecieke programmeeropties.

Externe gebruikersinterface

Voor externe programmering biedt Danfoss een softwareprogramma voor het aanmaken, opslaan en overzetten van programmeergegevens. Met behulp van de MCT 10 setupsoftware kan de gebruiker een pc aansluiten op de frequentieomvormer en de frequentieomvormer rechtstreeks programmeren zonder gebruik te hoeven maken van het LCP-toetsenbord. De programmering van de frequentieomvormer kan ook oine worden gedaan en op eenvoudige wijze op de frequentieomvormer worden gedownload. Het is mogelijk om het volledige proel van de frequentieomvormer naar de pc te downloaden voor backup of analyse. Er zijn een USB-connector en RS485klem beschikbaar om de pc aan te sluiten op de frequentieomvormer.

MCT 10 setupsoftware is gratis te downloaden via www.VLT-software.com. U kunt ook een cd met de software bestellen met behulp van onderdeelnummer 130B1000. De gebruikershandleiding bevat uitgebreide bedieningsinstructies. Zie ook hoofdstuk 2.8.2 Pc-software.

Stuurklemmen programmeren

Voor elke klem zijn

•

beschikbaar die door de klem kunnen worden uitgevoerd.

Functies worden ingeschakeld via de parameters

•

die aan de klem zijn gekoppeld.

specieke functies

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

Productoverzicht

Design guide

Voor een juiste werking van de frequentieom-

•

vormer moeten de klemmen:

correct worden bedraad;

worden geprogrammeerd voor de

gewenste functie.

2.8.1 Lokaal bedieningspaneel

Het lokale bedieningspaneel (LCP) is een grasch display aan de voorzijde van de eenheid en voorziet in de gebruikersinterface door middel van druktoetsen en toont statusmeldingen, waarschuwingen en alarmen, parameters voor programmering en meer. Er is een numeriek display beschikbaar, met beperkte displayopties. Afbeelding 2.24 toont het LCP.

Pc-software

2.8.2

De pc wordt aangesloten via een standaard USB-kabel (host/apparaat) of via de RS485-interface.

USB is een seriële bus die gebruikmaakt van 4 afgeschermde draden, waarbij pen 4 (aarde) is verbonden met de afscherming in de USB-poort van de pc. Als de pc via een USB-kabel wordt aangesloten op een frequentieomvormer, bestaat er een risico op beschadiging van de USB-hostcontroller in de pc. Alle standaard pc's worden geproduceerd zonder galvanische scheiding in de USBpoort. Een verschil in aardpotentiaal dat wordt veroorzaakt door het niet opvolgen van de aanbevelingen in de bedienings- handleiding, kan leiden tot beschadiging van de USBhostcontroller via de afscherming van de USB-kabel. Het wordt aangeraden om een USB-isolator met galvanische scheiding te gebruiken om de USB-hostcontroller in de pc te beschermen tegen verschillen in aardpotentiaal op het moment dat de pc via een USBkabel wordt aangesloten op de frequentieomvormer. Gebruik geen pc-voedingskabel met een geaarde stekker wanneer de pc via een USB-kabel wordt aangesloten op de pc. Deze beperkt het verschil in aardpotentiaal maar elimineert niet alle potentiaalverschillen, vanwege de aardverbinding en afscherming in de USB-poort van de pc.

2 2

Afbeelding 2.24 Lokaal bedieningspaneel

Afbeelding 2.25 USB-aansluiting

2.8.2.1

MCT 10 setupsoftware

De MCT 10 setupsoftware is bedoeld voor inbedrijfstelling en onderhoud van de frequentieomvormer, inclusief geleide programmering van de cascaderegelaar, de realtimeklok, de Smart Logic Controller en preventief onderhoud. Deze software biedt u eenvoudige controle over de details en een algemeen overzicht van systemen, groot of klein. Het programma kan werken met alle frequentieomvormerseries, VLT® AAF-lters en VLT® Softstarter-gerelateerde data.

Productoverzicht

VLT® AQUA Drive FC 202

Voorbeeld 1: Gegevens in de pc opslaan met behulp van MCT 10 setupsoftware

1. Sluit een pc via een USB-poort of de RS485-

Alle parameters zijn nu opgeslagen.

Voorbeeld 2: Gegevens overzetten van LCP naar frequentieomvormer met behulp van MCT 10 setupsoftware

Alle parameters worden nu overgezet naar de frequentieomvormer.

Er is een aparte handleiding beschikbaar voor de MCT 10 setupsoftware. Download de software en de handleiding op www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Softwa- redownload/.

interface aan op de eenheid.

2. Start de MCT 10 setupsoftware.

3. Selecteer de USB-poort of de RS485-interface.

Selecteer copy.

Selecteer het gedeelte project.

Selecteer paste.

Selecteer save as.

1. Sluit een pc via een USB-poort of de RS485interface aan op de eenheid.

2. Start de MCT 10 setupsoftware.

Selecteer Open – de opgeslagen bestanden worden getoond.

4. Open het relevante bestand.

Selecteer Write to drive.

2.9

Onderhoud

Danfoss-frequentieomvormermodellen tot 90 kW zijn onderhoudsvrij. High Power-frequentieomvormers (met een nominaal vermogen van 110 kW of hoger) hebben ingebouwde ltermatten die door de gebruiker periodiek moeten worden gereinigd, afhankelijk van de mate waarin ze worden blootgesteld aan stof en verontreinigende stoen. In de meeste omgevingen worden de volgende onderhoudsintervallen aanbevolen: circa 3 jaar voor koelventilatoren en circa 5 jaar voor condensatoren.

2.9.1 Opslag

Net als alle elektronische apparatuur moeten frequentieomvormers worden opgeslagen op een droge locatie. Periodiek formeren (laden van de condensator) is niet nodig tijdens opslag.

Het wordt aanbevolen om de apparatuur in de afgedichte verpakking te laten tot aan de installatie.

2.8.2.2

De MCT 31 harmonischencalculator voor de pc vereenvoudigt het schatten van de harmonische vervorming in een bepaalde toepassing. De harmonische vervorming van zowel Danfoss-frequentieomvormers als frequentieomvormers van andere fabrikanten dan Danfoss met aanvullende hulpmiddelen voor harmonischenreductie, zoals Danfoss AHF-lters en 12-18-pulsgelijkrichters, kunnen worden berekend.

MCT 31 is ook te downloaden via www.danfoss.com/ BusinessAreas/DrivesSolutions/Softwaredownload/.

2.8.2.3

VLT® Motion Control Tool MCT 31

Harmonic Calculation Software (HCS)

HCS is een geavanceerde versie van de harmonischencalculator. De berekende resultaten worden vergeleken met relevante normen en kunnen vervolgens worden afgedrukt.

Ga voor meer informatie naar www.danfoss-hcs.com/

Default.asp?LEVEL=START

Systeemintegratie

3 Systeemintegratie

Design guide

Dit hoofdstuk beschrijft de afwegingen die moeten worden gemaakt bij integratie van de frequentieomvormer in een systeemontwerp. Het hoofdstuk is opgedeeld in de volgende secties:

Hoofdstuk 3.1 Omgevingscondities tijdens bedrijf

•

De omgevingscondities voor de frequentieomvormer tijdens bedrijf hebben betrekking op de omgeving, behuizingen, temperatuur, reductie en andere aandachtspunten.

Hoofdstuk 3.3 Netintegratie

•

Input naar de frequentieomvormer vanaf de netzijde, waaronder vermogen, harmonischen, bewaking, bekabeling, zekeringen en andere aandachtspunten.

Hoofdstuk 3.2 EMC, harmonischen en aardlekbevei-

•

liging

Input (regeneratie) vanaf de frequentieomvormer naar het stroomnet, waaronder vermogen, harmonischen, bewaking en andere aandachtspunten.

Hoofdstuk 3.4 Motorintegratie

•

Output vanaf de frequentieomvormer naar de motor, waaronder motortypen, belasting, bewaking, bekabeling en andere aandachtspunten.

Hoofdstuk 3.5 Extra ingangen en uitgangen,

•

Hoofdstuk 3.6 Mechanische planning

Integratie van de frequentieomvormerinput en output voor optimaal systeemontwerp, waaronder afstemming van frequentieomvormer en motor, systeemkarakteristieken en andere aandachtspunten.

Een alomvattend systeemontwerp anticipeert op mogelijke probleemgebieden bij het implementeren van de eectiefste combinatie van omvormerfuncties. Onderstaande informatie biedt richtlijnen voor het plannen en speciceren van een motorregelsysteem met frequentieomvormers.

Operationele functies voorzien in uiteenlopende ontwerpconcepten, van een eenvoudige motortoerentalregeling tot een volledig geïntegreerd automatiseringssysteem met afhandeling van terugkoppelingen, signalering van de bedrijfsstatus, geautomatiseerde reacties op fouten, externe programmering, en meer.

Type frequentieomvormers

•

Motoren

•

Netvereisten

•

Regelstructuur en programmering

•

Seriële communicatie

•

Maat, vorm en gewicht van apparatuur

•

Vereisten voor voedings- en stuurkabels; type en

•

lengte Zekeringen

•

Hulpapparatuur

•

Transport en opslag

•

Zie hoofdstuk 3.9 Checklist systeemontwerp voor een praktische gids voor selectie en ontwerp.

Inzicht in functies en strategieopties kan het systeemontwerp helpen optimaliseren en mogelijk de toevoeging van overbodige componenten of functionaliteit voorkomen.

3.1 Omgevingscondities tijdens bedrijf

3.1.1 Vochtigheid

Hoewel de frequentieomvormer correct kan werken bij een hoge vochtigheidsgraad (tot 95% relatieve vochtigheid), moet u condensatie vermijden. Het risico op condensatie is met name aanwezig wanneer de frequentieomvormer kouder is dan de vochtige omgevingslucht. Vocht in de lucht kan ook condenseren op de elektronische componenten en kortsluiting veroorzaken. Condensatie treedt op in eenheden zonder voeding. We adviseren om kastverwarming te installeren wanneer condensvorming mogelijk is vanwege de omgevingscondities. Vermijd installatie in gebieden waar vorst kan optreden.

Een andere mogelijkheid is om de frequentieomvormer in de stand-bymodus te laten werken (waarbij de eenheid is aangesloten op het net). Dit verkleint de kans op condensatie. Zorg dat er voldoende vermogensdissipatie plaatsvindt om het circuit van de frequentieomvormer vrij van vocht te houden.

3.1.2

Temperatuur

3 3

Een volledig ontwerpconcept houdt rekening met uitgebreide specicatie van behoeften en gebruik.

Voor alle frequentieomvormers zijn een minimale en maximale omgevingstemperatuur gespeciceerd. Het vermijden van extreme omgevingstemperaturen verlengt de levensduur van de apparatuur en optimaliseert de algehele systeembetrouwbaarheid. Volg de vermelde

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

aanbevelingen op voor optimale prestaties en een maximale levensduur van de apparatuur.

Hoewel de frequentieomvormer kan werken bij

•

temperaturen tot -10 °C, is een juiste werking bij nominale belasting enkel gegarandeerd bij

3.1.3

Frequentieomvormers dissiperen vermogen in de vorm van warmte. Volg de volgende aanbevelingen voor eectieve koeling van de eenheid op.

3.1.3.1

De frequentieomvormer heeft ingebouwde ventilatoren om te zorgen voor optimale koeling. De hoofdventilator forceert de luchtstroom langs de koelribben op het koellichaam en koelt zo de interne lucht. Bij bepaalde vermogensklassen is dicht bij de stuurkaart een kleine secundaire ventilator gemonteerd, die ervoor zorgt dat de interne lucht circuleert, om warmteophoping te voorkomen.

De hoofdventilator wordt geregeld door de interne temperatuur in de frequentieomvormer en het toerental neemt geleidelijk toe met de temperatuur. Dit beperkt de ruis en verlaagt het energieverbruik wanneer de noodzaak laag is, en zorgt voor maximale koeling wanneer dit nodig is. De ventilatorbesturing kan via 14-52 Ventilatorreg. worden aangepast aan elke toepassing, en biedt ook bescherming tegen de negatieve

temperaturen van 0 °C en hoger. Overschrijdt de maximumtemperatuur niet.

•

De levensduur van elektronische componenten

•

neemt met 50% af voor elke 10 °C bij gebruik boven de ontwerptemperatuur.

Ook apparaten met een beschermingsklasse van

•

IP 54, IP 55 of IP 66 moeten voldoen aan de gespeciceerde omgevingstemperatuurbereiken.

Aanvullende klimaatregeling van de kast of instal-

•

latieplek kan noodzakelijk zijn.

Koeling

De maximale luchttemperatuur die de behuizing

•

ingaat, mag nooit hoger zijn dan 40 °C (104 °F). De gemiddelde etmaaltemperatuur mag niet

•

hoger zijn dan 35 °C (95 °F). Monteer de eenheid zodanig dat er voldoende

•

luchtstroming mogelijk is om de koelribben te koelen. Zie hoofdstuk 3.6.1 Vrije ruimte voor de juiste vrije ruimte bij montage.

Houd aan de voor- en achterzijde een minimale

•

vrije ruimte aan voor luchtkoeling. Zie de bedieningshandleiding voor de exacte installatievereisten.

Ventilatoren

eecten van koelen in

koude klimaten. In geval van overtemperatuur in de frequentieomvormer worden de schakelfrequentie en het schakelpatroon gereduceerd. Zie hoofdstuk 5.1 Reductie voor meer informatie.

3.1.3.2 Berekening van de vereiste luchtstroming voor het koelen van de frequentieomvormer

De luchtstroom die nodig is voor het koelen van de frequentieomvormer, of van meerdere frequentieomvormers in één kast, kan als volgt worden berekend:

1. Bepaal het vermogensverlies bij het maximale uitgangsvermogen voor alle frequentieomvormers aan de hand van de gegevenstabellen in

hoofdstuk 7

2. Tel hierbij de vermogensverlieswaarden op van alle frequentieomvormers die op hetzelfde moment kunnen werken. De totale som is de warmte Q die moet worden overgedragen. Vermenigvuldig het resultaat met de factor f, die te vinden is in Tabel 3.1. Voorbeeld: f = 3,1 m³ x K/Wh op zeeniveau.

3. Bepaal de hoogste temperatuur van de lucht die de behuizing ingaat. Trek deze temperatuur af van de vereiste temperatuur in de behuizing, bijvoorbeeld 45 °C (113 °F).

4. Deel het totaal van stap 2 door het totaal van stap 3.

De berekening wordt uitgedrukt door de formule:

f xQ

V =

Ti − TA

waarbij V = luchtstroom in m³/h f = factor in m³ x K/Wh Q = over te dragen warmte in W Ti = temperatuur in de behuizing in °C TA = omgevingstemperatuur in °C f = cp x ρ (soortelijke warmte van lucht x dichtheid van lucht)

Specicaties.

LET OP

Soortelijke warmte van lucht (cp) en dichtheid van lucht (ρ) zijn geen constanten, maar zijn afhankelijk van temperatuur, vochtigheidsgraad en atmosferische druk. Daarom zijn ze afhankelijk van de hoogte boven zeeniveau.

Systeemintegratie Design guide

Tabel 3.1 toont typische waarden van de factor f, berekend voor verschillende hoogtes.

Soortelijke warmte

Hoogte

[m] [kJ/kgK] [kg/m³]

0 0,9480 1,225 3,1

500 0,9348 1,167 3,3 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

Tabel 3.1 Factor f, berekend voor verschillende hoogtes

Voorbeeld

Wat is de vereiste luchtstroom voor het koelen van 2 frequentieomvormers (warmteverliezen 295 W en 1430 W) die gelijktijdig werken en die geïnstalleerd zijn in een behuizing met een temperatuurpiek van 37 °C?

1. De som van de warmteverliezen van beide

2. Het vermenigvuldigen van 1725 W met 3,3 m³ x

4. Het delen van 5693 m x K/h door 8 K geeft: 711,6

van lucht

frequentieomvormers is 1725 W.

K/Wh geeft 5693 m x K/h. Het aftrekken van 37 °C van 45 °C geeft 8 °C (=8

K).

m³/h.

Dichtheid van luchtρFactor

[m3⋅K/Wh]

probeert dit te doen door automatisch de uitlooptijd te verlengen als de overspanning optreedt tijdens het vertragen. Als dit niet lukt, of als de belasting de motor aandrijft terwijl hij bij een constante frequentie werkt, schakelt de frequentieomvormer uit en wordt een foutmelding gegenereerd wanneer een kritisch DCbusspanningsniveau is bereikt.

3.1.5 Akoestische ruis

De akoestische ruis van de frequentieomvormer is afkomstig uit 3 bronnen:

DC-(tussenkring)spoelen

•

RFI-lter (-spoel)

•

Interne ventilatoren

•

Zie Tabel 7.60 voor de nominale waarden voor akoestische ruis.

Trillingen en schokken

3.1.6

De frequentieomvormer is getest volgens een procedure die is gebaseerd op IEC 68-2-6/34/35 en 36. Tijdens deze tests wordt de eenheid gedurende 2 uur blootgesteld aan krachten van 0,7 g, over het bereik van 18 tot 1000 Hz willekeurig, in 3 richtingen. Alle frequentieomvormers van Danfoss voldoen aan de vereisten die gelden wanneer de eenheid aan de wand of op de vloer is gemonteerd of in panelen die met bouten aan de wand of de vloer zijn bevestigd.

3 3

Om de luchtstroom in CFM uit te drukken, gebruikt u de conversie 1 m³/h = 0,589 CFM.

Voor bovenstaand voorbeeld: 711,6 m³/h = 418,85 CFM.

Door de motor gegenereerde

3.1.4 overspanning

De DC-spanning in de tussenkring (DC-bus) neemt toe wanneer de motor als generator werkt. Dit kan gebeuren op 2 manieren:

De belasting drijft de motor aan wanneer de

•

frequentieomvormer werkt bij een constante uitgangsfrequentie. Dit wordt gewoonlijk aangeduid als een negatieve belasting.

Als gedurende het vertragen het traagheids-

•

moment van de belasting hoog is en de vertragingstijd van de frequentieomvormer op een te lage waarde is ingesteld.

De frequentieomvormer kan de energie niet terugvoeren naar de ingang. Daarom begrenst hij de energie die van de motor wordt geaccepteerd, wanneer automatisch terugregelen is ingeschakeld. De frequentieomvormer

Agressieve omgevingen

3.1.7

3.1.7.1 Gassen

Agressieve gassen, zoals waterstofsulde, chloor of ammoniak, kunnen de elektrische en mechanische componenten van de frequentieomvormer beschadigen. Vervuiling van de koellucht kan op termijn ook PCB-sporen en deurafdichtingen aantasten. Agressieve verontreinigende stoen zijn vaak aanwezig in afvalwaterzuiveringsinstallaties of zwembaden. Een duidelijk teken van een agressieve omgeving is gecorrodeerd koper.

In agressieve omgevingen wordt het gebruik van dichte IPbehuizingen aanbevolen, in combinatie met printplaten met vormvolgende coating. Zie Tabel 3.2 voor de waarden van vormvolgende coatings.

LET OP

De frequentieomvormer is standaard uitgevoerd met een klasse 3C2-coating. Een klasse 3C3-coating is op aanvraag leverbaar.

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Klasse

Type gas

Zeezout n.v.t. Geen Zoute nevel Zoute nevel

Zwaveloxiden

Waterst ofsuld e

Chloor mg/m³ 0,01 0,1 0,03 0,3 1,0 Waterst ofchlori de

Waterst ouori de

Ammon iak Ozon mg/m³ 0,01 0,05 0,1 0,1 0,3 Stikstof mg/m³ 0,1 0,5 1,0 3,0 9,0

1) De maximale waarden hebben betrekking op kortstondige

piekwaarden gedurende maximaal 30 minuten per dag.

3.1.7.2

Eenheid

mg/m³ 0,1 0,3 1,0 5,0 10

mg/m³ 0,01 0,1 0,5 3,0 10

mg/m³ 0,01 0,1 0,5 1,0 5,0

mg/m³ 0,003 0,01 0,03 0,1 3,0

mg/m³ 0,3 1,0 3,0 10 35

Tabel 3.2 Classicatie van vormvolgende coatings

Blootstelling aan stof

3C1 3C2 3C3

Gemidd elde waarde

Max. waarde

Gemid delde waarde

Max. waarde

Het installeren van frequentieomvormers in omgevingen met een hoge blootstelling aan stof is vaak onvermijdelijk. Stof is van invloed op wand- of framegemonteerde eenheden met beschermingsklasse IP 55 of IP 66, en tevens op in kasten gemonteerde apparaten met beschermingsklasse IP 21 of IP 20. Houd rekening met de in deze sectie beschreven 3 aspecten wanneer frequentieomvormers in dergelijke omgevingen worden geïnstalleerd.

Minder koeling

Stof creëert afzettingen op de buitenkant van het apparaat en intern op printplaten en de elektronische componenten. Deze afzettingen werken als een isolatielaag en belemmeren de warmteoverdracht naar de omgevingslucht, waardoor de koelcapaciteit afneemt. De componenten worden warmer. Dit veroorzaakt een snellere veroudering van de componenten, waardoor de levensduur van de eenheid wordt verkort. Stofafzettingen op het koellichaam achter in de eenheid verkorten eveneens de levensduur van de eenheid.

Koelventilatoren

De luchtstroom voor het koelen van de eenheid wordt geproduceerd door koelventilatoren, die zich gewoonlijk aan de achterzijde van het apparaat bevinden. De ventilatorrotors bevatten kleine lagers waarin stof kan binnendringen en als schuurmiddel kan fungeren. Dit resulteert in beschadiging van de lagers en uitval van de

Filters

High Power-frequentieomvormers zijn uitgerust met koelventilatoren die warme lucht in de apparatuur naar buiten afvoeren. Vanaf bepaalde vermogensklassen zijn deze ventilatoren uitgerust met ltermatten. Deze lters kunnen bij gebruik in stoge omgevingen snel verstopt raken. In dergelijke situaties moeten voorzorgsmaatregelen worden getroen.

Periodiek onderhoud

In de bovenstaande situaties verdient het aanbeveling om de frequentieomvormer tijdens het periodieke onderhoud te reinigen. Verwijder stof van het koellichaam en de ventilatoren en reinig de ltermatten.

3.1.7.3

Explosiegevaarlijke omgevingen

Systemen in explosiegevaarlijke omgevingen moeten aan speciale voorwaarden voldoen. EU-richtlijn 94/9/EG beschrijft het gebruik van elektronische apparatuur in explosiegevaarlijke omgevingen.

Bij motoren die door frequentieomvormers worden geregeld in explosiegevaarlijke omgevingen, moet de temperatuur worden bewaakt met behulp van een PTCtemperatuursensor. Motoren met ontstekingsbeveiligingsklasse d of e zijn goedgekeurd voor een dergelijke omgeving.

De d-classicatie houdt in dat vonken die

•

mogelijk ontstaan, binnen een beschermd gebied worden gehouden. Hoewel geen speciale goedkeuring nodig is, zijn speciale bedrading en omkasting wel vereist.

De combinatie d/e komt het vaakst voor in

•

explosiegevaarlijke omgevingen. De motor zelf biedt een ontstekingsbescherming volgens klasse d, terwijl de motorbedrading en de aansluitomgeving voldoen aan de e-classicatie. De beperking op de e-aansluitingsruimte behelst de maximale spanning die in deze ruimte is toegestaan. De uitgangsspanning van een frequentieomvormer is gewoonlijk begrensd op de netspanning. De modulatie van de uitgangsspanning kan voor klasse e ongeoorloofde hoge piekspanningen produceren. In de praktijk is het gebruik van een sinuslter bij de uitgang van de frequentieomvormer een eectief middel gebleken om de hoge piekspanning af te zwakken.

LET OP

Installeer een frequentieomvormer niet in een explosiegevaarlijke omgeving. Installeer de frequentieomvormer in een kast buiten deze zone. Het gebruik van een sinuslter bij de uitgang van de frequentieomvormer wordt ook aanbevolen om de dU/dt-spanningsverhoging af te zwakken. Houd de motorkabels zo kort mogelijk.

ventilator.

Systeemintegratie

Design guide

LET OP

Frequentieomvormers met de MCB 112-optie zijn uitgerust met PTB-gecerticeerde thermistorsensorbewaking voor explosiegevaarlijke omgevingen. Afgeschermde motorkabels zijn niet nodig wanneer frequentieomvormers zijn uitgerust met sinuslters op de uitgang.

3.1.8 Denities IP-klassen

Tegen binnendringing van vaste vreemde voorwerpen

0 (geen bescherming) (geen bescherming) 1

Diameter ≥ 50 mm

2 Diameter van 12,5 mm Vinger

Eerste cijfer

Tweede cijfer

Eerste letter

Extra letter

Tabel 3.3 Denities IEC 60529 voor IP-klassen

3 Diameter van 2,5 mm Gereedschap 4

Diameter van ≥1,0 mm 5 Beschermd tegen stof Draad 6 Stofdicht Draad

Tegen binnendringing

van water met

schadelijke gevolgen

0 (geen bescherming) 1 Verticaal druppelend

water 2 Druppelend water onder

een hoek van 15° 3 Sproeiend water 4 Opspattend water 5 Waterstralen 6 Krachtige waterstralen 7 Korte onderdompeling 8 Langdurige onderdom-

peling

Aanvullende informatie

speciaal voor

A Rug van hand B Vinger C Gereedschap D Draad

Aanvullende informatie

speciaal voor

H Hoogspanningsapparaat M Apparaat beweegt

tijdens watertest S Apparaat stationair

tijdens watertest W Weersomstandigheden

Tegen toegang tot gevaarlijke delen door

Rug van hand

Draad

3.1.8.1

Kastopties en IP-klasse

De frequentieomvormers van Danfoss zijn leverbaar met 3 verschillende beschermingsklassen:

IP 00 of IP 20 voor installatie in een kast.

•

IP 54 of IP 55 voor lokale montage.

•

IP 66 voor kritische omgevingscondities, zoals een

•

extreem hoge (lucht)vochtigheid of hoge concentraties stof of agressieve gassen.

3.1.9 Radiofrequente interferentie

Het belangrijkste doel in de praktijk is om een systeem te creëren dat stabiel werkt zonder radiofrequente interferentie tussen componenten. Om een hoog immuniteitsniveau te realiseren, wordt aangeraden om frequentieomvormers te gebruiken met hoogwaardige RFI- lters.

Gebruik lters van categorie C1, zoals gespeciceerd in EN 61800-3; deze voldoen aan de grenswaarden van klasse B van de algemene norm EN 55011.

Breng waarschuwingen op de frequentieomvormer aan als RFI-lters niet overeenkomen met categorie C1 (categorie C2 of lager). De verantwoordelijkheid voor een juiste markering berust bij de operator.

In de praktijk zijn er 2 benaderingswijzen voor

Geïntegreerd in de apparatuur

•

Geïntegreerde lters nemen ruimte in

de kast in, maar besparen op extra kosten voor montage, bedrading en materiaal. Het belangrijkste voordeel is echter de perfecte EMC-conformiteit en de bekabeling van geïntegreerde lters.

Externe opties

•

Optionele externe RFI-lters die op de

ingang van de frequentieomvormer zijn geïnstalleerd, veroorzaken een spanningsval. In de praktijk betekent dit dat de maximale netspanning niet beschikbaar is op de ingang van de frequentieomvormer en dat het gebruik van een frequentieomvormer met een hoger vermogen nodig kan zijn. De maximale lengte van de motorkabel overeenkomstig de EMC-limieten bedraagt 1-50 m. Daarnaast moeten kosten worden gemaakt voor materiaal, bekabeling en montage. EMC-conformiteit wordt niet getest.

RFI-lters:

3 3

130BA056.10

25 4

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

LET OP

Om een werking van de frequentieomvormer zonder interferentie te waarborgen, moet u altijd een RFI-lter van categorie C1 gebruiken.

LET OP

VLT® AQUA Drive-eenheden worden standaard geleverd met geïntegreerde RFI-lters die voldoen aan categorie C1 (EN 61800-3) voor gebruik met 400 V-netsystemen en vermogensklassen tot 90 kW of aan categorie C2 voor vermogensklassen van 110-630 kW. VLT® AQUA Driveeenheden voldoen aan categorie C1 met afgeschermde motorkabels tot 50 m of aan categorie C2 met afgeschermde motorkabels tot 150 m. Zie Tabel 3.4 voor meer informatie.

3.1.10 Conformiteit met PELV en galvanische scheiding

Zorg voor bescherming tegen elektrische schokken wanneer de elektrische voeding van het type extra lage spanning (PELV – Protective Extra Low Voltage) is en de installatie voldoet aan lokale en nationale PELVvoorschriften.

Om aan de PELV-eisen te voldoen, moet alle aansluitingen aan PELV voldoen. De thermistor moet bijvoorbeeld versterkt/dubbel geïsoleerd zijn. Alle stuurklemmen en relaisklemmen van Danfoss-frequentieomvormers voldoen aan de PELV-eisen, met uitzondering van geaarde driehoekschakelingen (één zijde geaard) boven 400 V.

(Gegarandeerde) galvanische scheiding wordt verkregen door te voldoen aan de eisen voor hogere isolatie en door de relevante kruip-/spelingafstanden in acht te nemen. Deze vereisten worden beschreven in de norm NEN-EN-IEC 61800-5-1.

Elektrische scheiding wordt geboden zoals aangegeven in Afbeelding 3.1. De genoemde componenten voldoen aan de vereisten van zowel PELV als galvanische scheiding.

Netvoeding (SMPS) inclusief scheiding van het V DC-signaal,

dat de tussenkringspanning aangeeft 2 Gatedriver voor de IGBT's 3 Stroomtransductoren 4 Optische koppeling, remmodule 5 Interne aanloopstroom-, RFI- en temperatuurmeetcircuits. 6 Eigen relais a Galvanische scheiding voor de 24 V-backupoptie b Galvanische scheiding voor de RS485-standaardbusinterface

Afbeelding 3.1 Galvanische scheiding

Installatie op grote hoogte

Installaties op hoogtes boven de limieten voor grote hoogte voldoen mogelijk niet aan de PELV-eisen. De scheiding tussen componenten en kritische delen is mogelijk onvoldoende. Er bestaat een kans op overspanning. Beperk de kans op overspanning door gebruik te maken van externe beschermende apparatuur of galvanische scheiding.

Neem voor installaties op grote hoogte contact op met Danfoss in verband met PELV-conformiteit.

380-500 V (behuizing A, B en C): boven 2000 m

•

(6500 ft) 380-500 V (behuizing D, E en F): boven 3000 m

•

(9800 ft) 525-690 V: boven 2000 m (6500 ft)

•

3.1.11

Opslag

Net als alle elektronische apparatuur moeten frequentieomvormers worden opgeslagen op een droge locatie. Periodiek formeren (laden van de condensator) is niet nodig tijdens opslag.

Het wordt aanbevolen om de apparatuur in de afgedichte

verpakking te laten tot aan de installatie.

Systeemintegratie Design guide

3.2 EMC, harmonischen en aardlekbeveiliging

3.2.1 Algemene aspecten van EMC-emissies

Frequentieomvormers (en andere elektrische apparaten) genereren elektronische of magnetische velden die storingen kunnen veroorzaken in de omgeving. De elektromagnetische compatibiliteit (EMC) van deze eecten hangt af van het vermogen en de harmonische kenmerken van de apparatuur.

Onbeheerste interactie tussen elektrische apparaten in een systeem kan de compatibiliteit aantasten en een betrouwbare werking verstoren. Interferentie kan optreden in de vorm van harmonische vervorming op het net, elektrostatische ontladingen, snelle spanningsschommelingen of hoogfrequente interferentie. Elektrische apparaten genereren niet alleen interferentie, maar worden ook beïnvloed door interferentie van andere gegenereerde bronnen.

Elektrische verstoringen ontstaan meestal bij frequenties in het bereik van 150 kHz to 30 MHz. Via de lucht verspreide interferentie van het frequentieomvormersysteem binnen een bereik van 30 MHz tot 1 GHz wordt gegenereerd door de omvormer, de motorkabel en de motor. Capacitieve stromen in de motorkabel in combinatie met een hoge dU/dt van de motorspanning genereren lekstromen, zoals te zien is in Afbeelding 3.2. Het gebruik van een afgeschermde motorkabel verhoogt de lekstroom (zie Afbeelding 3.2), omdat afgeschermde kabels een hogere capaciteit naar aarde hebben dan nietafgeschermde kabels. Als de lekstroom niet wordt gelterd, zal deze meer interferentie in het net veroorzaken in het frequentiebereik lager dan ongeveer 5 MHz. Omdat de lekstroom (I1) via de afscherming (I3) naar de eenheid wordt teruggevoerd, zal de afgeschermde motorkabel in principe slechts een klein elektromagnetisch veld (I4) opwekken, zoals te zien is in Afbeelding 3.2.

De afscherming vermindert de interferentie door straling, maar verhoogt de laagfrequentinterferentie op het net. Sluit de afscherming van de motorkabel aan op zowel de behuizing van de frequentieomvormer als de motorbehuizing. De beste manier om dit te doen, is door ingebouwde afschermingsklemmen te gebruiken om gedraaide uiteinden (pigtails) te vermijden. Pigtails verhogen de impedantie van de afscherming bij hogere frequenties, waardoor het eect van de afscherming afneemt en de lekstroom (I4) toeneemt. Als voor relais, stuurkabel, signaalinterface en rem een afgeschermde kabel wordt gebruikt, moet u de afscherming aan beide uiteinden op de behuizing monteren. In enkele situaties zal het echter noodzakelijk zijn de afscherming te onderbreken om stroomlussen te vermijden.

Wanneer de afscherming op een montageplaat voor de frequentieomvormer moet worden geplaatst, moet deze montageplaat van metaal zijn, om de afschermstromen naar de eenheid terug te leiden. Zorg ook voor een goed elektrisch contact van de montageplaat, via de montagebouten, naar het chassis van de frequentieomvormer.

Bij gebruik van niet-afgeschermde kabels wordt niet voldaan aan bepaalde emissievereisten, hoewel er wel aan de meeste immuniteitsvereisten wordt voldaan.

Om het interferentieniveau van het totale systeem (eenheid + installatie) zo veel mogelijk te beperken, moet de bekabeling van de motor en remweerstand zo kort mogelijk zijn. Voorkom dat signaalgevoelige kabels naast motorkabels en remweerstandskabels worden geïnstalleerd. Radiostoring van meer dan 50 MHz (via de lucht) wordt met name gegenereerd door de besturingselektronica.

3 3

175ZA062.12

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

1 Aarddraad 3 Netvoeding 5 Afgeschermde motorkabel 2 Afscherming 4 Frequentieomvormer 6 Motor

Afbeelding 3.2 Genereren van lekstromen

EMC-testresultaten

3.2.2

De volgende testresultaten zijn verkregen bij gebruik van een systeem met een frequentieomvormer, een afgeschermde stuurkabel, een besturingskast met potentiometer en een afgeschermde motorkabel (Ölex Classic 100 CY), bij de nominale schakelfrequentie. Tabel 3.4 geeft de maximale motorkabellengtes voor conformiteit.

LET OP

De omstandigheden kunnen aanzienlijk variëren voor andere setups.

LET OP

Zie Tabel 3.17 voor parallelle motorkabels.

Systeemintegratie

Design guide

RFI-ltertype Emissie via geleiding Emissie via straling Kabellengte [m] Kabellengte [m] Normen en voorschriften

EN 55011 Klasse B Klasse A

Groep 1 Woonhuizen, kantoren en

Industriële

omgeving lichte industrie

Klasse A Groep 2 Industriële omgeving

Klasse B Klasse A

Groep 1 Woonhuizen, kantoren en

Industriële

omgeving lichte industrie

Klasse A Groep 2 Industriële omgeving

EN-IEC 61800-3 Categorie C1 Categorie C2 Categorie C3 Categorie C1 Categorie C2 Categorie C3

Eerste omgeving Woonhuizen en kantoren

Tweede omgeving Industrieel

Eerste omgeving Woonhuizen en kantoren

Eerste

omgeving

Woonhuizen

en kantoren

Second environment Industrial

0,25-45 kW 200-240 V T2 50 150 150 Nee 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 Nee Ja Ja 7,5 kW 380-480 V S4

50 100/150

100/150

Nee Ja Ja

FC 202 0,25-3,7 kW 200-240 V T2 Nee Nee 5 Nee Nee Nee

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

11-90 kW 380-380 V

T4 Nee Nee 25 Nee Nee Nee

7,5 kW 380-480 V S4 Nee Nee 25 Nee Nee Nee

1,4)

11-30 kW 525-690 V 37-90 kW 525-690 V

T7 Nee Nee 25 Nee Nee Nee

2,4)

T7 Nee Nee 25 Nee Nee Nee

FC 202

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

FC 202

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

T7 Nee 100 100 Nee Ja Ja

T7 Nee 150 150 Nee Ja Ja

1,1-90 kW 525-600 V T6 Nee Nee Nee Nee Nee Nee

FC 202

15-22 kW 200-240 V S2 Nee Nee Nee Nee Nee Nee 11-37 kW 380-480 V S4 Nee Nee Nee Nee Nee Nee

3 3

Tabel 3.4 EMC-testresultaten (emissie) Maximale lengte motorkabel

1) Behuizingsgrootte B2.

2) Behuizingsgrootte C2.

3) Hx-versies kunnen worden gebruikt overeenkomstig EN-IEC 61800-3 categorie C4.

4) T7, 37-90 kW voldoet aan klasse A groep 1 met 25 m motorkabel. Er gelden bepaalde restricties voor de installatie (neem contact op met Danfoss voor meer informatie).

5) 100 m voor fase-nul, 150 m voor fase-fase (maar niet bij TT of TN). Eenfasige frequentieomvormers zijn niet bedoeld voor een 2-fasevoeding van een TT- of TN-netwerk. HX, H1, H2, H3, H4 of H5 wordt gedenieerd voor EMC-lters op pos. 16-17 in de typecode. Hx – geen geïntegreerd EMC-lter in de frequentieomvormer. H1 – geïntegreerd EMC-lter. Voldoet aan EN 55011 klasse A1/B en EN-IEC 61800-3 categorie 1/2. H2 – een beperkt RFI-lter met enkel condensatoren en zonder een common-modespoel. Voldoet aan EN 55011 klasse A2 en EN-IEC 61800-3 categorie 3. H3 – geïntegreerd EMC-lter. Voldoet aan EN 55011 klasse A1/B en EN-IEC 61800-3 categorie 1/2. H4 – geïntegreerd EMC-lter. Voldoet aan EN 55011 klasse A1 en EN-IEC 61800-3 categorie 2. H5 – maritieme versies. Verstevigde versie; voldoet aan dezelfde emissieniveaus als H2-versies.

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.2.3 Emissie-eisen

De EMC-productnorm voor frequentieomvormers denieert

Omgeving

4 categorieën (C1, C2, C3 en C4) met specieke eisen voor emissie en immuniteit. Tabel 3.5 geeft de denitie van de 4 categorieën en de corresponderende classicatie van EN

55011.

Correspon-

Categorie Denitie

C1 Frequentieomvormers geïnstalleerd

in de eerste omgeving (woonhuizen en kantoren) met een voedingsspanning van minder dan 1000 V.

C2 Frequentieomvormers geïnstalleerd

in de eerste omgeving (woonhuizen en kantoren) met een voedingsspanning van minder dan 1000 V die niet ingeplugd of verplaatst kunnen worden en die bedoeld zijn om geïnstalleerd en in bedrijf gesteld te worden door een vakman.

C3 Frequentieomvormers geïnstalleerd

in de tweede omgeving (industrieel) met een voedingsspanning van minder dan 1000 V.

C4 Frequentieomvormers geïnstalleerd

in de tweede omgeving met een voedingsspanning van 1000 V of hoger of een nominale stroom van 400 A of hoger of bedoeld voor gebruik in complexe systemen.

Tabel 3.5 Correlatie tussen IEC 61800-3 en EN 55011

derende emissieklasse in EN 55011

Klasse B

Klasse A groep 1

Klasse A groep 2

Geen emissielimiet. Stel een EMCplan op.

Eerste omgeving (woonhuizen en kantoren) Tweede omgeving (industriële omgeving)

Tabel 3.6 Correlatie tussen algemene emissienormen en EN 55011

Immuniteitseisen:

3.2.4

De immuniteitseisen voor frequentieomvormers hangen af van de omgeving waarin zij geïnstalleerd zijn. De eisen voor industriële omgevingen zijn zwaarder dan de eisen voor woon- en kantooromgevingen. Alle Danfoss-frequentieomvormers voldoen aan de eisen voor industriële omgevingen en voldoen hiermee automatisch aan de lagere eisen voor woon- en kantooromgevingen, met een hoge veiligheidsmarge.

Om de immuniteit voor elektrische interferentie te documenteren, zijn de volgende immuniteitstests uitgevoerd overeenkomstig de volgende basisnormen:

•

Bij toepassing van de algemene emissienormen (m.b.t. geleide emissies) moeten de frequentieomvormers voldoen aan de limieten in Tabel 3.6.

•

Algemene emissie norm

EN-IEC 61000-6-3 Emissienormen voor huishoudelijke, handels- en licht-industriële omgevingen. EN-IEC 61000-6-4 Emissienorm voor industriële omgevingen.

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatische ontladingen (ESD). Simulatie van de invloed van elektrostatisch geladen mensen.

EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Uitgestraalde, radiofrequente, elektromagnetische velden – Immuniteitsproef

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Snelle elektrische transiënten. Simulatie van interferentie veroorzaakt door het schakelen van een magneetschakelaar, relais en dergelijke.

EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Stootspanningen.

Corresponderende emissieklasse in EN 55011

Klasse B

Klasse A groep 1

Simulatie van de transiënten veroorzaakt door bijvoorbeeld blikseminslag in de buurt van de installatie.

EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): RF common

•

mode. Simulatie van het

eect van radiozendap-

paratuur die verbonden is via aansluitkabels.

Zie Tabel 3.7.

Systeemintegratie Design guide

Basisnorm Snelle

transiënten

IEC 61000-4-4 Aanvaardingscriterium B B B A A Spanningsbereik: 200-240 V, 380-500 V, 525-600 V, 525-690 V

Lijn

Motor Rem 4 kV CM Loadsharing 4 kV CM Stuurdraden Standaardbus 2 kV CM Relaisdraden 2 kV CM Toepassings- en veldbu-

sopties LCP-kabel Externe 24 V DC

Behuizing

Tabel 3.7 EMC-immuniteitsschema

1) Injectie op kabelafscherming

2) Waarden gewoonlijk verkregen via testen

4 kV CM

2 kV CM

2 V CM

— —

Stootspanningen

IEC 61000-4-5

2 kV/2 Ω DM

4 kV/12 Ω CM

4 kV/2 Ω 4 kV/2 Ω 4 kV/2 Ω 2 kV/2 Ω 2 kV/2 Ω 2 kV/2 Ω

2 kV/2 Ω

0,5 kV/2 Ω DM

1 kV/12 Ω CM

ESD

IEC

61000-4-2

— — 10 Vrms

— — 10 Vrms — — 10 Vrms — — 10 Vrms — — 10 Vrms — — 10 Vrms — — 10 Vrms

— — 10 Vrms

8 kV AD 6 kV CD

Straling van elektromag-

netisch veld

IEC 61000-4-3

10 V/m —

modespanning

IEC 61000-4-6

RF common-

3 3

Motorisolatie

3.2.5

Moderne motoren die bedoeld zijn voor gebruik met frequentieomvormers, voorzien in een hoge isolatiegraad voor de nieuwe generatie hoogrendement-IGBT's met hoge dU/dt. Bij installatie in bestaande oude motoren moet worden onderzocht of de motorisolatie geschikt is. Het is ook mogelijk om de waarden af te zwakken met een dU/dt-lter of, waar nodig, met een sinuslter.

Voor motorkabellengtes ≤ de maximale kabellengte zoals vermeld in hoofdstuk 7.5 Kabelspecicaties worden de in Tabel 3.8 vermelde motorisolatieklassen aanbevolen. Wanneer de motor een lagere isolatiewaarde heeft, wordt aangeraden om gebruik te maken van een dU/dt- of

sinuslter.

Nominale netspanning [V] Motorisolatie [V]

UN ≤ 420 420 V < UN ≤ 500 Versterkt U 500 V < UN ≤ 600 Versterkt U 600 V < UN ≤ 690 Versterkt U

Tabel 3.8 Motorisolatie

Standaard U

= 1600

= 1800

= 2000

= 1300

Motorlagerstromen

3.2.6

Om de lager- en asstromen tot een minimum te beperken, moet u de volgende componenten aarden op de aangedreven machine:

Frequentieomvormer

•

Motor

•

Aangedreven machine

•

Standaard beperkingsstrategieën

1. Gebruik een geïsoleerd lager.

2. Hanteer zeer strikte installatieprocedures: 2a Zorg dat de motor en de motorbelasting

correct zijn uitgelijnd.

2b Volg de EMC-installatierichtlijnen strikt

op.

2c Versterk de PE zodat de hoogfrequen-

timpedantie in de PE lager is dan in de ingangvoedingskabels.

2d Zorg voor een goede hoogfrequentaan-

sluiting tussen de motor en de frequentieomvormer, bijvoorbeeld door middel van een afgeschermde kabel met een 360°-aansluiting in de motor en de frequentieomvormer.

175HA034.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

2e Zorg ervoor dat de impedantie van de

frequentieomvormer naar de gebouwaarde lager is dan de aardingsimpedantie van de machine. Dit kan complex zijn bij pompen.

2f Leg een directe aardverbinding aan

tussen de motor en de motorbelasting.

3. Verlaag de IGBT-schakelfrequentie.

4. Pas de golfvorm van de omvormer aan: 60° AVM vs. SFAVM.

5. Installeer een aardingssysteem voor de as of gebruik een isolerende koppeling.

6. Breng een geleidend smeermiddel aan.

7. Gebruik zo mogelijk minimale toerentalinstellingen.

8. Probeer ervoor te zorgen dat de lijnspanning naar aarde is gebalanceerd. Dit kan lastig zijn bij IT-, TT- en TN-CS-systemen of systemen met één zijde geaard.

9. Gebruik een dU/dt- of sinuslter.

Harmonischen

3.2.7

Elektrische apparaten met diodegelijkrichters, zoals tllampen, computers, kopieerapparaten, faxapparaten, diverse laboratoriumapparaten en telecommunicatiesystemen, kunnen bijdragen aan harmonische vervorming

Een frequentieomvormer absorbeert een niet-sinusvormige stroom, wat de ingangsstroom I

zal verhogen. Een niet-

RMS

sinusvormige stroom wordt door middel van een Fourieranalyse getransformeerd en opgesplitst in sinusgolfstromen met verschillende frequenties, d.w.z. verschillende harmonische stromen IN met 50 of 60 Hz als grondfrequentie:

De harmonische stromen dragen niet rechtstreeks bij aan de vermogensopname, maar verhogen de warmteverliezen in de installatie (transformator, kabels). Daarom is het bij krachtinstallaties met een hoog percentage gelijkrichterbelasting belangrijk om de harmonische stromen op een laag peil te houden om overbelasting in de transformator, inductoren en kabels te vermijden.

Afkorting Beschrijving

n orde van een harmonische

Tabel 3.9 Afkortingen m.b.t. harmonischen

Basis-

Stroom I Frequentie [Hz]

grondfrequentie basisstroom basisspanning harmonische stromen harmonische spanning

Harmonische stroom (In)

stroom (I1)

50 250 350 550

op een netvoeding. Frequentieomvormers maken gebruik van een diodebrugingang, die eveneens kan bijdragen aan

Tabel 3.10 Getransformeerde niet-sinusvormige stroom

harmonische vervorming.

Stroom Harmonische stroom

De frequentieomvormer trekt geen gelijkmatige stroom van de voedingslijn. Deze niet-sinusvormige stroom bevat componenten die een meervoud zijn van de frequentie van de grondstroom. Deze componenten worden harmonischen genoemd. Het is belangrijk om de totale

I Ingangsstroom 1,0 0,9 0,4 0,2 < 0,1

Tabel 3.11 Harmonische stromen vergeleken met de RMSingangsstroom

RMSI1

11-49

harmonische vervorming op de netvoeding te beheersen. Hoewel de harmonische stromen niet rechtstreeks bijdragen aan de vermogensopname, genereren ze wel warmte in bedrading en transformatoren en kunnen ze andere apparaten op dezelfde voedingslijn beïnvloeden.

Afbeelding 3.3 Tussenkringspoelen

3.2.7.1

Harmonischenanalyse

Er zijn diverse kenmerken van het elektrische systeem van een gebouw die de exacte bijdrage van de harmonischen van de frequentieomvormer aan de THD van een installatie bepalen en de mate waarin deze voldoen aan IEEEnormen. Het is complex om algemene uitspraken te doen over de bijdrage van harmonischen van de frequentieom-

LET OP

Sommige harmonische stromen kunnen storingen veroorzaken in communicatieapparatuur die op dezelfde transformator is aangesloten of resonantie veroorzaken bij gebruik van condensatoren voor compensatie van de arbeidsfactor.

vormer aan een specieke installatie. Voer waar nodig een analyse van de systeemharmonischen uit om de eecten van de apparatuur te bepalen.

Systeemintegratie

Design guide

Om te zorgen voor lage harmonische stromen, is de frequentieomvormer uitgerust met passieve lters. DCspoelen beperken de totale harmonische vervorming (THD) tot 40%.

De spanningsvervorming op de netvoeding hangt af van de grootte van de harmonische stromen vermenigvuldigd met de interne netimpedantie voor de betreende frequentie. De totale spanningsvervorming (THD) wordt berekend op basis van de individuele harmonische spanningen met behulp van de volgende formule:

THD =

 + U

 + ... + U

3.2.7.2 Emissie-eisen m.b.t. harmonischen

Apparatuur die is aangesloten op het openbare net.

Optie Denitie

1 EN-IEC 61000-3-2 klasse A voor gebalanceerde 3-

faseapparatuur (voor professionele apparatuur met een totaalvermogen van maximaal 1 kW).

2 EN-IEC 61000-3-12 Apparatuur met een ingangs-

stroom van 16-75 A per fase en professionele apparatuur vanaf 1 kW met een ingangsstroom tot 16 A per fase.

Tabel 3.12 Emissienormen m.b.t. harmonischen

3.2.7.3

Testresultaten harmonischen (emissie)

Het is de verantwoordelijkheid van de installateur of de gebruiker van de apparatuur om ervoor te zorgen dat de apparatuur uitsluitend wordt aangesloten op een voeding met een kortsluitvermogen Ssc dat groter is dan of gelijk is aan de gespeciceerde waarde. Overleg met de netwerkbeheerder als u andere vermogensklassen op het openbare net wilt aansluiten.

Conformiteit met diverse richtlijnen op systeemniveau: De vermelde gegevens over harmonische stromen in Tabel 3.13 zijn in overeenstemming met EN-IEC 61000-3-12 met betrekking tot de productnorm voor aandrijfsystemen. Ze kunnen worden gebruikt als basis voor het berekenen van de invloed van harmonische stromen op het voedingssysteem voor de documentatie met betrekking tot de naleving van de relevante regionale richtlijnen: IEEE 519-1992; G5/4.

3.2.7.4

Eect van harmonischen in een vermogendistributiesysteem

In Afbeelding 3.4 is op de primaire zijde een transformator aangesloten op een PCC1 (een Point of Common Coupling – gemeenschappelijk koppelpunt), op de middenvoeding. De transformator heeft een impedantie Z gebruikt om een aantal belastingen te voeden. Het gemeenschappelijke koppelpunt waar alle belastingen gezamenlijk zijn aangesloten, is PCC2. Elke belasting is aangesloten via kabels met een impedantie Z1, Z2, Z3.

en wordt

xfr

3 3

Vermogensklassen tot PK75 in T2 en T4 voldoen aan ENIEC 61000-3-2 klasse A. Vermogensklassen vanaf P1K1 en tot P18K in T2 en tot P90K in T4 voldoen aan EN-IEC 61000-3-12, tabel 4. Vermogensklassen P110-P450 in T4 voldoen ook aan EN-IEC 61000-3-12, hoewel dit niet vereist is omdat de stromen groter zijn dan 75 A.

Tabel 3.13 geeft aan dat het kortsluitvermogen van de voeding Ssc op het interfacepunt tussen de voeding van de gebruiker en het openbare net (R

) groter is dan of gelijk

sce

aan:

= 3 × R

Actueel (typisch) Limiet voor R ≥ 120

Tabel 3.13 Testresultaten harmonischen (emissie)

 × U

 × I

SCE

mains

sce

 =  3 × 120 × 400 × I

equ

Individuele harmonische stroom In/I1 (%)

40 20 10 8

40 25 15 10

Harmonische vervorming (%)

THD PWHD

46 45

48 46

equ

Afbeelding 3.4 Klein distributiesysteem

Harmonische stromen die door niet-lineaire belastingen worden opgewekt, veroorzaken vervorming van de spanning vanwege de spanningsval op de impedanties van het distributiesysteem. Hogere impedanties leiden tot hogere niveaus van spanningsvervorming.

Stroomvervorming heeft betrekking op de prestaties van de apparatuur en op de individuele belasting. Spanningsvervorming heeft betrekking op de systeemprestaties. Het

Non-linear

Current Voltage

System

Impedance

Disturbance to

other users

Contribution to

system losses

130BB541.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

is niet mogelijk om de spanningsvervorming in het PCC te bepalen wanneer enkel de harmonische prestaties van de belasting bekend zijn. Om de vervorming in het PCC te bepalen, moeten de conguratie van het distributiesysteem en de relevante impedanties bekend zijn.

Een gangbare term voor het beschrijven van de impedantie van een net is de kortsluitverhouding R gedenieerd als de verhouding tussen het kortsluitvermogen van het net bij het PCC (Ssc) en het nominale schijnbare vermogen van de belasting (S

sce

equ

waarbij

Ssc=

Het negatieve eect van harmonischen is tweeledig

•

Afbeelding 3.5 Negatieve eecten van harmonischen

voeding

Harmonische stromen dragen bij aan systeemverliezen (in bekabeling, transformator).

Harmonische spanningsvervorming zorgt voor verstoring van andere belastingen en verhoogt de verliezen in andere belastingen.

en S

equ

= U × I

3.2.7.5 Normen en voorschriften voor het beperken van harmonischen

De vereisten voor het beperken van harmonischen kunnen zijn:

Toepassingsspecieke vereisten

•

Normen die moeten worden gevolgd

•

De toepassingsspecieke vereisten hebben betrekking op een specieke installatie waar technische redenen aanwezig zijn om de harmonischen te beperken.

Voorbeeld

Een 250 kVA-transformator waarop twee 110 kW-motoren zijn aangesloten is voldoende, als een van de motoren direct op het net is aangesloten en de tweede wordt gevoed via een frequentieomvormer. Als beide motoren via een frequentieomvormer worden gevoed, is de transformator echter ondergedimensioneerd. Door gebruik te maken van aanvullende maatregelen voor beperking van de harmonischen in de installatie of door speciale omvormers met lage harmonischen te selecteren, is het mogelijk om beide motoren met een frequentieomvormer te laten werken.

equ

sce

Er bestaan diverse normen, voorschriften en aanbevelingen voor het beperken van de harmonischen. Voor de diverse industrieën en geograsche regio's gelden verschillende normen. De volgende normen zijn de meest gangbare:

IEC61000-3-2

•

IEC61000-3-12

•

IEC61000-3-4

•

IEEE 519

•

G5/4

•

Zie de AHF 005/010 Design Guide voor specieke details over elke norm.

In Europa bedraagt de maximale THVD 8% als de installatie is aangesloten via het openbare net. Als de installatie over een eigen transformator beschikt, is de limiet 10% THVD. De VLT® AQUA Drive is ontworpen voor een THVD van 10%.

3.2.7.6

Voor gevallen waarbij extra onderdrukking van harmonischen vereist is, biedt Danfoss een breed assortiment apparatuur om de harmonischen te verminderen. Hiertoe behoren:

De keuze voor de juiste oplossing hangt af van diverse factoren:

Overweeg altijd harmonischenreductie als de transformatorbelasting een niet-lineaire bijdrage van 40% of meer levert.

Danfoss biedt hulpmiddelen voor het berekenen van de harmonischen; zie hoofdstuk 2.8.2 Pc-software.

3.2.8

Volg de nationale en lokale voorschriften op ten aanzien van de veiligheidsaarding van apparatuur met een lekstroom groter dan 3,5 mA.

Harmonischenreductie

12-pulsomvormers

•

AHF-lters

•

Low Harmonic Drives

•

Actieve lters

•

Het net (achtergrondvervorming, onbalans van

•

het net, resonantie en het type voeding (transformator/generator)).

De toepassing (belastingsproel, aantal

•

belastingen en hoogte van de belasting). Lokale/nationale vereisten/voorschriften (IEEE 519,

•

IEC, G5/4 enz.). Totale exploitatiekosten (initiële kosten,

•

rendement, onderhoud enz.).

Aardlekstroom

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

Systeemintegratie Design guide

Frequentieomvormertechnologie impliceert hoogfrequent schakelen bij hoog vermogen. Dit genereert een lekstroom in de aardverbinding. De aardlekstroom bestaat uit meerdere componenten en hangt af van diverse systeemconguraties, waaronder:

RFI-ltering;

•

Lengte motorkabel;

•

Afscherming motorkabel;

•

Vermogen frequentieomvormer.

•

Afbeelding 3.6 Invloed van de kabellengte en vermogensklasse van de motorkabel op de lekstroom – vermogensklasse a > vermogensklasse b

Om te voldoen aan EN-IEC 61800-5-1 (productnorm voor regelbare elektrische aandrijfsystemen) zijn speciale voorzorgsmaatregelen vereist wanneer de lekstroom meer bedraagt dan 3,5 mA. Versterk de aarding op basis van de volgende aardverbindingsvereisten:

Aarddraad (klem 95) met een doorsnede van

•

minimaal 10 mm². 2 afzonderlijke aarddraden die beide voldoen aan

•

de regels ten aanzien van maatvoering.

Zie EN-IEC 61800-5-1 en EN 50178 voor meer informatie.

Gebruik van RCD's

Bij gebruik van reststroomapparaten (RCD's), ook wel bekend als aardlekschakelaars (ELCB's), moet aan de volgende voorwaarden worden voldaan:

Gebruik uitsluitend RCD's van type B, omdat deze

•

AC- en DC-stromen kunnen detecteren. Gebruik RCD's met vertraging om fouten door

•

kortstondige aardstromen te voorkomen. Dimensioneer RCD's op basis van de systeemcon-

•

guraties en omgevingsaspecten.

De lekstroom bevat meerdere frequenties die afkomstig zijn van zowel de netfrequentie als de schakelfrequentie. Of de schakelfrequentie wordt gedetecteerd, hangt af van het gebruikte type RCD.

3 3

De lekstroom is mede afhankelijk van de lijnvervorming.

Afbeelding 3.7 Invloed van lijnvervorming op de lekstroom

Afbeelding 3.8 Belangrijkste factoren die bijdragen aan lekstroom

130BB957.11

Leakage current [mA]

100 Hz

2 kHz

100 kHz

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

De hoeveelheid lekstroom die door de RCD wordt gedetecteerd, hangt af van de uitschakelfrequentie van de RCD.

Systeemtype Beschrijving

IT-netsysteem Een geïsoleerd 4-draads systeem met een

nulgeleider die niet geaard is of geaard is via een impedantie.

Tabel 3.14 Typen netvoedingssystemen

3.3.2 Laagfrequente interferentie in het net

3.3.2.1 Niet-sinusvormige netvoeding

De netspanning is zelden een uniforme sinusvormige spanning met een constante amplitude en frequentie. Dit wordt voor een deel veroorzaakt door belastingen die nietsinusvormige stromen van het net trekken of niet-lineaire karakteristieken hebben, zoals computers, televisies, schakelende voedingen, energiezuinige lampen en frequentieomvormers. Afwijkingen zijn onvermijdelijk en binnen bepaalde grenzen toegestaan.

Conformiteit met EMC-richtlijnen

Afbeelding 3.9 Invloed van de uitschakelfrequentie van de RCD op de lekstroom

3.3

Netintegratie

3.3.2.2

In het grootste deel van Europa vormt de Richtlijn inzake de elektromagnetische compatibiliteit van apparatuur (EMC-richtlijn) de basis voor een objectieve beoordeling van de kwaliteit van het netvermogen. Naleving van deze richtlijn zorgt ervoor dat alle apparaten en netwerken die op elektrische distributiesystemen zijn aangesloten, voldoen aan hun beoogde doelen zonder problemen te veroorzaken.

3.3.1 Netconguratie en EMC-eecten

Er zijn diverse typen netvoedingssystemen die frequentieomvormers van spanning kunnen voorzien. Deze zijn alle van invloed op de EMC-kenmerken van het systeem. De 5draads TN-S-systemen worden beschouwd als de beste keuze voor EMC, terwijl het geïsoleerde IT-systeem het minst wenselijk is.

Systeemtype Beschrijving

TNnetsystemen TN-S Een 5-draads systeem met afzonderlijke (N) nul-

TN-C Een 4-draads systeem met een gemeenschap-

TT-netsysteem Een 4-draads systeem met een geaarde

Er zijn 2 typen TN-netdistributiesystemen: TN-S en TN-C.

en (PE) aardverbindingsgeleiders. Dit systeem biedt de beste EMC-kenmerken en voorkomt de overdracht van interferentie.

pelijke (N) nul- en (PE) aardverbindingsgeleider in het gehele systeem. De gecombineerde nul- en aardverbindingsgeleider zorgt voor slechte EMCkenmerken.

nulgeleider en afzonderlijke aarding van de omvormereenheden. Dit systeem heeft goede EMC-kenmerken wanneer het goed geaard is.

Norm Denitie

EN 61000-2-2, EN 61000-2-4, EN 50160 EN 61000-3-2, 61000-3-12

EN 50178 Bewaakt elektronische apparatuur voor

Tabel 3.15 EN-ontwerpnormen voor de kwaliteit van het netvermogen

3.3.2.3

Interferentievrije

Denieert de netvoedingslimieten waarmee rekening moet worden gehouden in openbare en industriële voedingsnetten. Reguleert de interferentie via het net die door hierop aangesloten apparaten wordt gegenereerd

gebruik in vermogensinstallaties.

frequentieomvormers

Elke frequentieomvormer genereert interferentie via het net. De huidige normen deniëren enkel frequentiebereiken tot 2 kHz. Sommige frequentieomvormers verschuiven de netstoring naar de zone boven 2 kHz, die niet is opgenomen in de norm, en labelen ze vervolgens als interferentievrij. Limieten voor deze zone worden op dit moment bestudeerd. Frequentieomvormers verschuiven de netstoring niet.

Systeemintegratie

Design guide

3.3.2.4 Hoe interferentie op het net ontstaat

Netstoringsvervorming van de sinusvormige golfvorm die wordt veroorzaakt door de pulserende ingangsstromen worden gewoonlijk aangeduid als harmonischen. Op basis van een Fourier-analyse wordt deze vervorming beoordeeld tot 2,5 kHz, wat overeenkomt met de 50e harmonische van de netfrequentie.

De ingangsgelijkrichters van frequentieomvormers produceren deze typische vorm van harmonische storing op het net. Wanneer frequentieomvormers op een 50 Hznetsysteem zijn aangesloten, vertonen de 3e harmonische (150 Hz), de 5e harmonische (250 Hz) of de 7e harmonische (350 Hz) de sterkste eecten. Het totale aandeel van de harmonischen wordt de totale harmonische vervorming (THD) genoemd.

3.3.2.5

Harmonischen en spanningsschommelingen zijn 2 vormen van laagfrequente netstoringen. Deze zien er op het ontstaanspunt anders uit dan op enig ander punt in het netsysteem wanneer een belasting is aangesloten. Daarom moeten uiteenlopende invloeden gezamenlijk worden bepaald om de eecten van netstoringen te kunnen beoordelen. Deze invloeden omvatten de netvoeding, structuur en -belastingen.

Als gevolg van netstoringen kunnen onderspanningswaarschuwingen en hogere functionele verliezen optreden.

Onderspanningswaarschuwingen

Hogere verliezen

Eecten van netstoringen

Onjuiste spanningsmetingen vanwege vervorming

•

van de sinusvormige netspanning. Veroorzaken onjuiste vermogensmetingen omdat

•

enkel zuivere RMS-metingen rekening kunnen houden met de harmonische inhoud.

Harmonischen beperken het werkzame

•

vermogen, het schijnbare vermogen en het blindvermogen.

Vervormde elektrische belastingen die hoorbare

•

interferentie in andere apparaten of in het ergste geval zelfs onherstelbare schade veroorzaakt.

Verkorten de levensduur van apparaten als

•

gevolg van opwarming.

LET OP

Overmatige harmonische inhoud belast arbeidsfactorcorrigerende apparatuur en kan zelfs leiden tot onherstelbare beschadiging van deze apparatuur. Voorzie arbeidsfactorcorrigerende apparatuur daarom van smoorspoelen wanneer er sprake is van overmatige harmonische inhoud.

3.3.3 Netstoringen analyseren

Om aantasting van de kwaliteit van het netvermogen te voorkomen, zijn diverse methoden beschikbaar voor het analyseren van systemen of apparaten die harmonische stromen genereren. Netanalyseprogramma's, zoals harmonischencalculatorsoftware (HCS) analyseren systeemontwerpen op harmonischen. Specieke tegenmaatregelen kunnen vooraf worden getest en de uiteindelijke systeemcompatibiliteit waarborgen.

Ga voor het analyseren van netsystemen naarhttp:// www.danfoss-hcs.com/Default.asp?LEVEL=START om software te downloaden.

LET OP

Danfoss heeft veel EMC-kennis in huis en biedt klanten EMC-analyses met een gedetailleerde evaluatie of netberekeningen, naast trainingscursussen, seminars en workshops.

3.3.4 Opties voor het beperken van netstoringen

In het algemeen geldt dat netstoring die door frequentieomvormers veroorzaakt wordt, wordt beperkt door de amplitude van pulsstromen te begrenzen. Hierdoor verbetert de arbeidsfactor λ (lambda).

Diverse methoden worden aangeraden om netharmonischen te voorkomen:

Ingangssmoorspoelen of DC-tussenkringsmoor-

•

spoelen in de frequentieomvormers. Passieve lters.

•

Actieve lters.

•

Slanke DC-tussenkringen.

•

Active Front End en Low Harmonic Drives.

•

Gelijkrichters met 12, 18 of 24 pulsen per cyclus.

•

Radiofrequente interferentie

3.3.5

Frequentieomvormers genereren radiofrequente interferentie (RFI) vanwege hun stroompulsen met variabele breedte. Omvormers en motorkabels stralen deze componenten uit en leiden ze naar het netsysteem.

RFI-lters worden gebruikt om deze interferentie op het net te beperken. Ze voorzien in ruisimmuniteit om apparaten te beschermen tegen hoogfrequente geleide interferentie. Ze beperken ook de interferentie die naar de netkabel of door de netkabel wordt uitgestraald. De lters zijn bedoeld om de interferentie op een speciek niveau te begrenzen. Geïntegreerde lters behoren vaak tot de

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

standaardapparatuur die wordt gespeciceerd voor een speciek immuniteitsniveau.

LET OP

Alle VLT® AQUA Drive-frequentieomvormers zijn

standaard uitgerust met geïntegreerde smoorspoelen om netstoring tegen te gaan.

3.3.6.4

Wanneer een frequentieomvormer niet voldoet aan categorie C1, moet u een waarschuwing aanbrengen. Dit is de verantwoordelijkheid van de gebruiker. Ontstoring is gebaseerd op klasse A1, A2 en B in EN 55011. De gebruiker draagt de eindverantwoordelijkheid voor de juiste classicatie van apparaten en de kosten voor het oplossen van EMC-problemen.

Waarschuwingslabels

3.3.6 Classicatie van de bedrijfslocatie

Inzicht in de vereisten voor de omgeving waarin de frequentieomvormer zal gaan werken, is de belangrijkste factor met betrekking tot EMC-conformiteit.

3.3.6.1

Bedrijfslocaties die zijn aangesloten op het openbare laagspanningsnet, met inbegrip van licht-industriële omgevingen, zijn geclassiceerd als Omgeving 1/klasse B. Deze hebben geen eigen hoogspannings- of middenspanningsdistributietransformatoren voor een afzonderlijk netsysteem. De omgevingsclassicaties gelden zowel binnen als buiten gebouwen. Sommige algemene voorbeelden zijn bedrijventerreinen, woonhuizen, restaurants, parkeerterreinen en recreatiefaciliteiten.

3.3.6.2

Industriële omgevingen zijn niet aangesloten op het openbare net. In plaats daarvan beschikken ze over eigen hoogspannings- of middenspanningsdistributietransformatoren. De omgevingsclassicaties gelden zowel binnen als buiten de gebouwen.

Ze worden gedenieerd als industrieel en worden gekenmerkt door specieke elektromagnetische condities:

3.3.6.3

In gebieden met middenspanningstransformatoren die duidelijk zijn afgebakend van andere gebieden, bepaalt de gebruiker voor welk type omgeving zijn installatie wordt geclassiceerd. Het is de verantwoordelijkheid van de gebruiker om ervoor te zorgen dat wordt voldaan aan de elektromagnetische compatibiliteit die nodig is voor een probleemloze werking van alle apparaten binnen gespeci- ceerde condities. Enkele voorbeelden van speciale omgevingen zijn winkelcentra, supermarkten, tankstations, kantoorgebouwen en pakhuizen.

Omgeving 1/klasse B: Huishoudelijk

Omgeving 2/klasse A: Industrieel

De aanwezigheid van industriële, wetenschap-

•

pelijke of medische apparatuur. Het schakelen van grote inductieve en capacitieve

•

belastingen. Het ontstaan van sterk magnetische velden

•

(bijvoorbeeld vanwege hoge stromen).

Speciale omgevingen

3.3.7 Gebruik met geïsoleerde ingangsbron

De meeste krachtinstallaties in de Verenigde Staten gebruiken de aarde als referentie. Hoewel dit in de Verenigde Staten niet gebruikelijk is, kan het ingangsvermogen van een geïsoleerde bron komen. Alle Danfossfrequentieomvormers kunnen zowel met een geïsoleerde ingangsbron als met voedingskabels met een aardreferentie worden gebruikt.

Arbeidsfactorcorrectie

3.3.8

Arbeidsfactorcorrigerende apparatuur dient om de faseverschuiving (φ) tussen de spanning en de stroom te beperken om de arbeidsfactor dichter bij 1 (cos φ) te brengen. Dit is nodig wanneer een groot aantal inductieve belastingen, zoals motoren of voorschakelapparaten voor lampen, worden gebruikt in een elektrische distributiesysteem. Frequentieomvormers met een geïsoleerde DCtussenkring trekken geen blindvermogen van het netsysteem en genereren geen arbeidsfactorcorrigerende faseverschuivingen. Ze hebben een cos φ van ongeveer 1.

Daarom hoeft bij het dimensioneren van arbeidsfactorcorrigerende apparatuur geen rekening te worden gehouden met motoren met toerentalregeling. De stroom die door de fasecorrigerende apparatuur wordt getrokken, neemt echter toe omdat de frequentieomvormer harmonischen genereert. De belasting en warmtefactor op de condensatoren neemt toe wanneer het aantal bronnen van harmonischen toeneemt. Rust arbeidsfactorcorrigerende apparatuur daarom uit met smoorspoelen. De smoorspoelen voorkomen ook resonantie tussen belastingsinductanties en de capaciteit. Ook voor omvormers met cos φ < 1 zijn smoorspoelen in de arbeidsfactorcorrigerende apparatuur nodig. Houd bij het bepalen van de kabelmaat ook rekening met het hogere blindvermogen.

Systeemintegratie

Design guide

3.3.9 Vertraging ingangsvermogen

Om ervoor te zorgen dat het circuit voor onderdrukking van stootspanningen op de ingang correct werkt, moet u een tijdsvertraging instellen tussen opeenvolgende schakelingen van het ingangsvermogen.

Tabel 3.16 toont de minimumtijd die moet worden aangehouden tussen schakelingen van het ingangsvermogen.

Ingangsspanning [V] Wachttijd [s]

Tabel 3.16 Vertraging ingangsvermogen

3.3.10

Transiënten zijn korte spanningspieken in het bereik van enkele duizenden volt. Ze kunnen optreden in alle typen vermogensdistributiesystemen, inclusief industriële en woonomgevingen.

Blikseminslagen zijn een veelvoorkomende oorzaak van transiënten. Transiënten worden echter ook veroorzaakt door grote belastingen op of van de lijn te schakelen, of door andere nettransiënten veroorzakende apparatuur, zoals arbeidsfactorcorrigerende apparatuur, te schakelen. Transiënten kunnen ook worden veroorzaakt door kortsluiting, het activeren van circuitbreakers in vermogensdistributiesystemen en inductieve koppeling tussen parallelle kabels.

De norm EN 61000-4-1 beschrijft de vormen van deze transiënten en hoeveel energie ze bevatten. Hun schadelijke beperkt. Gasgevulde overspanningsaeiders en vonkbruggen bieden primaire bescherming tegen hogeenergietransiënten. Voor secundaire bescherming maken de meeste elektronische apparaten, waaronder frequentieomvormers, gebruik van spanningsafhankelijke weerstanden (varistoren) om transiënten af te zwakken.

3.3.11

Nettransiënten

eecten kunnen op diverse manieren worden

Werking met een stand-bygenerator

380 415 460 600

48 65 83 133

totale harmonische vervorming toe. Met een juist ontwerp kunnen generatoren in een systeem werken waarin apparaten zijn opgenomen die harmonischen opwekken.

We adviseren om bij het ontwerp van het systeem het gebruik van stand-bygeneratoren te overwegen.

Wanneer het systeem omschakelt van netbedrijf

•

naar generatorbedrijf neemt de harmonische belasting gewoonlijk toe.

Ontwerpers moeten de toename in de

•

harmonische belasting berekenen of meten om ervoor te zorgen dat de vermogenskwaliteit voldoet aan de voorschriften die gelden om harmonischenproblemen en uitval van apparatuur te voorkomen.

Voorkom asymmetrische belasting van de

•

generator, omdat dit leidt tot hogere verliezen en een mogelijke toename van de totale harmonische vervorming.

Een 5/6 verschuiving van de generatorwikkeling

•

zwakt de 5e en 7e harmonische af, maar kan de 3e harmonische doen toenemen. Een 2/3 verschuiving verlaagt de 3e harmonische.

Waar mogelijk moet de operator de arbeidsfactor-

•

corrigerende apparatuur loskoppelen omdat deze resonantie in het systeem veroorzaakt.

Smoorspoelen of actieve absorptielters, evenals

•

resistieve belastingen die parallel werken, kunnen harmonischen afzwakken.

Capacitieve belastingen die parallel werken,

•

kunnen voor een extra belasting zorgen vanwege onvoorspelbare resonantie-eecten.

Een meer nauwkeurige analyse is mogelijk door gebruik te maken van netanalysesoftware zoals HCS. Ga voor het analyseren van netsystemen naar http://www.danfoss- hcs.com/Default.asp?LEVEL=START om software te downloaden.

Bij gebruik van de frequentieomvormer in combinatie met harmonischen opwekkende apparaten, vindt u de maximale belastingen voor een probleemloze werking van de installatie in de tabel met harmonische limieten.

3 3

Gebruik backupvoedingssystemen wanneer ononderbroken bedrijf vereist is bij uitval van de netvoeding. Deze worden ook naast het openbare net gebruikt om een hoger ingangsvermogen te realiseren. Dit is de standaardpraktijk voor warmte-krachtkoppelingen, waarbij wordt geproteerd van het hoge rendement dat met deze vorm van energieomzetting wordt behaald. Wanneer backupvermogen door een generator wordt geleverd, is de netimpedantie meestal hoger dan wanneer het vermogen afkomstig is van het openbare net. Hierdoor neemt de

Harmonische limieten

B2- en B6-gelijkrichters ⇒ maximaal 20% van de

•

nominale generatorbelasting. B6-gelijkrichter met smoorspoel ⇒ maximaal

•

20-35% van de nominale generatorbelasting, afhankelijk van de samenstelling.

Gestuurde B6-gelijkrichter ⇒ maximaal 10% van

•

de nominale generatorbelasting.

175HA036.11

96 97 98

Motor

96 97 98

Motor

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.4 Motorintegratie

3.4.1 Afwegingen bij selecteren motor

De frequentieomvormer kan elektrische belasting van een motor veroorzaken. Houd daarom rekening met de

volgende eecten op de motor wanneer u een passende motor voor een frequentieomvormer zoekt:

Isolatiebelasting

•

Lagerbelasting

•

Thermische belasting

•

Sinuslter en dU/dt-lters

3.4.2

Uitgangslters bieden bij bepaalde motoren voordelen doordat de elektrische belasting wordt beperkt en grotere kabellengtes mogelijk worden gemaakt. Tot de uitgangsopties behoren sinuslters (ook wel LC-lters genoemd) en dU/dt-lters. De dU/dt-lters verminderen de scherpe stijging van de puls.

Sinuslters vlakken de spanningspulsen af om ze om te zetten in een bijna sinusvormige uitgangsspanning. Bij sommige frequentieomvormers voldoen de sinuslters aan EN 61800-3 RFI-categorie C2 voor niet-afgeschermde motorkabels; zie hoofdstuk 3.7.5 Sinuslters.

Zie hoofdstuk 3.7.5 Sinuslters en hoofdstuk 3.7.6 dU/dt-lters voor meer informatie over dU/dt-lteropties.

Afbeelding 3.10 Klemaansluiting voor rechtsom en linksom draaien

Zie en hoofdstuk 6.2.9 dU/dt-lters voor meer informatie over bestelnummers voor sinuslters en dU/dt-lters.

3.4.3

Een correcte aarding van de motor is essentieel voor de persoonlijke veiligheid en om te voldoen aan de elektrische EMC-vereisten voor laagspanningsapparatuur. Een correcte aarding is nodig voor een eectief gebruik van afscherming en lters. De ontwerpgegevens moeten worden gecontroleerd op een correcte EMC-implementatie.

3.4.4

Aanbevelingen en specicaties voor motorkabels zijn te vinden in hoofdstuk 7.5

Alle typen 3-fasige asynchrone standaardmotoren kunnen door een frequentieomvormer worden bestuurd. De draairichting is rechtsom op basis van de fabrieksinstelling. Hierbij is de uitgang van de frequentieomvormer als volgt aangesloten:

Correcte motoraarding

Motorkabels

Kabelspecicaties.

Wijzig de draairichting door 2 fasen van de motorkabel te verwisselen of door de instelling in 4-10 Draairichting motor te wijzigen.

Afscherming motorkabel

3.4.5

Frequentieomvormers genereren op de uitgangen pulsen met steile anken. Deze pulsen bevatten hoogfrequente componenten (die tot in het gigahertzbereik lopen), die ongewenste straling vanaf de motorkabel veroorzaken. Afgeschermde motorkabels beperken deze uitstraling.

Het doel van afscherming is om:

de magnitude van interferentie door straling te

•

beperken; de immuniteit tegen interferentie bij afzonderlijke

•

apparaten te verbeteren.

De afscherming vangt de hoogfrequente componenten af en leidt ze terug naar de interferentiebron, in dit geval de frequentieomvormer. Afgeschermde motorkabels bieden ook immuniteit tegen interferentie van externe bronnen in de nabijheid.

130BD774.10

130BD775.10

130BD776.10

Systeemintegratie Design guide

Zelfs een goede afscherming kan de straling niet volledig elimineren. Systeemcomponenten die zich in omgevingen met straling bevinden, moeten werken zonder functieverlies.

3.4.6 Aansluiten van meerdere motoren

LET OP

Als de motorvermogens sterk verschillen, kunnen er bij de start en bij lage toerentallen problemen optreden. Dit komt omdat de relatief hoge ohmse weerstand in de stator van kleine motoren een hogere spanning vereist bij de start en bij lage toerentallen.

De frequentieomvormer kan een aantal parallel aangesloten motoren besturen. Neem bij een parallelle motoraansluiting het volgende in acht:

In sommige toepassingen kan de modus VVC+

•

worden gebruikt. De totale stroom die door de motoren wordt

•

opgenomen, mag niet groter zijn dan de nominale uitgangsstroom I omvormer.

Gebruik geen gemeenschappelijk koppelpunt

•

voor lange kabellengtes; zie Afbeelding 3.12. De

•

gespeciceerde totale lengte van de

motorkabel in Tabel 3.4 is van toepassing zolang de parallelle kabels kort worden gehouden (elk korter dan 10 m); zie Afbeelding 3.14 en Afbeelding 3.15.

Houd rekening met de spanningsval over de motorkabel; zie Afbeelding 3.15.

Gebruik voor lange parallelle kabels een zie Afbeelding 3.15.

Zie Afbeelding 3.16 voor informatie over lange kabels zonder parallelle aansluiting.

van de frequentie-

INV

LC-lter;

3 3

Afbeelding 3.11 Gemeenschappelijk koppelpunt voor korte kabellengtes

Afbeelding 3.12 Gemeenschappelijk koppelpunt voor lange kabellengtes

LET OP

Wanneer motoren parallel zijn aangesloten, moet u 1-01 Motorbesturingsprincipe instellen op [0] U/f.

Afbeelding 3.13 Parallelle kabels zonder belasting

130BD777.10

130BD778.10

130BD779.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Afbeelding 3.14 Parallelle kabels met belasting

Afbeelding 3.16 In serie aangesloten lange kabels

Afbeelding 3.15 LC-lter voor lange parallelle kabels

Behuizingsgroottes

A1, A2, A4, A5 0,37-0,75

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

Tabel 3.17 Maximale kabellengte voor elke parallelle kabel

Vermogensklasse [kW]

11–90

Spanning [V] 1 kabel [m] 2 kabels [m] 3 kabels [m] 4 kabels [m]

400 150 45 8 6 500 150 7 4 3

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

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

Systeemintegratie

Design guide

3.4.7 Stuurdraadisolatie

Harmonische interferentie die wordt gegenereerd door de motorbekabeling, kan stuursignalen in de stuurkabels van de frequentieomvormer aantasten en leiden tot stuurfouten. Motorkabels en stuurkabels moeten van elkaar worden gescheiden. Interferentie-eecten nemen door scheiding aanzienlijk af.

De afstand tussen stuurkabels en motorkabels

•

moet groter zijn dan 200 mm. Het gebruik van scheidingsstroken is essentieel

•

bij kleinere scheidingen om koppeling of overdracht van interferentie te voorkomen.

De afscherming van stuurkabels moet aan beide

•

zijden op dezelfde manier worden aangesloten als de afscherming van motorkabels.

Afgeschermde met gedraaide geleiders bieden de

•

hoogste verzwakking. De afzwakking van het magnetische veld neemt toe van circa 30 dB met een enkelvoudige afscherming tot 60 dB met een dubbele afscherming en tot circa 75 dB als de geleiders ook gedraaid zijn.

Thermische motorbeveiliging

3.4.8

De frequentieomvormer biedt thermische motorbeveiliging op diverse manieren:

Afbeelding 3.17 Kenmerken elektronisch thermisch relais

De X-as toont de verhouding tussen I nominaal. De Y-as toont de tijd in seconden voordat het ETR uitschakelt. De curves tonen het karakteristieke nominale toerental, bij twee keer het nominale toerental en bij 0,2 keer het nominale toerental. Bij lagere toerentallen schakelt het ETR uit bij een lagere warmteontwikkeling vanwege de verminderde koeling van de motor. Op die manier wordt de motor beschermd tegen oververhitting, ook bij lage toerentallen. De ETR-functie berekent de motortemperatuur op basis van de actuele stroom en het actuele toerental.

motor

en I

motor

3 3

De koppelbegrenzing beschermt de motor tegen

•

overbelasting, bij alle toerentallen. Het minimale toerental begrenst het minimale

•

bereik van het bedrijfstoerental, bijvoorbeeld tussen 30 en 50/60 Hz.

Het maximale toerental begrenst de maximale

•

uitgangssnelheid. De ingang is beschikbaar voor een externe

•

thermistor. Elektronisch thermisch relais (ETR) voor

•

asynchrone motoren simuleert een bimetaalrelais op basis van interne metingen. Het ETR meet de actuele stroom, snelheid en tijd voor het berekenen van de motortemperatuur en

beschermt de motor tegen oververhitting door een waarschuwing te genereren of door geen vermogen meer aan de motor te leveren. De kenmerken van het ETR vindt u in Afbeelding 3.17.

Uitgangscontactor

3.4.9

Hoewel dit over het algemeen niet wordt aanbevolen, is het gebruik van een uitgangscontactor tussen de motor en de frequentieomvormer niet schadelijk voor de frequentieomvormer. Het sluiten van een voorheen geopende uitgangsschakelaar kan ertoe leiden dat een actieve frequentieomvormer wordt aangesloten op een gestopte motor. Hierdoor kan de frequentieomvormer uitschakelen (trip) en een fout weergeven.

3.4.10

Gebruik een statische (mechanische) of dynamische rem om de belasting op de motoras te remmen.

3.4.11

Dynamische remmen vindt plaats door middel van:

Remfuncties

Dynamisch remmen

Weerstandsrem: Een rem-IGBT zorgt ervoor dat de

•

overspanning onder een voorgeschreven drempel blijft door de remenergie van de motor af te voeren naar de remweerstand.

AC-rem: De remenergie wordt verdeeld in de

•

motor door de verliescondities in de motor te

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

wijzigen. De AC-remfunctie kan niet worden gebruikt in toepassingen met een hoge wisselfrequentie omdat dit zal leiden tot oververhitting van de motor.

DC-rem: Een overgemoduleerde DC-stroom die

•

aan de AC-stroom wordt toegevoegd, werkt als

een wervelstroomrem.

Zorg ervoor dat de weerstand geschikt is voor de vereiste remtijd.

Berekening remweerstand

Om te voorkomen dat de frequentieomvormer om veiligheidsredenen uitschakelt wanneer de motor remt, moet u de weerstandswaarde selecteren op basis van het piekremvermogen en de tussenkringspanning. Bereken de weerstand van de remweerstand als volgt:

3.4.12 Berekening remweerstand

Een remweerstand is vereist om tijdens elektrisch gegenereerd remmen de warmte af te voeren en toename van de DC-tussenkringspanning op te vangen. Het gebruik van een remweerstand zorgt ervoor dat de energie wordt geabsorbeerd in de remweerstand en niet in de frequentieomvormer. Zie de Brake Resistor Design Guide voor meer informatie.

Berekening belastingscyclus

Als de hoeveelheid kinetische energie die tijdens elke remperiode wordt overgebracht naar de weerstand niet bekend is, kan het gemiddelde vermogen worden berekend op basis van de cyclustijd en de remtijd (intermitterende belastingscyclus). De weerstand voor een intermitterende belastingscyclus is een indicatie van de belastingscyclus wanneer de weerstand actief is (zie Afbeelding 3.18). Leveranciers van motoren gebruiken vaak S5 ter specicatie van de toelaatbare belasting, een uitdrukking van de intermitterende belastingscyclus.

Rbr = 

De prestaties van de remweerstand hangen af van de DCtussenkringspanning (Udc).

Udc is de spanning waarbij de rem wordt geactiveerd. De remfunctie van de FC-serie wordt bepaald op basis van de netvoeding.

Netvoedingsingang [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

Tabel 3.18 DC-tussenkringspanning (Udc)

1) Behuizingsgrootte A, B, C

2) Behuizingsgrootte D, E, F

Udc

peak

 Ω



Waarschuwi

Rem

actief

[V DC]

943 965 975

1099 1109 1130

hoge

spanning

[V DC]

Alarm

over-

spanning

[V DC]

Afbeelding 3.18 Belastingscyclus remweerstand

Bereken de intermitterende belastingscyclus voor de weerstand wordt als volgt:

Belastingscyclus = tb/T

T is de cyclustijd in seconden tb is de remtijd in seconden (van de cyclustijd)

Danfoss levert remweerstanden met een belastingscyclus van 5%, 10% en 40%. Bij een belastingscyclus van 10% absorberen de remweerstanden het remvermogen gedurende 10% van de cyclustijd. De resterende 90% van de cyclustijd wordt gebruikt om de overtollige warmte af te voeren.

Gebruik de remweerstand R

om ervoor te zorgen dat de

rec

frequentieomvormer in staat is om te remmen bij het hoogst mogelijke remkoppel (M

) van 160%. De formule

br(%)

kan als volgt worden geschreven:

x100



Ω = 

rec

is typisch 0,90

motor

is typisch 0,98

VLT

motor

xM

br( % )

xη

VLT

xη

motor



Wanneer een remweerstand met een hogere weerstand wordt geselecteerd, kan het remkoppel van 160%/150%/ 110% niet worden gehaald en bestaat het risico dat de frequentieomvormer om veiligheidsredenen uitschakelt bij overspanning van de DC-tussenkring.

Om bij een lager koppel, bijvoorbeeld 80%, te kunnen remmen, is het mogelijk om een remweerstand met een lager nominaal vermogen te installeren. Bereken de maat met behulp van de formule voor het berekenen van R

rec

Frequentieomvormer met behuizingsgrootte D en F bevatten meer dan één remchopper. Gebruik voor deze behuizingsgroottes een remweerstand voor elke chopper.

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

Systeemintegratie

Design guide

De VLT® Brake Resistor MCE 101 Design Guide bevat de meest actuele selectiegegevens en beschrijft de berekeningsstappen in meer detail, zoals:

berekening van het remvermogen;

•

berekening van het piekvermogen van de

•

remweerstand; Berekening van het gemiddelde vermogen van

•

de remweerstand; Afremmen van massatraagheid.

•

3.4.13 Remweerstandkabels

EMC (gedraaide kabels/afscherming)

Gebruik afgeschermde kabels/draden om de ceerde EMC-prestaties van de frequentieomvormer te realiseren. Bij gebruik van niet-afgeschermde draden raden we aan om de draden ineen te draaien om de elektrische ruis van de draden tussen de remweerstand en de frequentieomvormer te beperken.

Gebruik een metalen afscherming om de EMC-prestaties te verbeteren.

3.4.14

Remweerstand en rem-IGBT

gespeci-

functie wanneer bijvoorbeeld de uitlooptijd te kort is, aangezien uitschakeling van de frequentieomvormer zo wordt vermeden. In deze situatie wordt de uitlooptijd verlengd.

3.4.15 Energierendement

Rendement van de frequentieomvormer

De belasting van de frequentieomvormer heeft weinig invloed op het rendement.

Dit houdt tevens in dat het rendement van de frequentieomvormer niet verandert door het wijzigen van de U/fkarakteristieken. De U/f-karakteristiek is echter wel van invloed op het rendement van de motor.

Het rendement daalt enigszins als de schakelfrequentie is ingesteld op een waarde boven 5 kHz. Het rendement zal ook enigszins afnemen als de motorkabel langer is dan 30 m.

Rendement berekenen

Bereken het rendement van de frequentieomvormer bij verschillende belastingen op basis van Afbeelding 3.19. Vermenigvuldig de factor in deze rendementsfactor die in hoofdstuk 7.1 Elektrische gegevens staat vermeld.

graek met de relevante

3 3

Bewaking remweerstandsvermogen

Bovendien maakt de rembewakingsfunctie het mogelijk om het actuele vermogen en het gemiddelde vermogen over een geselecteerde tijdsperiode uit te lezen. De rem kan ook het remvermogen bewaken en ervoor zorgen dat dit niet boven een bepaalde, in 2-12 Begrenzing remvermogen (kW) ingestelde begrenzing uitkomt. Selecteer in 2-13 Bewaking remvermogen de functie die moet worden uitgevoerd wanneer het vermogen dat wordt overgebracht naar de remweerstand, de in 2-12 Begrenzing remvermogen (kW) ingestelde begrenzing overschrijdt.

LET OP

De bewaking van het remvermogen is geen veiligheidsfunctie. Het remweerstandcircuit beschikt niet over aardlekbeveiliging.

De rem is beveiligd tegen kortsluiting van de remweerstand en de remtransistor wordt bewaakt zodat kortsluiting van de transistor tijdig ontdekt wordt. Gebruik een relaisuitgang of digitale uitgang om de remweerstand bij een fout in de frequentieomvormer te beschermen tegen overbelasting.

Afbeelding 3.19 Typische rendementscurves

Voorbeeld: uitgaande van een 55 kW, 380-480 V ACfrequentieomvormer met een belasting van 25% en een toerental van 50%. De graek geeft 0,97 aan, terwijl het nominale rendement voor een 55 kW-frequentieomvormer 0,98 bedraagt. Het feitelijke rendement is dan: 0,97 x 0,98 = 0,95.

Als alternatieve remfunctie kunt in 2-17 Overspanningsreg. een overspanningsbeveiliging (OVC) inschakelen. Deze functie is actief voor alle eenheden bij een toename van de DC-tussenkringspanning. De functie zorgt ervoor dat een uitschakeling (trip) kan worden vermeden. Dit gebeurt door de uitgangsfrequentie te verhogen om de spanning vanuit de DC-tussenkring te beperken. Dit is een nuttige

Systeemintegratie

Motorrendement

Het rendement van een motor die is aangesloten op de frequentieomvormer, hangt af van het magnetiseringsniveau. Het motorrendement is afhankelijk van het type motor.

Binnen het gebied van 75-100% van het

•

nominale koppel is het motorrendement bijna constant, zowel bij aansluiting op de frequentieomvormer als bij werking direct op het net.

De invloed van de U/f-karakteristiek op kleine

•

motoren is marginaal. Bij gebruik van motoren vanaf 11 kW is de gunstige invloed op het rendement echter aanzienlijk.

De schakelfrequentie is niet van invloed op het

•

rendement van kleine motoren. Bij motoren van 11 kW en hoger verbetert het rendement met 1-2%. Dit komt omdat de sinusvorm van de motorstroom bij hoge schakelfrequenties bijna perfect is.

Systeemrendement

Het systeemrendement is te berekenen door het rendement van de frequentieomvormer te vermenigvuldigen met het rendement van de motor.

VLT® AQUA Drive FC 202

+ - + -

S202

Motor

Analoge uitgang

relais1

relais2

AAN = afgesloten UIT = open

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM A IN)

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

37 (D IN)

18 (D IN)

(COM D IN)

(COM A OUT) 39

(A OUT) 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/OUT)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

(D IN/OUT)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

: Chassis

: Aarde

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

S801

RS-485

24 V DC

24 V

0 V

24 V

1 2

AAN

S201

AAN

AAN = 0/4-20 mA

UIT = 0/-10 V DC -

+10 V DC

P 5-00

AAN

S801

(R+) 82

(R-) 81

130BD552.10

3-fasevermogensingang

DC-bus

+10 V DC

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

Schakelende

voeding

Remweerstand

RS-485-

interface

Systeemintegratie

Design guide

3.5 Extra ingangen en uitgangen

3.5.1 Bedradingsschema

Wanneer de stuurklemmen zijn bedraad en correct zijn geprogrammeerd, voorzien ze in:

terugkoppelings-, referentie- en andere ingangssignalen naar de frequentieomvormer;

•

communicatie van status en foutcondities van de frequentieomvormer;

•

relais voor het aansturen van hulpapparatuur;

•

een interface voor seriële communicatie;

•

24 V-common.

•

Stuurklemmen zijn voor diverse functies te programmeren door middel van de parameteropties via het lokale bedieningspaneel (LCP) aan de voorzijde van de eenheid of via externe bronnen. De meeste stuurkabels moeten door de klant zelf worden geleverd, tenzij ze af fabriek zijn besteld.

3 3

Afbeelding 3.20 Eenvoudig bedradingsschema

A = analoog, D = digitaal *Klem 37 (optioneel) wordt gebruikt voor STO. Installatie-instructies voor de STO-functie vindt u in de VLT® Frequency Converters - Safe Torque O Operating Instructions. **Sluit de kabelafscherming niet aan.

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.5.2 Relaisaansluitingen

Relais

1 1 gemeenschappelijk

2 4 gemeenschappelijk

1 01-02 maak (normaal geopend)

2 04-05 maak (normaal geopend)

Afbeelding 3.21 Relaisuitgang 1 en 2, maximale spanning

1) Installeer VLT

Klem

2 normaal geopend

3 normaal gesloten

5 normaal gesloten

6 normaal gesloten

01-03 verbreek (normaal gesloten)

04-06 verbreek (normaal gesloten)

Relay Card MCB 105 of VLT® Extended

Beschrijving

maximaal 240 V

Relay Card MCB 113 om meer relaisuitgangen toe te voegen.

Zie hoofdstuk 7 Specicaties en hoofdstuk 8.3 Tekeningen voor relaisklemmen voor meer informatie over relais.

Zie hoofdstuk 3.7 Opties en accessoires voor meer informatie over relaisopties.

130BD529.12

L1 L2 L3

Systeemintegratie

Design guide

3.5.3 EMC-correcte elektrische aansluiting

3 3

1 PLC 7 Motor, 3 fasen en aardverbinding (afgeschermd) 2 Frequentieomvormer 8 Net, 3 fasen en versterkte aardverbinding (niet afgeschermd) 3 Uitgangscontactor 9 Stuurkabels (afgeschermd) 4 Kabelklem 10 Potentiaalvereening min. 16 mm² (0,025 in) 5 Kabelisolatie (gestript) 6 Kabelwartel

Vrije ruimte tussen stuurkabel, motorkabel en netkabel: Minimaal 200 mm

Afbeelding 3.22 EMC--correcte elektrische aansluiting

130BD389.11

B3 B3

130BA419.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Zie hoofdstuk 2.5.18 EMC-conformiteit en hoofdstuk 3.2 EMC, harmonischen en aardlekbeveiliging voor meer informatie

over EMC.

Verticale vrije ruimte

Voor optimale koelomstandigheden moet u ervoor zorgen dat de lucht boven en onder de frequentieomvormer vrij kan circuleren. Zie Afbeelding 3.24.

LET OP

EMC-STORINGEN

Gebruik afgeschermde kabels voor motor en stuurkabels en afzonderlijke kabels voor ingangsvermogen, motorkabels en stuurkabels. Als voedings-, motor- en stuurkabels niet van elkaar worden gescheiden, kan dit resulteren in een onbedoelde werking of verminderde prestaties. De afstand tussen voedings-, motor- en stuurkabels moet minimaal 200 mm (7,9 inch) bedragen.

3.6 Mechanische planning

3.6.1 Vrije ruimte

Installatie naast elkaar is mogelijk voor alle behuizingsgroottes, behalve bij gebruik van een IP 21/IP 4X/Type 1behuizingsset (zie hoofdstuk 3.7 Opties en accessoires).

Horizontale vrije ruimte, IP 20

De behuizingsgroottes A en B met IP 20 kunnen zonder vrije ruimte naast elkaar worden geplaatst. Hierbij is de juiste montagevolgorde wel belangrijk. Afbeelding 3.23 toont de juiste montage.

Afmetingen

behuizing

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

A1*/A2/A3/A4/

A5/B1

B2/B3/B4/

C1/C3

C2/C4

Afbeelding 3.23 Correcte installatie naast elkaar zonder vrije ruimte

Horizontale vrije ruimte, IP 21-behuizingsset

Bij gebruik van de IP 21-behuizingsset voor behuizingsgrootte A1, A2 of A3 moet u tussen de frequentieomvormers een vrije ruimte aanhouden van minimaal 50 mm.

Afbeelding 3.24 Verticale vrije ruimte

wandmontage

3.6.2

Bij montage op een vlakke wand hebt u geen achterwand nodig.

Gebruik een achterwand bij montage op een niet vlakke wand om te zorgen voor voldoende koellucht over het koellichaam. Gebruik de achterwand alleen bij behuizing A4, A5, B1, B2, C1 en C2.

130BA219.11

130BA392.11

Systeemintegratie

1 Achterwand

Afbeelding 3.25 Montage met achterwand

Gebruik voor frequentieomvormers met beschermingsklasse IP 66 een sluitring van vezel of nylon om de epoxycoating te beschermen.

1 Achterwand 2 Frequentieomvormer met IP 66-behuizing 3 Achterwand 4 Vezel sluitring

Afbeelding 3.26 Montage met achterwand voor beschermingsklasse IP 66

Toegang

3.6.3

Raadpleeg de tekeningen in hoofdstuk 8.1 Tekeningen voor

aansluiting netvoeding (3 fasen) en hoofdstuk 8.2 Tekeningen voor motoraansluiting wanneer u voorafgaand aan de

montage de toegang tot de bekabeling gaat plannen.

Design guide

3.7

Opties en accessoires

Opties

Zie hoofdstuk 6 Typecode en selectie voor bestelnummers

Netafscherming

Voedingsklemmen en ingangsplaten kunnen

•

worden voorzien van Lexan® afscherming om bescherming te bieden tegen onbedoeld aanraken wanneer de deur van de behuizing openstaat.

Verwarmingstoestellen en thermostaat: Om

•

condensvorming in de behuizing te voorkomen, kunnen in behuizingen van frame F verwarmingstoestellen worden gemonteerd die worden geregeld via een automatische thermostaat. Bij gebruik van de standaardinstellingen van de thermostaat worden de verwarmingstoestellen ingeschakeld bij 10 °C (50 °F) en uitgeschakeld bij 15,6 °C (60 °F).

RFI-lters

Frequentieomvormers zijn standaard uitgerust

•

met geïntegreerde RFI-lters, klasse A2. Voor een hogere mate van RFI-bescherming zijn optionele RFI-lters voor klasse A1 leverbaar. Deze bieden onderdrukking van RF-interferentie en elektromagnetische straling overeenkomstig EN 55011.

Reststroomapparaat (RCD)

Gebruik de kernbalansmethode om aardsluitstromen te bewaken in geaarde systemen en geaarde systemen met een hoge weerstand (TN- en TT-systemen in IECterminologie). Er is een waarschuwingssetpoint (50% van alarmsetpoint) en een alarmsetpoint. Bij elk setpoint hoort een SPDT-alarmrelais voor extern gebruik. Hiervoor is een externe stroomtransformator van het venstertype nodig (te leveren en te installeren door de klant).

Geïntegreerd in het STO-circuit van de frequentie-

•

omvormer IEC 60755 Type B apparaatbewaking, pulserende

•

DC- en zuivere DC-aardsluitstromen Niveau-indicatie van aardsluitstroom door middel

•

van ledbalkje (10-100% van het setpoint) Foutgeheugen

•

TEST/RESET-toets

•

Isolatieweerstandsmonitor (IRM)

Bewaakt de isolatieweerstand in ongeaarde systemen (ITsystemen in IEC-terminologie) tussen de systeemfasegeleiders en aarde. Er is een ohms waarschuwingssetpoint en een alarmsetpoint voor het isolatieniveau. Bij elk setpoint hoort een SPDT-alarmrelais voor extern gebruik. NB Op elk ongeaard (IT-) systeem kan slechts één isolatieweerstandsmonitor worden aangesloten.

Geïntegreerd in het veiligestopcircuit van de

•

frequentieomvormer Lcd-display voor de isolatieweerstand

•

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Foutgeheugen

•

De toetsen INFO, TEST en RESET

•

Remchopper (IGBT’s)

Een IGBT-remchoppercircuit maakt het mogelijk

•

om externe remweerstanden aan te sluiten. Zie

Regeneratieve klemmen

Loadsharingklemmen

Zekeringen

Netschakelaar

Circuitbreakers

hoofdstuk 3.4.12 Berekening remweerstand en voor meer informatie over remweerstanden.

Deze klemmen maken het mogelijk om regene-

•

ratieve eenheden aan te sluiten op de DC-bus aan de condensatorbankzijde van de DC-tussenkringspoelen voor regeneratief remmen. De regeneratieve klemmen voor frame F zijn berekend op ongeveer de helft van het nominale vermogen van de frequentieomvormer. Neem contact op met de fabriek voor de geldende limieten voor het regeneratieve vermogen op basis van de vermogensklasse en spanning van uw specieke frequentieomvormer.

Deze klemmen zorgen voor aansluiting op de DC-

•

bus aan de gelijkrichterzijde van de DCtussenkringspoelen maken het mogelijk om het vermogen van de DC-bus te delen met meerdere frequentieomvormers. De loadsharingklemmen voor frame F zijn berekend op ongeveer 1/3 van het nominale vermogen van de frequentieomvormer. Neem contact op met de fabriek voor de geldende loadsharinglimieten op basis van de vermogensklasse en spanning van uw specieke frequentieomvormer.

Het gebruik van zekeringen wordt aanbevolen

•

voor een snel reagerende beveiliging tegen stroomoverbelasting van de frequentieomvormer. Beveiliging door middel van zekeringen beperkt eventuele schade aan de frequentieomvormer en zorgt voor een minimale stilstandtijd bij storingen. Zekeringen moeten voldoen aan de certicering voor maritieme toepassingen.

Een op de deur gemonteerde hendel voor

•

handmatige bediening van een netschakelaar om de spanning naar de frequentieomvormer in- of uit te schakelen en zo de veiligheid tijdens onderhoudswerkzaamheden te verhogen. De netschakelaar zorgt tevens voor vergrendeling van de deur van de behuizing om te voorkomen dat deze kan worden geopend wanneer er nog spanning op de eenheid staat.

Een circuitbreaker kan extern worden

•

uitgeschakeld (trip) maar moet handmatig worden gereset. Circuitbreakers werken tevens als vergrendeling van de deuren van de behuizing

Contactors

Handmatige motorstarters

Voorziet in 3-fasespanning voor de elektrische koelventilatoren die vaak vereist zijn bij grotere motoren. De spanning voor de starters wordt geleverd via de belastingzijde van een aanwezige contactor, circuitbreaker of netschakelaar of via de ingangszijde van het optionele RFI-lter, klasse 1. De spanning is beveiligd met een zekering vóór elke motorstarter, en is uitgeschakeld wanneer de spanning naar de frequentieomvormer is uitgeschakeld. Maximaal twee starters zijn toegestaan (slechts één als een op 30 A afgezekerd circuit is besteld). Geïntegreerd in het STO-circuit van de frequentieomvormer.

De eenheid biedt de volgende functies:

Op 30 A afgezekerde voedingsklemmen

24 V DC-voeding

om te voorkomen dat deze kunnen worden geopend terwijl er nog spanning op de eenheid staat. Optionele circuitbreakers worden geleverd inclusief zekeringen voor een snel reagerende beveiliging tegen stroomoverbelasting van de frequentieomvormer.

Een elektrisch gestuurde contactor maakt het

•

mogelijk de spanning naar de frequentieomvormer op afstand in- en uit te schakelen. Als de IEC-noodstopoptie is besteld, bewaakt het Pilzveiligheidsrelais een hulpcontact op de contactor.

Bedieningsschakelaar (aan/uit)

•

Kortsluit- en overbelastingsbeveiliging met

•

testfunctie Handmatige resetfunctie

•

3-fasespanning die overeenkomt met de

•

inkomende netspanning voor het aansluiten van ondersteunende apparatuur van de klant

Niet beschikbaar als 2 handmatige motorstarters

•

zijn geselecteerd De klemmen zijn uitgeschakeld wanneer de

•

spanning naar de frequentieomvormer is uitgeschakeld.

De spanning voor de klemmen met zekering

•

wordt geleverd via de belastingzijde van een aanwezige contactor, circuitbreaker of netschakelaar of via de ingangszijde van het optionele RFI-lter, klasse 1.

5 A, 120 W, 24 V DC.

•

Beveiligd tegen overstroom aan de uitgang,

•

overbelasting, kortsluiting en overtemperatuur. Voor het leveren van spanning voor

•

ondersteunende apparatuur van de klant, zoals PLC I/O, contactors, temperatuurvoelers, indicatielampjes en/of andere elektronische hardware.

Systeemintegratie

Design guide

Diagnostiek door middel van onder meer een

•

droog DC OK-contact, een groene DC OK-led en een rode overbelastingsled.

Externe temperatuurbewaking

Bedoeld voor het bewaken van de temperatuur

•

van externe systeemcomponenten, zoals de motorwikkelingen en/of lagers. Inclusief 8 universele ingangsmodules plus 2 specieke thermistoringangsmodules. Alle 10 modules zijn geïntegreerd in het STO-circuit van de frequentieomvormer en kunnen worden bewaakt via een veldbusnetwerk (hiervoor is het nodig om een afzonderlijke module/buskoppeling aan te schaen). Bestel een STO-remoptie om externe temperatuurbewaking mogelijk te maken.

Seriële communicatie

PROFIBUS DP MCA 101

PROFIBUS DP V1 biedt uitgebreide compatibiliteit,

•

een hoge beschikbaarheid, ondersteuning voor alle toonaangevende PLC-leveranciers en compatibiliteit met toekomstige versies.

Snelle en eciënte communicatie, transparante

•

installatie, geavanceerde diagnostiek en parameterinstelling, en automatische conguratie van procesdata via GSD-bestanden.

Instellen van acyclische parameters via PROFIBUS

•

DP V1, PROFIdrive of Danfoss FC-proel, PROFIBUS DP V1, master klasse 1 en 2 Bestelnummer 130B1100 ongecoat – 130B1200 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985).

DeviceNet MCA 104

Dit moderne communicatiemodel biedt geavan-

•

ceerde functionaliteit waarmee operators eectief kunt bepalen welke gegevens nodig zijn en wanneer.

Dankzij het strikte ODVA-beleid ten aanzien van

•

conformiteitstesten zijn producten onderling koppelbaar. Bestelnummer 130B1102 ongecoat, 130B1202 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985).

PROFINET MCA 120

De PROFINET-optie biedt connectiviteit met PROFINETgebaseerde netwerken via het PROFINET-protocol. De optie is in staat om een enkele verbinding met een werkelijk pakketinterval vanaf slechts 1 ms in beide richtingen te verwerken.

Ingebouwde webserver voor diagnose en

•

uitlezing van elementaire frequentieomvormerparameters op afstand.

Conguratieoptie om automatisch e-mailbe-

•

richten naar een of meer ontvangers te verzenden wanneer bepaalde waarschuwingen of alarmen worden gegenereerd of zijn opgeheven.

TCP/IP voor eenvoudige toegang tot frequentie-

•

omvormerconguratiegegevens via MCT 10 setupsoftware.

Bestanden uploaden en downloaden via FTP (File

•

Transfer Protocol). Ondersteuning van DCP (Discovery and Congu-

•

ration Protocol).

EtherNet IP MCA 121

Ethernet is de toekomstige communicatiestandaard voor de fabrieksvloer. De EtherNet-optie is gebaseerd op de nieuwste technologie die op dit moment beschikbaar is voor de meest veeleisende industriële toepassingen. EtherNet / IP breidt commercieel standaard-Ethernet uit tot het Common Industrial Protocol (CIP™), met hetzelfde upper-layerprotocol en objectmodel als in DeviceNet wordt gebruikt. De MCA 121 biedt geavanceerde functies, zoals:

Ingebouwde hoogwaardige switch maakt een

•

lijntopologie mogelijk zonder gebruik te maken van externe switches.

Geavanceerde schakel- en diagnosefuncties.

•

Een ingebouwde webserver.

•

Een e-mailclient voor het automatisch verzenden

•

van serviceberichten.

Modbus TCP MCA 122

De Modbus-optie biedt connectiviteit met Modbus TCPgebaseerd netwerken, zoals Groupe Schneider PLC-systeem via het Modbus TCP-protocol. De optie is in staat om een enkele verbinding met een werkelijk pakketinterval vanaf slechts 5 ms in beide richtingen te verwerken.

Ingebouwde webserver voor diagnose en

•

uitlezing van elementaire frequentieomvormerparameters op afstand.

Conguratieoptie om automatisch e-mailbe-

•

richten naar een of meer ontvangers te verzenden wanneer bepaalde waarschuwingen of alarmen worden gegenereerd of zijn opgeheven.

2 Ethernet-poorten met ingebouwde schakelaar.

•

Bestanden uploaden en downloaden via FTP (File

•

Transfer Protocol). Automatische conguratie van het IP-adres op

•

basis van het protocol.

Meer opties

General Purpose I/O MCB 101

De I/O-optie biedt een aantal extra stuuringangen en uitgangen.

3 digitale ingangen 0-24 V: logische 0 < 5 V;

•

logische 1 > 10 V 2 analoge ingangen 0-10 V: resolutie 10 bit plus

•

teken 2 digitale uitgangen NPN/PNP push-pull

•

1 analoge uitgang 0/4-20 mA

•

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Geveerde aansluiting

•

Afzonderlijke parameterinstellingen Bestelnummer

•

130B1125 ongecoat – 130B1212 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985)

Relaisoptie MCB 105

Maakt het mogelijk om de relaisfuncties uit te breiden met 3 extra relaisuitgangen.

Maximale klembelasting: AC-1 resistieve belasting:

•

240 V AC 2 A AC-15 Inductieve belasting bij cos φ 0,4: 240 V AC 0,2 A

•

DC-1 Resistieve belasting: 24 V DC 1 A DC-13

•

Inductieve belasting: bij cos φ 0,4: 24 V DC 0,1 A

•

Minimale klembelasting: DC 5 V: 10 mA

•

Maximale schakelsnelheid bij nominale belasting/

•

min. belasting: 6 min-1/20 s-1 Bestelnummer 130B1110 ongecoat, 130B1210

•

gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985)

Analog I/O-optie MCB 109

Deze analoge in-/uitgangsoptie is eenvoudig te bevestigen in de frequentieomvormer, voor geavanceerde prestaties en regeling met behulp van de extra in-/uitgangen. Deze optie voorziet de frequentieomvormer tevens van backupvoeding met batterij voor de interne klok van de frequentieomvormer. Hiermee is een betrouwbare werking van alle klokfuncties van de frequentieomvormer, waaronder tijdgebonden acties, gewaarborgd.

3 analoge ingangen, die in te stellen zijn als

•

spannings- of temperatuuringangen. Aansluiting van analoge signalen van 0-10 V, en

•

van Pt 1000- en Ni 1000-temperatuuringangen. 3 analoge uitgangen, die in te stellen zijn als 0-10

•

V-uitgangen. Geïntegreerde backupvoeding voor de standaard

•

klokfunctie van de frequentieomvormer. De backupbatterij gaat gewoonlijk 10 jaar mee, afhankelijk van de omgevingscondities. Bestelnummer 130B1143 ongecoat, 130B1243 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985).

PTC Thermistor Card MCB 112

Met de PTC Thermistor Card MCB 112 kunnen alle Danfossfrequentieomvormers met STO worden gebruikt om motoren in explosiegevaarlijke omgevingen te bewaken. MCB 112 biedt superieure prestaties in vergelijking met de ingebouwde ETR-functie en de thermistorklem.

Beschermt de motor tegen oververhitting.

•

ATEX-goedgekeurd voor gebruik met Ex d- en EX

•

e-motoren.

Sensor Input MCB 114

De optie beschermt de motor tegen oververhitting door de temperatuur van de lagers en wikkelingen in de motor te bewaken. Zowel de limieten als de actie zijn congu- reerbaar, en de individuele sensortemperatuur kan worden uitgelezen via het display of een veldbus.

Extended Cascade Controller MCO 101

Eenvoudig te bevestigen en te gebruiken om de ingebouwde cascaderegelaar uit te breiden voor het regelen van meer pompen en een meer geavanceerde pompregeling in master-slavemodus.

Extended Relay Card MCB 113

De Extended Relay Card MCB 113 voegt in-/uitgangen toe aan de VLT® AQUA Drive, voor extra

Advanced Cascade Controller MCO 102

Voorziet in extra functionaliteit voor de standaard cascaderegelaar die in frequentieomvormers is geïntegreerd.

Maakt gebruik van de STO-functie van Danfoss-

•

frequentieomvormers om de motor te stoppen in geval van overtemperatuur.

Gecerticeerd voor gebruik voor het beveiligen

•

van motoren in zone 1, 2, 21 en 22. Gecerticeerd tot SIL2.

•

Beschermt de motor tegen oververhitting.

•

3 zelfdetecterende sensoringangen voor 2- of 3-

•

draads Pt 100/Pt 1000-sensoren. 1 extra analoge ingang 4-20 mA.

•

Tot 6 pompen in een standaard cascadecon-

•

guratie

Tot 6 pompen in een

•

Technische

•

7 digitale ingangen: 0-24 V

•

2 analoge uitgangen: 0/4-20 mA

•

4 SPDT-relais

•

Nominale belasting relais: 240 V AC/2 A (ohm)

•

Voldoet aan NAMUR-aanbevelingen

•

Galvanischescheidingsfunctie Bestelnummer

•

130B1164 ongecoat, 130B1264 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985)

Biedt 8 extra relais voor het gefaseerd in- en

•

uitschakelen van extra motoren. Biedt een nauwkeurige ow-, druk- en niveaure-

•

geling voor optimalisatie van het rendement van systemen met meerdere pompen of blowers.

In de master-slavemodus werken alle

•

ventilatoren/pompen op hetzelfde toerental, waardoor het energieverbruik kan worden gehalveerd ten opzichte van het gebruik van

specicatie: zie Relay Card MCB 105

master-slaveconguratie

exibiliteit.

Systeemintegratie

Design guide

smoorkleppen of conventionele, directe in- en uitschakeling.

Gelijkmatig gebruik van pompen en blowers

•

dankzij wisselende hoofdpomp.

24 V External Supply MCB 107

Deze optie maakt het mogelijk om een externe DCvoeding aan te sluiten, waardoor de stuurkaart en geïnstalleerde opties blijven werken bij uitval van de netspanning.

Bereik ingangsvermogen: 24 V DC ± 15% (max.

•

37 V in 10 s). Maximale ingangsstroom: 2,2 A.

•

Maximale kabellengte: 75 m.

•

Ingangsbelastingscapaciteit: < 10 uF.

•

Inschakelvertraging: < 0,6 s.

•

Eenvoudig te installeren in frequentieomvormers

•

in bestaande machines. Zorgt dat de stuurkaart en opties blijven werken

•

bij stroomonderbrekingen. Zorgt dat veldbussen blijven werken bij stroom-

•

onderbrekingen Bestelnummer 130B1108 ongecoat, 130B1208 gecoat (klasse G3/ISA S71.04-1985).

Communicatieopties

3.7.1

VLT® PROFIBUS DP MCA 101

•

VLT® DeviceNet MCA 104

•

VLT® PROFINET MCA 120

•

VLT® EtherNet/IP MCA 121

•

VLT® Modbus TCP MCA 122

•

Zie hoofdstuk 7

Specicaties voor meer informatie.

3.7.3

Cascaderegelingsopties

De cascaderegelaaropties breiden het aantal beschikbare relais uit. Na installatie van de opties zijn de parameters die nodig zijn om de functies van de cascaderegelaar in te stellen, beschikbaar via het bedieningspaneel.

MCO 101 en 102 zijn toevoegbare opties die het ondersteunde aantal pompen en de functionaliteit van de

in de VLT® AQUA Drive ingebouwde cascaderegelaar uitbreiden.

De volgende opties voor cascaderegeling zijn beschikbaar voor de VLT® AQUA Drive:

Ingebouwde basiscascaderegelaar (standaard

•

cascaderegelaar) MCO 101 (uitgebreide cascaderegelaar)

•

MCO 102 (geavanceerde cascaderegelaar)

•

Zie hoofdstuk 7

De uitgebreide cascaderegelaar kan in 2 modi worden gebruikt:

•

MCO 101 maakt het mogelijk om in totaal 5 relais te gebruiken voor de cascaderegeling. MCO 102 maakt het mogelijk om in totaal 8 pompen te besturen. De opties zijn in staat om van hoofdpomp te wisselen op basis van 2 relais per pomp.

Specicaties voor meer informatie.

Met de uitgebreide functies die worden bepaald in parametergroep 27-** Cascade CTL Option.

Voor uitbreiding van het aantal beschikbare relais voor de basiscascaderegelaar, die zijn in te stellen via parametergroep 25-** Cascaderegelaar.

3 3

Ingang/uitgang, terugkoppeling en

3.7.2 veiligheidsopties

VLT® General Purpose I/O MCB 101

•

VLT® Relay Card MCB 105

•

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112

•

VLT® Extended Relay Card MCB 113

•

VLT® Sensor Input MCB 114

•

Zie hoofdstuk 7

Specicaties voor meer informatie.

LET OP

Als de MCO 102 is geïnstalleerd, kan met de relaisoptie MCB 105 het aantal relais worden uitgebreid tot 13.

Toepassing

Een cascaderegeling is een veel gebruikt regelsysteem om parallel aangesloten pompen of ventilatoren op energiezuinige wijze te besturen.

De cascaderegelaaroptie maakt het mogelijk om meerdere, parallel aangesloten pompen te regelen door:

afzonderlijke pompen automatisch in/uit te

•

schakelen; het toerental van de pompen te regelen.

•

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Bij gebruik van cascaderegelaars worden de afzonderlijke pompen automatisch aangezet (gefaseerde inschakeling) en uitgezet (gefaseerde uitschakeling) wanneer dit noodzakelijk is om het vereiste systeemvermogen voor ow of druk te handhaven. Ook het toerental van de pompen die

op de VLT® AQUA Drive zijn aangesloten, wordt geregeld

om te zorgen voor een gelijkmatig systeemvermogen.

Beoogd gebruik

Hoewel de cascaderegelaaropties speciaal bedoeld zijn voor pomptoepassingen, is het ook mogelijk om cascaderegelaars te gebruiken voor alle toepassingen waarbij meerdere motoren parallel zijn aangesloten.

Werkingsprincipe

De software voor de cascaderegelaar draait op één frequentieomvormer waarop de cascaderegelaaroptie is geïnstalleerd. Deze bestuurt een aantal pompen die afzonderlijk worden geregeld door een frequentieomvormer of rechtstreeks zijn aangesloten via een contactor of softstarter.

Ingebouwd

MCO 101

MCO 102

1 VSP + 2 FSP's parametergroep 25-** Cascaderegelaar 1 VSP + 5 FSP's parametergroep 25-** Cascaderegelaar 1 VSP + 8 FSP's parametergroep 25-** Cascaderegelaar

Bij extra frequentieomvormers in het systeem (slavefrequentieomvormers) is geen optiekaart voor een

Afbeelding 3.27 Toepassingsoverzicht

cascaderegelaar nodig. Ze werken in een regeling zonder terugkoppeling en ontvangen hun snelheidsreferentie van de masterfrequentieomvormer. Pompen die op deze frequentieomvormers zijn aangesloten, worden aangeduid als pompen met variabel toerental.

Pompen die via een contactor of softstarter op het net zijn aangesloten, worden aangeduid als pompen met vast toerental.

Elke pomp – met variabel toerental of vast toerental – wordt bestuurd via een relais in de masterfrequentieomvormer.

De cascaderegelaaropties kunnen een combinatie van pompen met variabel toerental en vast toerental besturen.

Ingebouwd

1 tot 6 VSP's + 1 tot 5 FSP's

MCO 101

MCO 102

Afbeelding 3.28 Toepassingsoverzicht

(maximaal 6 pompen) parametergroep 27-** Cascade CTL Option 1 tot 8 VSP's + 1 tot 7 FSP's (maximaal 8 pompen) parametergroep 27-** Cascade CTL Option

Systeemintegratie

Ingebouwd -

MCO 101

MCO 102

Afbeelding 3.29 Toepassingsoverzicht

VSP = pomp met variabel toerental (rechtstreeks aangesloten op de frequentieomvormer) FSP = pomp met vast toerental (de motor kan worden aangesloten via een contactor, softstarter of ster-driehoekschakeling)

3.7.4

6 VSP's parametergroep 27-** Cascade CTL Option 8 VSP's parametergroep 27-** Cascade CTL Option

Remweerstanden

Design guide

3.7.5

Sinuslters

Wanneer een motor door een frequentieomvormer wordt geregeld, produceert de motor resonantiegeluid. Dit geluid, dat het gevolg is van het motorontwerp, ontstaat telkens wanneer een van de omvormerschakelaars van de frequentieomvormer wordt geactiveerd. De frequentie van het resonantiegeluid correspondeert dus met de schakelfrequentie van de frequentieomvormer.

Danfoss levert een sinuslter waarmee de akoestische motorruis kan worden gedempt.

Het

lter verlaagt de stijgtijd van de spanning, de piekbelastingsspanning U motor, wat betekent dat stroom en spanning bijna sinusvormig worden. De akoestische motorruis wordt daardoor tot een minimum beperkt.

De rimpelstroom in de sinuslterspoelen veroorzaakt ook enige ruis. Dit probleem kan worden verholpen door het

lter in een schakelkast of vergelijkbaar in te bouwen.

dU/dt-lters

3.7.6

Danfoss levert dU/dt-lters. Dit zijn dierentiële-modus- laagdoorlaatlters die de fase-fasepiekspanningen bij de motorklemmen beperken en de stijgtijd verlagen tot een niveau dat de belasting op de isolatie bij de motorwikkelingen vermindert. Dit is met name van belang bij korte motorkabels.

en de rimpelstroom ΔI naar de

PEAK

3 3

In toepassingen waarbij de motor als rem wordt gebruikt, wordt energie opgewekt in de motor en teruggevoerd naar de frequentieomvormer. Als de energie niet kan worden teruggevoerd naar de motor, zal deze de spanning in de DC-tussenkring van de frequentieomvormer verhogen. In toepassingen waarbij veel moet worden geremd en/of met hoge traagheidsbelastingen kan deze verhoging leiden tot uitschakeling (trip) van de frequentieomvormer wegens overspanning en uiteindelijk tot een denitieve uitschakeling. Remweerstanden worden gebruikt om de overtollige energie als gevolg van regeneratief remmen af te voeren. Selecteer de weerstand op basis van de ohmse waarde, de vermogensdissipatiewaarde en de fysieke afmetingen. Danfoss biedt een ruime keuze aan weerstanden die speciaal zijn ontworpen voor Danfossfrequentieomvormers. Zie hoofdstuk 3.4.12 Berekening remweerstand voor het selecteren van de juiste remweerstanden. Zie hoofdstuk 6.2 Opties, accessoires en reserveonderdelen voor bestelnummers.

In vergelijking met sinuslters (zie hoofdstuk 3.7.5 Sinuslters) hebben de dU/dt-lters een uitschakelfrequentie die hoger is dan de schakelfrequentie.

Common-modelters

3.7.7

Hoogfrequente common-modekernen (HF-CM-kernen) beperken de elektromagnetische interferentie en voorkomen beschadiging van de lagers door elektrische ontlading. Het zijn speciale nanokristallijne magnetische kernen met superieure lterprestaties in vergelijking met de gebruikelijke ferrietkernen. De HF-CM-kern werkt als een common-mode-inductor tussen fasen en aarde.

De common-modelters worden geïnstalleerd rond de 3 motorfasen (U, V, W) en beperken de hoogfrequentie common-modestromen. Hierdoor wordt hoogfrequente elektromagnetische interferentie vanaf de motorkabel beperkt.

Het aantal benodigde kernen is afhankelijk van de lengte van de motorkabels en de spanning van de frequentieomvormer. Elke set bestaat uit 2 kernen. Zie Tabel 3.19 om het aantal benodigde kernen te bepalen.

PE U V W

130BD839.10

130BT323.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Kabellengte [m] A en 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

Afmetingen behuizing

T2/T4 T7 T2/T4 T7 T7

3.7.9

IP 21/NEMA type 1-behuizingsset

IP 20/IP 4X boven/NEMA type 1 is een optioneel behuizingselement dat beschikbaar is voor IP 20 Compacteenheden. Door gebruik van de behuizingsset wordt een IP 20eenheid opgewaardeerd om te voldoen aan behuizing IP 21/4X boven/Type 1.

Tabel 3.19 Aantal kernen

1) Wanneer langere kabels nodig zijn, kunt u extra HF-CM-kernen stapelen.

De IP 4X boven kan worden toegepast op alle standaard IP 20 FC 202-varianten.

Installeer de HF-CM-kernen door de 3 motorfasekabels (U, V, W) door elke kern te leiden, zoals aangegeven in Afbeelding 3.30.

Afbeelding 3.30 HF-CM-kern met motorfasen

Harmonischenlters

3.7.8

De Danfoss AHF 005 en AHF 010 zijn geavanceerde harmonischenlters die niet te vergelijken zijn met de conventionele passieve lters. De harmonischenlters van Danfoss zijn speciaal ontwikkeld voor de frequentieomvormers van Danfoss.

Door de Danfoss-harmonischenlters AHF 005 of AHF 010 aan te sluiten vóór een frequentieomvormer van Danfoss, wordt de totale harmonische stroomvervorming die terug naar het net wordt gestuurd, beperkt tot respectievelijk 5% en 10%.

Afbeelding 3.31 Behuizingsgrootte A2

130BT324.10

130BT620.12

Systeemintegratie Design guide

Type behuizing

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

Tabel 3.20 Afmetingen

1) Bij gebruik van optie A/B neemt de diepte toe (zie hoofdstuk 7.8 Vermogensklasse, gewicht en afmetingen voor meer informatie)

Hoogte A

[mm]

Breedte B

[mm]

Diepte C

[mm]

3 3

A Bovenafdekking B Rand C Voetstuk D Afdekking voetstuk E Schroef/schroeven

Afbeelding 3.32 Behuizingsgrootte A3

Plaats de bovenafdekking zoals aangegeven. Bij gebruik van een A- of B-optie moet u de rand aanbrengen om de boveningang af te dekken. Plaats voetstuk C onder aan de frequentieomvormer en gebruik de klemmen uit de accessoiretas om de kabels op de juiste wijze te bevestigen.

Gaten voor kabelwartels:

Behuizingsgrootte A2: 2 x M25 en 3 x M32

•

Behuizingsgrootte A3: 3 x M25 en 3 x M32

•

Afbeelding 3.33 Behuizingsgrootte B3

130BT621.12

130BA138.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

LET OP

Installatie naast elkaar is niet mogelijk bij gebruik van de IP 21/IP 4X/Type 1-behuizingsset.

3.7.10 Bevestigingsset voor externe

Het LCP kan naar de voorkant van een behuizing worden verplaatst met behulp van de bevestigingsset voor externe bediening. Draai de bevestigingsschroeven vast met een aanhaalmoment van maximaal 1 Nm.

De behuizing van het LCP is IP 66.

Behuizing IP 66 front

Maximale kabellengte tussen LCP en eenheid 3 m Communicatiestandaard RS485

bediening van LCP

Tabel 3.22 Technische gegevens

Afbeelding 3.35 LCP-set inclusief grasch LCP, bevestigingsmateriaal, 3 m kabel en pakking Bestelnummer 130B1113

Afbeelding 3.34 Behuizingsgrootte B4, C3 en C4

Bovenafdekking

A B Rand C Voetstuk D Afdekking voetstuk E Schroef/schroeven F Afdekking ventilator G Klem bovenafdekking

Tabel 3.21 Legenda bij Afbeelding 3.33 en Afbeelding 3.34

Bij gebruik van optiemodule A en/of B moet u de rand (B) aanbrengen op de bovenafdekking (A).

130BA200.10

130BA844.10

130BA845.10

Systeemintegratie

Design guide

Afbeelding 3.36 LCP-set inclusief numeriek LCP, bevestigingsmateriaal en pakking Bestelnummer 130B1114

3.7.11

Montagebeugel voor behuizingsgrootte A5, B1, B2, C1 en C2

Afbeelding 3.38 Onderste beugel

3 3

Afbeelding 3.37 Afmetingen van LCP-set

Afbeelding 3.39 Bovenste beugel

Zie de afmetingen in Tabel 3.23.

Behuizingsgrootte IP A [mm] B [mm] Bestelnummer

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

Tabel 3.23 Details montagebeugels

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8 Seriële interface RS485

3.8.1 Overzicht

RS485 is een 2-draads businterface die compatibel is met de multi-droptopologie, d.w.z. dat busdeelnemers kunnen

worden aangesloten als bus of via dropkabels vanaf een gemeenschappelijke hoofdlijn. Op 1 netwerksegment kunnen in totaal 32 busdeelnemers worden aangesloten. De netwerksegmenten worden onderling gekoppeld door middel van repeaters. Zie Afbeelding 3.40.

LET OP

Elke repeater fungeert als een busdeelnemer binnen het segment waarin deze geïnstalleerd is. Elke busdeelnemer in een bepaald netwerk moet een (bus)adres hebben dat binnen alle segmenten uniek is.

Sluit elk segment aan beide uiteinden af met behulp van de eindschakelaar (S801) van de frequentieomvormers of een afsluitweerstandsnetwerk. Gebruik altijd afgeschermde kabels met gedraaide paren (STP – screened twisted pair) voor de busbekabeling en werk volgens goede standaard installatiepraktijken.

Het is belangrijk om ervoor te zorgen dat de afscherming voor elke busdeelnemer is voorzien van een aardverbinding met lage impedantie; dit geldt ook bij hoge frequenties. Verbind een groot oppervlak van de afscherming met aarde, bijvoorbeeld door middel van een kabelklem of een geleidende kabelwartel. Het kan nodig zijn om gebruik te maken van potentiaalvereeningskabels om in het gehele netwerk dezelfde aardpotentiaal te handhaven, met name in installaties met lange kabels. Gebruik altijd hetzelfde type kabel binnen het gehele netwerk om problemen met verschillende impedanties te voorkomen. Gebruik voor het aansluiten van een motor op de frequentieomvormer altijd een afgeschermde motorkabel.

Kabel Afgeschermd met gedraaide paren (STP)

Impedantie [Ω]

Kabellengte [m]

Tabel 3.24 Kabelspecicaties

120 Maximaal 1200 m (inclusief dropkabels)

Maximaal 500 m station-tot-station

Afbeelding 3.40 RS485-businterface

+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

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

Systeemintegratie

Design guide

8-30 Protocol FC* 8-31 Adres 1* 8-32 Baudsnelheid9600*

* = standaardwaarde

Opmerkingen:

Selecteer protocol, adres en baudsnelheid in de bovenstaande parameters. D IN 37 is optioneel.

Parameters

Functie Instelling

Voorkom mogelijke potentiaalvereeningsstromen in de afscherming door de bedrading uit te voeren zoals aangegeven in Afbeelding 3.20.

3 3

Afbeelding 3.42 Stuurkaartklemmen

Tabel 3.25 RS485-netwerkaansluiting

Netwerkaansluiting

3.8.2

Op een regelaar (of master) kunnen een of meer frequentieomvormers worden aangesloten via de standaard RS485interface. Klem 68 wordt aangesloten op het P-signaal (TX +, RX+), terwijl klem 69 wordt aangesloten op het Nsignaal (TX-, RX-). Zie de tekeningen in hoofdstuk 3.5.1 Bedradingsschema.

Gebruik parallelle aansluitingen om meerdere frequentieomvormers aan te sluiten op een master.

Afbeelding 3.41 Parallelle aansluitingen

RS485-busafsluiting

3.8.3

Sluit de RS485-bus aan beide uiteinden af met een weerstandsnetwerk. Zet hiervoor schakelaar S801 op de stuurkaart op 'ON' (aan).

Stel het communicatieprotocol in op 8-30 Protocol.

EMC-voorzorgsmaatregelen

3.8.4

De volgende EMC-voorzorgsmaatregelen worden aanbevolen om te zorgen voor een ruisvrije werking van het RS485-netwerk.

Volg de relevante nationale en lokale voorschriften op, bijvoorbeeld ten aanzien van aardverbindingen. Houd de RS485-aansluitkabel uit de buurt van kabels voor motor en remweerstand, om een koppeling van hoogfrequente ruis tussen kabels te vermijden. Normaal gesproken is een afstand van 200 mm (8 inch) voldoende, maar het wordt aanbevolen om een zo groot mogelijke afstand tussen de kabels aan te houden, vooral wanneer kabels over lange afstand parallel lopen. Als kruisen onvermijdelijk is, moet de RS485-kabel de kabels voor motor en remweerstand kruisen onder een hoek van 90°.

Fieldbus cable

Min. 200 mm

90° crossing

Brake resistor

130BD507.11

STX LGE ADR DATA BCC

195NA099.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.6

Stel de volgende parameters in om het FC-protocol voor de frequentieomvormer in te schakelen:

Netwerkconguratie

Parameternummer Instelling

8-30 Protocol FC 8-31 Adres 1–126 8-32 Baudsnelheid 2400–115200 8-33 Par./stopbits Even pariteit, 1 stopbit (standaard)

Tabel 3.26 Parameters FC-protocol

Berichtframingstructuur FC-protocol

3.8.7

3.8.7.1 Inhoud van een teken (byte)

Elk overgedragen teken begint met een startbit. Dan volgen 8 databits, dat wil zeggen één byte. Elk teken wordt beveiligd via een pariteitsbit. Deze bit wordt op 1

Afbeelding 3.43 Bekabeling

Overzicht FC-protocol

3.8.5

Het FC-protocol, ook wel aangeduid als FC-bus of standaardbus, is de standaard veldbus van Danfoss. Het speciceert een toegangsmethode op basis van het master-slaveprincipe voor communicatie via een seriële bus. Op de bus kunnen 1 master en maximaal 126 slaves worden aangesloten. De master selecteert de afzonderlijke slaves via een adresteken in het telegram. Een slave kan zelf nooit zenden zonder een verzoek hiertoe, en rechtstreeks berichtenverkeer tussen afzonderlijke slaves is dan ook niet mogelijk. Communicatie vindt plaats in de halfduplexmodus. De masterfunctie kan niet worden overgedragen aan een andere busdeelnemer (systeem met één master).

De fysieke laag wordt gevormd door RS485, waarbij gebruik wordt gemaakt van de RS485-poort die is ingebouwd in de frequentieomvormer. Het FC-protocol ondersteunt diverse telegramindelingen:

ingesteld wanneer pariteit wordt bereikt. Pariteit houdt in dat het aantal binaire enen in de 8 databits en de pariteitsbit samen even is. Het teken eindigt met een stopbit en bestaat in totaal dus uit 11 bits.

Afbeelding 3.44 Inhoud van een teken

3.8.7.2 Telegramstructuur

Elk telegram heeft de volgende structuur:

Startteken (STX) = 02 hex.

•

Een byte die de telegramlengte aangeeft (LGE).

•

Een byte die het adres van de frequentieom-

•

vormer aangeeft (ADR).

Dan volgt een aantal databytes (variabel, afhankelijk van het telegramtype).

Het telegram eindigt met een datastuurbyte (BCC).

Een korte gegevensindeling met 8 bytes voor

•

procesdata. Een lange gegevensindeling van 16 bytes

•

inclusief een parameterkanaal. Een gegevensindeling die wordt gebruikt voor

•

tekst.

Afbeelding 3.45 Telegramstructuur

Systeemintegratie Design guide

3.8.7.3 Telegramlengte (LGE)

De telegramlengte is het aantal databytes plus de adresbyte ADR en de datastuurbyte BCC.

4 databytes LGE = 4 + 1 + 1 = 6 bytes 12 databytes LGE = 12 + 1 + 1 = 14 bytes Telegrammen die tekst bevatten

Tabel 3.27 Telegramlengte

1) 10 staat voor de vaste tekens, n is variabel (afhankelijk van de lengte van de tekst).

101)+n bytes

3 3

3.8.7.4

Er kunnen 2 verschillende adresindelingen worden gebruikt. Het adresbereik van de frequentieomvormer is 1-31 of 1-126.

De slave zendt de ongewijzigde adresbyte terug naar de master in het antwoordtelegram.

Adres frequentieomvormer (ADR)

Adresindeling 1-31

•

Bit 7 = 0 (adresindeling 1-31 actief).

Bit 6 wordt niet gebruikt.

Bit 5 = 1: broadcast, adresbits (0-4)

worden niet gebruikt. Bit 5 = 0: geen broadcast.

Bit 0-4 = frequentieomvormeradres 1-31.

Adresindeling 1-126

•

Bit 7 = 1 (adresindeling 1-126 actief).

Bit 0-6 = frequentieomvormeradres

1-126. Bit 0-6 = 0 broadcast.

3.8.7.5

De checksum wordt berekend als een XOR-functie. Voordat de eerste byte van het telegram ontvangen is, is de berekende checksum 0.

Datastuurbyte (BCC)

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC

130BA269.10

PKE IND

130BA270.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCCCh1 Ch2 Chn

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.7.6 Het dataveld

De structuur van datablokken hangt af van het type telegram. Er zijn 3 telegramtypen; het type telegram geldt voor zowel stuurtelegrammen (master ⇒ slave) als antwoordtelegrammen (slave ⇒ master).

De 3 telegramtypen zijn:

Procesblok (PCD)

Het PCD bestaat uit een datablok van 4 bytes (2 woorden) en bevat:

stuurwoord en referentiewaarde (van master naar slave);

•

statuswoord en actuele uitgangsfrequentie (van slave naar master).

•

Afbeelding 3.46 Procesblok

Parameterblok

Het parameterblok wordt gebruikt voor het overdragen van parameters tussen master en slave. Het datablok bestaat uit 12 bytes (6 woorden) en bevat ook het procesblok.

Afbeelding 3.47 Parameterblok

Tekstblok

Het tekstblok wordt gebruikt om teksten te lezen of te schrijven via het datablok.

Afbeelding 3.48 Tekstblok

Systeemintegratie

Design guide

3.8.7.7 Het PKE-veld

Het PKE-veld bevat 2 subvelden:

Parametercommando en antwoord AK.

•

Parameternummer PNU.

•

Afbeelding 3.49 PKE-veld

De bitnummers 12-15 worden gebruikt voor het overdragen van parametercommando's van master naar slave en voor de verwerkte antwoorden van de slave terug naar de master.

Bitnummer Parametercommando

15 14 13 12 0 0 0 0 Geen commando 0 0 0 1 Lezen parameterwaarde 0 0 1 0 Schrijven parameterwaarde in RAM

(woord)

0 0 1 1 Schrijven parameterwaarde in RAM

(dubbel woord)

1 1 0 1 Schrijven parameterwaarde in RAM en

EEPROM (dubbel woord)

1 1 1 0 Schrijven parameterwaarde in RAM en

EEPROM (woord)

1 1 1 1 Lezen/schrijven tekst

Als het commando niet kan worden uitgevoerd, verzendt de slave het volgende antwoord:

0111 Commando kan niet worden uitgevoerd

– en genereert hij een foutrapport (zie Tabel 3.30) in de parameterwaarde (PWE):

PWE laag

(hex)

11 Het wijzigen van de data in de gedenieerde

82 Er is geen bustoegang tot de gedenieerde

83 Het wijzigen van de data is niet mogelijk omdat

Tabel 3.30 Foutrapport parameterwaarde

3.8.7.8

Foutrapport

0 Het gebruikte parameternummer bestaat niet. 1 Er is geen schrijftoegang tot de gedenieerde

parameter.

2 De datawaarde overschrijdt de parameterbegren-

zingen. 3 De gebruikte subindex bestaat niet. 4 De parameter is niet van het type array. 5 Het datatype komt niet overeen met de gede-

nieerde parameter.

parameter is niet mogelijk in de huidige modus

van de frequentieomvormer. Sommige parameters

kunnen uitsluitend worden gewijzigd wanneer de

motor is uitgeschakeld.

parameter.

de fabriekssetup is geselecteerd.

Parameternummer (PNU)

De bitnummers 0-11 dragen parameternummers over. De functie van de betreende parameter wordt uitgelegd in de parameterbeschrijving in de programmeerhandleiding.

3.8.7.9

Index (IND)

De index wordt samen met het parameternummer gebruikt voor lees-/schrijftoegang tot de parameters met een index, bijv. 15-30 Alarmlog: foutcode. De index bestaat uit 2 bytes, een lage byte en een hoge byte.

Alleen de lage byte wordt gebruikt als index.

3 3

Tabel 3.28 Parametercommando's master ⇒ slave

Bitnummer Antwoord

15 14 13 12 0 0 0 0 Geen antwoord 0 0 0 1 Parameterwaarde overgedragen (woord) 0 0 1 0 Parameterwaarde overgedragen (dubbel

woord) 0 1 1 1 Commando kan niet worden uitgevoerd 1 1 1 1 Tekst overgedragen

Tabel 3.29 Antwoord slave ⇒ master

3.8.7.10

Het parameterwaardeblok bestaat uit 2 woorden (4 bytes) en de waarde hangt af van het gegeven commando (AK). De master vraagt om een parameterwaarde wanneer het PWE-blok geen waarde bevat. Om een parameterwaarde te wijzigen (schrijven), schrijft u de nieuwe waarde in het PWE-blok en verzendt u dit van de master naar de slave.

Als de slave antwoordt op een parameterverzoek (leescommando), wordt de actuele parameterwaarde naar het PWE-blok overgedragen en teruggestuurd naar de

Parameterwaarde (PWE)

master. Als een parameter geen numerieke waarde bevat maar verschillende dataopties, bijv. 0-01 Taal, waarbij [0] staat voor Engels en [4] voor Spaans, selecteert u de

E19E H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA092.10

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

gewenste datawaarde door de waarde in te voeren in het PWE-blok. Via seriële communicatie is het alleen mogelijk om parameters met datatype 9 (tekstreeks) te lezen.

15-40 FC-type tot 15-53 Serienr. voedingskaart bevatten datatype 9. Zo kunt u bijvoorbeeld het vermogen van de eenheid en

het netspanningsbereik uitlezen via 15-40 FC-type. Wanneer een tekstreeks wordt overgedragen (lezen), is de lengte van het telegram variabel, aangezien de teksten in lengte variëren. De telegramlengte wordt gedenieerd in de tweede byte van het telegram, LGE. Bij tekstoverdracht

4-12 Motorsnelh. lage begr. [Hz]

van 0,1. Om de minimumfrequentie op 10 Hz in te stellen, moet de waarde 100 worden overgedragen. Een conversiefactor van 0,1 betekent dat de overgebrachte waarde met 0,1 vermenigvuldigd zal worden. De waarde 100 wordt dus gelezen als 10,0.

Voorbeelden: 0 s ⇒ conversie-index 0 0,00 s ⇒ conversie-index -2 0 ms ⇒ conversie-index -3 0,00 ms ⇒ conversie-index -5

heeft een conversiefactor

geeft het indexteken aan of het om een lees- of een schrijfcommando gaat.

3.8.7.13 Proceswoorden (PCD)

Om een tekst via het PWE-blok te lezen, stelt u het parametercommando (AK) in op F hex. De hoge byte van het indexteken moet 4 zijn.

Sommige parameters bevatten teksten die kunnen worden geschreven via de seriële bus. Om een tekst via het PWEblok te schrijven, stelt u het parametercommando (AK) in op F hex. De hoge byte van het indexteken moet 5 zijn.

Het blok proceswoorden is verdeeld in 2 blokken van 16 bits, die altijd in de gegeven volgorde voorkomen.

PCD 1 PCD 2

Stuurtelegram (master ⇒ slave) Stuurwoord Stuurtelegram (slave ⇒ master) Statuswoord

Tabel 3.32 Proceswoorden (PCD)

Referentiewaarde Actuele uitgangs-

frequentie

Afbeelding 3.50 Tekst via PWE-blok

3.8.7.11 Datatypen die worden ondersteund

Zonder teken betekent dat er geen teken in het telegram opgenomen is.

Datatypen Beschrijving

3 Integer 16 4 Integer 32 5 Zonder teken 8 6 Zonder teken 16 7 Zonder teken 32 9 Tekstreeks 10 Bytereeks 13 Tijdverschil 33 Gereserveerd 35 Bitvolgorde

Tabel 3.31 Datatypen die worden ondersteund

3.8.7.12

Conversie

Voorbeelden FC-protocol

3.8.8

3.8.8.1 Een parameterwaarde schrijven

Stel 4-14 Motorsnelh. hoge begr. [Hz] in op 100 Hz. Schrijf de gegevens in EEPROM.

PKE = E19E hex – schrijf één woord in 4-14 Motorsnelh. hoge begr. [Hz]. IND = 0000 hex PWEHIGH = 0000 hex PWELOW = 03E8 hex – datawaarde 1000, wat overeenkomt met 100 Hz; zie hoofdstuk 3.8.7.12 Conversie.

Het telegram ziet er als volgt uit:

Afbeelding 3.51 Schrijf gegevens in EEPROM.

LET OP

4-14 Motorsnelh. hoge begr. [Hz] is één woord en het

parametercommando voor het schrijven naar EEPROM is E. Parameternummer 4-14 komt overeen met 19E hex.

In de fabrieksinstellingen worden de diverse attributen van elke parameter weergegeven. Parameterwaarden worden enkel als gehele getallen overgedragen. Om decimalen over te dragen, worden conversiefactoren gebruikt.

119E H

PKE

IND

PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA093.10

1155 H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 0000 H

130BA094.10

Systeemintegratie

Design guide

Het antwoord van de slave aan de master is:

Afbeelding 3.52 Antwoord van slave

3.8.8.2 Een parameterwaarde lezen

Lees de waarde in 3-41 Ramp 1 aanlooptijd. PKE = 1155 hex – lees parameterwaarde in 3-41 Ramp 1

aanlooptijd. IND = 0000 hex PWEHIGH = 0000 hex PWELOW = 0000 hex

Afbeelding 3.53 Parameterwaarde

Als de waarde in 3-41 Ramp 1 aanlooptijd 10 s is, luidt het antwoord van de slave aan de master

Afbeelding 3.54 Antwoord van slave

3E8 hex komt overeen met 1000 decimaal. De conversieindex voor 3-41 Ramp 1 aanlooptijd is -2, oftewel 0,01. 3-41 Ramp 1 aanlooptijd is van het type Zonder teken 32.

Modbus RTU-protocol

3.8.9

3.8.9.1 Aannames

Danfoss gaat ervan uit dat de geïnstalleerde regelaar de interfaces in dit document ondersteunt en dat strikt wordt voldaan aan de vereisten voor de regelaar en de frequentieomvormer, inclusief de relevante beperkingen.

De ingebouwde Modbus RTU (Remote Terminal Unit) dient om te communiceren met elke mogelijke regelaar die de in dit document vermelde interfaces ondersteunt. Er is aangenomen dat de gebruiker volledig op de hoogte is van de functies en beperkingen van de regelaar.

3.8.9.2

Het Modbus RTU-overzicht beschrijft het proces dat een regelaar gebruikt om toegang te vragen tot een ander apparaat. Dit proces is hetzelfde voor alle typen fysiekecommunicatienetwerken. Dit proces bepaalt bijvoorbeeld hoe de Modbus RTU reageert op verzoeken van een ander apparaat en de wijze waarop fouten worden gedetecteerd en gerapporteerd. Het zorgt tevens voor een standaard formaat voor de indeling en inhoud van berichtvelden. Tijdens communicatie over een Modbus RTU-netwerk bepaalt het protocol hoe elke regelaar

Als een antwoord nodig is, zal de regelaar het antwoordbericht opstellen en verzenden. Regelaars communiceren via een master-slavemethode waarbij enkel de master transacties (zogenaamde query's) kan initiëren. Slaves reageren door de gevraagde data aan de master te leveren of de via de query gevraagde actie uit te voeren. De master kan afzonderlijke slaves aanspreken of een broadcastbericht naar alle slaves sturen. Wanneer een slave een query ontvangt die speciaal aan hem is geadresseerd, zendt hij een antwoord terug. Na een broadcastquery van de master wordt geen antwoord teruggezonden. Het Modbus RTU-protocol bepaalt de indeling voor de query van de master door de volgende gegevens aan te leveren:

Het antwoordbericht van de slave wordt ook gedenieerd op basis van het Modbus-protocol. Het bevat velden voor het bevestigen van de uitgevoerde actie, eventuele terug te zenden data, en een foutcontroleveld. Als bij de ontvangst van het bericht een fout optreedt, of als de slave niet in staat is om de gevraagde actie uit te voeren, zal de slave een foutmelding genereren en deze als antwoord terugzenden; het is ook mogelijk dat er een time-out plaatsvindt.

Overzicht Modbus RTU

het adres van het apparaat verkrijgt;

•

een aan hem geadresseerd bericht herkent;

•

bepaalt welke acties moeten worden

•

ondernomen; gegevens of andere informatie uit het bericht

•

haalt.

het adres van het apparaat (of de broadcast);

•

een functiecode die de gevraagde actie

•

denieert;

eventuele te verzenden data;

•

een foutcontroleveld.

•

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.9.3 Frequentieomvormer met Modbus

RTU

De frequentieomvormer communiceert in Modbus RTUindeling over de ingebouwde RS485-interface. Modbus RTU biedt toegang tot het stuurwoord en de busreferentie van

de frequentieomvormer. Het stuurwoord stelt de Modbus-master in staat om

diverse belangrijke functies van de frequentieomvormer te besturen.

Start

•

De frequentieomvormer kan op verschillende

•

manieren worden gestopt:

Vrijloop na stop

Snelle stop

Stop via DC-rem

Normale (ramp)stop

Reset na een uitschakeling (trip)

•

Draaien op diverse vooraf ingestelde toerentallen

•

Omgekeerd draaien

•

Wijzigen van de actieve setup

•

Besturen van het ingebouwde relais van de

•

frequentieomvormer

De busreferentie wordt gewoonlijk gebruikt voor een snelheidsregeling. Het is ook mogelijk om toegang te krijgen tot deze parameters, deze uit te lezen en, waar mogelijk, er waarden naartoe te schrijven. Dit biedt een reeks besturingsopties, inclusief het besturen van het setpoint van de frequentieomvormer als gebruik wordt gemaakt van de interne PI-regelaar.

3.8.9.4

Stel de volgende parameters in om Modbus RTU op de frequentieomvormer in te schakelen:

Parameter Instelling

8-30 Protocol Modbus RTU 8-31 Adres 1-247 8-32 Baudsnelheid 2400-115200 8-33 Par./stopbits Even pariteit, 1 stopbit (standaard)

Tabel 3.33 Parameters Modbus RTU

Netwerkconguratie

3.8.10

Berichtframingstructuur Modbus RTU

3.8.10.1 Frequentieomvormer met Modbus RTU

De regelaars zijn ingesteld voor communicatie op het Modbus-netwerk via de RTU (Remote Terminal Unit) modus, waarbij elke byte in een bericht twee 4-bits hexadecimale tekens bevat. De gegevensindeling voor elke byte wordt aangegeven in Tabel 3.34.

Startb it

Tabel 3.34 Gegevensindeling voor elke byte

Coderingssysteem 8-bits binair, hexadecimaal 0-9, A-F.

Bits per byte 1 startbit.

Foutcontroleveld Cyclical Redundancy Check (CRC).

Databyte Stop/

paritei

2 hexadecimale tekens in elk 8-bits veld van het bericht.

8 databits, de minst signicante bit wordt eerst verzonden; 1 bit voor even/oneven pariteit; geen bit voor geen pariteit. 1 stopbit bij gebruik pariteit; 2 bits bij geen pariteit.

Stop

3.8.10.2 Berichtenstructuur Modbus RTU

Het zendende apparaat plaatst een Modbus RTU-bericht in een frame met een bekend start- en eindpunt. Daardoor kunnen ontvangende apparaten aan het begin van het bericht beginnen, het adresgedeelte lezen, bepalen aan welk apparaat (of alle apparaten bij een broadcastbericht) het geadresseerd is en herkennen wanneer het bericht volledig is. Onvolledige berichten worden gedetecteerd en fouten worden als resultaat gezonden. Tekens voor verzending moeten voor elk veld in hexadecimale notatie 00 tot FF zijn gesteld. De frequentieomvormer bewaakt de netwerkbus continu, ook tijdens stille intervallen. Wanneer het eerste veld (het adresveld) wordt ontvangen, wordt het door elke frequentieomvormer of apparaat gedecodeerd om te bepalen welk apparaat wordt geadresseerd. Modbus RTU-berichten die aan nul zijn geadresseerd, zijn broadcastberichten. Voor broadcastberichten is geen antwoord toegestaan. In Tabel 3.35 wordt een typisch berichtenframe weergegeven.

Start Adres Functie Data CRC-

controle

T1-T2-T3-T48 bits 8 bits N x 8 bits 16 bits T1-T2-T3-

Tabel 3.35 Typische structuur Modbus RTU-berichten

Einde

Systeemintegratie

Design guide

3.8.10.3 Start-/stopveld

Berichten starten met een stille periode met een tijdsduur van minstens 3,5 tekens. Dit wordt geïmplementeerd als een meervoud van tekenintervallen bij de geselecteerde baudsnelheid van het netwerk (aangegeven als Start T1-T2T3-T4). Het eerste veld dat moet worden verzonden, is het apparaatadres. Na het laatste verzonden teken volgt een vergelijkbare periode met een tijdsduur van minstens 3,5 tekens om het einde van het bericht aan te geven. Na deze periode kan een nieuw bericht beginnen. Het volledige berichtenframe moet als een continue stroom worden verzonden. Als voor voltooiing van het frame een stilte valt met een interval van meer dan 1,5 teken, gooit het ontvangende apparaat het onvolledige bericht weg en gaat het ervan uit dat de volgende byte het adresveld van een nieuw bericht zal bevatten. Als een nieuw bericht begint binnen een interval van 3,5 tekens na een voorgaand bericht, gaat het ontvangende apparaat ervan uit dat dit bericht een vervolg is op het eerdere bericht. Dit zal een time-out veroorzaken (geen antwoord van de slave), omdat de waarde in het laatste CRC-veld niet geldig is voor de gecombineerde berichten.

3.8.10.4

Het adresveld van een berichtenframe bevat 8 bits. Geldige adressen voor slaveapparaten liggen in het bereik van 0-247 decimaal. De individuele slaveapparaten krijgen adressen toegewezen in het bereik van 1-247. (0 is gereserveerd voor de broadcastmodus en wordt door alle slaves herkend.) Een master adresseert een slave door het slaveadres in het adresveld van het bericht te plaatsen. Wanneer de slave zijn antwoord zendt, plaatst hij het eigen adres in dit adresveld om de master te laten weten welke slave reageert.

Adresveld

ondersteunde functiecodes ringscodes Modbus.

en hoofdstuk 3.8.10.11 Uitzonde-

3.8.10.6 Dataveld

Het dataveld wordt opgebouwd met behulp van 2 hexadecimale getallen, in het bereik van 00-FF hex. Deze bestaan uit 1 RTU-teken. Het dataveld van berichten die van een master naar een slaveapparaat worden gezonden, bevat aanvullende informatie die de slave moet gebruiken om de in de functiecode gedenieerde actie uit te voeren. Dit kan bijvoorbeeld een spoel- of registeradres zijn, het aantal items dat moet worden afgehandeld of het aantal actuele databytes in het veld.

3.8.10.7

Berichten bevatten onder meer een controleveld dat werkt op basis van de Cyclical Redundancy Check (CRC)methode. Het CRC-veld controleert de inhoud van het volledige bericht. Deze controle wordt ook toegepast als voor afzonderlijke tekens van het bericht al een pariteitscontrolemethode wordt uitgevoerd. De CRC-waarde wordt berekend door het zendende apparaat, dat de CRC achter het laatste veld in het bericht plakt. Het ontvangende apparaat berekent opnieuw een CRC tijdens de ontvangst van het bericht en vergelijkt de berekende waarde met de actuele waarde die werd ontvangen in het CRC-veld. Als de 2 waarden niet gelijk zijn, volgt een bustime-out. Het controleveld bevat een 16-bits binaire waarde die wordt geïmplementeerd als twee 8-bits bytes. Wanneer dit wordt gedaan, wordt eerst de lage byte van het veld aangeplakt, gevolgd door de hoge byte. De hoge byte van de CRC is de laatste byte die in het bericht wordt verzonden.

3.8.10.8

CRC-controleveld

Adressering spoelregister

3 3

3.8.10.5

Het functieveld van een berichtenframe bevat 8 bits. Geldige codes liggen in het bereik van 1-FF. Functievelden worden gebruikt om berichten te verzenden tussen master en slave. Wanneer een bericht van een master naar een slaveapparaat wordt verzonden, vertelt het functiecodeveld de slave wat voor actie hij moet uitvoeren. Wanneer de slave antwoordt aan de master, gebruikt hij het functiecodeveld om een normaal (foutvrij) antwoord te geven dan wel aan te geven dat er een fout is opgetreden (uitzonderingsantwoord genoemd). Voor een normaal antwoord zendt de slave simpelweg de originele functiecode terug. Voor een uitzonderingsantwoord zendt de slave een code terug die overeenkomt met de originele functiecode, maar waarbij het belangrijkste bit op logische 1 is gezet. Bovendien plaatst de slave een unieke code in het dataveld van het antwoordbericht. Dit vertelt de master wat voor type fout is opgetreden of de reden voor de uitzondering. Zie ook hoofdstuk 3.8.10.10 Door Modbus RTU

Functieveld

In Modbus zijn alle gegevens georganiseerd in spoelen en registers. Een spoel kan één bit bevatten, terwijl een register een woord van 2 bytes (16 bits) kan bevatten. Alle data-adressen in Modbus-berichten worden berekend vanaf nul. De eerste keer dat een data-item voorkomt, wordt hieraan nummer 0 toegewezen. Bijvoorbeeld: de spoel die bekend is als spoel 1 in een programmeerbare regelaar, wordt geadresseerd als het adresveld van een Modbus-bericht. Spoel 127 decimaal wordt geadresseerd als

spoel 007E hex (126 decimaal). Register 40001 wordt geadresseerd als register 0000 in het

data-adresveld van het bericht. Het functiecodeveld denieert al een registeractie. Daarom is de 4XXXXreferentie impliciet. Register 40108 wordt geadresseerd als register 006B hex (107 decimaal).

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Spoelnu mmer

1–16 Stuurwoord frequentieomvormer. Master naar

17–32 Bereik toerental of setpointreferentie

33–48 Statuswoord frequentieomvormer (zie

49–64 Modus zonder terugkoppeling:

65 Besturing voor schrijven parameter

66-65536 Gereserveerd

Tabel 3.36 Beschrijving spoelen

Spoel 0 1

01 Digitale referentie, lsb 02 Digitale referentie, msb 03 DC-rem Geen DC-rem 04 Vrijloop na stop Geen vrijloop na stop 05 Snelle stop Geen snelle stop 06 Uitgangsfreq.

07 Uitloopstop Start 08 Niet resetten Reset 09 Geen jog Jog 10 Ramp 1 Ramp 2 11 Data niet geldig Data geldig 12 Relais 1 uit Relais 1 aan 13 Relais 2 uit Relais 2 aan 14 Setup lsb 15 Setup msb 16 Geen omkeren Omkeren

Tabel 3.37 Stuurwoord frequentieomvormer (FC-proel)

Beschrijving Signaalrichting

slave

Master naar frequentieomvormer 0x0-0xFFFF (-200% ... ~200%)

Tabel 3.38)

uitgangsfrequentie frequentieomvormer. Modus met terugkoppeling: terugkoppelingssignaal frequentieomvormer.

(master naar slave) 0=Wijzigingen van parameter-

waarden worden geschreven naar het RAM van de frequentieomvormer.

1=Wijzigingen van parameter-

waarden worden geschreven naar RAM en EEPROM van de frequentieomvormer.

Uitgangsfreq. niet vasthouden

vasthouden

slave

Slave naar

master

Slave naar

master

Master naar

slave

Spoel 0 1

33 Besturing niet gereed Besturing gereed 34 Frequentieomvormer niet

gereed 35 Vrijloop na stop Veiligheidsvergrendeling 36 Geen alarm Alarm 37 Niet gebruikt Niet gebruikt 38 Niet gebruikt Niet gebruikt 39 Niet gebruikt Niet gebruikt 40 Geen waarschuwing Waarschuwing 41 Niet op referentie Op referentie 42 Handmodus Automodus 43 Buiten frequentiebereik Binnen frequentiebereik 44 Gestopt Actief 45 Niet gebruikt Niet gebruikt 46 Geen spanningswaar-

schuwing 47 Niet binnen stroomgrens Stroomgrens 48 Geen thermische

waarschuwing

Tabel 3.38 Statuswoord frequentieomvormer (FC-proel)

Registernummer

00001-00006 Gereserveerd 00007 Laatste foutcode van een FC-dataobjectinterface 00008 Gereserveerd 00009 00010-00990 Parametergroep 000 (parameter 0-01 tot en met

01000-01990 Parametergroep 100 (parameter 1-00 tot en met

02000-02990 Parametergroep 200 (parameter 2-00 tot en met

03000-03990 Parametergroep 300 (parameter 3-00 tot en met

04000-04990 Parametergroep 400 (parameter 4-00 tot en met

... ...

49000-49990 Parametergroep 4900 (parameter 49-00 tot en

50000 Ingangsgegevens: stuurwoordregister frequentie-

50010 Ingangsgegevens: busreferentieregister (REF).

... ...

50200 Uitgangsgegevens: statuswoordregister frequen-

50210 Uitgangsgegevens: hoofdregister actuele waarde

Beschrijving

Parameterindex

0-99)

1-99)

2-99)

3-99)

4-99)

met 49-99)

omvormer (CTW).

tieomvormer (STW).

frequentieomvormer (MAV).

Frequentieomvormer gereed

Spanningswaarschuwing

Thermische waarschuwing

Tabel 3.39 Registers

1) Wordt gebruikt om aan te geven welk indexnummer moet worden gebruikt om toegang te krijgen tot een geïndexeerde parameter.

Systeemintegratie

Design guide

3.8.10.9 De frequentieomvormer besturen

Beschikbare codes voor gebruik in de functie- en datavelden van een Modbus RTU-bericht staan vermeld in

hoofdstuk 3.8.10.10 Door Modbus RTU ondersteunde functiecodes en hoofdstuk 3.8.10.11 Uitzonderingscodes Modbus.

3.8.10.10 Door Modbus RTU ondersteunde functiecodes

Modbus RTU ondersteunt het gebruik van de functiecodes (zie Tabel 3.40) in het functieveld van een bericht.

Functie Functiecode (hex)

Spoelen lezen 1 Registers lezen 3 Eén spoel schrijven 5 Eén register schrijven 6 Meerdere spoelen schrijven F Meerdere registers schrijven 10 Communicatiegebeurtenissenteller ophalen Slave-ID rapporteren 11

Tabel 3.40 Functiecodes

Functie FunctiecodeSubfunc-

tiecode

Diagnostiek 8 1 Communicatie hervatten

2 Diagnostisch register

10 Tellers en diagnostisch

11 Busberichtenteller

12 Buscommunicatiefouten-

13 Slavefoutenteller

14 Slaveberichtenteller

Subfunctie

terugzenden

teller terugzenden

terugzenden

3.8.10.11

Uitzonderingscodes Modbus

Zie hoofdstuk 3.8.10.5 Functieveld voor een volledige beschrijving van de opbouw van een uitzonderingscode.

Code Naam Betekenis

1 Ongeldige

functie

2 Ongeldig

data-adres

3 Ongeldige

datawaarde

4 Fout slave-

apparaat

De functiecode die ontvangen werd in de query, is geen geldige actie voor de server (of slave). Dit kan zijn omdat de functiecode alleen van toepassing is op nieuwere apparatuur en niet geïmplementeerd is in de geselecteerde eenheid. Het kan ook aangeven dat de server (of slave) niet in de juiste toestand verkeert om een verzoek van dit type te kunnen verwerken, bijvoorbeeld omdat hij niet gecongureerd is en een verzoek krijgt om registerwaarden terug te zenden. Het data-adres dat ontvangen werd in de query, is geen geldig adres voor de server (of slave). Beter gezegd: de combinatie van referentienummer en overdrachtslengte is ongeldig. Voor een regelaar met 100 registers zou een verzoek met oset 96 en lengte 4 succesvol zijn; een verzoek met oset 96 en lengte 5 resulteert in uitzondering 02. Een waarde in het queryveld is geen geldige waarde voor de server (of slave). Dit geeft een fout aan in de opbouw van het resterende deel van een complex verzoek, zodat de geïmpliceerde lengte onjuist is. Het betekent beslist NIET dat een gegevenselement dat voor opslag in een register wordt aangeleverd, een waarde heeft die buiten de verwachting van het toepassingsprogramma ligt, omdat het Modbus-protocol zich niet bewust is van de betekenis van specieke waarden in een bepaald register. Er is een onherstelbare fout opgetreden terwijl de server (of slave) probeerde om de gevraagde actie uit te voeren.

3 3

Tabel 3.41 Functiecodes en subfunctiecodes

Tabel 3.42 Uitzonderingscodes Modbus

3.8.11

Toegang tot parameters

3.8.11.1 Parameterafhandeling

Het PNU (parameternummer) wordt vertaald vanuit het registeradres dat is opgenomen in het Modbus schrijf- of leesbericht. Het parameternummer wordt naar Modbus vertaald als (10 x parameternummer) decimaal. Voorbeeld: Uitlezing 3-12 Catch up/slow Down Value (16 bit): register 3120 houdt de waarde van de parameter vast. Een waarde van 1352 (decimaal) betekent dat de parameter is ingesteld op 12,52%.

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.:

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Uitlezing 3-14 Ingestelde relatieve ref. (32 bit): de registers 3410 en 3411 houden de waarde van de parameter vast. Een waarde van 11300 (decimaal) betekent dat de parameter is ingesteld op 1113,00.

Informatie over de parameters, de grootte en de conversieindex vindt u in de programmeerhandleiding.

3.8.11.2 Dataopslag

Spoel 65 decimaal bepaalt of data die naar de frequentieomvormer wordt geschreven, in EEPROM en RAM (spoel 65 = 1) of enkel in RAM (spoel 65=0) wordt opgeslagen.

Niet-standaard datatypen

Niet-standaard datatypen zijn tekstreeksen en worden opgeslagen als 4x-registers (40001-4FFFF). De parameters worden gelezen met behulp van functie 03 hex Registers

lezen en geschreven met behulp van functie 10 hex Meerdere registers lezen. Leesbare groottes variëren van 1

3.8.12 FC-omvormerstuurwoordproel

3.8.12.1 Stuurwoord overeenkomstig het

FC-proel (8-10 Stuurwoordproel = FC-proel)

3.8.11.3

Sommige parameters in de frequentieomvormer zijn arrayparameters, zoals 3-10 Ingestelde ref.. Omdat Modbus geen ondersteuning biedt voor arrays in de registers, reserveert de frequentieomvormer register 9 als verwijzing naar de array. Voordat u een arrayparameter leest of schrijft, moet u register 9 instellen. Als het register wordt ingesteld op de waarde 2, wordt bij lezen/schrijven naar arrayparameters in het vervolg altijd de index 2 gebruikt.

3.8.11.4

Parameters die als een tekstreeks zijn opgeslagen, kunnen op dezelfde manier worden benaderd als andere parameters. De maximumgrootte van tekstblokken is 20 tekens. Als een leesverzoek voor een parameter om meer tekens vraagt dan in de parameter zijn opgeslagen, wordt het antwoord afgekapt. Als het leesverzoek voor een parameter om minder tekens vraagt dan in de parameter zijn opgeslagen, wordt de ruimte in het antwoord helemaal opgevuld.

3.8.11.5

Omdat een parameterwaarde alleen als een geheel getal kan worden overgebracht, moet er een conversiefactor worden gebruikt om decimalen over te brengen.

3.8.11.6

IND (index)

Tekstblokken

Conversiefactor

Parameterwaarden

Afbeelding 3.55 Stuurwoord

Bit Bitwaarde = 0 Bitwaarde = 1

00 Referentiewaarde Externe selectie, lsb 01 Referentiewaarde Externe selectie, msb 02 DC-rem Ramp 03 Vrijloop Geen vrijloop 04 Snelle stop Ramp 05 Uitgangsfreq.

vasthouden 06 Uitloopstop Start 07 Geen functie Reset 08 Geen functie Jog 09 Ramp 1 Ramp 2 10 Data ongeldig Data geldig 11 Geen functie Relais 01 actief 12 Geen functie Relais 02 actief 13 Parametersetup Selectie lsb 14 Parametersetup Selectie msb 15 Geen functie Omkeren

Tabel 3.43 Stuurwoordbits

Aan-/uitloop gebruiken

Standaard datatypen

Standaard datatypen zijn int16, int32, uint8, uint16 en uint32. Deze worden opgeslagen als 4x-registers (40001-4FFFF). De parameters worden gelezen met behulp van de functie 03 hex Registers lezen. Parameters worden geschreven met behulp van de functie 6 hex Eén register

schrijven voor 1 register (16 bits) en de functie 10 hex Meerdere registers schrijven voor 2 registers (32 bits).

Leesbare groottes variëren van 1 register (16 bits) tot 10 registers (20 tekens).

Systeemintegratie

Design guide

Beschrijving van de stuurbits Bits 00/01

Bit 00 en 01 worden gebruikt om een van de 4 referentiewaarden te selecteren die zijn voorgeprogrammeerd in 3-10 Ingestelde ref. overeenkomstig Tabel 3.44:

Ingestelde ref.waarde

Tabel 3.44 Referentiewaarden

Parameter Bit 01 Bit 00

3-10 Ingestelde ref. [0] 3-10 Ingestelde ref. [1] 3-10 Ingestelde ref. [2] 3-10 Ingestelde ref. [3]

0 0

0 1

1 0

1 1

LET OP

Selecteer een optie in 8-56 Select. ingestelde ref. om in te stellen hoe bit 00/01 wordt gecombineerd (gated) met de corresponderende functie op de digitale ingangen.

Bit 02, DC-rem

Bit 02 = 0 leidt tot DC-remmen en stop. Stel de remstroom en de remtijd in onder 2-01 DC-remstroom en 2-02 DC- remtijd. Bit 02 = 1 leidt tot uitloop.

Bit 03, Vrijloop

Bit 03 = 0: de frequentieomvormer geeft de motor onmiddellijk vrij (de uitgangstransistoren zijn uitgeschakeld) waarna de motor vrijloopt tot stilstand. Bit 03 = 1: de frequentieomvormer start de motor als aan de andere startvoorwaarden wordt voldaan.

Selecteer een optie in 8-50 Vrijloopselectie om in te stellen hoe bit 03 wordt gecombineerd (gated) met de corresponderende functie op een digitale ingang.

Bit 04, Snelle stop

Bit 04 = 0: laat het motortoerental uitlopen tot stop (ingesteld in 3-81 Snelle stop ramp-tijd).

Bit 05, Uitgangsfrequentie vasthouden

Bit 05 = 0: de huidige uitgangsfrequentie (in Hz) wordt vastgehouden. Wijzig de vastgehouden uitgangsfrequentie alleen via de digitale ingangen (5-10 Klem 18 digitale

ingang tot 5-15 Klem 33 digitale ingang), ingesteld op Snelh. omh. en Snelh. omlaag.

LET OP

Als Uitgang vasthouden actief is, kan de frequentieomvormer alleen op de volgende manier worden gestopt:

Bit 03 Vrijloop na stop

•

Bit 02 DC-rem

•

Digitale ingang (5-10 Klem 18 digitale ingang tot

•

5-15 Klem 33 digitale ingang) geprogrammeerd als DC-rem geïnv., Vrijloop geïnv. of Vrijloop &

reset inv.

Bit 06, Uitloopstop/start

Bit 06 = 0: leidt tot stop, waarbij het motortoerental uitloopt naar stop via de geselecteerde uitloopparameter. Bit 06 = 1: betekent dat de frequentieomvormer de motor kan starten als aan de andere startvoorwaarden wordt voldaan.

Selecteer een optie in 8-53 Startselectie om in te stellen hoe bit 06 Uitloopstop/start wordt gecombineerd (gated) met de corresponderende functie op een digitale ingang.

Bit 07, Reset

Bit 07 = 0: niet resetten. Bit 07 = 1: heft een uitschakeling op. Reset wordt geactiveerd op de wanneer logische 0 wordt gewijzigd in logische 1.

Bit 08, Jog

Bit 08 = 1: de uitgangsfrequentie wordt bepaald door 3-19 Jog-snelh. [TPM].

Bit 09, Keuze van ramp 1/2

Bit 09 = 0: Ramp 1 is actief (3-41 Ramp 1 aanlooptijd tot 3-42 Ramp 1 uitlooptijd). Bit 09 = 1: Ramp 2 is actief (3-51 Ramp 2 aanlooptijd tot 3-52 Ramp 2 uitlooptijd).

Bit 10, Data niet geldig/data geldig

Bepaalt of de frequentieomvormer het stuurwoord moet gebruiken of negeren. Bit 10 = 0: het stuurwoord wordt genegeerd. Bit 10 = 1: het stuurwoord wordt gebruikt. Deze functie is van belang omdat het telegram altijd een stuurwoord bevat, ongeacht het telegramtype. Schakel het stuurwoord uit als dit niet moet worden gebruikt bij het bijwerken of lezen van parameters.

Bit 11, Relais 01

Bit 11 = 0: relais niet geactiveerd. Bit 11 = 1: relais 01 is geactiveerd op voorwaarde dat Stuurwoord bit 11 is geselecteerd in 5-40 Functierelais.

Bit 12, Relais 04

Bit 12 = 0: relais 04 is niet geactiveerd. Bit 12 = 1: relais 04 is geactiveerd op voorwaarde dat Stuurwoord bit 12 is geselecteerd in 5-40 Functierelais.

Bit 13/14, Setupselectie

Gebruik bit 13 en 14 om een van de 4 menusetups te selecteren aan de hand van Tabel 3.45.

voorank van een signaal, bijvoorbeeld

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

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Tabel 3.45 Specicatie van menusetups

De functie is alleen beschikbaar als [9] Multi setup is geselecteerd in 0-10 Actieve setup.

Selecteer een optie in 8-55 Setupselectie om in te stellen hoe bit 13/14 wordt gecombineerd (gated) met de corresponderende functie op de digitale ingangen.

Bit 15 Omkeren

Bit 15 = 0: niet omkeren. Bit 15 = 1: omkeren. Bij de standaardinstelling is omkeren ingesteld op digitaal in 8-54 Omkeerselectie. Bit 15 leidt alleen tot omkeren wanneer Bus, Log. OR of Log. AND is geselecteerd.

3.8.12.2

Afbeelding 3.56 Statuswoord

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Besturing niet gereed Besturing gereed 01 Omvormer niet gereed Omvormer gereed 02 Vrijloop Ingesch. 03 Geen fout Uitschakeling (trip) 04 Geen fout Fout (geen uitschakeling) 05 Gereserveerd 06 Geen fout Uitschakeling met

07 Geen waarschuwing Waarschuwing 08 Snelheid ≠ referentie Snelheid = referentie 09 Lokale bediening Busbesturing 10 Buiten frequentiebe-

11 Niet in bedrijf In bedrijf 12 Omvormer OK Gestopt, autostart 13 Spanning OK Spanning overschreden 14 Koppel OK Koppel overschreden 15 Timer OK Timer overschreden

Tabel 3.46 Statuswoordbits

Setup Bit 14 Bit 13

1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1

Statuswoord overeenkomstig het FC-proel (STW) (8-10 Stuurwoordproel = FC-

proel)

blokkering

Frequentiebegrenzing OK

grenzing

Beschrijving van de statusbits Bit 00, Besturing niet gereed/gereed

Bit 00 = 0: de frequentieomvormer wordt uitgeschakeld. Bit 00 = 1: de besturingen van de frequentieomvormer zijn gereed, maar het vermogensdeel hoeft niet noodzakelijkerwijs stroom te ontvangen (in het geval van een externe 24 V-voeding naar de besturingen).

Bit 01, Omvormer gereed

Bit 01 = 1: de frequentieomvormer is gereed voor bedrijf, maar er is een actief vrijloopcommando via de digitale ingangen of via seriële communicatie.

Bit 02, Vrijloop na stop

Bit 02 = 0: de frequentieomvormer heeft de motor vrijgegeven. Bit 02 = 1: de frequentieomvormer start de motor met een startcommando.

Bit 03, Geen fout/uitschakeling

Bit 03 = 0: de frequentieomvormer staat niet in de foutmodus. Bit 03 = 1: de frequentieomvormer wordt uitgeschakeld. Druk op [Reset] om de omvormer weer in bedrijf te stellen.

Bit 04, Geen fout/fout (geen uitschakeling)

Bit 04 = 0: de frequentieomvormer staat niet in de foutmodus. Bit 04 = 1: de frequentieomvormer geeft een fout aan maar schakelt niet uit.

Bit 05, Niet gebruikt

bit 05 wordt niet gebruikt in het statuswoord.

Bit 06, Geen fout/uitschakeling met blokkering

Bit 06 = 0: de frequentieomvormer staat niet in de foutmodus. Bit 06 = 1: de frequentieomvormer is uitgeschakeld en geblokkeerd.

Bit 07, Geen waarschuwing/waarschuwing

Bit 07 = 0: Er zijn geen waarschuwingen. Bit 07 = 1: er is een waarschuwing.

Bit 08, Snelheid ≠ referentie/snelheid = referentie

Bit 08 = 0: de motor loopt, maar het huidige toerental wijkt af van de ingestelde snelheidsreferentie. Dit kan bijvoorbeeld het geval zijn wanneer het toerental wordt verhoogd/verlaagd tijdens starten/stoppen. Bit 08 = 1: het motortoerental komt overeen met de ingestelde snelheidsreferentie.

Bit 09, Lokale bediening/busbesturing

Bit 09 = 0: [Stop/Reset] wordt geactiveerd op de besturingseenheid of Lokaal is geselecteerd in 3-13 Referen- tieplaats. Besturing via seriële communicatie is niet mogelijk. Bit 09 = 1: de frequentieomvormer kan via de veldbus/ seriële communicatie worden bestuurd.

Bit 10, Buiten frequentiebegrenzing

Bit 10 = 0: de uitgangsfrequentie heeft de ingestelde waarde in 4-11 Motorsnelh. lage begr. [RPM] of 4-13 Motorsnelh. hoge begr. [RPM] bereikt.

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

Systeemintegratie

Design guide

Bit 10 = 1: de uitgangsfrequentie bevindt zich binnen de

De referentie en MAV worden als volgt geschaald:

gedenieerde begrenzingen.

Bit 11, Niet in bedrijf/in bedrijf

Bit 11 = 0: de motor loopt niet. Bit 11 = 1: de frequentieomvormer heeft een startsignaal gekregen of de uitgangsfrequentie is hoger dan 0 Hz.

Bit 12, Omvormer OK/gestopt, autostart

Bit 12 = 0: er is geen tijdelijke overtemperatuur in de omvormer. Bit 12 = 1: de omvormer stopt vanwege een overtemperatuur, maar de eenheid schakelt niet uit en zal de werking hervatten zodra de overtemperatuur verdwijnt.

Bit 13, Spanning OK/begrenzing overschreden

Afbeelding 3.58 Referentie en MAV

Bit 13 = 0: er zijn geen spanningswaarschuwingen. Bit 13 = 1: de DC-spanning in de tussenkring van de frequentieomvormer is te laag of te hoog.

3.8.12.4

Stuurwoord overeenkomstig het PROFIdrive-proel (CTW)

Bit 14, Koppel OK/begrenzing overschreden

Bit 14 = 0: de motorstroom is lager dan de ingestelde koppelbegrenzing in 4-18 Stroombegr..

Het stuurwoord wordt gebruikt om commando's te verzenden van een master (bijv. een pc) naar een slave.

Bit 14 = 1: de koppelbegrenzing in 4-18 Stroombegr. is overschreden.

Bit 15, Timer OK/begrenzing overschreden

Bit 15 = 0: de timers voor thermische motorbeveiliging en thermische beveiliging hebben de 100% niet overschreden. Bit 15 = 1: een van de timers heeft de 100% overschreden.

Alle bits in het STW worden ingesteld op 0 als de verbinding tussen de Interbus-optie en de frequentieomvormer wordt verbroken of als er een intern communicatieprobleem is opgetreden.

3.8.12.3

Referentiewaarde bussnelheid

De referentiewaarde voor de snelheid wordt naar de frequentieomvormer verzonden als een relatieve waarde in %. De waarde wordt verzonden in de vorm van een 16-bits woord, als een geheel getal (0-32767). De waarde 16384 (4000 hex) komt overeen met 100%. Negatieve getallen worden berekend volgens het 2-complement. De actuele uitgangsfrequentie (MAV) wordt op dezelfde wijze geschaald als de busreferentie.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Uit 1 Aan 1 01 Uit 2 Aan 2 02 Uit 3 Aan 3 03 Vrijloop Geen vrijloop 04 Snelle stop Ramp 05 Frequentie-uitgang

Aan-/uitloop gebruiken

vasthouden 06 Uitloopstop Start 07 Geen functie Reset 08 Jog 1 uit Jog 1 aan 09 Jog 2 uit Jog 2 aan 10 Data ongeldig Data geldig 11 Geen functie Vertragen 12 Geen functie Versnellen 13 Parametersetup Selectie lsb 14 Parametersetup Selectie msb 15 Geen functie Omkeren

Tabel 3.47 Stuurwoordbits

Beschrijving van de stuurbits Bit 00, Uit 1/Aan 1

Normale uitloopstop waarbij gebruik wordt gemaakt van de ramp-tijden van de huidige geselecteerde ramp. Bit 00 = 0 leidt tot stop en activeert uitgangsrelais 1 of 2 als de uitgangsfrequentie 0 Hz is en [Relais 123] is geselecteerd in 5-40 Functierelais. Wanneer bit 00 = 1 bevindt de frequentieomvormer zich in Status 1: Inschakeling geblokkeerd.

Bit 01, Uit 2/Aan 2

Vrijloop na stop Bit 01 = 0 leidt tot vrijloop na stop en activeert uitgangsrelais 1 of 2 als de uitgangsfrequentie 0 Hz is en [Relais 123] is geselecteerd in 5-40 Functierelais.

Afbeelding 3.57 Actuele uitgangsfrequentie (MAV)

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 02, Uit 3/Aan 3

Snelle stop waarbij gebruik wordt gemaakt van de ramptijd van 3-81 Snelle stop ramp-tijd. Bit 02 = 0 leidt tot een snelle stop en activeert uitgangsrelais 1 of 2 als de uitgangsfrequentie 0 Hz is en [Relais 123] is geselecteerd in 5-40 Functierelais.

Wanneer bit 02 = 1 bevindt de frequentieomvormer zich in Status 1: Inschakeling geblokkeerd.

Bit 03, Vrijloop/Geen vrijloop

Vrijloopstopbit 03 = 0 leidt tot stop. Wanneer bit 03 = 1 kan de frequentieomvormer starten als aan de andere startvoorwaarden wordt voldaan.

LET OP

De selectie in 8-50 Vrijloopselectie bepaalt hoe bit 03 is gekoppeld aan de corresponderende functie van de digitale ingangen.

Bit 04, Snelle stop/uitloop

Snelle stop waarbij gebruik wordt gemaakt van de ramptijd van 3-81 Snelle stop ramp-tijd. Bit 04 = 0 leidt tot een snelle stop. Wanneer bit 04 = 1 kan de frequentieomvormer starten als aan de andere startvoorwaarden wordt voldaan.

LET OP

De selectie in 8-51 Quick Stop Select bepaalt hoe bit 04 is gekoppeld aan de corresponderende functie van de digitale ingangen.

Bit 05, Frequentie-uitgang vasthouden/Ramp gebruiken

Wanneer bit 05 = 0 wordt de huidige uitgangsfrequentie gehandhaafd, ook als de referentiewaarde wordt gewijzigd. Wanneer bit 05 = 1 kan de frequentieomvormer de regulerende functie weer uitvoeren; activering vindt plaats op basis van de relevante referentiewaarde.

Bit 06, Uitloopstop/start

Normale uitloopstop waarbij gebruik wordt gemaakt van de ramp-tijden van de huidige geselecteerde ramp. Daarnaast wordt uitgangsrelais 01 of 04 geactiveerd als de uitgangsfrequentie 0 Hz is en relais 123 is geselecteerd in 5-40 Functierelais. Bit 06 = 0 leidt tot een stop. Wanneer bit 06 = 1 kan de frequentieomvormer de motor starten als aan de andere startvoorwaarden wordt voldaan.

LET OP

De selectie in 8-53 Startselectie bepaalt hoe bit 06 is gekoppeld aan de corresponderende functie van de digitale ingangen.

Bit 07, Geen functie/reset

Reset na uitschakeling. Bevestigt gebeurtenis in foutbuer. Wanneer bit 07 = 0 vindt er geen reset plaats. Een reset na uitschakeling vindt plaats wanneer de helling van bit 07 wijzigt naar 1.

Bit 08, Jog 1 Uit/Aan

Activering van het voorgeprogrammeerde toerental in 8-90 Snelheid bus-jog 1. Jog 1 is alleen mogelijk als bit 04 = 0 en bit 00-03 = 1.

Bit 09, Jog 2 Uit/Aan

Activering van het voorgeprogrammeerde toerental in 8-91 Snelheid bus-jog 2. Jog 2 is alleen mogelijk als bit 04 = 0 en bit 00-03 =1.

Bit 10, Data ongeldig/geldig

Wordt gebruikt om de frequentieomvormer mee te delen of het stuurwoord moet worden gebruikt of genegeerd. Bit 10 = 0 zorgt ervoor dat het stuurwoord wordt genegeerd. Bit 10 = 1 zorgt ervoor dat het stuurwoord wordt gebruikt. Deze functie is belangrijk omdat het stuurwoord altijd in een telegram wordt overgedragen, ongeacht het gebruikte type telegram. U kunt het stuurwoord uitschakelen als u het niet wilt gebruiken bij het bijwerken of lezen van parameters.

Bit 11, Geen functie/vertragen

Wordt gebruikt om de snelheidsreferentiewaarde te verlagen met de waarde die is ingesteld in 3-12 Catch up/ slow Down Value. Wanneer bit 11 = 0 wordt de referentiewaarde niet aangepast. Wanneer bit 11 = 1 wordt de referentiewaarde verlaagd.

Bit 12, Geen functie/versnellen

Wordt gebruikt om de snelheidsreferentiewaarde te verhogen met de waarde die is ingesteld in 3-12 Catch up/ slow Down Value. Wanneer bit 12 = 0 wordt de referentiewaarde niet aangepast. Wanneer bit 12 = 1 wordt de referentie verhoogd. Als zowel vertragen als versnellen is geactiveerd (bit 11 en 12 = 1), heeft het vertragen de hoogste prioriteit, dat wil zeggen dat de snelheidsreferentiewaarde wordt verlaagd.

Bit 13/14, Setupselectie

Bit 13 en 14 worden gebruikt om een van de 4 parametersetups te selecteren aan de hand van Tabel 3.48.

De functie is alleen beschikbaar als [9] Multi setup is geselecteerd in 0-10 Actieve setup. De geselecteerde optie in 8-55 Setupselectie bepaalt hoe bit 13 en 14 zijn gekoppeld aan de corresponderende functie van de digitale ingangen. Het wijzigen van een setup tijdens bedrijf is alleen mogelijk als de setups zijn gekoppeld in 0-12 Setup gekoppeld aan.

Systeemintegratie

Design guide

Setup Bit 13 Bit 14

1 0 0 2 1 0 3 0 1 4 1 1

Tabel 3.48 Setupselectie

Bit 15, Geen functie/omkeren

Bit 15 = 0 leidt niet tot omkeren. Bit 15 = 1 leidt tot omkeren.

LET OP

Bij de standaardinstelling wordt omkeren ingesteld als

digitaal via 8-54 Omkeerselectie.

LET OP

Bit 15 leidt alleen tot omkeren wanneer Bus, Log. OR of Log. AND is geselecteerd.

3.8.12.5 Statuswoord overeenkomstig het PROFIdrive-proel (STW)

Het statuswoord wordt gebruikt om de master (bijvoorbeeld een pc) te informeren over de status van een slave.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Besturing niet gereed Besturing gereed 01 Omvormer niet gereed Omvormer gereed 02 Vrijloop Ingesch. 03 Geen fout Uitschakeling (trip) 04 Uit 2 Aan 2 05 Uit 3 Aan 3 06 Start mogelijk Start niet mogelijk 07 Geen waarschuwing Waarschuwing 08 09 Lokale bediening Busbesturing 10 Buiten frequentiebe-

11 Niet in bedrijf In bedrijf 12 Omvormer OK Gestopt, autostart 13 Spanning OK Spanning overschreden 14 Koppel OK Koppel overschreden 15 Timer OK Timer overschreden

Tabel 3.49 Statuswoordbits

Snelheid ≠ referentie

grenzing

Beschrijving van de statusbits Bit 00, Besturing niet gereed/gereed

Wanneer bit 00 = 0, is bit 00, 01 of 02 van het stuurwoord 0 (Uit 1, Uit 2 of Uit 3) – anders zal de frequentieomvormer uitschakelen (trip). Wanneer bit 00 = 1, is de besturing van de frequentieomvormer gereed, maar hoeft er geen netvoeding te zijn (in geval van een externe 24 V-voeding van het besturingssysteem).

Snelheid = referentie

Frequentiebegrenzing OK

Bit 01, Omvormer niet gereed/gereed

Vergelijkbaar met bit 00 maar met voeding via de voedingseenheid. De frequentieomvormer is gereed wanneer deze de noodzakelijke startsignalen ontvangt.

Bit 02, Vrijloop/inschakelen

Wanneer bit 02 = 0, is bit 00, 01 of 02 van het stuurwoord 0 (Uit 1, Uit 2, of Uit 3 of vrijloop) – anders zal de frequentieomvormer uitschakelen (trip). Wanneer bit 02 = 1, is bit 00, 01 of 02 van het stuurwoord 1 – de frequentieomvormer is niet uitgeschakeld.

Bit 03, Geen fout/uitschakeling

Wanneer bit 03 = 0, is er geen fout opgetreden in de frequentieomvormer. Wanneer bit 03 = 1, is de frequentieomvormer uitgeschakeld en is er een resetsignaal nodig voordat hij weer kan starten.

Bit 04, Aan 2/Uit 2

Bit 04 = 0 wanneer bit 01 van het stuurwoord 0 is. Bit 04 = 1 wanneer bit 01 van het stuurwoord 1 is.

Bit 05, Aan 3/Uit 3

Bit 05 = 0 wanneer bit 02 van het stuurwoord 0 is. Bit 05 = 1 wanneer bit 02 van het stuurwoord 1 is.

Bit 06, Start mogelijk/start niet mogelijk

Als [1] PROFIdrive is geselecteerd in 8-10

Stuurwoordproel,

is bit 06 1 na een bevestiging na uitschakeling, na activering van Uit 2 of Uit 3 en wordt na inschakeling van de netspanning Start niet mogelijk gereset, waarbij bit 00 van het stuurwoord wordt ingesteld op 0 en bit 01, 02 en 10 op 1.

Bit 07, Geen waarschuwing/waarschuwing

Bit 07 = 0 betekent dat er geen waarschuwingen zijn. Bit 07 = 1 betekent dat er een waarschuwing is gegenereerd.

Bit 08, Snelheid ≠ referentie/snelheid = referentie

Wanneer bit 08 = 0, wijkt het huidige motortoerental af van de ingestelde snelheidsreferentie. Dit kan bijvoorbeeld gebeuren wanneer de snelheid via een aanloop/uitloop wordt gewijzigd tijdens het starten/stoppen. Wanneer bit 08 = 1, komt het huidige motortoerental overeen met de ingestelde snelheidsreferentie.

Bit 09, Lokale besturing/busbesturing

Bit 09 = 0 geeft aan dat de frequentieomvormer is gestopt via de [Stop]-toets op het LCP of dat Gekoppeld Hand/Auto of Lokaal is geselecteerd in 3-13 Referentieplaats. Wanneer bit 09 = 1, kan de frequentieomvormer worden bestuurd via de seriële interface.

Bit 10, Buiten frequentiebegrenzing/frequentiebegrenzing OK

Wanneer bit 10 = 0, ligt de uitgangsfrequentie buiten de begrenzingen die zijn ingesteld in 4-52 Waarschuwing snelheid laag en 4-53 Waarschuwing snelheid hoog. Wanneer bit 10 = 1, bevindt de uitgangsfrequentie zich binnen de ingestelde begrenzingen.

3 3

Systeemintegratie

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 11, Niet in bedrijf/in bedrijf

Wanneer bit 11 = 0, draait de motor niet. Wanneer bit 11 = 1, ontvangt de frequentieomvormer een startsignaal of is de uitgangsfrequentie hoger dan 0 Hz.

Bit 12, Omvormer OK/gestopt, autostart

Wanneer bit 12 = 0, is er geen sprake van een tijdelijke

overbelasting van de omvormer. Wanneer bit 12 = 1, is de omvormer gestopt wegens overbelasting. De frequentieomvormer is echter niet uitgeschakeld (trip) en start weer als de overbelasting is opgeheven.

Bit 13, Spanning OK/spanning overschreden

Wanneer bit 13 = 0, worden de spanningsbegrenzingen

Bit 14, Koppel OK/koppel overschreden

Wanneer bit 14 = 0, is het motorkoppel lager dan de in

4-16 Koppelbegrenzing motormodus en 4-17 Koppelbegrenzing generatormodus ingestelde waarde. Wanneer bit 14 = 1, wordt de in 4-16 Koppelbegrenzing motormodus of 4-17 Koppelbegrenzing generatormodus

ingestelde koppelbegrenzing overschreden.

Bit 15, Timer OK/timer overschreden

Wanneer bit 15 = 0, hebben de timers voor de thermische motorbeveiliging en de thermische beveiliging van de frequentieomvormer de 100% niet overschreden. Wanneer bit 15 = 1, heeft een van de timers de 100% overschreden.

van de frequentieomvormer niet overschreden. Wanneer bit 13 = 1, is de DC-spanning in de tussenkring van de frequentieomvormer te laag of te hoog.

3.9 Checklist systeemontwerp

Tabel 3.50 bevat een checklist voor het integreren van een frequentieomvormer in een motorregelingssysteem. De lijst is bedoeld als geheugensteuntje voor de algemene categorieën en opties die nodig zijn voor het speciceren van de systeemvereisten.

Categorie Details Opmerkingen FC-model Vermogen

Volt Stroom

Fysiek

Afmetingen Gewicht

Omgevingscondities tijdens bedrijf

Temperatuur Hoogte Vochtigheid Luchtkwaliteit/stof Reductievereisten

Afmetingen behuizing Ingang Kabels

Type Lengte

Zekeringen

Type Maat Nominale waarde

Opties

Connectoren Contacten Filters

Uitgang Kabels

Type Lengte

☑

Danfoss FC 202 Design guide [nl]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual