Danfoss FC 202 Design guide [da]

Download

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Design Guide

VLT® AQUA Drive FC 202

0,25-90 kW

www.vlt.dk

Indholdsfortegnelse Design Guide

Indholdsfortegnelse

1 Introduktion

1.1 Formålet med Design Guiden

1.2 Opbygning

1.3 Yderligere ressourcer

1.4 Forkortelser, symboler og konventioner

1.5 Ordforklaring

1.6 Dokument- og softwareversion

1.7 Godkendelser og certiceringer

1.7.1 CE-mærke 11

1.7.1.1 Lavspændingsdirektivet 11

1.7.1.2 EMC-direktivet 11

1.7.1.3 Maskindirektivet 11

1.7.1.4 ErP-direktivet 12

1.7.2 C-tick overensstemmelse 12

1.7.3 UL-overensstemmelse 12

1.7.4 Marine-overensstemmelse 12

1.8 Sikkerhed

8 8 8 8

9 10 11 11

1.8.1 Generelle sikkerhedsprincipper 13

2 Produktoversigt

2.1 Introduktion

2.2 Beskrivelse af drift

2.3 Driftssekvens

2.3.1 Ensretterdelen 20

2.3.2 Mellemdelen 20

2.3.3 Vekselretterdel 20

2.3.4 Bremseoption 20

2.3.5 Belastningsfordeling 21

2.4 Styringsstrukturer

2.4.1 Styringsstruktur, åben sløjfe 21

2.4.2 Styringsstruktur for lukket sløjfe 22

2.4.3 Lokalbetjening (Hand On) og Fjernbetjening (Auto On) 22

2.4.4 Referencehåndtering 23

2.4.5 Feedbackhåndtering 25

2.5 Automatiserede driftsfunktioner

15 15 19 20

2.5.1 Kortslutningsbeskyttelse 26

2.5.2 Overspændingsbeskyttelse 26

2.5.3 Detektering af manglende motorfase 27

2.5.4 Detektering af ubalance i netfasen 27

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 1

Indholdsfortegnelse

VLT® AQUA Drive FC 202

2.5.5 Kobling på udgangen 27

2.5.6 Overbelastningsbeskyttelse 27

2.5.7 Automatisk derating 27

2.5.8 Automatisk energioptimering 28

2.5.9 Automatisk switchfrekvensmodulering 28

2.5.10 Automatisk derating for høj switchfrekvens 28

2.5.11 Automatisk derating for overtemperatur 28

2.5.12 Auto-rampning 28

2.5.13 Strømgrænsekredsløb 28

2.5.14 Eektudsving i ydeevne 28

2.5.15 Soft start af motoren 28

2.5.16 Resonansdæmpning 29

2.5.17 Temperaturkontrollerede ventilatorer 29

2.5.18 EMC-overensstemmelse 29

2.5.19 Måling af strøm på alle tre motorfaser 29

2.5.20 Galvanisk adskillelse af styreklemmer 29

2.6 Tilpassede applikationsfunktioner

2.6.1 Automatisk motortilpasning 29

2.6.2 Termisk motorbeskyttelse 29

2.6.3 Netudfald 30

2.6.4 Indbyggede PID-styreenheder 30

2.6.5 Automatisk genstart 30

2.6.6 Flying start 30

2.6.7 Fuldt moment ved reduceret hastighed 31

2.6.8 Frekvens-bypass 31

2.6.9 Motorforvarmer 31

2.6.10 Fire programmerbare opsætninger 31

2.6.11 Dynamisk bremsning 31

2.6.12 DC-bremsning 31

2.6.13 Sleep mode 31

2.6.14 Startbeting. 31

2.6.15 Smart Logic Control (SLC) 31

2.6.16 STO-funktion 33

2.7 Fejl-, advarsels- og alarmfunktioner

2.7.1 Drift ved overtemperatur 33

2.7.2 Høj og lav referenceadvarsel 33

2.7.3 Høj og lav feedbackadvarsel 34

2.7.4 Faseubalance eller fasetab 34

2.7.5 Høj frekvens advarsel 34

2.7.6 Lav frekvens advarsel 34

2 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Indholdsfortegnelse Design Guide

2.7.7 Advarsel, strøm høj 34

2.7.8 Advarsel, strøm lav 34

2.7.9 Uden belastning/advarsel, kilremsbrud 34

2.7.10 Tabt seriel grænseade 34

2.8 Brugergrænseader og programmering

2.8.1 LCP-betjeningspanel 35

2.8.2 Pc-software 35

2.8.2.1 MCT 10-opsætningssoftware 36

2.8.2.2 VLT® Harmonics Calculation Software MCT 31 36

2.8.2.3 Harmonics Calculation Software (HCS) 36

2.9 Vedligeholdelse

2.9.1 Opbevaring 36

3 Systemintegration

3.1 Omgivende driftsforhold

3.1.1 Luftfugtighed 37

3.1.2 Temperatur 37

3.1.3 Køling 38

3.1.4 Motorgenereret overspænding 39

3.1.5 Akustisk støj 39

3.1.6 Vibrationer og rystelser 39

3.1.7 Aggressive atmosfærer 39

37 37

3.1.8 Denitioner på IP-klassicering 41

3.1.9 Radiofrekvensforstyrrelse 41

3.1.10 Overensstemmelse for PELV og galvanisk adskillelse 42

3.1.11 Opbevaring 42

3.2 EMC, beskyttelse mod harmoniske strømme og overgang til jord

3.2.1 Generelle forhold vedrørende EMC-emissioner 43

3.2.2 EMC-testresultater 44

3.2.3 Emissionskrav 45

3.2.4 Immunitetskrav 45

3.2.5 Motorisolering 46

3.2.6 Motorlejestrøm 46

3.2.7 Harmoniske svingninger 47

3.2.8 Lækstrøm til jord 50

3.3 Netforsyningsintegrering

3.3.1 Netforsyningskongurationer og EMC-virkninger 51

3.3.2 Lavfrekvent netforstyrrelse 51

3.3.3 Analysering af netforstyrrelse 52

3.3.4 Løsninger til reduktion af netforstyrrelse 53

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 3

Indholdsfortegnelse

VLT® AQUA Drive FC 202

3.3.5 Radiofrekvensforstyrrelse 53

3.3.6 Klassicering af driftsstedet 53

3.3.7 Anvend med adskilt indgangskilde 53

3.3.8 Eektfaktorkorrektion 54

3.3.9 Forsinkelse på indgangsstrøm 54

3.3.10 Nettransienter 54

3.3.11 Drift med en standbygenerator 54

3.4 Motorintegrering

3.4.1 Overvejelser ved motorvalg 55

3.4.2 Sinusbølge- og dU/dt-ltre 55

3.4.3 Korrekt jording af motor 55

3.4.4 Motorkabler 55

3.4.5 Skærmning af motorkabel 56

3.4.6 Tilslutning af ere motorer 56

3.4.7 Adskillelse af styreledninger 58

3.4.8 Termisk motorbeskyttelse 58

3.4.9 Udgangskontaktor 58

3.4.10 Bremsefunktioner 58

3.4.11 Dynamisk bremsning 59

3.4.12 Bremsemodstandsberegning 59

3.4.13 Kabelføring for bremsemodstand 60

3.4.14 Bremsemodstand og bremse-IGBT 60

3.4.15 Energieektivitet 60

3.5 Yderligere indgange og udgange

3.5.1 Ledningsdiagram 62

3.5.2 Relætilslutninger 63

3.5.3 EMC-korrekt elektrisk tilslutning 64

3.6 Mekanisk planlægning

3.6.1 Mindsteafstand 65

3.6.2 Vægmontering 65

3.6.3 Adgang 66

3.7 Optioner og tilbehør

3.7.1 Kommunikationsoptioner 70

3.7.2 Indgang/udgang, feedback og sikkerhedsoptioner 70

3.7.3 Kaskadestyringsoptioner 70

3.7.4 Bremsemodstande 72

3.7.5 Sinusltre 72

3.7.6 dU/dt-ltre 72

3.7.7 Common mode-ltre 72

3.7.8 Harmoniske ltre 73

4 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Indholdsfortegnelse Design Guide

3.7.9 IP21/NEMA Type 1-kapslingssæt 73

3.7.10 Frembygningssæt til LCP 75

3.7.11 Monteringskonsol for kapslingstyper A5, B1, B2, C1 og C2 76

3.8 RS-485 seriel grænseade

3.8.1 Oversigt 76

3.8.2 Netværksforbindelse 77

3.8.3 RS-485-busterminering 78

3.8.4 EMC-retningslinjer 78

3.8.5 FC-protokoloversigt 78

3.8.6 Netværkskonguration 79

3.8.7 Rammestruktur for FC-protokolmeddelelser 79

3.8.8 FC-protokol, eksempler 82

3.8.9 Modbus RTU-protokol 83

3.8.10 Rammestruktur for Modbus RTU-meddelelse 84

3.8.11 Adgang til parametre 87

3.8.12 FC-apparatstyreprol 88

3.9 Afkrydsningsliste for systemdesign

4 Applikationseksempler

4.1 Oversigt over applikationsfunktioner

4.2 Valgte applikationsfunktioner

96 96 97

4.2.1 SmartStart 97

4.2.2 Kvikmenu Vand og pumper 97

4.2.3 29-1* Udrensningsfunktion 97

4.2.4 Pre/Post Lube 98

4.2.5 29-5* Flow Conrmation 99

4.3 Eksempler på applikationsopsætninger

4.3.1 Dykpumpeapplikation 102

4.3.2 Basic-kaskadestyreenhed 104

4.3.3 Pumpeindkobling med styrepumpealternering 104

4.3.4 Systemstatus og drift 105

4.3.5 Kabelføringsdiagram for kaskadestyreenhed 106

4.3.6 Kabelføringsdiagram for fast pumpe med variabel hastighed 107

4.3.7 Kabelføringsdiagram til styrepumpealternering 107

5 Særlige forhold

5.1 Manuel derating

5.2 Derating for lange motorkabler eller kabler med større tværsnit

5.3 Derating for omgivelsestemperatur

100

111 111 112 112

6 Typekode og valg

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 5

116

Indholdsfortegnelse

VLT® AQUA Drive FC 202

6.1 Bestilling

6.1.1 Typekode 116

6.1.2 Softwaresprog 118

6.2 Optioner, tilbehør og reservedele

6.2.1 Optioner og tilbehør 118

6.2.2 Reservedele 120

6.2.3 Tilbehørsposer 120

6.2.4 Valg af bremsemodstand 121

6.2.5 Anbefalede bremsemodstande 122

6.2.6 Alternative bremsemodstande, T2 og T4 130

6.2.7 Harmoniske ltre 131

6.2.8 Sinusltre 133

6.2.9 dU/dt-ltre 135

6.2.10 Common mode-ltre 136

7 Specikationer

7.1 Elektriske data

7.1.1 Netforsyning 1 x 200-240 V AC 137

116

118

137 137

7.1.2 Netforsyning 3 x 200-240 V AC 138

7.1.3 Netforsyning 1 x 380-480 V AC 141

7.1.4 Netforsyning 3 x 380-480 V AC 142

7.1.5 Netforsyning 3 x 525-600 V AC 146

7.1.6 Netforsyning 3 x 525-690 V AC 150

7.2 Netforsyning

7.3 Motorudgang og motordata

7.4 Omgivelsesforhold

7.5 Kabelspecikationer

7.6 Styringsind-/udgange og styringsdata

7.7 Sikringer og afbrydere

7.8 Nominel eekt, vægt og mål

7.9 dU/dt-test

7.10 Klassicering af akustisk støj

7.11 Valgte optioner

7.11.1 VLT® Universal I/O Module MCB 101 171

7.11.2 VLT® Relækort MCB 105 171

153 153 154 154 155 158 167 168 170 171

7.11.3 VLT® PTC-termistorkort MCB 112 173

7.11.4 VLT® Udvidet relækort MCB 113 175

7.11.5 VLT® Sensor Input Option MCB 114 176

7.11.6 VLT® Udvidet kaskadestyreenhed MCO 101 177

7.11.7 VLT® Avanceret kaskadestyreenhed MCO 102 178

6 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Indholdsfortegnelse Design Guide

8 Appendiks - Udvalgte tegninger

8.1 Tegninger over nettilslutning (3-faser)

8.2 Tegninger over motortilslutning

8.3 Tegninger over relæklemmer

8.4 Kabelindgangshuller

Indeks

181 181 184 186 187

191

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 7

Introduktion

VLT® AQUA Drive FC 202

1 Introduktion

1.1 Formålet med Design Guiden

Denne Design Guide omhandler Danfoss VLT® AQUA Drive frekvensomformere og er beregnet til:

Projekt- og systemingeniører

•

Design- og systemrådgivere

•

Applikations- og produktspecialister

•

Design Guiden indeholder tekniske oplysninger om frekvensomformerens egenskaber i forbindelse med integrering i motorstyringen og overvågningssystemer.

Formålet med Design Guiden er at beskrive overvejelser vedrørende design og planlægning af data for at kunne integrere frekvensomformeren i et system. Design Guiden afdækker valg af frekvensomformere og optioner i forskellige applikationer og installationer.

En gennemgang af de detaljerede produktoplysninger i designfasen muliggør udviklingen af et godt gennemtænkt system med optimal funktionalitet og virkningsgrad.

VLT® er et registreret varemærke.

1.2

Opbygning

Kapitel 1 Introduktion: Det overordnede formål med Design Guiden og overensstemmelse med internationale direktiver.

Kapitel 8 Appendiks - Udvalgte tegninger

af grak, der viser netforsyning og motortilslutninger, relæklemmer, og kabelindgange.

: En sammenfatning

1.3 Yderligere ressourcer

Tilgængelige ressourcer, der kan give en forståelse af avanceret frekvensomformerdrift, programmering og overensstemmelse med direktiver:

VLT® AQUA Drive FC 202 Betjeningsvejledningen

•

(der i denne manual vil blive nævnt som Betjeningsvejledning) indeholder detaljerede oplysninger om installation og opstart af frekvensomformeren.

VLT® AQUA Drive FC 202 Design Guide indeholder

•

oplysninger, der er nødvendige for design og planlægning, når frekvensomformeren skal integreres i et system.

VLT® AQUA Drive FC 202 Programming Guide (der i

•

denne manual vil blive nævnt som Programming Guide) indeholder detaljerede oplysninger om,

hvordan der arbejdes med parametre, samt mange applikationseksempler.

VLT® Safe Torque O -betjeningsvejledningen

•

beskriver, hvordan man bruger Danfoss frekvensomformere i funktionelle sikkerhedsapplikationer. Denne manual leveres med frekvensomformeren, når STO-optionen er til stede.

Kapitel 2 Produktoversigt: Frekvensomformerens interne struktur og funktionalitet og dens driftsmæssige funktioner.

Kapitel 3 Systemintegration: Hensyn til omgivelserne; EMC, harmoniske strømme, og jordlækstrøm; netforsyning; motorer og motortilslutninger; andre forbindelser; mekanisk planlægning; beskrivelser af optioner og tilgængeligt tilbehør.

Kapitel 4 Applikationseksempler: Eksempler på produktapplikationer og retningslinjer til anvendelse.

Kapitel 5 Særlige forhold: Detaljerede oplysninger om usædvanlige funktionsmiljøer.

Kapitel 6 Typekode og valg: Procedurer for bestilling af udstyr og optioner, således at den planlagte brug af systemet imødekommes.

Kapitel 7

i tabeller og grakformat.

Specikationer: En sammenfatning af tekniske data

VLT® Brake Resistor Design Guide forklarer valg af

•

optimal bremsemodstand.

Yderligere publikationer og manualer kan downloades fra

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

BEMÆRK!

Det er muligt at købe ekstraudstyr, hvilket kan resultere i ændrede procedurer i forhold til det, der er beskrevet i disse publikationer. Sørg for at læse instruktionerne, der følger med ekstraudstyret, vedrørende specikke krav.

Kontakt en Danfoss-leverandør, eller besøg www.danfoss.com for yderligere oplysninger.

8 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Introduktion

Design Guide

1.4 Forkortelser, symboler og konventioner

60° AVM 60°° asynkron vektormodulering A Ampere/AMP AC Vekselstrøm AD Luftaadning AEO Automatisk energioptimering AI Analog indgang AMA Automatisk motortilpasning AWG American Wire Gauge °C

Grader celsius CD Konstant aadning CM Common mode CT Konstant moment DC Jævnstrøm DI Digital indgang DM Dierential mode D-TYPE Frekvensomformerafhængigt EMC Elektromagnetisk kompatibilitet EMF Elektromotorisk kraft ETR Elektronisk termorelæ f

JOG

Motorfrekvensen, når jog-funktionen er

aktiveret. f f

MAX

Motorfrekvens

Den maksimale udgangsfrekvens, som

frekvensomformeren kan påføre på udgangen. f

MIN

Den minimale motorfrekvens fra frekvensom-

formeren f

M,N

Nominel motorfrekvens FC Frekvensomformer g Gram Hiperface

Hiperface® er et registreret varemærke

tilhørende Stegmann hk Hestekræfter HTL HTL-encoder (10-30 V) pulser - højspænding

transistor logic Hz Hertz I

INV

LIM

M,N

VLT,MAKS

VLT,N

Nominel udgangsstrøm for vekselretter

Strømgrænse

Nominel motorstrøm

Maksimal udgangsstrøm

Nominel udgangsstrøm leveret af frekvensom-

formeren kHz Kilohertz LCP LCP-betjeningspanel lsb Mindst betydende bit m Meter mA Milliampere MCM Mille circular mil MCT Motion control tool mH Induktans i milli Henry min Minut ms Millisekund msb Mest betydende bit

VLT

Frekvensomformerens virkningsgrad deneret som forholdet mellem den afgivne og den

modtagne eekt. nF Kapacitans i nano Farad NLCP Numerisk LCP-betjeningspanel Nm Newton meter n

Online-/oineparametre

br, forts.

Synkron motorhastighed

Ændringer af onlineparametre aktiveres

umiddelbart efter, at dataværdien er ændret.

Bremsemodstandens nominelle eekt

(gennemsnitlig eekt ved kontinuerlig

bremsning). PCB Printplade PCD Procesdata PELV Beskyttende ekstra lav spænding P

Frekvensomformerens nominelle

udgangsstrøm angivet som høj overbelastning

(HO). P

M,N

Nominel motoreekt PM-motor Permanent magnetmotor Proces PID PID-regulatoren opretholder den ønskede

hastighed, tryk, temperatur, osv. R

br,nom

Den nominelle modstandsværdi, som sikrer

bremseeekt på motorakslen på 150/160 % i 1

minut RCD Fejlstrømsafbryder Regen Regenerative klemmer R

min

Minimum tilladelig bremsemodstandsværdi pr.

frekvensomformer RMS Eektiv værdi (RMS - root mean square) O/MIN Omdrejninger pr. minut R

rec

Bremsemodstandens anbefalede

modstandsværdi af Danfoss-bremsemodstande sek Sekund SFAVM Stator ux-orienteret asynkron vektormodu-

lering STW Statusord SMPS Switch mode-strømforsyning THD Total harmonisk forvrængning T

LIM

Momentgrænse TTL TTL-encoder (5 V) pulser - transistor transistor

logic U

M,N

Nominel motorspænding V Volt VT Variabelt moment VVC+

Voltage vector control

Tabel 1.1 Forkortelser

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 9

Introduktion

VLT® AQUA Drive FC 202

Konventioner

Nummererede lister angiver procedurer. Lister med punkttegn angiver andre oplysninger og beskrivelser af illustrationer. Tekst i kursiv angiver:

Krydsreferencer

•

Link

•

Fodnote

•

Parameternavn, parametergruppenavn, paramete-

•

roption

Alle mål er i mm (tommer). * angiver en fabriksindstilling for en parameter.

Følgende symboler anvendes i dette dokument:

ADVARSEL

Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre dødsfald eller alvorlig personskade.

FORSIGTIG

Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre mindre eller moderat personskade. Kan også bruges til at advare mod usikre fremgangsmåder.

BEMÆRK!

Angiver vigtige oplysninger, herunder situationer som kan resultere i skade på udstyr eller ejendom.

1.5 Ordforklaring

Bremsemodstand

Bremsemodstanden er et modul, som kan absorbere den bremseeekt, der genereres ved regenerativ bremsning. Denne regenerative bremseeekt øger mellemkredsspændingen, og en bremsechopper sørger for at afsætte eekten i bremsemodstanden.

Friløb

Motorakslen er i friløb. Intet moment på motoren.

CT-karakteristik

Konstant momentkarakteristik anvendt til alle applikationer, f.eks. transportbånd, fortrængningspumper og kraner.

Initialisering

Ved initialisering (parameter 14-22 Driftstilstand) vender frekvensomformeren tilbage til fabriksindstillingen.

Periodisk driftscyklus

Periodisk drift betyder en sekvens af driftscyklusser. Hver cyklus består af en periode med og en periode uden belastning. Driften kan være enten periodisk drift eller ikke-periodisk drift.

Eektfaktor

Den reelle eektfaktor (lambda) tager alle harmoniske strømme i betragtning og er altid lavere end eektfaktoren (cosphi), som kun tager den første harmoniske strøm på spænding og strøm i betragtning.

P kW

cosϕ = 

P kVA

Cosphi er også kendt som eektforskydningsfaktor.

Både lambda og cosphi er angivet for Danfoss VLT®frekvensomformere i kapitel 7.2 Netforsyning.

Eektfaktoren angiver, i hvilken grad frekvensomformeren belaster netforsyningen. En lavere eektfaktor betyder højere I kW-ydelse.

Derudover indikerer en høj eektfaktor, at de harmoniske strømme er lave. Alle Danfoss-frekvensomformere er forsynet med indbyggede DC-spoler i DC-linket for at opnå en høj eekt- faktor og reducere THD på hovedforsyningen.

Opsætning

Parameterindstillinger kan gemmes i 4 opsætninger. Det er muligt at skifte mellem de 4 parameteropsætninger og redigere i en opsætning, mens en anden er aktiv.

Slipkompensering

Frekvensomformeren kompenserer for motorslippet ved at give frekvensen et tilskud, der følger den målte motorbelastning, således at motorhastigheden holdes næsten konstant.

Smart Logic Control (SLC)

SLC er en række brugerdenerede handlinger, som afvikles, når de tilknyttede brugerdenerede hændelser evalueres som sande af SLC. (Parametergruppe 13-** Intelligent logik).

FC-standardbus

Omfatter RS-485-bus med FC-protokol eller MC-protokol. Se parameter 8-30 Protokol.

Termistor

Temperaturafhængig modstand, der placeres, hvor temperaturen ønskes overvåget (frekvensomformer eller motor).

Trip

Tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, f.eks. hvis frekvensomformeren udsættes for en overtemperatur, eller når den beskytter motoren, processen eller mekanismen. Genstart forhindres, indtil årsagen til fejlen er forsvundet, og triptilstanden annulleres. Annullér trip-tilstanden ved at:

aktivere nulstilling eller

•

programmere frekvensomformeren til at nulstille

•

automatisk

Trip må ikke benyttes til personbeskyttelse.

Triplåst

En tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, hvor en frekvensomformer beskytter sig selv og kræver fysisk indgriben, for eksempel hvis frekvensomformeren udsættes for

UλxIλxcosϕ

 = 

UλxIλ

for den samme

RMS

10 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Introduktion

kortslutning på udgangen. En triplås kan kun annulleres ved at afbryde netforsyningen, erne årsagen til fejlen og tilslutte frekvensomformeren igen. Genstart forhindres, indtil trip-tilstanden annulleres ved at aktivere nulstilling. I nogle tilfælde kan nulstillingen udføres automatisk via programmering. Trip må ikke benyttes til personbeskyttelse.

VT-karakteristik

Variabel momentkarakteristik, som anvendes til pumper og ventilatorer.

Design Guide

1.6 Dokument- og softwareversion

Denne manual bliver regelmæssigt gennemgået og opdateret. Alle forslag til forbedringer er velkomne.

EU-direktiv Version

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

Tabel 1.3 EU-direktiver gældende til frekvensomformere

1) Overholdelse af maskindirektivet er kun påkrævet for frekvensomformere med en integreret sikkerhedsfunktion.

Overensstemmelseserklæringer kan fås ved anmodning.

1.7.1.1

Lavspændingsdirektivet

2006/42/EC

Tabel 1.2 viser dokumentversionen og den tilsvarende softwareversion.

Udgave Bemærkninger Softwareversion

MG20N6xx Erstatter MG20N5xx 2.20 og senere

Tabel 1.2 Dokument- og softwareversion

1.7

Godkendelser og certiceringer

Frekvensomformere er konstrueret i overensstemmelse med de direktiver, der er beskrevet i dette afsnit.

Yderligere oplysninger om godkendelser og certikater kan downloades fra http://www.danfoss.com/BusinessAreas/ DrivesSolutions/Documentations/.

CE-mærke

1.7.1

Illustration 1.1 CE

CE-mærket (Communauté européenne) indikerer, at producenten af produktet overholder alle gældende EUdirektiver. De EU-direktiver, der gælder for design og fremstilling af af frekvensomformere, er anført i Tabel 1.3.

Lavspændingsdirektivet nder anvendelse for alt elektrisk udstyr, der anvendes i spændingsområderne 50-1.000 V AC og 75-1.600 V DC.

Formålet med direktivet er at sikre personbeskyttelse og undgå beskadigelse af ejendom ved drift af elektrisk udstyr, der er installeret, og som vedligeholdes korrekt i den tilsigtede applikation.

1.7.1.2

Formålet med EMC-direktivet (elektromagnetisk kompatibilitet) er at reducere elektromagnetisk forstyrrelse og højne immunitet af elektrisk udstyr og installationer. Det grundlæggende beskyttelseskrav beskrevet i EMC-direktivet 2004/108/EC angiver, at apparater, som genererer elektromagnetisk forstyrrelse (EMI), eller hvis drift kan påvirkes af EMI, skal være beregnet til at begrænse frembringelsen af elektromagnetisk forstyrrelse og skal have en passende grad af immunitet til EMI, når disse er korrekt installeret og vedligeholdes og anvendes som beregnet.

Apparater med elektrisk udstyr, der anvendes i enkeltstående løsninger, eller som en del af et system, skal være udstyret med CE-mærket. Systemer kræver ikke CE-mærket, men de skal overholde de grundlæggende beskyttelseskrav beskrevet i EMC-direktivet.

1.7.1.3

EMC-direktivet

Maskindirektivet

Formålet med maskindirektivet er at sikre personbe-

BEMÆRK!

CE-mærket regulerer ikke produktets kvalitet. De tekniske specikationer kan ikke udledes af CE-mærket.

BEMÆRK!

Frekvensomformere med integreret sikkerhedsfunktion skal overholde maskindirektivet.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 11

skyttelse og undgå beskadigelse af ejendom for mekanisk udstyr anvendt i den tilsigtede applikation. Maskindirektivet gælder for en maskine, der består af en samling af forbundne komponenter eller apparater, hvoraf mindst én kan udføre mekanisk bevægelse.

Frekvensomformere med integreret sikkerhedsfunktion skal overholde maskindirektivet. Frekvensomformere uden sikkerhedsfunktion hører ikke ind under maskindirektivet. Hvis en frekvensomformer er integreret i et system med

1 2

130BD832.10

Introduktion

VLT® AQUA Drive FC 202

maskiner, stiller Danfoss oplysninger om sikkerhedsaspekter angående frekvensomformeren til rådighed.

Når frekvensomformere anvendes i maskiner med mindst én bevægelig del, skal maskinproducenten kunne fremvise en erklæring, der angiver, at alle relevante love og sikkerhedsforanstaltninger overholdes.

1.7.1.4 ErP-direktivet

ErP-direktivet er det Europæiske Ecodesign-direktiv for energi-relaterede produkter. Direktivet beskriver ecodesignkravene til energi-relaterede produkter, herunder frekvensomformere. Formålet med direktivet er at øge energieektivitet og niveauet for beskyttelse af miljøet, idet sikkerheden omkring energiforsyningen øges. Miljømæssig påvirkning af energi-relaterede produkter omfatter energiforbrug gennem hele produktets livscyklus.

C-tick overensstemmelse

1.7.2

Illustration 1.2 C-Tick

1.7.4

Marine-overensstemmelse

Apparater med indtrængningsbeskyttelsesklassicering IP55 (NEMA 12) eller højere forhindrer gnistdannelse og er klassiceret som elektriske apparater med begrænset eksplosionsrisiko i henhold til European Agreement concerning International Carriage of Dangerous Goods by Inland Waterways (ADN).

Gå til www.danfoss.com for yderligere oplysninger om marine-godkendelser.

For apparater med IP20/Chassis, IP21/NEMA 1, eller IP54 forhindres risiko for gnistdannelse på følgende måde:

Der må ikke monteres en netafbryder

•

Kontrollér, at parameter 14-50 RFI-lter er indstillet

•

til [1] Aktiv. Fjern alle relæstik med mærket RELAY. Se

•

Illustration 1.4. Kontrollér, hvilke relæoptioner er installeret, hvis

•

der er installeret nogen. Den eneste tilladte relæoption er VLT® Udvidet relækort MCB 113.

indtrængningsbeskyttelsesklassicering

C-tick-mærket angiver overensstemmelse med gældende tekniske standarder for elektromagnetisk kompatibilitet (EMC). C-tick-overensstemmelse er påkrævet, når elektriske og elektroniske apparater skal etableres på markedet i Australien og New Zealand.

C-tick-mærkets regulatoriske retningslinjer omhandler kabelbåret og udstrålet emission. Anvend de emissionsgrænser, der er angivet i EN/IEC 61800-3, for frekvensomformere.

En overensstemmelseserklæring kan gøres tilgængelig ved anmodning.

UL-overensstemmelse

1.7.3

Registreret til UL

Illustration 1.3 UL

BEMÆRK!

525–690 V-frekvensomformere er ikke UL-certicerede.

Frekvensomformeren overholder fastholdelseskravene for termisk hukommelse i UL508C. Yderligere oplysninger ndes i kapitel 2.6.2 Termisk motorbeskyttelse.

1, 2

Illustration 1.4 Placering af relæstik

Producentens deklaration kan fås ved forespørgsel.

Relæstik

12 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Introduktion

Design Guide

1.8 Sikkerhed

1.8.1 Generelle sikkerhedsprincipper

Frekvensomformere indeholder komponenter med høj spænding og kan potentielt forårsage dødsfald, hvis de håndteres ukorrekt. Kun uddannet personale må montere og betjene udstyret. Reparationsarbejde må ikke påbegyndes, før strømmen til frekvensomformeren er ernet, og det angivne tidsrum for aedning af ophobet elektrisk energi er gået.

Nøje overholdelse af sikkerhedsforanstaltninger og anmærkninger er obligatorisk for sikker drift af frekvensomformeren.

Uddannet personale

1.8.2

Korrekt og pålidelig transport, lagring, montering, drift og vedligeholdelse er påkrævet for problemfri og sikker drift af frekvensomformeren. Det er kun tilladt for uddannet personale at montere eller betjene dette udstyr.

Kvaliceret personale deneres som uddannet personale, som er autoriseret til at montere, idriftsætte og vedligeholde udstyr, systemer og kredsløb i overensstemmelse med relevante love og bestemmelser. Derudover skal personalet være bekendt med de instruktioner og sikkerhedsforanstaltninger, der er beskrevet i denne betjeningsvejledning.

ADVARSEL

HØJSPÆNDING

Frekvensomformere indeholder højspænding, når de er tilsluttet netspændingen, DC-strømforsyning eller belastningsfordeling. Hvis montering, start og vedligeholdelse udføres af personale, der ikke er uddannet til det, kan det resultere i død eller alvorlig personskade.

Montering, opstart og vedligeholdelse må kun

•

udføres af uddannet personale.

ADVARSEL

UTILSIGTET START

Når frekvensomformeren er tilsluttet netspændingen, DCstrømforsyningen, eller belastningsfordeling, kan motoren starte pludseligt. Utilsigtet start under programmering, service- eller reparationsarbejde kan resultere i død, alvorlig personskade eller beskadigelse af udstyr eller ejendom. Motoren kan startes med en ekstern kontakt, en seriel buskommando, et indgangsreferencesignal fra LCP'et, eller efter en slettet fejltilstand. For at undgå utilsigtet motorstart:

Afbryd frekvensomformeren fra netforsyningen.

•

Tryk på [O/Reset] på LCP'et, før program-

•

mering af parametre. Frekvensomformeren, motoren og det drevne

•

udstyr skal være fuldstændigt tilsluttet og samlet, når frekvensomformeren er tilsluttet netspændingen, DC-strømforsyningen eller belastningsfordeling.

ADVARSEL

AFLADNINGSTID

Frekvensomformeren indeholder DC-link-kondensatorer, der kan forblive opladede, selv når frekvensomformeren ikke er forsynet med strøm. Det kan resultere i død eller alvorlig personskade, hvis der ikke ventes det angivne tidsrum, efter at strømmen er slået fra, før der udføres service- eller reparationsarbejde.

Stop motoren.

•

Frakobl netspændingen og de eksterne DC-link-

•

strømforsyninger, herunder reservebatterier (backup), UPS og DC-link-tilslutninger til andre frekvensomformere.

Afbryd eller lås PM-motor.

•

Vent, indtil kondensatorerne er helt aadede,

•

før der foretages service- eller reparationsarbejde. Ventetiden er angivet i Tabel 1.4.

Spænding [V]

4 7 15

200-240 0,25-3,7 kW - 5,5-45 kW 380-480 0,37-7,5 kW - 11-90 kW 525-600 0,75-7,5 kW - 11-90 kW 525-690 - 1,1-7,5 kW 11-90 kW Der kan være højspænding til stede, selv når LED-advarselslamperne er slukkede.

Tabel 1.4 Aadningstid

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 13

Min. ventetid

(minutter)

Introduktion

VLT® AQUA Drive FC 202

ADVARSEL

FARLIG LÆKSTRØM

Lækstrømmene overstiger 3,5 mA. Hvis frekvensomformeren ikke jordes korrekt, kan det resultere i død eller alvorlig personskade.

Sørg for, at udstyret jordes korrekt af en

•

autoriseret elektriker.

ADVARSEL

FARER VED UDSTYRET

Kontakt med roterende aksler og elektrisk udstyr kan resultere i død eller alvorlig personskade.

Montering, start og vedligeholdelse må kun

•

udføres af uddannet og kvaliceret personale. Elektrisk arbejde skal overholde nationale og

•

lokale sikkerhedsforskrifter. Følg procedurerne i dette dokument.

•

ADVARSEL

UTILSIGTET MOTOROMDREJNING VINDMØLLEEFFEKT

Utilsigtet rotation i permanente magnetmotorer medfører spænding og kan oplade apparatet, hvilket kan resultere i død, alvorlig personskade eller skade på udstyret.

Sørg for, at permanente magnetmotorer

•

blokeres for at forhindre utilsigtet rotation.

FORSIGTIG

FARE PGA. INTERN FEJL

En intern fejl i frekvensomformeren kan resultere i alvorlig personskade, når frekvensomformeren ikke er lukket korrekt.

Sørg for, at alle dæksler er på plads og fastgjort

•

sikkert, inden apparatet forsynes med strøm.

14 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

130BD889.10

0 100 200 300 400

(mwg)

1350rpm

1650rpm

(kW)

200100 300

(

m3 /h

)

(

m3 /h

)

400

1350rpm

1650rpm

shaft

Produktoversigt Design Guide

2 Produktoversigt

2.1 Introduktion

2.1.2

Energibesparelser

Dette kapitel indeholder en oversigt over frekvensomformerens primære samlinger og kredsløb. Det beskriver de interne elektriske funktioner og signalbehandlingsfunktioner. En beskrivelse af den interne styringsstruktur er også inkluderet.

Automatiserede og valgfri frekvensomformerfunktioner, der er tilgængelige for konstruktion af robuste driftssystemer med avanceret ydeevnerapportering hvad angår styring og status, er også beskrevet.

Produkt beregnet til applikationer

2.1.1 inden for vand- og spildevandsområdet.

AQUA Drive FC 202 er konstrueret til applikationer

VLT inden for vand- og spildevandsområdet. Den integrerede SmartStart-guide og kvikmenuen Vand og pumper hjælper brugeren igennem idriftsættelsesprocessen. Udvalget af standardfunktioner og valgfrie funktioner er bl.a. følgende:

Kaskadestyring

•

Detektering af tør kørsel

•

Slut på kurve-detektering

•

Motoralternering

•

Udrensning

•

Indledende og afsluttende rampe

•

Stoprampe

•

STO

•

Registrering af lavt

•

Pre lube

•

Flow-bekræftelse

•

Rørfyldningstilstand

•

Sleep mode

•

Realtidsur

•

Adgangskodebeskyttelse

•

Overbelastningsbeskyttelse

•

Smart Logic Control

•

Minimum speed monitor

•

Gratis programmérbare tekster til oplysninger,

•

advarsler og andre varslinger

ow

Sammenlignet med alternative styresystemer og teknologier er en frekvensomformer det mest energioptimale styresystem til styring af ventilator- og pumpeanlæg.

Ved at anvende en frekvensomformer til styring af ow vil en reduktion på 20 % af pumpehastigheden medføre energibesparelser på ca. 50 % i typiske applikationer. Illustration 2.1 viser et eksempel på en opnåelig energireduktion.

1 Energibesparelse

Illustration 2.1 Eksempel: Energibesparelse

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 15

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.1.3 Eksempel på energibesparelser

Som vist i Illustration 2.2 styres gennemstrømningen ved at ændre pumpehastigheden, målt i O/MIN. Ved at reducere hastigheden med kun 20 % fra den nominelle hastighed reduceres gennemstrømningen tilsvarende 20 %. Det skyldes, at gennemstrømningen er direkte proportional med hastigheden. Elektricitetsforbruget reduceres imidlertid med næsten 50 %. Hvis anlægget kun skal kunne levere en gennemstrømning på 100 % meget få dage om året, og resten af året i gennemsnit ligger under 80 % af den nominelle gennemstrømning, er energibesparelserne på mere end 50 %.

Illustration 2.2 beskriver afhængigheden af gennemstrømning, tryk og strømforbrug for pumpehastighed i O/MIN for centrifugalpumper.

2.1.4

Ventilstyring vs. hastighedsstyring af centrifugalpumper

Ventilstyring

Da behovet for proceskrav i vandsystemer varierer, skal gennemstrømningen justeres tilsvarende. Hyppigt anvendte metoder til gennemstrømningstilpasning er nedregulering eller recirkulering med anvendelse af ventiler.

En recirkuleringsventil, som er åbnet for meget, kan forårsage, at pumpen kører til slutningen af pumpekurven med en høj gennemstrømningshastighed ved en lav pumpeløftehøjde. Disse forhold forårsager ikke kun et energispild på grund af høj pumpehastighed, men kan også medføre hulrumsdannelse med efterfølgende skader på pumpen.

Nedregulering af gennemstrømningen med en ventil tilføjer et trykfald henover ventilen (HP-HS). Dette kan sammenlignes med en bremse, der accelereres og trækkes samtidig i et forsøg på at reducere bilens hastighed. Illustration 2.3 viser, at nedregulering får systemkurven til at vende fra punkt (2) på pumpekurven til et punkt med betydelig mindre virkningsgrad (1).

Illustration 2.2 Anitetslove for centrifugalpumper

Gennemstrømning :

Tryk: 

Effekt: 

 = 

En lige virkningsgrad i hastighedsområdet antages.

Q = gennemstrømning Q1 = gennemstrømning 1 P1 = eekt 1 Q2 = reduceret gennemstrømning H = tryk n = hastighedsregulering H1 = tryk 1 n1 = hastighed 1 H2 = reduceret tryk n2 = reduceret hastighed

Tabel 2.1 Anitetslove

16 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

P = eekt

P2 = reduceret eekt

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

Produktoversigt

Design Guide

1 Driftspunkt vha. en drøvleventil 2 Naturligt driftspunkt 3 Driftspunkt med hastighedsstyring

Illustration 2.3 Reducering af gennemstrømning med ventilstyring (nedregulering)

Hastighedsstyring

Samme gennemstrømning kan justeres ved at reducere hastigheden for pumpen som vist i Illustration 2.4. Reducering af hastigheden ytter pumpekurven ned. Driftspunktet er det nye skæringspunkt for pumpekurven og systemkurven (3). Energibesparelserne kan beregnes ved at anvende anitetslovene som beskrevet i kapitel 2.1.3 Eksempel på energibesparelser.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 17

Driftspunkt vha. en drøvleventil 2 Naturligt driftspunkt 3 Driftspunkt med hastighedsstyring

Illustration 2.4 Reducering af gennemstrømning ved hastighedsstyring

Illustration 2.5 Sammenlignelige styringskurver for gennemstrømning

Eksempel med en varierende

2.1.5 gennemstrømning over 1 år

Dette eksempel er beregnet ud fra pumpekarakteristikker hentet fra et pumpedatablad som vist i Illustration 2.7.

Det opnåede resultat viser energibesparelser på mere end 50 % ved en given distribution af gennemstrømning i løbet af et år, se Illustration 2.6. Tilbagebetalingsperioden afhænger af prisen på elektricitet samt frekvensomformerens pris. I dette eksempel er tilbagebetalingen mindre end et år sammenlignet med ventiler og konstant hastighed.

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

t [h] Q [m3/h]

Illustration 2.6 Gennemstrømningsfordeling over et år (varighed vs. gennemstrømningshastighed)

Varighed af gennemstrømning. Se også Tabel 2.2. Gennemstrømningshastighed

Genne

mstrø

mning

shasti

ghed

[m3/h]

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 Resultat

1) Læsning af eekt ved punkt A1

2) Læsning af eekt ved punkt B1

3) Læsning af eekt ved punkt C1

2.1.6

Fordeling Ventilregulering Frekvens

% Varighed Eekt For-

brug

[h] [kW] [kWh] [kW] [kWh]

42,5

23,0

1008760 – 275,064 – 26,801

18,615

40,296

Eekt For-

42,5

3,5

Forbedret styring

omformer

styring

brug

18,615

6,132

Illustration 2.7 Energiforbrug ved forskellige hastigheder

Forbedret styring opnås ved anvendelse af en frekvensomformer til styring af gennemstrømningen eller trykket i et system. En frekvensomformer kan ændre ventilatorens eller pumpens hastighed og derved opnå variabel styring af gennemstrømning og tryk. En frekvensomformer kan desuden hurtigt variere ventilatorens eller pumpens hastighed, så den tilpasses de nye gennemstrømnings- eller trykbetingelser i systemet. Simpel styring af processen (gennemstrømning, niveau eller tryk) opnås ved brug af den indbyggede PI-styring.

Stjerne-/trekantstarter eller softstarter

2.1.7

Når store motorer skal startes, er det i mange lande nødvendigt at anvende udstyr, der begrænser startstrømmen. I mere traditionelle systemer anvendes der ofte en stjerne-/trekantstarter eller softstarter. Denne form for motorstartere kan undværes, når man bruger en frekvensomformer.

Som illustreret i Illustration 2.8 forbruger en frekvensomformer ikke mere end den nominelle strøm.

18 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Produktoversigt

Design Guide

VLT® AQUA Drive FC 202 2 Stjerne-/trekantstarter 3 Softstartere 4 Start direkte på netforsyning

Illustration 2.8 Startstrøm

2.2

Beskrivelse af drift

Frekvensomformeren leverer en reguleret mængde ACstrøm fra netforsyningen til motoren for at styre hastigheden. Frekvensomformeren leverer variabel frekvens og spænding til motoren.

Frekvensomformeren er opdelt i re primære moduler:

Ensretter

•

DC-busmellemkreds

•

Vekselretter

•

Styring og regulering

•

Illustration 2.9er et blokdiagram over frekvensomformerens indvendige komponenter. Se Tabel 2.3 for oplysninger om deres funktioner.

Områd

1 Netforsyning

2 Ensretter

3 DC-bus

4 DC-reaktorer

6 Vekselretter

8 Styrekredsløb

Tabel 2.3 Forklaring til Illustration 2.9

Titel Funktioner

Trefaset netspænding til frekvens-

•

omformeren.

Ensretterbroen omdanner AC-

•

netspændingen til DC-strøm, hvilket forsyner vekselretteren med strøm.

DC-busmellemkredsen håndterer

•

DC-strømmen.

Filtrerer DC-mellemkredsspæn-

•

dingen.

Beskytter mod forbigående netfor-

•

syning

Reducerer RMS-strømmen.

•

Hæver eektfaktoren, der går

•

tilbage til ledningen.

Reducerer harmoniske strømme i

•

AC-indgangsstrømmen.

Lagrer DC-strømmen.

Kondensatorgruppe

Udgang til motor

•

Giver gennemkøringsbeskyttelse

•

mod korte eekttab.

Omdanner DC-strømmen til en

•

kontrolleret PWM AC-bølgeform for at opnå en kontrolleret, regulerbar udgang til motoren.

Reguleret trefaset udgangsstrøm

•

til motoren.

Netforsyning, intern behandling,

•

udgang og motorstrøm overvåges med henblik på eektiv drift og styring.

Brugergrænseaden og eksterne

•

kommandoer overvåges og udføres.

Statusudgang og styring kan

•

leveres.

1. Frekvensomformeren ensretter AC-spændingen fra netforsyningen til DC-spænding.

2. DC-spændingen omformes til AC-strøm med variabel amplitude og frekvens.

Frekvensomformeren forsyner motoren med variabel spænding/strøm og frekvens, hvilket muliggør variabel

Illustration 2.9 Blokdiagram over frekvensomformeren

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 19

hastighedskontrol af trefasede asynkrone standardmotorer og ikke-udprægede PM-motorer.

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

Frekvensomformeren håndterer forskellige motorstyringsprincipper, som f.eks. speciel U/f-motortilstand og VVC+.

Illustration 2.10 Frekvensomformerstruktur

2.3 Driftssekvens

2.3.1 Ensretterdelen

Når strøm påføres frekvensomformeren, kommer den ind via netklemmerne (L1, L2 og L3) og videre til afbryderen og/eller RFI-lteroptionen, afhængigt af apparatets kongu- ration.

2.3.2 Mellemdelen

Fra ensretter-delen passerer spændingen videre til mellemdelen. Et sinuslter-kredsløb, der består af DCbusinduktoren og DC-buskondensatorgruppen, udjævner den udbedrede spænding.

DC-businduktoren sørger for seriel impedans til ændret strøm. Dette hjælper ltreringsprocessen, samtidig med at harmonisk forvrængning til indgangen AC-bølgeform reduceres, som normalt er indeholdt i ensretterkredsløb.

Vekselretterdel

2.3.3

I vekselretterdelen, når en kørselskommando og hastighedsreference er til stede, begynder IGBT'ernes kobling at skabe udgangsbølgeformen. Denne bølgeform, som er genereret af Danfoss VVC+ PWM-princippet på styrekortet, giver optimal ydeevne og minimale tab i motoren.

Kortslutningsadfærd på frekvensomformeren afhænger af de tre strømtransducere i motorfaserne.

Bremseoption

2.3.4

Til de frekvensomformere, der er udstyret med en dynamisk bremseoption, medfølger der en bremse-IGBT sammen med klemmerne 81(R-) og 82(R+) til at tilslutte en ekstern bremsemodstand.

Bremse-IGBT'ens funktion er at begrænse spændingen i mellemkredsen, når den maksimale spændingsgrænse er overskredet. Dette opnås ved kobling af den eksternt monterede modstand henover DC-bussen for at erne overskydende DC-spænding, der ndes i buskondensatorerne.

Ved udvendig placering af bremsemodstanden opnås fordelene ved at vælge modstanden baseret på applikationens behov, sprede energien uden for omformeren og beskytte denne mod overophedning, hvis bremsemodstanden er overbelastet.

Bremse-IGBT'ens indløbssignal opstår på styrekortet og leveres til bremse-IGBT via kortet. Derudover overvåger eekt- og styrekortene bremse-IGBT og bremsemodstandens tilslutning med hensyn til kortslutninger og overbelastninger. Se kapitel 7.1 Elektriske data vedrørende specikationer for for- sikringer. Se også kapitel 7.7 Sikringer og afbrydere.

eektkortet og gate drive-

20 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

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

Produktoversigt Design Guide

2.3.5 Belastningsfordeling

Apparater med indbygget belastningsfordelingsoption indeholder klemmer (+) 89 DC og (–) 88 DC. I frekvensomformeren er disse klemmer tilsluttet DC-bussen foran DClinkreaktoren og buskondensatorerne.

Kontakt Danfoss for ere oplysninger.

Belastningsfordelingsklemmerne kan tilsluttes to forskellige

kongurationer.

1. Den første metode indebærer, at klemmerne bruges til at binde DC-buskredsløbene fra ere frekvensomformere sammen. Dette muliggør, at et apparat, der er i regenerativ tilstand, deler den overskydende busspænding med et andet apparat, der driver en motor. Denne form for belastningsfordeling kan reducere behovet for eksterne dynamiske bremsemodstande samtidig med, at der spares energi. Antallet af apparater, der kan tilsluttes på denne måde, er uendelig, så længe hvert enkelt apparat har samme spændingsklassicering. Afhængigt af størrelse og antallet af apparater kan det endvidere være nødvendigt at installere DC-reaktorer og DCsikringer i DC-link-tilslutningerne, samt ACreaktorer på netforsyningen. Hvis en sådan

konguration forsøges, kræver det nøje overvejelser. Kontakt Danfoss for assistance.

2. Den anden metode indebærer, at frekvensomformeren påføres strøm udelukkende fra en DCkilde. Dette kræver:

2a En DC-kilde. 2b En metode til soft charge-opstart af DC-

bussen.

Hvis sådan en konguration forsøges, kræver det nøje overvejelser. Kontakt Danfoss for assistance.

2.4 Styringsstrukturer

2.4.1 Styringsstruktur, åben sløjfe

Under drift med åben sløjfe reagerer frekvensomformeren på indgangskommandoer manuelt, via LCP-tasterne eller ved hjælp af ernstyring via analoge/digitale indgange eller en seriel bus. . I den kongurationen, der er vist i Illustration 2.11, kører frekvensomformeren i åben sløjfetilstand. Den modtager input fra enten LCP'et (Hand mode) eller via et eksternt signal (Auto mode). Signalet (hastighedsreferencen) modtages og er betinget af programmerede minimale og maksimale motorhastighedsgrænser (i O/MIN og Hz), rampe op- og rampe ned-tider, og motorens omdrejningsretning. Referencen sendes derefter videre for at styre motoren.

Illustration 2.11 Blokdiagram, åben sløjfe-tilstand

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 21

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.4.2 Styringsstruktur for lukket sløjfe

I lukket sløjfe-tilstand lader en intern PID-styreenhed frekvensomformeren behandle systemreference og feedbacksignaler, således at de fungerer som en uafhængig styreenhed. Omformeren kan give status- og alarmmedde-

Illustration 2.12 Blokdiagram, lukket sløjfe-styreenhed

Eksempel: En pumpeapplikation, hvor pumpens hastighed skal styres, så det statiske tryk i røret er konstant (se Illustration 2.12). Frekvensomformeren modtager et feedbacksignal fra en føler i systemet. Den sammenligner denne feedback med en sætpunktsreferenceværdi og fastslår en eventuel fejl mellem de to signaler. Derefter justerer frekvensomformeren motorens hastighed for at afhjælpe fejlen.

Det ønskede sætpunkt for statisk tryk er referencesignalet til frekvensomformeren. En statisk trykføler måler det faktiske statiske tryk i røret og leverer denne information til frekvensomformeren som et feedbacksignal. Hvis feedbacksignalet er højere end sætpunktsreferencen, ramper frekvensomformeren ned for at reducere trykket. Hvis trykket i røret er lavere end sætpunktsreferencen, ramper frekvensomformeren op på samme måde for at øge pumpetrykket.

Mens standardværdierne for frekvensomformeren i lukket sløjfe ofte giver en tilfredsstillende ydeevne, kan styringen af systemet ofte optimeres ved at justere PID-parametrene. Auto tuning er tilgængelig for denne optimering.

Andre programmerbare funktioner omfatter:

Inverteret regulering - motorhastigheden øges,

•

når et feedbacksignal er højt. Startfrekvens - tillader systemet hurtigt at opnå

•

en driftsstatus, før PID-styreenheden overtager. Indbygget lavpaslter - reducerer støj fra

•

feedbacksignalet.

lelser, samt mange andre programmerbare optioner, til ekstern systemovervågning ved uafhængig drift i lukket sløjfe.

Lokalbetjening (Hand On) og

2.4.3 Fjernbetjening (Auto On)

Frekvensomformeren kan betjenes manuelt via LCP'et eller via ernstyring via analoge og digitale indgange og en seriel bus.

Aktiv reference og kongurationstilstand

Den aktive reference er enten en lokal reference eller en

ernreference. Fabriksindstillingen er ernreference.

Kongurér i Hand mode for at anvende den

•

lokale reference. Tilpas parameterindstillinger i parametergruppe 0-4* LCP-tastatur for at aktivere

Hand mode. Yderligere oplysninger Programming Guiden.

Kongurér i Auto mode, som er fabriksindstil-

•

lingen, for at anvende ernreferencen. I Auto mode tilstand er det muligt at styre frekvensomformeren via de digitale indgange og forskellige serielle grænseader (RS-485, USB eller Fieldbus (option)).

Illustration 2.13 illustrerer den kongurations-

•

tilstand, der stammer fra aktivt referencevalg, enten lokalt eller ernbetjent.

Illustration 2.14 illustrerer manuel kongurations-

•

tilstand til lokal reference.

ndes i

22 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

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

Produktoversigt

Design Guide

Styreprincip for applikation

På ethvert tidspunkt vil enten ernreferencen eller den lokale reference være aktiv. De kan ikke begge være aktive samtidig. Indstil styreprincippet for applikationen (dvs. åben sløjfe eller lukket sløjfe) i Parameter 1-00 Kongurati- onstilstand som vist i Tabel 2.4. Når den lokale reference er aktiv, indstilles styreprincippet for applikationen i Parameter 1-05 Lokal kongurations- tilstand. Indstil referencested i parameter 3-13 Referencested som vist i Tabel 2.4.

Yderligere oplysninger

ndes i Programming Guiden.

Illustration 2.13 Aktiv reference

Illustration 2.14 Kongurationstilstand

[Hand On] [Auto On] LCP-taster

Hand Kædet til Hand/Auto Lokal Hand⇒O Kædet til Hand/Auto Lokal Auto Kædet til Hand/Auto Fjernbetjent Auto ⇒O Kædet til Hand/Auto Fjernbetjent Alle taster Lokal Lokal Alle taster Fjernbetjent Fjernbetjent

Tabel 2.4 Lokal- og ernreferencekongurationer

Referencehåndtering

2.4.4

Referencested

parameter 3-13 Referencested

Aktiv reference

Referencehåndtering er gældende i både åben sløjfe- og lukket sløjfe-drift.

Interne og eksterne referencer

Der kan programmeres op til 8 preset-referencer i frekvensomformeren. Den aktive interne preset-reference kan vælges eksternt via digitale styreindgange eller den serielle kommunikationsbus.

Eksterne referencer kan også leveres til omformeren, oftest via en analog styreindgang. Alle referencekilder og busreferencen tilføjes for at opnå den samlede eksterne reference. Den eksterne reference, preset-referencen, sætpunktet eller summen af alle tre kan vælges som den aktive reference. Denne reference kan skaleres.

Den skalerede reference beregnes således:

Reference = X + X  × 

100

Hvor X er den eksterne reference, preset-referencen eller summen af disse referencer, og Y er parameter 3-14 Preset relativ reference i [%].

Hvis Y; parameter 3-14 Preset relativ reference er indstillet til 0 %, påvirker skaleringen ikke referencen.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 23

Produktoversigt

Fjernreference

En ernreference består af følgende (se Illustration 2.15).

Preset-referencer

•

Eksterne referencer:

•

Analoge indgange

Pulsfrekvensindgange

Digitale potentiometerindgange

Referencer for seriel kommunikationsbus

Forudindstillet relativ reference

•

Et feedbackstyret sætpunkt

•

VLT® AQUA Drive FC 202

Illustration 2.15 Blokdiagram over ernreferencehåndtering

24 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

130BA354.12

Sætpunkt 1 P 20-21

Sætpunkt 2 P 20-22

Sætpunkt 3 P 20-23

Feedback 1-kilde P 20-00

Feedback 2-kilde P 20-03

Feedback 3-kilde P 20-06

Feedback konv. P 20-01

Feedback konv. P 20-04

Feedback konv. P 20-07

Feedback 1

Feedback 2

Feedback 3

Multi-sætpunkt min. Multi-sætpunkt maks.

Kun feedback 1 Kun feedback 2 Kun feedback 3 Sum (1+2+3) Forskel (1-2) Gennemsnit (1+2+3) Minimum (1|2|3) Maksimum (1|2|3)

Sætpunkt

Feedbck

Feedbackfunktion P 20-20

Produktoversigt Design Guide

2.4.5 Feedbackhåndtering

Feedbackhåndtering kan kongureres til at fungere med applikationer, der kræver avanceret styring, f.eks. ere sætpunkter og ere typer feedbacks (se Illustration 2.16. Der ndes tre almindelige typer styring:

Enkelt zone, enkelt sætpunkt

Denne styringstype er en grundlæggende guration. Sætpunkt 1 føjes til en anden reference (hvis en sådan ndes), og feedbacksignalet vælges.

Multizone, enkelt sætpunkt

Denne styringstype bruger to eller tre feedbackfølere, men kun ét sætpunkt. Feedback kan tilføjes, trækkes fra, eller der kan beregnes et gennemsnit. Desuden kan maksimumeller minimumværdien anvendes. Sætpunkt 1 anvendes udelukkende i denne konguration.

feedbackkon-

Multi-zone, sætpunkt/feedback

Det sætpunkt-/feedbackpar, der har den største forskel, styrer frekvensomformerens hastighed. Maksimum forsøger at holde alle zoner på eller under deres respektive sætpunkter, mens minimum forsøger at holde alle zoner på eller over deres respektive sætpunkter.

Eksempel

En 2-zone-, 2-sætpunktsapplikation. Zone 1-sætpunktet er 15 bar, og feedback er 5,5 bar. Zone 2-sætpunktet er 4,4 bar, og feedback er 4,6 bar. Hvis maksimum er valgt, sendes zone 1-sætpunktet og feedback til PIDstyreenheden, eftersom denne har den mindste forskel (feedbacken er højere end sætpunktet, hvilket resulterer i en negativ forskel). Hvis minimum er valgt, sendes zone 2sætpunktet til PID-styreenheden, eftersom denne har den største forskel (feedbacken er lavere end sætpunktet, hvilket resulterer i en positiv forskel).

Illustration 2.16 Blokdiagram over behandling af feedbacksignal

Feedbackkonvertering

I nogle applikationer er det nyttigt at konvertere feedbacksignalet. Dette kan f.eks. ske ved at bruge et tryksignal til at give gennemstrømningsfeedback. Eftersom kvadratroden af trykket er proportional med gennemstrømningen, giver kvadratroden af tryksignalet en værdi, der er proportional med gennemstrømningen, se Illustration 2.17.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 25

Illustration 2.17 Feedbackkonvertering

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.5 Automatiserede driftsfunktioner

2.5.2

Overspændingsbeskyttelse

Automatiserede driftsfunktioner er aktive, så snart frekvensomformeren kører. De este kræver ingen programmering eller opsætning. Forståelse for at disse funktioner er til stede, kan optimere et systemdesign og muligvis undgå, at der introduceres redundante komponenter eller funktionalitet.

Se Programming Guiden for oplysninger om de nødvendige opsætninger, især motorparametre.

Frekvensomformeren har et udvalg af indbyggede beskyttelsesfunktioner til at beskytte sig selv og motoren, når den kører.

Kortslutningsbeskyttelse

2.5.1

Motor (fase-fase)

Frekvensomformeren beskyttes mod kortslutninger på motorsiden af strømmålinger i hver af de tre motorfaser eller i DC-linket. En kortslutning mellem to udgangsfaser medfører overstrøm i vekselretteren. Vekselretteren slukkes, når kortslutningsstrømmen overstiger den tilladte værdi (Alarm 16, Triplås).

Netforsyningsside

En frekvensomformer, der fungerer korrekt, begrænser den strøm, der kan trækkes fra forsyningen. Det anbefales dog at bruge sikringer og/eller afbrydere på forsyningssiden som beskyttelse, hvis der skulle forekomme komponentnedbrud inden i frekvensomformeren (første fejl). Se kapitel 7.7 Sikringer og afbrydere for ere oplysninger.

BEMÆRK!

For at sikre overensstemmelse med IEC 60364 for CE eller NEC 2009 for UL skal der bruges sikringer og/eller afbrydere.

Bremsemodstand

Frekvensomformeren er beskyttet mod kortslutning i bremsemodstanden.

Belastningsfordeling

For at beskytte DC-bussen mod kortslutning og frekvensomformerne mod overbelastning, monteres DC-sikringer i serier med belastningsfordelingsklemmerne fra alle tilsluttede apparater. Se kapitel 2.3.5 Belastningsfordeling for yderligere oplysninger.

Motorgenereret overspænding

Spændingen i mellemkredsen øges, når motoren fungerer som en generator. Dette sker i følgende tilfælde:

Belastningen driver motoren (ved konstant

•

udgangsfrekvens fra frekvensomformeren), dvs. at belastningen genererer energi.

Under en deceleration (rampe ned) er friktionen

•

lav, hvis inertimomentet er højt, og rampe nedtiden er for kort til, at energien kan spredes som et tab i frekvensomformeren, motoren og installationen.

En forkert indstilling af slipkompenseringen kan

•

medføre højere DC-link-spænding. Modelektromotorisk kraft fra PM-motordrift. Ved

•

friløb ved høje O/MIN kan PM-motorens modelektromotoriske kraft måske overstige den maksimale spændingstolerance i frekvensomformeren og forårsage skader. For at undgå dette begrænses værdien af parameter 4-19 Maks. udgangsfrekvens automatisk via en intern beregning, der baseres på værdien i

parameter 1-40 Modelektromot.kraft v. 1000 O/MIN, parameter 1-25 Nominel motorhastighed og parameter 1-39 Motorpoler.

BEMÆRK!

For at undgå motoroverhastighed (f.eks. pga. meget høje vindmølle-eekter eller ukontrolleret vandgennemstrømning) skal frekvensomformeren forsynes med en bremsemodstand.

Overspændingen kan håndteres enten ved at anvende en bremsefunktion (parameter 2-10 Bremsefunktion) eller overspændingsstyring (parameter 2-17 Overspændings- styring).

Overspændingsstyring (OVC)

OVC reducerer risikoen for, at frekvensomformeren tripper ved en overspænding på DC-linket. Dette håndteres ved automatisk at forlænge rampe ned-tiden.

BEMÆRK!

OVC kan aktiveres for PM-motorer (PM VVC+).

26 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Produktoversigt Design Guide

Bremsefunktioner

Tilslut en bremsemodstand for udledning af overskydende bremseenergi. Tilslutning af en bremsemodstand forhindrer for høj DC-link-spænding under bremsning.

En AC-bremse er et alternativ til at forbedre bremsning uden brug af en bremsemodstand. Denne funktion styrer en overmagnetisering af motoren, når den kører som en generator, der skaber ekstra energi. Denne funktion kan forbedre OVC. Når de elektriske tab i motoren øges, kan OVC-funktionen øge bremsemomentet uden at overstige overspændingsgrænsen.

BEMÆRK!

AC-bremsning er ikke så eektiv som dynamisk bremsning med en modstand.

2.5.3 Detektering af manglende motorfase

Den manglende motorfase-funktion (parameter 4-58 Manglende motorfasefunktion) er som standard aktiveret for at undgå motorskade, hvis der mangler en motorfase. Fabriksindstillingen er 1.000 ms, men den kan justeres, så der opnås hurtigere detektering.

Detektering af ubalance i netfasen

2.5.4

Drift under alvorlig ubalance på netforsyningen reducerer motorens levetid. Forholdene betragtes som alvorlige, hvis motoren kontinuerligt kører tæt på nominel belastning. Fabriksindstillingen tripper frekvensomformeren i tilfælde af ubalance i netforsyningen (parameter 14-12 Funktion ved netubalance).

Hast.-grænse

Denér lavere og øvre grænser for driftshastighedsområdet med følgende parametre:

parameter 4-11 Motorhastighed, lav grænse [O/MIN]

•

eller parameter 4-12 Motorhastighed, lav grænse [Hz] og

•

parameter 4-13 Motorhastighed, høj grænse [O/ MIN], eller

parameter 4-14 Motor Speed High Limit [Hz]

•

For eksempel kan driftshastighedsområdet mellem 30 og 50/60 Hz. parameter 4-19 Maks. udgangsfrekvens begrænser den maksimale udgangshastighed, som frekvensomformeren kan yde.

ETR

ETR er en elektronisk funktion, der simulerer et bimetalrelæ på basis af interne målinger. ETR-karakteristika er vist i Illustration 2.18.

Spænd.-grænse

Frekvensomformeren slukkes for at beskytte transistorerne og DC-link-kondensatorerne, når der nås et vist indkodet spændingsniveau.

Overtemperatur

Frekvensomformeren har indbyggede temperaturfølere og reagerer straks på kritiske værdier via indkodede grænser.

Automatisk derating

2.5.7

Frekvensomformeren undersøger hele tiden, om der er kritiske niveauer:

deneres til

Kobling på udgangen

2.5.5

Det er tilladt at tilføje kobling på udgangen mellem motor og frekvensomformer. Der kan opstå fejlmeddelelser. Aktivér ying start for at fange en roterende motor.

Overbelastningsbeskyttelse

2.5.6

Momentgrænse

Momentgrænsefunktionen beskytter motoren mod overbelastning uafhængigt af hastigheden. Momentgrænsen styres i parameter 4-16 Momentgrænse for motordrift eller parameter 4-17 Momentgrænse for generatordrift , og det tidsrum, der går, før momentgrænseadvarslen tripper, styres i parameter 14-25 Trip-forsinkelse ved momenegrænse.

Strømgrænse

Strømgrænsen styres i parameter 4-18 Strømgrænse.

Høj temperatur på styrekortet eller kølepladen

•

Høj motorbelastning

•

Høj DC-link-spænding

•

Lav motorhastighed

•

Som respons på et kritisk niveau kan frekvensomformeren justere switchfrekvensen. Ved høje interne temperaturer og lav motorhastighed kan frekvensomformeren også tvinge PWM-mønstret til SFAVM.

BEMÆRK!

Den automatiske derating er anderledes, når

parameter 14-55 Udgangslter er indstillet til [2] Sinusbøl- gelter fast.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 27

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.5.8 Automatisk energioptimering

Automatisk energioptimering (AEO) får frekvensomformeren til kontinuerligt at overvåge belastningen på motoren og justere udgangsspændingen for at maksimere virkningsgrad. Ved let belastning reduceres spændingen og motorstrømmen minimeres. Motoren drager nytte af den øgede virkningsgrad, reduceret opvarmning, og mere støjsvag drift. Der er ikke behov for at vælge en V/Hzkurve, da frekvensomformeren automatisk justerer motorspændingen.

2.5.9 Automatisk switchfrekvensmodulering

Frekvensomformeren genererer korte elektriske pulser, så der skabes et AC-bølgemønster. Switchfrekvensen er hastigheden af disse pulser. En lav switchfrekvens (langsom pulshastighed) forårsager støj i motoren, hvilket betyder, at en højere switchfrekvens er at foretrække. En høj switchfrekvens genererer dog varme i frekvensomformeren, hvilket kan begrænse mængden af strøm, som er tilgængelig for motoren.

Automatisk switchfrekvensmodulering regulerer disse forhold automatisk for at opnå den højeste switchfrekvens uden overophedning af frekvensomformeren. Når der leveres reguleret høj switchfrekvens, dæmpes motorens driftsstøj ved langsomme hastigheder, når styring af hørbar støj er kritisk, og medfører fuld udgangsstrøm til motoren, når det kræves.

omformeren også reducere udgangsfrekvensen og strømmen med op til 30 % for at undgå et trip ved overtemperatur.

2.5.12 Auto-rampning

En motor, der prøver at accelerere en belastning for hurtigt i forhold til den tilgængelige strøm, kan forårsage, at omformeren tripper. Det samme gælder for en for hurtig deceleration. Auto-rampning beskytter mod disse situationer ved at forlænge motorens rampningshastighed (acceleration eller deceleration) for at kunne matche den tilgængelige strøm.

2.5.13

Når en belastning overstiger frekvensomformerens strømkapacitet under normal drift (fra en underdimensioneret omformer eller motor), reducerer strømgrænsen udgangsfrekvensen til at rampe motoren ned og reducere belastningen. En justérbar timer er tilgængelig til at begrænse driften i denne tilstand i 60 sek eller mindre. Fabriksindstillingens grænse er 110 % af den nominelle motorstrøm for at minimere overstrømsbelastning.

2.5.14

Frekvensomformeren kan modstå udsving i netforsyningen så som:

Strømgrænsekredsløb

Eektudsving i ydeevne

2.5.10

Automatisk derating for høj switchfrekvens

Frekvensomformeren er beregnet til kontinuerlig drift ved fuld belastning ved switchfrekvenser mellem 3,0 og 4,5 kHz (dette frekvensområde afhænger af eektstørrelse). En switchfrekvens, der overstiger det maksimale tilladte område, genererer øget varme i frekvensomformeren og kræver, at udgangsstrømmen derates.

En automatisk funktion i frekvensomformeren er styring af belastningsafhængig switchfrekvens. Denne funktion tillader, at motoren drager nytte af så høj en switchfrekvens, som belastningen tillader.

2.5.11

Automatisk derating for overtemperatur

Automatisk derating af overtemperatur fungerer for at forhindre, at frekvensomformeren tripper ved høj temperatur. Interne temperaturfølere måler forholdene for at beskytte eektkomponenterne mod overophedning. Omformeren kan automatisk reducere switchfrekvensen for at opretholde egen driftstemperatur inden for sikre grænser. Efter reducering af switchfrekvensen kan

Transienter

•

Kortvarige udfald

•

Korte spændingstab

•

Spændingsbølger

•

Frekvensomformeren kompenserer automatisk for indgangsspændinger ±10 % fra den nominelle, så der opnås fuld nominel motorspænding og moment. Når autogenstart er valgt, starter frekvensomformeren automatisk op efter et spændingstrip. Med ying start synkroniserer frekvensomformeren til motorens omdrejningsretning før start.

2.5.15

Frekvensomformeren leverer den korrekte mængde strøm til motoren for at overvinde belastningsinerti og få motoren op i hastighed. Dette forhindrer, at fuld netspænding påføres en stationær eller langsomtdrejende motor, hvilket genererer høj strøm og varme. Denne indbyggede soft start-funktion reducerer den termiske belastning og mekanisk belastning, forlænger motorens levetid og giver mere støjsvag systemdrift.

Soft start af motoren

28 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Produktoversigt

Design Guide

2.5.16 Resonansdæmpning

Højfrekvent resonansstøj i motoren kan elimineres ved hjælp af resonansdæmpning. Det er muligt at vælge frekvensdæmpning automatisk eller manuelt.

2.5.17 Temperaturkontrollerede ventilatorer

De interne køleventilatorer er temperaturstyrede af følere i frekvensomformeren. En køleventilator kører ofte ikke under drift med lav belastning, eller når den er i sleep mode eller standby-tilstand. Dette reducerer støj, øger virkningsgraden og forlænger ventilatorens driftslevetid.

2.5.18

Elektromagnetisk forstyrrelse (EMI) eller radiofrekvensforstyrrelse (RFI, i tilfælde af radiofrekvens) er forstyrrelser, som kan påvirke et elektrisk kredsløb pga. elektromagnetisk induktion eller stråling fra en ekstern kilde. Frekvensomformeren er konstrueret til at overholde EMCproduktstandarden for frekvensomformere IEC 61800-3 såvel som europæisk standard EN 55011. For at overholde emissionsniveauerne i EN 55011 skal motorkablet være skærmet og korrekt afsluttet. For ere oplysninger om EMC-ydeevne se kapitel 3.2.2 EMC-testresultater.

EMC-overensstemmelse

2.6

Tilpassede applikationsfunktioner

Tilpassede applikationsfunktioner er de mest almindelige funktioner, der er programmeret i frekvensomformeren, til opnåelse af bedre systemydelse. De kræver kun mindre programmering eller opsætning. Forståelse for, at disse funktioner er tilgængelige, kan optimere et systemdesign og muligvis undgå, at der introduceres redundante komponenter eller funktionalitet. Se Programming Guiden for instruktioner om, hvordan disse funktioner aktiveres.

2.6.1 Automatisk motortilpasning

Automatisk motortilpasning (AMA) er en automatiseret testprocedure, der anvendes til at måle motorens elektriske karakteristik. AMA giver en nøjagtig elektronisk model af motoren. Det giver frekvensomformeren mulighed for at beregne optimal ydeevne og virkningsgrad med motoren. Kørsel af AMA-proceduren maksimerer også frekvensomformerens automatiske energioptimeringsfunktion. AMA udføres, uden at motoren roterer, og uden at belastningen fra motoren frakobles.

Termisk motorbeskyttelse

2.6.2

Termisk motorbeskyttelse kan opnås på tre måder:

2.5.19

Måling af strøm på alle tre motorfaser

Udgangsstrøm til motoren måles kontinuerligt på alle 3 faser for at beskytte frekvensomformeren og motoren mod kortslutninger, jordingsfejl og fasetab. Jordingsfejl på udgange detekteres omgående. Hvis en motorfase er tabt, stopper frekvensomformeren øjeblikkeligt og rapporterer hvilken fase, der mangler.

2.5.20

Alle styreklemmer og udgangsrelæklemmer er galvanisk adskilt fra netforsyningen. Dette betyder, at styreenhedens kredsløb er helt beskyttet mod indgangsstrøm. Udgangsrelæklemmerne kræver deres egen jording. Denne adskillelse overholder de strenge beskyttende krav for ekstra lav spænding (PELV) til isolering.

De komponenter, der udgør den galvaniske adskillelse, er:

Galvanisk adskillelse af styreklemmer

Strømforsyning, inkl. signalisolering.

•

Gate drive til IGBT'ere, triggertransformere og

•

optokoblere. Udgangsstrømmen, Hall-eekt transducere.

•

Via direkte temperaturføling, via én af følgende:

•

PTC-føler i motorviklingerne og

forbundet på en standard AI eller DI. PT100 eller PT1000 i motorviklingerne

og motorlejer, tilsluttet på VLT® følerindgangskort MCB 114.

PTC-termistorindgang på VLT® PTCtermistorkort MCB 112 (ATEX godkendt).

Mekanisk termisk kontakt (Klixon-type) på en DI.

•

Via det indbyggede elektroniske termorelæ (ETR)

•

for asynkrone motorer.

ETR beregner motortemperaturen ved at måle strøm, frekvens og driftstid. Frekvensomformeren viser den termiske belastning på motoren i procent og kan afgive en advarsel ved et programmerbart overbelastningssætpunkt. Programmerbare optioner ved overbelastningen gør det muligt for frekvensomformeren at stoppe motoren, reducere udgangsstrømmen, eller ignorere tilstanden. Selv ved lave hastigheder overholder frekvensomformeren standarder beskrevet i I2t Class 20 vedrørende elektronisk overbelastning af motor.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 29

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2000

500

200

400 300

1000

600

t [s]

175ZA052.11

fUD = 0,2 x f M,N

fUD = 2 x f M,N

fUD = 1 x f M,N

IMN

Produktoversigt

Illustration 2.18 ETR-karakteristika

X-aksen i Illustration 2.18 viser forholdet mellem I I

nominel. Y-aksen viser tidsrummet i sekunder, inden

motor

VLT® AQUA Drive FC 202

motor

ETR kobler ud og tripper frekvensomformeren. Kurverne viser den karakteristiske nominelle hastighed ved den dobbelte nominelle hastighed og ved 0,2 x den nominelle hastighed. Ved lavere hastighed kobler ETR ud ved en lavere temperatur på grund af mindre køling af motoren. Dette forhindrer, at motoren overophedes selv ved lave hastigheder. Funktionen ETR beregner motortemperaturen på basis af den faktiske strøm og hastighed. Den udregnede temperatur kan ses som en udlæsningsparameter i parameter 16-18 Termisk motorbelastning.

Flying start

Dette valg gør det muligt at fange en motor, som roterer frit som følge af netudfald. Denne option er relevant for centrifuger og ventilatorer.

Kinetisk backup

Dette valg sikrer, at frekvensomformeren kører, så længe der er energi i systemet. Ved korte netudfald gendannes driften, når netforsyningen vender tilbage, uden at applikationen bringes til et stop eller styringen mistes på noget tidspunkt. Flere udgaver af kinetisk backup kan vælges.

Kongurér frekvensomformerens adfærd ved netudfald i

parameter 14-10 Netfejl og parameter 1-73 Indkobling på roterende motor.

Indbyggede PID-styreenheder

2.6.4

De re indbyggede proportionelle, integrerede, aedte (PID) styreenheder erner behovet for ekstra styringsapparater.

En af PID-styreenhederne opretholder konstant styring af systemer med lukket sløjfe, hvor reguleret tryk, gennemstrømning, temperatur eller andre systemkrav skal opretholdes. Frekvensomformeren kan yde uafhængig styring af motorhastighed som reaktion på feedbacksignaler fra

ernbetjente følere. Frekvensomformeren har plads til to feedbacksignaler fra to forskellige apparater. Denne funktion giver mulighed for at regulere et system med forskellige feedbackkrav. Frekvensomformeren træer styringsbeslutninger ved at sammenligne de to signaler, så systemydeevnen optimeres.

Netudfald

2.6.3

Brug de tre yderligere og uafhængige styreenheder til styring af andet procesudstyr, som f.eks. kemiske

I tilfælde af netudfald fortsætter frekvensomformeren, indtil mellemkredsspændingen kommer ned under mindste

fødepumper, ventilstyring eller gennemluftning ved forskellige niveauer.

stopniveau, hvilket typisk er 15 % under den laveste nominelle forsyningsspænding. Netspændingen før

Automatisk genstart

2.6.5

afbrydelsen bestemmer sammen med motorbelastningen, hvor længe der skal gå, før frekvensomformeren friløber.

Frekvensomformeren kan programmeres til automatisk at genstarte motoren efter et mindre trip, som f.eks.

Frekvensomformeren kan kongureres (parameter 14-10 Netfejl) til forskellige typer adfærd under netudfald, f.eks.:

Triplås når DC-link er brugt.

•

Friløb med ying start, når netforsyningen vender

•

tilbage (parameter 1-73 Indkobling på roterende motor).

Kinetisk backup.

•

Kontrolleret nedrampning.

•

kortvarige eekttab eller udsving. Denne funktion erner behovet for manuel nulstilling og øger automatiseret drift af ernbetjente styrede systemer. Antallet af genstartsforsøg samt varigheden mellem dem kan begrænses.

2.6.6

Flying start

Flying start giver frekvensomformeren mulighed for at synkronisere med en kørende motor, der roterer ved op til fuld hastighed i enhver retning. Dette forhindrer trip på grund af overstrømstræk. Det minimerer mekanisk stres på systemet, da motoren ikke modtager pludselige ændringer

30 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

i hastighed, når frekvensomformeren starter.

Produktoversigt

Design Guide

2.6.7 Fuldt moment ved reduceret hastighed

Frekvensomformeren følger en variabel V/Hz-kurve for at kunne give fuld motormoment selv ved reducerede hastigheder. Fuld udgangsmoment kan falde sammen med den maksimalt designede driftshastighed af motoren. Dette er forskelligt fra omformere med variabelt moment, der giver reduceret motormoment ved lav hastighed, eller omformere med konstant moment, der giver overskydende spænding, varme og motorstøj ved mindre end fuld hastighed.

Frekvens-bypass

2.6.8

I nogle applikationer kan systemet have driftshastigheder, der skaber mekanisk resonans. Dette kan generere for meget støj og muligvis skade mekaniske komponenter i systemet. Frekvensomformeren har re programmerbare bypass-frekvens-båndbredder. Disse tillader, at motoren går over hastigheder, der forårsager systemresonans.

Motorforvarmer

2.6.9

For at forvarme en motor i kolde eller våde miljøer kan en lille mængde DC-strøm sive kontinuerligt ind i motoren for at beskytte den mod kondensdannelse og kold start. Dette kan erne behovet for en rumopvarmer.

2.6.10

Frekvensomformeren har re opsætninger, som kan programmeres individuelt. Med multiopsætning er det muligt at skifte mellem individuelt programmerede funktioner, der aktiveres af digitale indgange eller en seriel kommando. Individuelle opsætninger bruges f.eks. til at ændre referencer, eller til dag-/nat- eller sommer-/ vinterdrift, eller til at styre ere motorer. Aktivt setup vises i LCP'et.

Opsætningsdata kan kopieres fra frekvensomformer til frekvensomformer via download af oplysningerne fra det aftagelige LCP.

Fire programmerbare opsætninger

2.6.11

Dynamisk bremse etableres ved:

2.6.12

Nogle applikationer kan kræve bremsning af en motor for at gøre den langsommere eller stoppe den. Påføring af jævnstrøm til motoren bremser motoren og kan erne behovet for en separat motorbremse. DC-bremsning kan indstilles til at blive aktiveret ved en forudbestemt frekvens eller ved modtagelse af et signal. Bremsehastigheden kan også programmeres.

2.6.13

Sleep mode standser automatisk motoren, når behovet er lavt i et fastsat tidsrum. Når behovet i systemet øges, genstarter omformeren motoren. Sleep mode giver energibesparelser og reducerer slitage på motoren. I modsætning til et setback-ur, er omformeren altid klar til at køre, når det forudindstillede wake-up-krav er nået.

2.6.14

Omformeren kan vente på et eksternt system-klar-signal, før den starter. Når denne funktion er aktiv, forbliver omformeren stoppet, indtil tilladelse til at starte er modtaget. Startbetingelserne sikrer, at systemet eller ekstraudstyr er i korrekt tilstand, før det er tilladt for omformeren at starte motoren.

Dynamisk bremsning

Modstandsbremse

•

En bremse-IGBT holder overspændingen under en vis grænse ved at dirigere bremseenergien fra motoren til den tilsluttede bremsemodstand (parameter 2-10 Bremsefunktion = [1]).

AC-bremse

•

Bremseenergien distribueres i motoren ved at ændre betingelserne for tab i motoren. ACbremsefunktionen kan ikke bruges i applikationer med høj slutte- og brydefrekvens, da dette overopheder motoren (parameter 2-10 Bremse- funktion = [2]).

DC-bremsning

Sleep mode

Startbeting.

2.6.15

Smart Logic Control (SLC) er en sekvens af brugerde-

nerede

handling [x]), som afvikles af SLC, når den tilknyttede brugerdenerede hændelse (se parameter 13-51 SL styreenhed.-hændelse [x]) evalueres som SAND af SLC.

Betingelsen for en hændelse kan være en særlig status, eller at resultatet af en logisk regel eller en sammenligneroperand bliver SAND. Dette medfører en tilknyttet handling som vist i Illustration 2.19.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 31

Smart Logic Control (SLC)

handlinger (se parameter 13-52 SL styreenh.-

. . . . . .

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..

. . . . . .

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

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

Illustration 2.19 SCL hændelse og handling

Hver handling og hændelse nummereres og sammenkædes i par (tilstande). Dette betyder, at når

hændelse [0] opfyldes (opnår værdien SAND), udføres handling [0]. Derefter vil betingelserne for hændelse [1]

blive evalueret, og hvis de evalueres som SANDE, vil

handling [1] blive udført osv. Der evalueres kun én hændelse ad gangen. Hvis en hændelse evalueres som

FALSK, sker der ingenting (i SLC) i løbet af det aktuelle scanningsinterval, og der evalueres ingen andre hændelser. Dette betyder, at SLC ved start evaluerer hændelse [0] (og kun hændelse [0]) ved hvert scanningsinterval. Først når hændelse [0] evalueres som SAND, udfører SLC handling [0] og påbegynder evalueringen af hændelse [1]. Der kan programmeres 1 til 20 hændelser og handlinger. Når den sidste hændelse/handling er blevet afviklet, vil sekvensen begynde forfra fra hændelse [0]/handling [0]. Illustration 2.20 viser et eksempel med handlinger:

re hændelser/

Illustration 2.20 Udførelsens rækkefølge, når

re hændelser/

handlinger programmeres

Sammenlignere

Sammenlignere bruges til sammenligning af kontinuerlige variabler (udgangsfrekvens, udgangsstrøm, analog indgang osv.) med faste preset-værdier.

Illustration 2.21 Sammenlignere

Logiske regler

Kombinerer op til tre booleske indgange (SAND-/FALSKindgange) fra timere, sammenlignere, digitale indgange, status bit og hændelser ved hjælp af de logiske operatører OG, ELLER og IKKE.

Illustration 2.22 Logiske regler

De logiske regler, timere, og sammenlignere kan også til bruges uden for SLC-sekvensen.

Et eksempel på SLC kan ses i kapitel 4.3 Eksempler på applikationsopsætninger.3

32 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Produktoversigt

Design Guide

2.6.16 STO-funktion

Frekvensomformeren fås med STO-funktionen via styreklemme 37. STO deaktiverer styrespændingen til eekthalvlederne på frekvensomformerens udgangsfase. Dette forhindrer så generering af den spænding, der kræves for at rotere motoren. Når STO-funktionen (klemme

37) aktiveres, afgiver frekvensomformeren en alarm, tripper

apparatet og får motoren til at køre friløb indtil standsning. Der kræves en manuel genstart. STO-funktionen kan benyttes som nødstop for frekvensomformeren. I normal driftstilstand, når STO ikke er påkrævet, skal den almindelige stopfunktion benyttes. Sørg for, at kravene i ISO 12100-2 paragraf 5.3.2.5 er opfyldt, når automatisk genstart anvendes,

Ansvarsbetingelser

Det er brugerens ansvar at sikre, at det personale, der monterer og betjener STO-funktionen:

har læst og forstået sikkerhedsforskrifterne

•

vedrørende helbred, sikkerhed og forebyggelse af ulykker.

har et godt kendskab til de generiske og sikker-

•

hedsmæssige standarder, der gælder for den specikke applikation.

En bruger er deneret som:

Integrator

•

Operatør

•

Servicetekniker

•

Vedligeholdelsestekniker

•

Standarder

Brugen af STO på klemme 37 kræver, at brugeren følger alle sikkerhedsforanstaltninger, herunder relevante love, bestemmelser og retningslinjer. Den valgfri STO-funktion overholder følgende standarder:

EN 954-1: 1996 Kategori 3

•

IEC 60204-1: 2005 kategori 0 - ukontrolleret

•

standsning IEC 61508: 1998 SIL2

•

IEC 61800-5-2: 2007 – STO-funktion

•

IEC 62061: 2005 SIL CL2

•

ISO 13849-1: 2006 Kategori 3 PL d

•

ISO 14118: 2000 (EN 1037) – forebyggelse af

•

utilsigtet opstart

Oplysningerne og instruktionerne her er ikke tilstrækkelige til at sikre korrekt og sikker brug af STO-funktionen. For

detaljerede oplysninger om STO henvises der til VLT® Safe

Torque O Betjeningsvejledning

Beskyttelsesforanstaltninger

Kun kvaliceret og uddannet personale må

•

montere og idriftsætte tekniske sikkerhedssystemer

Apparatet skal monteres i et IP54-skab eller i et

•

tilsvarende miljø. For særlige applikationer kræves en højere IP-grad.

Kablet mellem klemme 37 og det eksterne sikker-

•

hedsudstyr skal beskyttes mod kortslutning i overensstemmelse med ISO 13849-2 tabel D.4.

Når eksterne kræfter påvirker motoren (f.eks.

•

hængende belastninger), kræves der yderligere foranstaltninger (f.eks. en sikkerhedsreguleringsbremse) for at undgå farlige situationer.

2.7 Fejl-, advarsels- og alarmfunktioner

Frekvensomformeren overvåger mange aspekter af systemdriften, herunder netforsynings forhold, motorbelastning og ydeevne, samt omformerstatus. En alarm eller advarsel indikerer ikke nødvendigvis et problem i selve frekvensomformeren. Det kan være en tilstand uden for omformeren, der overvåges for ydeevnegrænser. Omformeren har forskellige forud-programmerede svar på fejl, advarsler og alarmer. Vælg yderligere alarm- og advarselsfunktioner for at øge eller justere ydeevnen i systemet.

Dette afsnit beskriver almindelige alarm- og advarselsfunktioner. Forståelse for, at disse funktioner er tilgængelige, kan optimere et systemdesign og muligvis undgå, at der introduceres redundante komponenter eller funktionalitet.

Drift ved overtemperatur

2.7.1

Som standard afgiver frekvensomformeren en alarm og trip ved overtemperatur. Hvis Auto-derate og advarsel er valgt, vil frekvensomformeren advare om tilstanden men fortsætte med at køre og forsøge at afkøle sig selv ved først at reducere switchfrekvensen. Den vil derefter reducere udgangsfrekvensen, hvis det er nødvendigt.

Autoderating erstatter ikke brugerindstillinger for derating for omgivelsestemperatur (se kapitel 5.3 Derating for omgivelsestemperatur).

2.7.2

Høj og lav referenceadvarsel

Under drift med åben sløjfe bestemmer referencesignalet direkte omformerens hastighed. Displayet viser en blinkende høj eller lav referenceadvarsel, når det programmerede maksimum eller minimum er nået.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 33

130BP066.10

1107 O/MIN

0 - ** Betjening/display

1 - ** Last og motor

2 - ** Bremser

3 - ** Reference/ramper

3,84 A 1 (1)

Hovedmenu

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

2.7.3 Høj og lav feedbackadvarsel

Under drift med lukket sløjfe overvåges de valgte høje og lave feedbackværdier af omformeren. Displayet viser en blinkende høj eller lav advarsel i de relevante tilfælde. Omformeren kan også overvåge feedbacksignaler ved drift med åben sløjfe. Selvom signalerne ikke påvirker drift af omformeren med åben sløjfe, kan de være nyttige for indikering af systemstatus lokalt eller via seriel kommunikation. Frekvensomformeren håndterer 39 forskellige måleenheder.

2.7.4 Faseubalance eller fasetab

For meget rippelstrøm i DC-bussen angiver enten en ubalance i netfasen eller fasetab. Når en eektfase til omformeren går tabt, er standardhandlingen at afgive en alarm og trippe apparatet for at beskytte DC-bussens kondensatorer. Andre muligheder er at afgive en advarsel og reducere udgangsstrømmen til 30 % af fuld strøm, eller at afgive en advarsel og fortsætte med normal drift. Drift af et apparat, der er tilsluttet en netforsyning med ubalance, kan være at foretrække, indtil ubalancen rettes.

Høj frekvens advarsel

2.7.5

Kan være nyttigt ved overgang til yderligere udstyr, som f.eks. pumper eller køleventilatorer, da omformeren kan advare, når motorhastigheden er høj. En specik indstilling med høj frekvens kan indlæses i omformeren. Hvis udgangen overstiger den indstillede advarselsfrekvens, viser apparatet en advarsel om høj frekvens. En digital udgang fra omformeren kan signalere overgang for eksterne apparater.

2.7.8

Advarsel, strøm lav

Denne funktion minder om en lav frekvens-advarsel (se kapitel 2.7.6 Lav frekvens advarsel), dog anvendes en indstilling med lav strøm til at afgive en advarsel og lade udstyr afvikle ved overgang. Funktionen er ikke aktiv, når den er standset eller ved op start, før den indstillede strøm er nået.

2.7.9 Uden belastning/advarsel, kilremsbrud

Denne funktion bruges til at overvåge en situationen uden belastning, for eksempel en V-kilerem. Efter en lav strømgrænse er lagret i omformeren, hvis tab af belastningen registreres, kan omformeren programmeres til at afgive en alarm og trip, eller at fortsætte driften og afgive en advarsel.

2.7.10

Frekvensomformeren kan registrere tab af seriel kommunikation. En tidsforsinkelse på op til 99 sek. kan vælges for at undgå et svar pga. afbrydelser på den serielle kommunikationsbus. Når forsinkelsen er overskredet, er følgende optioner tilgængelige for apparatet for at kunne:

2.8

Tabt seriel grænseade

Opretholde den seneste hastighed.

•

Gå til maksimum hastighed.

•

Gå til en forudindstillet hastighed.

•

Stoppe og afgive en advarsel.

•

Brugergrænseader og programmering

Lav frekvens advarsel

2.7.6

Dette kan være nyttigt ved overgang af udstyr, da omformeren kan advare, når motorhastigheden er lav. En specik indstilling med lav frekvens kan vælges til at advare og lade eksterne apparater afvikle ved overgang. Apparatet vil ikke afgive en lav frekvens advarsel, når det standses og heller ikke ved op start, indtil efter driftfrekvensen er nået.

2.7.7

Advarsel, strøm høj

Denne funktion minder om en høj frekvens-advarsel, dog anvendes en indstilling med høj strøm til at afgive en advarsel og overgang til yderligere udstyr. Funktionen er ikke aktiv, når den er standset eller ved op start, før den indstillede strøm er nået.

34 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Frekvensomformeren bruger parametrene til at programmere applikationsfunktioner. Parametre indeholder en beskrivelse af en funktion og en menu med optioner, som der enten kan vælges fra, eller til at indtaste numeriske værdier. Et eksempel på en programmeringsmenu er vist i Illustration 2.23.

Illustration 2.23 Eksempel på programmeringsmenu

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

Produktoversigt

Design Guide

Lokal brugergrænseade

Til lokal programmering bliver parametre tilgængelige, når der trykkes på enten [Quick Menu] eller [Main Menu] på LCP'et.

Kvikmenuen er beregnet til den indledende opstart og motorkarakteristika. Hovedmenuen giver adgang til alle parametre og giver mulighed for avanceret programmering af applikationer.

Fjernbetjent brugergrænseade

Til ernbetjent programmering tilbyder Danfoss et softwareprogram til udvikling, lagring og overførsel af programmeringsoplysninger. Med MCT 10opsætningssoftware kan brugeren koble en computer til frekvensomformeren og udføre onlineprogrammering i stedet for at bruge LCP-tastaturet. Eller programmering kan udføres oine og blot downloades ind i apparatet. Hele frekvensomformerens prol kan overføres til pc med henblik på backup eller analyse. Et USB-stik og RS-485klemme er tilgængelige og kan tilsluttes frekvensomformeren.

MCT 10-opsætningssoftware kan hentes gratis på www.VLT- software.com. Der kan også bestilles en cd med varenummer 130B1000. I brugermanualen

ndes

detaljerede betjeningsanvisninger. Se også kapitel 2.8.2 Pcsoftware.

Programmering af styreklemmer

Hver styreklemme har særlige funktioner, som de

•

hver især kan udføre. Parametre, der er tilknyttet denne klemme,

•

aktiverer funktionsvalgene. For at omformeren kan fungere korrekt ved brug

•

af styreklemmer, skal klemmerne være:

Tilsluttet korrekt.

Programmeret til den tilsigtede funktion.

Illustration 2.24 LCP-betjeningspanel

Pc-software

2.8.2

Pc'en tilsluttes via et standard-USB-kabel (vært/enhed) eller

LCP-betjeningspanel

2.8.1

LCP-betjeningspanelet er et grask display foran på apparatet, som via trykknapsstyring og displayvisninger giver følgende oplysninger på brugergrænseaden: status meddelelser, advarsler og alarmer, programmeringsparametre, mm. En numerisk display er også tilgængeligt med begrænsede displaymuligheder. Illustration 2.24 viser LCP'et.

via RS-485-grænseaden.

USB er en seriel bus, der anvender 4 skærmede ledninger med jordsikringsstift 4 på skærmen i pc'ens USB-port. Når pc'en sluttes til en frekvensomformer via USB-kablet, kan pc'ens USB-værtscontroller blive beskadiget. Alle standardpc'er fremstilles uden galvanisk adskillelse i USB-porten. En potentialeforskel i jordledningerne, der opstår, fordi anbefalingerne i betjeningsvejledningen ikke følges, kan skade USB-værtscontrolleren gennem USB-kablets afskærmning. Det anbefales at bruge en USB-isolator med galvanisk adskillelse for at beskytte pc'ens USB-værtscontroller mod potentialeforskelle i jordledningerne, når pc'en sluttes til en frekvensomformer via et USB-kabel. Brug ikke et pc-strømkabel med et jordstik, når pc'en sluttes til frekvensomformeren via et USB-kabel. Det reducerer potentialeforskellen i jordledningerne, men

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 35

130BT308.10

Produktoversigt

VLT® AQUA Drive FC 202

erner ikke alle potentialeforskelle pga. jordforbindelsen og skærmen, der er sluttet til pc'ens USB-port.

Illustration 2.25 USB-tilslutning

2.8.2.1

MCT 10-opsætningssoftware er udviklet til idriftsættelse og vedligeholdelse af frekvensomformeren og inkluderer vejledning til programmering af kaskadestyreenhed, realtidsur, Smart Logic Controller og forebyggende vedligeholdelse. Denne software gør det nemt at holde styr på alle detaljer og giver et godt overblik over både små og store systemer.

Værktøjet håndterer alle frekvensomformerserier, VLT advanced active

Eksempel 1: Datalagring i LCP via MCT 10opsætningssoftware

Alle parametre gemmes nu.

Eksempel 2: Dataoverførsel fra pc til frekvensomformer via MCT 10-opsætningssoftware

MCT 10-opsætningssoftware

lters samt VLT® softstarter-relateret data.

1. Slut en pc til apparatet via USB eller via RS-485-

grænseaden.

2. Åbn MCT 10-opsætningssoftware.

3. Vælg USB-porten eller RS-485-grænseaden.

Vælg copy.

Vælg punktet project.

Vælg paste.

Vælg save as.

1. Slut en pc til apparatet via USB-porten eller via

RS-485-grænseaden.

2. Åbn MCT 10-opsætningssoftware.

Vælg Open – de gemte ler vises.

4. Åbn den relevante l.

Vælg Write to drive.

Alle parametre overføres nu til frekvensomformeren. Der ndes en separat manual til MCT 10-

opsætningssoftware. Download softwaren og manualen fra

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

2.8.2.2

VLT® Harmonics Calculation Software MCT 31

Pc-værktøjet MCT 31 til beregning af harmonisk forvrængning giver mulighed for nemt at anslå den harmoniske forvrængning i en bestemt applikation. Harmonisk forvrængning for både Danfoss-frekvensomformere og andre ikke-Danfoss-frekvensomformere med forskellige andre harmoniske reduktionsapparater, herunder Danfoss AHF-ltre og 12-18-pulsensrettere, kan beregnes.

MCT 31 kan også hentes fra www.danfoss.com/Busines- sAreas/DrivesSolutions/Softwaredownload/.

2.8.2.3

Harmonics Calculation Software (HCS)

HCS er en avanceret version af harmonic calculationværktøjet. De beregnede resultater sammenlignes med relevante normer og kan udskrives efterfølgende.

ere oplysninger se www.danfoss-hcs.com/Default.asp?

For

LEVEL=START

2.9

Vedligeholdelse

Danfoss frekvensomformermodeller op til 90 kW er vedligeholdelsesfri. Stærkstrømsfrekvensomformere (110 kW-klassiceret eller mere) har indbyggede ltermåtter, som kræver periodisk rengøring af operatøren, afhængigt af mængden af støveksponering og forureningsstoer. Vedligeholdelsesintervaller for køleventilatorer (ca. 3 år) og kondensatorer (ca. 5 år) anbefales i de este miljøer.

Opbevaring

2.9.1

Som enhver anden form for elektronisk udstyr skal frekvensomformere opbevares tørt. Periodisk formning (kondensatoropladning) er ikke nødvendig ved opbevaring.

Det anbefales at holde udstyret forseglet i dets emballage, indtil installation nder sted.

36 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

3 Systemintegration

Design Guide

Dette kapitel beskriver de overvejelser, der er nødvendige for at integrere frekvensomformeren i et systemdesign. Kapitlet er opdelt i følgende afsnit:

Kapitel 3.1 Omgivende driftsforhold

•

Omgivende driftsforhold for frekvensomformeren herunder miljø, kapslinger, temperatur, derating og andre overvejelser.

Kapitel 3.3 Netforsyningsintegrering

•

Indgang i frekvensomformeren fra netforsyningssiden herunder eekt, harmoniske strømme, overvågning, kabelføring, sikringer og andre overvejelser.

Kapitel 3.2 EMC, beskyttelse mod harmoniske

•

strømme og overgang til jord

Indgang (regenerering) fra frekvensomformeren til strømkredsløbet herunder eekt, harmoniske strømme, overvågning og andre overvejelser.

Kapitel 3.4 Motorintegrering

•

Udgang fra frekvensomformeren til motoren herunder motortyper, belastning, overvågning, kabelføring og andre overvejelser.

Kapitel 3.5 Yderligere indgange og udgange,

•

Kapitel 3.6 Mekanisk planlægning

Integrering af frekvensomformerens indgang og udgang for optimal systemdesign herunder frekvensomformer/matching af motor, systemkarakteristika og andre overvejelser.

Et omfattende systemdesign forventer og imødegår potentielle problemområder, samtidig med at der implementeres den mest omformerfunktioner. De indhentede oplysninger giver retningslinjer for planlægning og specicering af et motorstyret system, der omfatter frekvensomformere.

eektive kombination af

Eekt og krav til styrekabler; type og længde

•

Sikringer

•

Ekstraudstyr

•

Transport og opbevaring

•

Se kapitel 3.9 Afkrydsningsliste for systemdesign for en praktisk guide til valg og design.

Forståelse af funktioner og strategimuligheder kan optimere et systemdesign og muligvis undgå, at der introduceres redundante komponenter eller funktionalitet.

3.1 Omgivende driftsforhold

3.1.1 Luftfugtighed

Selv om frekvensomformeren kan fungere korrekt ved høj luftfugtighed (op til 95 % relativ luftfugtighed), skal kondensdannelse undgås. Der er særlig stor risiko for kondensdannelse, når frekvensomformeren er koldere end fugtig omgivelsesluft. Fugten i luften kan også kondensere på de elektroniske komponenter og forårsage kortslutninger. Kondensdannelse opstår i apparater uden strøm. Det er tilrådeligt at installere en kabinetvarmer, hvor der er mulighed for kondensdannelse pga. omgivelsesforholdene. Undgå montering i områder, som udsættes for frost.

Alternativt kan drift af frekvensomformeren i standbytilstand (med apparatet tilsluttet netforsyningen) reducere risikoen for kondensdannelse. Sørg for, at eekttabet er tilstrækkeligt til at holde frekvensomformerens kredsløb fri for fugt.

Temperatur

3.1.2

3 3

Driftsfunktioner giver en række designkoncepter, fra enkel motorhastighedsstyring til et fuldt integreret automationssystem med feedbackhåndtering, rapportering af driftsstatus, automatiserede svar på fejl, ernprogram- mering, mm.

Et komplet designkoncept omfatter detaljeret specicering af behovene og anvendelse.

Frekvensomformertyper

•

Motorer

•

Netforsyningskrav

•

Styringsstruktur og programmering

•

Seriel kommunikation

•

Udstyrets størrelse, form og vægt

•

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 37

Grænseværdierne for maksimum og minimum omgivelsestemperatur er angivet for alle frekvensomformere. Hvis ekstreme omgivelsestemperaturer undgås, forlænges udstyrets levetid, og hele systemets pålidelighed optimeres. Følg anbefalingerne anført for maksimum ydeevne og udstyrets levetid.

Selvom frekvensomformeren kan fungere ved

•

temperaturer ned til -10 °C, garanteres korrekt drift ved nominel belastning kun ved temperaturer på 0 °C eller mere.

Maksimumgrænsen for temperatur må ikke

•

overstiges. Levetiden for elektroniske komponenter falder

•

med 50 % for hver 10 °C, når den benyttes over den temperatur, som den er beregnet til.

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Selv apparater i beskyttelsesklasserne IP54, IP55

•

eller IP66 skal bruges inden for de angivne omgivelsestemperaturer.

Yderligere luftkonditionering af kabinet eller

•

monteringssted kan være nødvendig.

3.1.3 Køling

Frekvensomformere aeder eekten i form af varme. Følgende anbefalinger er nødvendige for eektiv køling af apparaterne.

Maksimum lufttemperatur, der trænger ind i

•

kapslingen, må aldrig overstige 40 °C (104 °F). Gennemsnitstemperaturen for dag/nat må ikke

•

overstige 35 °C (95 °F). Montér apparatet således, at der er fri adgang for

•

køling via luftstrøm gennem kølennerne. Se kapitel 3.6.1 Mindsteafstand for korrekt montering med mindsteafstande.

Angiver minimumkravene til mindsteafstande,

•

både foran og bag ved apparatet, til køling af luftstrøm. Se betjeningsvejledningen for krav til korrekt installation.

3.1.3.1

Frekvensomformeren har indbyggede ventilatorer, der sikrer optimal køling. Hovedventilatoren tvinger luftstrømmen langs kølennerne på kølepladen, hvilket sikrer en køling af den interne luft. Nogle eektstørrelser har en lille sekundær ventilator tæt på styrekortet, hvilket sikrer, at den interne luft cirkuleres, således at varme områder undgås.

Hovedventilatoren styres af frekvensomformerens interne temperatur, og hastigheden øges gradvist med temperaturen, hvilket reducerer støj og energiforbrug når, behovet er minimalt, og sikrer derved maksimal køling efter behov. Ventilatorstyring kan tilpasses via parameter 14-52 Ventilatorstyring for at imødekomme enhver applikation og for at beskytte mod negative eekter af køling i kolde klimaer. I tilfælde af overtemperatur i frekvensomformeren derater den switchfrekvens og –mønster. Se kapitel 5.1 Derating for yderligere oplysninger.

Ventilatorer

3.1.3.2

Beregning af påkrævet luftstrøm til køling af frekvensomformeren

Den luftstrøm, der er påkrævet til at køle en frekvensomformer, eller ere frekvensomformere i samme kapsling, kan beregnes som følger:

1. Bestem eekttab ved maksimum udgang for alle frekvensomformere ud fra data i tabellerne i kapitel 7 Specikationer.

2. Tilføj eekttabsværdier for alle frekvensomformere, der kan fungere på samme tid. Den resulterende sum er varme Q, der skal overføres. Multiplicér resultatet med faktor f, læs fra Tabel 3.1. For eksampel, f = 3,1 m3 x K/Wh ved havets overade.

3. Bestem den højeste temperatur af den luft, der trænger ind i kapslingen. Træk denne temperatur fra den ønskede temperatur i kapslingen, for eksempel 45 °C (113 °F).

4. Dividér totalsummen fra trin 2 med totalsummen fra trin 3.

Beregningen udtrykkes ved formlen:

f xQ

V =

Ti − TA

hvor V = luftstrøm i m3/t f = faktor i m3 x K/Wh Q = varme kan overføres i W Ti = temperatur i kapslingen i °C TA = omgivelsestemperatur i °C f = cp x ρ (specik varme af luft x lufttæthed)

BEMÆRK!

Specik varme af luft (cp) og lufttæthed (ρ) er ikke konstante størrelser, men afhænger af temperatur, fugtighed og atmosfærisk tryk. Derfor afhænger de af højden over havet.

Tabel 3.1 viser typiske værdier af faktoren f, beregnet for forskellige højder.

Højde

[m] [kJ/kgK]

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

Specik varme af luftcpLufttæthed

[kg/m3] [m3⋅K/Wh]

0 0,9480 1,225 3,1

Faktor

Tabel 3.1 Faktor f, beregnet for forskellige højder

38 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

Design Guide

Eksempel

Hvilken luftstrøm er nødvendig til at køle to frekvensomformere (varmetab 295 W og 1430 W), der kører samtidigt, monteret i en kapsling med en omgivelsestemperatur, der topper ved 37 °C?

1. Summen af varmetab for begge frekvensomformere er 1725 W.

Ved at multiplicere 1725 W ved 3,3 m3 x K/Wh fås 5693 m x K/h.

Ved at trække 37 °C fra 45 °C fås 8 °C (=8 K).

4. Ved at dividere 5693 m x K/t ved 8 K fås: 711,6 m3h.

Hvis det er nødvendigt at angive luftstrømmen i CFM, skal konverteringen 1 m3/t = 0,589 CFM anvendes.

I eksemplet ovenfor fås 711,6 m3/h = 418,85 CFM.

Motorgenereret overspænding

3.1.4

DC-spændingen i mellemkredsen (DC-bus) øges, når motoren fungerer som en generator. Dette kan opstå på 2 måder:

Belastningen driver motoren, når frekvensom-

•

formeren kører ved en konstant udgangsfrekvens. Dette er generelt kendt som en overhaulingbelastning.

Ved deceleration, hvis inertiet af belastningen er

•

høj, og omformerens decelerationstid er indstillet til en kort værdi.

Frekvensomformeren kan ikke regenerere energi tilbage til indgangen. Det begrænser derfor den energi, der accepteres af motoren, når den er indstillet til at aktivere autorampning. Frekvensomformeren forsøger at gøre dette ved automatisk at forlænge rampe ned-tiden, hvis overspændingen opstår under deceleration. Hvis dette ikke lykkes, eller hvis belastningen driver motoren, når den kører med konstant frekvens, lukker omformeren ned og viser en fejl, når et kritisk spændingsniveau i DC-bussen er nået.

Akustisk støj

3.1.5

Akustisk støj fra frekvensomformeren kommer fra tre kilder:

DC-link (mellemkreds) spoler

•

Drosselspole for RFI-lter

•

Interne ventilatorer

•

Se Tabel 7.60 vedrørende

klassicering af akustisk støj.

3.1.6

Vibrationer og rystelser

Frekvensomformeren er afprøvet i henhold til en procedure, der er baseret på IEC 68-2-6/34/35 og 36. Disse tests udsætter apparatet for 0,7 g kræfter, vilkårligt over området 18 til 1.000 Hz, i tre retninger i to timer. Alle Danfoss-frekvensomformere overholder krav, der svarer til disse forhold, når apparatet er monteret på væg eller gulv, samt ved montering i tavler, der er boltet fast til vægge eller gulve.

3.1.7 Aggressive atmosfærer

3.1.7.1 Gasser

Aggressive gasser, som f.eks. svovlbrinte, klor eller ammoniak, kan beskadige elektriske og mekaniske komponenter i frekvensomformeren. Forurening af køleluften kan også forårsage gradvis nedbrydning af PCBspor og dørpakninger. Aggressive forureningsstoer er ofte til stede i spildevandsanlæg eller svømmehaller. Et tydeligt tegn på en aggressiv atmosfære er korroderet kobber.

I aggressive atmosfærer anbefales det at anvende begrænsede IP-kapslinger sammen med konform-coatede printplader. Se Tabel 3.2 for konform-coatede værdier.

BEMÆRK!

Frekvensomformeren leveres som standard med klasse 3C2-coating af printplader. Ved anmodning er 3C3coating også tilgængelig.

Klasse

3C1 3C2 3C3

Gastype Enhed

Havsalt n/a Ingen Salttåge Salttåge Svovloxi der Svovlbri nte Klor Saltsyre Flussyre Ammoni ak Ozon Kvælstof

Tabel 3.2 Konform-coating, klassiceringer

1) Maksimumværdier er værdier for forbigående stigninger, som ikke overstiger 30 minutter pr. dag.

mg/m

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

mg/m mg/m

Genne msnits værdi

0,1 0,3 1,0 5,0 10

0,01 0,1 0,5 3,0 10

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

0,01 0,05 0,1 0,1 0,3 0,1 0,5 1,0 3,0 9,0

Maks. værdi

Genne msnits værdi

Maks. værdi

3 3

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 39

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.1.7.2 Støveksponering

Installation af frekvensomformere i miljøer med stor støveksponering er ofte uundgåeligt. Støv påvirker vægeller kapslingsmonterede apparater med IP55 eller IP66 beskyttelsesklassicering såvel som kabinetmonterede

apparater med beskyttelsesklassicering IP21 eller IP20. De tre aspekter, der beskrives i dette afsnit, skal tages med i overvejelserne, når frekvensomformere installeres i sådanne miljøer.

Reduceret køling

Støv danner aejringer på overaden af og inde i apparatet på printplader og elektroniske komponenter. Disse aejringer fungerer som isolerende lag og hæmmer varmeoverførelsen til omgivelsesluften, idet kølekapaciteten reduceres. Komponenterne bliver varmere. Dette medfører accelereret aldring af de elektroniske komponenter, og apparatets levetid reduceres. Støvaej- ringer på kølepladen på bagsiden af apparatet reducerer også apparatets levetid.

Køleventilatorer

Luftgennemstrømningen til køling af apparatet skabes af køleventilatorer, som normalt er placeret på bagsiden af apparatet. Ventilatorhjulene har små lejer, hvorigennem støv kan trænge ind og har slibende eekt. Dette medfører lejeskader og ventilatorfejl.

Filtre

Stærkstrømsfrekvensomformere er udstyret med køleventilatorer, som blæser varm luft ud af apparatet. Ventilatorer over en vis størrelse er udstyret med ltermåtter. Disse ltre kan hurtigt blive tilstoppede, når de anvendes i støvede miljøer. Forebyggende forholdsregler er nødvendige under disse forhold.

Periodisk vedligeholdelse

Under forholdene, som er beskrevet ovenfor, er det tilrådeligt at rengøre frekvensomformeren ved periodisk vedligeholdelse. Fjern støvet fra kølepladen og ventilatorer, og rengør ltermåtterne.

3.1.7.3

Drift af systemer i potentielt eksplosive atmosfærer skal overholde særlige betingelser herfor. EU-direktiv 94/9/EC beskriver drift af elektroniske apparater i potentielt eksplosive atmosfærer.

Motorer, der styres af frekvensomformere i potentielt eksplosive atmosfærer, skal temperaturovervåges ved hjælp af en PTC-temperaturføler. Motorer med antændelsesbeskyttelse i klasse d eller e er godkendt til dette miljø.

BEMÆRK!

Installér ikke en frekvensomformer i en potentiel eksplosiv atmosfære. Installér frekvensomformeren i et kabinet uden for dette område. Brug af et sinuslter ved udgangen på frekvensomformeren anbefales ligeledes til at dæmpe dU/dt-spændingsstigningen og spidsspænding. Hold motorkablerne så korte som muligt.

Potentielt eksplosive atmosfærer

d klassikation består i at sikre, at en opstået

•

gnist holdes inden for et beskyttet område. Selvom der ikke kræves godkendelse, er det nødvendigt med særlig ledningsføring og indeslutning.

d/e-kombination er den mest anvendte i

•

potentielt eksplosive atmosfærer. Selve motoren har antændelsesbeskyttelsesklasse e, mens motorens kabelføring og tilslutningsmiljø er i overensstemmelse med e-klassiceringen. Restriktionen på tilslutningsområdet e består af maksimumspændingen, som er tilladt i dette område. En frekvensomformers udgangsspænding er som regel begrænset til netspændingen. Modulering af udgangsspændingen kan generere ikke-tilladt høj spidsspænding for e-klassikation. I praksis har det vist sig, at brug af sinusltre ved frekvensomformerens udgang er en eektiv metode til at dæmpe høj spidsspænding.

BEMÆRK!

Frekvensomformere med MCB 112-option er egnet til PTB-certiceret monitorering med motortermistorføler i potentielt eksplosive atmosfærer. Skærmede motorkabler er ikke nødvendige ved drift af frekvensomformere med sinusudgangsltre.

40 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

Design Guide

3.1.8 Denitioner på IP-klassicering

Mod indtrængen af faste fremmedlegemer

0 (ikke beskyttet) (ikke beskyttet) 1

≥50 mm diameter

2 12,5 mm diameter Finger

Første cier

Andet cier

Første bogstav

Yderligere bogstav

Tabel 3.3 IEC 60529-denitioner på IP-klasser

3 2,5 mm diameter Værktøj 4

≥1,0 mm diameter 5 Støvbeskyttet Ledning 6 Støvtæt Ledning

Mod indtrængen af

vand med skadelig

virkning

0 (ikke beskyttet) 1 Lodrette dråber 2 Dråber i en vinkel på

15° 3 Sprøjtende vand 4 Vandstænk 5 Vandstråler 6 Kraftige vandstråler 7 Midlertidig

nedsænkning 8 Langvarig nedsænkning

Yderligere oplysninger

specikke for

A Håndryggen B Finger C Værktøj D Ledning

Yderligere oplysninger

specikke for

H Højspændingsapparat M Bevægelse af apparat

under vandtest S Stationært apparat

under vandtest W Vejrforhold

Mod adgang til farlige komponenter af

Håndryggen

Ledning

3.1.8.1

Kabinetoptioner og klassiceringer

Danfoss -frekvensomformere fås i tre forskellige beskyttelsesklasser:

IP00 eller IP20 til montering i kabinet.

•

IP54 eller IP55 til lokal montering.

•

IP66 til kritiske omgivelsesforhold, som f.eks.

•

ekstrem høj luftfugtighed eller store koncentrationer af støv eller aggressive gasser.

3.1.9 Radiofrekvensforstyrrelse

Det primære formål i praksis er at opnå systemer med stabil drift uden radiofrekvensforstyrrelser mellem komponenterne. For at opnå en høj immunitet anbefales det at bruge frekvensomformere med RFI-ltre af høj kvalitet.

Brug kategori C1-ltre, som er specicerede i EN 61800-3, der overholder klasse B-grænserne i den generelle standard EN 55011.

Placér advarselsmeddelelser på frekvensomformeren, hvis RFI-ltrene ikke svarer til kategori C1 (kategori C2 eller lavere). Ansvaret for korrekt mærkning ligger hos operatøren.

I praksis

ndes der to tilgange inden for RFI-ltre:

Indbygget i udstyret

•

Indbyggede ltre optager plads i

kabinettet, men de eliminerer ekstraomkostningerne til montering, kabelføring og materiale. Den vigtigste fordel er dog den perfekte EMC-overensstemmelse og kabelføring ved brug af integrerede

ltre.

Eksterne optioner

•

Valgfri, eksterne RFI-ltre, der installeres

på frekvensomformerens indgang, forårsager et spændingsfald. I praksis betyder dette, at den fulde netspænding ikke er til stede ved frekvensomformerens indgang, og en omformer med højere klassicering kan være nødvendig. For at være i overensstemmelse med EMC-grænserne skal den maksimale motorkabellængde ligge i området 1-50 m. Omkostningerne omfatter materialer, kabelføring og montering. EMC-overensstemmelse er ikke testet.

3 3

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 41

130BA056.10

1325 4

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

BEMÆRK!

For at sikre forstyrrelsesfri drift af frekvensomformeren/ motorsystemet skal der altid anvendes et RFI-lter i kategori C1.

BEMÆRK!

VLT® AQUA Drive-apparater leveres som standard med indbyggede RFI-ltre, der overholder kategori C1 (EN 61800-3) til brug med 400 V-netforsyningssystemer og nominelle eekter på op til 90 kW eller kategori C2 for nominelle eekter på 110-630 kW. VLT® AQUA Driveapparater overholder C1 med skærmede motorkabler på op til 50 m eller C2 med skærmede motorkabler på op til 150 m. Se Tabel 3.4 for ere oplysninger.

3.1.10 Overensstemmelse for PELV og galvanisk adskillelse

Sørg for beskyttelse mod elektrisk stød, når den elektriske forsyning er beskyttende ekstra lav spænding (PELV), og installationen overholder lokale og nationale bestemmelser vedrørende PELV.

For at opretholde PELV for styreklemmerne skal alle tilslutninger være PELV, såsom forstærkede/dobbeltisolerede termistorer. Alle styreklemmer og relæklemmer på Danfossfrekvensomformere overholder PELV (undtagen jordet trekantben på mere end 400 V).

Den galvaniske (sikre) adskillelse opnås ved at opfylde kravene til bedre isolering og ved at sørge for de relevante krybninger/luftafstande. Disse krav beskrives i standarden EN 61800-5-1.

Elektriske isolering opnås som vist i Illustration 3.1. De beskrevne komponenter overholder både PELV og kravene til galvanisk adskillelse.

Strømforsyning (SMPS) inklusive signalisolering af V DC, der

angiver den mellemliggende strømspænding. 2 Gate drive til IGBT'er 3 Strømtransducere 4 Optokoblere, bremsemodul 5 Intern inrush, RFI og temperaturmålingskredsløb 6 Tilpassede relæer a Galvanisk adskillelse for 24 V backup-option b Galvanisk adskillelse for RS-485-standardbusgrænseaden

Illustration 3.1 Galvanisk adskillelse

Montering ved stor højde

Installationer, som overskrider grænserne for stor højde, overholder måske ikke PELV-kravene. Adskillelsen mellem komponenterne og de kritiske dele kan være utilstrækkelig. Der er risiko for overspænding. Reducér risikoen for overspænding med eksterne beskyttelsesapparater eller galvanisk adskillelse.

Kontakt Danfoss angående PELV-overensstemmelse ved installationer i store højder.

380-500 V (kapsling A, B og C): over 2.000 m

•

(6.500 fod) 380-500 V (kapsling D, E og F): over 3.000 m

•

(9.800 fod) 525–690 V: over 2.000 m (6.500 fod)

•

3.1.11

Som enhver anden form for elektronisk udstyr skal frekvensomformere opbevares tørt. Periodisk formning (kondensatoropladning) er ikke nødvendig ved opbevaring.

Det anbefales at holde udstyret forseglet i dets emballage, indtil installation nder sted.

42 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Opbevaring

175ZA062.12

Systemintegration Design Guide

3.2 EMC, beskyttelse mod harmoniske strømme og overgang til jord

3.2.1 Generelle forhold vedrørende EMC-

emissioner

Frekvensomformere (og andre elektriske apparater) genererer elektroniske eller magnetiske felter, som kan give forstyrrelser i det omgivende miljø. Disse påvirkningers elektromagnetiske kompatibilitet (EMC) afhænger af apparaternes karakteristika for eekt og harmoniske strømme.

Ukontrolleret gensidig påvirkning mellem elektriske apparater i et system kan forringe kompatibiliteten og hæmme pålidelig drift. Forstyrrelse kan ske i form af harmonisk forvrængning på nettet, elektrostatiske udladninger, hurtige spændingsudsving, eller højfrekvent forstyrrelse. Elektriske apparater genererer forstyrrelser, samtidig med at de påvirkes af forstyrrelser fra andre genererede kilder.

Elektriske forstyrrelser opstår som regel i frekvensområdet 150 kHz til 30 MHz. Luftbårne forstyrrelser fra frekvensomformersystemet i området 30 MHz til 1 GHz genereres af vekselretteren, motorkablet og motoren. Kapacitive strømme i motorkablet sammen med høj dU/dt fra motorspændingen genererer lækstrømme, som vist i Illustration 3.2. Brug af et skærmet motorkabel øger lækstrømmen (se Illustration 3.2), fordi skærmede kabler har højere kapacitans til jord end uskærmede kabler. Hvis lækstrømmen ikke ltreres, forårsager det øgede forstyrrelser på netforsyningen i radiofrekvensområdet under ca. 5 MHz. Eftersom lækstrømmen (I1) føres tilbage til

apparatet gennem skærmen (I3), er der i princippet kun et lille elektromagnetisk felt (I4) fra det skærmede motorkabel som vist i Illustration 3.2.

Skærmen reducerer de udstrålede forstyrrelser, men øger den lavfrekvente forstyrrelse på netforsyningen. Motorkabelskærmen skal monteres på frekvensomformerkapslingen såvel som motorkapslingen. Dette gøres bedst ved at bruge indbyggede skærmbøjler for at undgå snoede skærmender (pigtails). Pigtails øger skærmimpedansen ved højere frekvenser, hvilket reducerer skærmeekten og øger lækstrømmen (I4). Når der anvendes et skærmet kabel til relæ, styrekabel, signalinterface og bremse, skal skærmen monteres på kapslingen i begge ender. I visse situationer er det dog nødvendigt at bryde skærmen for at undgå strømsløjfer.

Hvis skærmen skal sættes på en monteringsplade til frekvensomformeren, skal monteringspladen være lavet af metal, fordi skærmstrømmene skal føres tilbage til apparatet. Der skal desuden sikres god elektrisk kontakt fra monteringspladen gennem monteringsskruerne til frekvensomformerens chassis.

Hvis der benyttes uskærmede kabler, overholdes enkelte emissionskrav ikke, skønt de este immunitetskrav opfyldes.

For at begrænse forstyrrelsesniveauet fra hele systemet (apparat og installation) skal motor- og bremsekabler gøres så korte som muligt. Undgå at placere følsomme signalkabler langs med motor- og bremsekablerne. Radioforstyrrelser over 50 MHz (luftbårne) genereres især af styreelektronikken.

3 3

Jordledning 3 Netspænding 5 Skærmet motorkabel

1 2 Skærm 4 Frekvensomformer 6 Motor

Illustration 3.2 Generering af lækstrømme

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 43

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.2.2 EMC-testresultater

Følgende testresultater er opnået i et system med en frekvensomformer, et skærmet styrekabel, en styreboks med potentiometer samt en motor og et skærmet motorkabel (Ölex Classic 100 CY) ved nominel switchfrekvens. I Tabel 3.4 er den maksimale motorkabellængde til overensstemmelse angivet.

BEMÆRK!

Forholdene kan ændre sig betydeligt for andre opsætninger.

BEMÆRK!

Se Tabel 3.17 vedrørende parallelle motorkabler.

RFI-ltertype Kabelbåret emission Udstrålet emission Kabellængde [m] Kabellængde [m] Standarde r og krav

FC 202

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

FC 202

EN 55011 Klasse B Klasse A

Gruppe 1 Boliger, butikker og let industri

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

First environment Bolig og kontor

0,25-45 kW 200-240 V T2 50 150 150 Nej Ja Ja 1,1-7,5 kW 200-240 V S2 50 0,37-90 kW 380-480 V T4 50 150 150 Nej Ja Ja 7,5 kW 380-480 V S4

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

11-90 kW 380-380 V 7,5 kW 380-480 V S4 Nej Nej 25 Nej Nej Nej 11-30 kW 525-690 V 37-90 kW 525-690 V

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

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

1,1-90 kW 525-600 V T6 Nej Nej Nej Nej Nej Nej 15-22 kW 200-240 V S2 Nej Nej Nej Nej Nej Nej 11-37 kW 380-480 V S4 Nej Nej Nej Nej Nej Nej

T4 Nej Nej 25 Nej Nej Nej

1, 4)

T7 Nej Nej 25 Nej Nej Nej

2, 4)

T7 Nej Nej 25 Nej Nej Nej

T7 Nej 100 100 Nej Ja Ja

T7 Nej 150 150 Nej Ja Ja

50 100/150

Industrimiljø Industri

First

environment

Bolig og kontor

100/150

Klasse A Gruppe 2

miljø

Second environment industri

100/150

Klasse B Klasse A

Boliger, butikker og let industri

First environment Bolig og kontor

Nej Ja Ja

Gruppe 1 Industri miljø

First environment Bolig og kontor

Klasse A Gruppe 2 Industri miljø

Second environment Industrial

Tabel 3.4 EMC-testresultater (emission) maksimal motorkabellængde

1) Kapslingsstørrelse B2.

2) Kapslingsstørrelse C2.

3) Hx-versioner kan bruges i overensstemmelse med EN/IEC 61800-3 kategori C4.

44 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration Design Guide

4) T7, 37-90 kW overholder klasse A gruppe 1 med 25 m motorkabel. Der gælder visse begrænsninger for installationen (kontakt Danfoss for oplysninger).

5) 100 m til fase-nulleder, 150 m til fase-fase (men ikke fra TT eller TT). Enkeltfasede frekvensomformere er ikke beregnede til to-fase-forsyning fra et TT- eller TN-netværk. Hx, H1, H2, H3, H4 eller H5 deneres i typekodepos. 16–17 for EMC-ltre. Hx - Der er ikke indbygget EMC-ltre i frekvensomformeren. H1 – integreret EMC-lter. Overholder EN 55011 Klasse A1/B og EN/IEC 61800-3 Kategori 1/2. H2 – Et begrænset RFI-lter, der kun indeholder kondensatorer og uden en common mode-spole. Overholder EN 55011 Klasse A2 og EN/IEC 61800-3 Kategori 3. H3 – Integreret EMC-lter. Overholder EN 55011 Klasse A1/B og EN/IEC 61800-3 Kategori 1/2. H4 – Integreret EMC-lter. Overholder EN 55011 Klasse A1 og EN/IEC 61800-3 Kategori 2. H5 – Marineversioner. Robust version, overholder samme emissionsniveauer som H2-versioner.

3 3

Emissionskrav

3.2.3

EMC-produktstandarden for frekvensomformere denerer re kategorier (C1, C2, C3 og C4) med specikke krav til emission og immunitet. Tabel 3.5 bestemmer denitionen af de re kategorier og den tilsvarende klassicering i EN

55011.

Tilsvarende

Kategori Denition

C1 Frekvensomformere monteret i rst

environment (bolig og kontor) med en forsyningsspænding på mindre end 1.000 V.

C2 Frekvensomformere monteret i rst

environment (bolig og kontor) med forsyningsspænding på mindre end

1.000 V, som hverken er ytbare eller af typen plug-in, og som skal monteres og idriftsættes af en professionel.

C3 Frekvensomformere monteret i

second environment (industri) med en forsyningsspænding på mindre end 1.000 V.

C4 Frekvensomformere monteret i

second environment med en forsyningsspænding lig med eller over 1.000 V eller nominel spænding lig med eller over 400 A eller med henblik på brug i komplekse installationer.

Tabel 3.5 Korrelation mellem IEC 61800-3 og EN 55011

emissionsklasse i EN 55011

Klasse B

Klasse A gruppe 1

Klasse A gruppe 2

Ingen grænselinje. Udarbejd en EMC-plan.

Når de generiske emissionsstandarder (kabelbårne) anvendes, skal frekvensomformerne overholde grænserne i Tabel 3.6.

Tilsvarende

Miljø Generisk emissionsstandard

First environment (bolig og kontor) Second environment (industrimiljø)

Tabel 3.6 Korrelation mellem generiske emissionsstandarder og EN 55011

Immunitetskrav

3.2.4

EN/IEC 61000-6-3 emissionsstandard for beboelses- og erhvervsmiljøer samt lette industrimiljøer. EN/IEC 61000-6-4 emissionsstandard for industrimiljøer.

emissionsklasse i EN 55011

Klasse B

Klasse A gruppe 1

Immunitetskravene til frekvensomformere afhænger af det miljø, de monteres i. Kravene til industrimiljøer er højere end kravene til bolig- og kontormiljøer. Alle Danfossfrekvensomformere overholder kravene til industrimiljøer og overholder derfor også de lavere krav til bolig- og kontormiljøer med en stor sikkerhedsmargin.

For at dokumentere immunitet mod elektrisk forstyrrelse er følgende immunitetstest blevet udført i overensstemmelse med følgende grundlæggende standarder:

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatiske

•

udladninger (ESD): Simulering af elektrostatiske udladninger fra mennesker.

EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Indgående

•

elektromagnetisk feltudstråling, amplitudemoduleret simulering af påvirkninger fra både radarog radiokommunikationsudstyr og mobilt kommunikationsudstyr.

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Burst-transienter:

•

Simulering af forstyrrelse forårsaget af kobling af en kontaktor, et relæ eller lignende apparater.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 45

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Surge-transienter:

•

Simulering af forbigående strømme forårsaget af eksempelvis lynnedslag i nærheden af installationerne.

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

•

mode: Simulering af påvirkningen fra udstyr til radiotransmission, som er forbundet til tilslutningskablerne.

Se Tabel 3.7.

Grundlæggende standard

IEC 61000-4-42)

Godkendelseskriterier B B B A A Spændingsområde: 200-240 V, 380-500 V, 525-600 V, 525-690 V

Net

Motor Bremse 4 kV CM Belastningsfordeling 4 kV CM Styrekabler Standardbus 2 kV CM Relæledninger 2 kV CM Applikations- og Fieldbus-

optioner LCP-kabel Ekstern 24 V DC

Kapsling

Burst

4 kV CM

2 kV CM

2 V CM

— —

0,5 kV/2 Ω DM

Surge

IEC 61000-4-5

2 kV/2 Ω DM

4 kV/12 Ω CM

4 kV/2 Ω

2 kV/2 Ω

1 kV/12 Ω CM

ESD

IEC

61000-4-2

— —

— — — — — — — — — — — —

— —

8 kV AD 6 kV CD

Udstrålet elektromagnetisk

felt

IEC 61000-4-3

10 V/m —

mode-spænding

RF-common

IEC 61000-4-6

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

10 V

RMS

Tabel 3.7 EMC-immunitetsformular

1) Strømtilførsel på kabelafskærmning

2) Værdier, der typisk opnås ved test

Motorisolering

3.2.5

Moderne motorer til frekvensomformerbrug har en høj grad af isolering, hvilket understøtter den nye generation af IGBT'er med høj virkningsgrad og med høj dU/dt. Ved eftermontering i gamle motorer skal motorisoleringen bekræftes, eller udfør dæmpning med et dU/dt-lter et sinuslter, hvis det er nødvendigt.

For motorkabellængder ≤ den maksimale kabellængde, der er anført i kapitel 7.5 Kabelspecikationer, anbefales motorisoleringsklassiceringerne, der er anført i Tabel 3.8. Hvis en motor har en lavere isoleringsklassicering, anbefales det at bruge et dU/dt- eller sinuslter.

Nominel netspænding [V] Motorisolering [V]

UN≤420 420 V< UN≤ 500 Forstærket ULL = 1.600 500 V< UN≤ 600 Forstærket ULL = 1.800 600 V< UN≤ 690 Forstærket ULL = 2.000

Tabel 3.8 Motorisolering

Standard ULL = 1.300

Motorlejestrøm

3.2.6

For at minimere leje- og akselstrøm, skal følgende jordes til den drevne maskine:

Frekvensomformer

•

Motor

•

Drevet maskine

•

Standardstrategier for dæmpning

1. Brug et isoleret leje.

2. Vær grundig med installationsprocedurer: 2a Kontrollér, at motoren og belastnings-

motoren er justeret.

2b Følg EMC-installationsvejledningen

omhyggeligt.

2c Forstærk PE'en, så højfrekvensimpe-

dansen er lavere i PE'en end i forsyningskablerne.

2d Sørg for en god højfrekvensforbindelse

mellem motoren og frekvensom-

46 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

175HA034.10

Systemintegration Design Guide

formeren, for eksempel et skærmet kabel med en 360° tilslutning i motoren og frekvensomformeren.

2e Sørg for, at impedansen fra frekvensom-

formeren til bygningens jordspyd er lavere end maskinens jordingsimpedans. Dette kan være svært for pumper.

2f Sørg for en direkte jordtilslutning

mellem motoren og belastningsmotoren.

3. Reducér IGBT-switchfrekvensen.

4. Modicér vekselretterens bølgeform, 60° AVM vs. SFAVM.

5. Montér et akseljordingssystem, eller anvend en isolerende akselkobling.

6. Påfør ledende smøring.

7. Brug minimumhastighedsindstillinger, hvis det er muligt.

8. Forsøg at sikre, at netspændingen er balanceret til jord. Dette kan være svært for IT-, TT- eller TNCS-systemer eller systemer med jordben.

9. Anvend et dU/dt- eller sinuslter.

Harmoniske svingninger

3.2.7

Elektriske apparater med diodeensrettere, som for eksempel uorescerende belysning, computere, kopimaskiner, faxmaskiner, forskelligt laboratorieudstyr og telekommunikationssystemer, kan tilføre harmonisk forvrængning til en netforsyning. Frekvensomformere bruger en diodebro-indgang, hvilket også kan bidrage til harmonisk forvrængning.

En frekvensomformer optager en ikke-sinusformet strøm fra netforsyningen, hvilket øger indgangsstrømmen I

RMS

. En ikke-sinusformet strøm transformeres via en Fourier-analyse og deles i sinusbølgestrømme med forskellige frekvenser, dvs. forskellige harmoniske strømme IN med 50 Hz eller 60 Hz som den grundlæggende frekvens.

De harmoniske strømme påvirker ikke strømforbruget direkte, men øger varmetabene i installationen (transformere, induktorer, kabler). Derfor skal harmoniske strømme holdes på et lavt niveau for at undgå overbelastning af transformeren, induktorer og kabler i installationer med en høj procentdel af ensretterbelastning.

Forkortelse Beskrivelse

n harmonisk rækkefølge

Tabel 3.9 Forkortelser relateret til harmoniske strømme

Grundlæggen

Strøm I Frekvens [Hz]

Tabel 3.10 Transformeret ikke-sinusformet strøm

Strøm Harmonisk strøm

I Indgangsstrøm 1,0 0,9 0,4 0,2 < 0,1

grundlæggende frekvens grundlæggende strøm grundlæggende spænding harmoniske strømme harmonisk spænding

Harmonisk strøm (In)

strøm (I1)

50 250 350 550

RMSI1

11-49

3 3

Frekvensomformeren trækker ikke strøm ensartet fra netlinjen. Denne ikke-sinusformede strøm har

Tabel 3.11 Harmoniske strømme sammenlignet med RMS-indgang Strøm

komponenter, der er multipler af den grundlæggende strømfrekvens. Disse komponenter kaldes harmoniske strømme. Det er vigtigt at kontrollere den samlede harmoniske forvrængning på netforsyningen. Selvom de harmoniske strømme ikke direkte påvirker det elektriske energiforbrug, genererer de varme i ledningsføringen og transformere og kan påvirke andre apparater på samme

Illustration 3.3 Mellemkredsspoler

netlinje.

3.2.7.1

Harmonisk analyse

BEMÆRK!

Nogle af de harmoniske strømme kan forstyrre

Forskellige karakteristika for en bygnings elektriske system bestemmer det præcise harmoniske bidrag fra omformeren til THD i et anlæg og dens evne til at opfylde IEEE-

kommunikationsudstyr, der er sluttet til samme transformer, eller skabe resonans i forbindelse med fasekompenseringskondensatorer.

standarder. Det er svært at generalisere om det harmoniske bidrag fra frekvensomformere til et specikt anlæg. Hvis det er nødvendigt, skal der udføres en analyse af systemets harmoniske strømme for at bestemme eekterne af udstyrets.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 47

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

For at sikre lave harmoniske strømme er frekvensomformeren forsynet med passive ltre. DC-spoler reducerer den samlede harmoniske forvrængning (THD) til 40 %.

Spændingsforvrængningen på netforsyningsspændingen afhænger af størrelsen på de harmoniske strømme ganget med netforsyningsimpedansen for den pågældende

frekvens. Den samlede spændingsforvrængning (THD) beregnes ud fra de enkelte spændingsharmoniske strømme efter følgende formel:

THD =

 + U

 + ... + U

3.2.7.2 Harmoniske emissionskrav

Udstyr, som er sluttet til det oentlige forsyningsnet

Option Denition

1 IEC/EN 61000-3-2 klasse A til trefaset balanceret

udstyr (kun til professionelt udstyr op til 1 kW total

eekt).

2 IEC/EN 61000-3-12 udstyr 16-75 A og professionelt

udstyr fra 1 kW op til 16 A fasestrøm.

Tabel 3.12 Harmoniske emissionsstandarder

Kontakt distributionsnetværksoperatøren for at koble andre eektstørrelser til det oentlige forsyningsnet.

Overensstemmelse med forskellige retningslinjer for systemniveauer: De harmoniske strømdata i Tabel 3.13 er frembragt i overensstemmelse med IEC/EN 61000-3-12 med henvisning til produktstandarden for power drive-systemer. De kan bruges som basis for beregning af den indydelse, som harmoniske strømme har på strømforsyningssystemet, og til dokumentation af overensstemmelse med relevante regionale retningslinjer: IEEE 519 -1992; G5/4.

3.2.7.4 Påvirkninger fra harmoniske

strømme i et strømdistributionssystem

I Illustration 3.4 sluttes primærsiden af en transformer til et fælles tilslutningspunkt PCC1 på mellemspændingsforsyningen. Transformeren har en impedans Z strøm til et antal belastninger. Det fælles tilslutningspunkt, hvor alle belastninger sammenkobles, er PCC2. Hver belastning tilsluttes via kabler med impedansen Z1, Z2 og Z3.

og leverer

xfr

3.2.7.3

Harmoniske testresultater (emission)

Eektstørrelser op til PK75 i T2 og T4 overholder IEC/EN 61000-3-2 klasse A. Eektstørrelser fra P1K1 og op til P18K i T2 og op til P90K i T4 overholder IEC/EN 61000-3-12, tabel 4. Eektstørrelse P110-P450 i T4 overholder også IEC/EN 61000-3-12, selv om det ikke er påkrævet, da strømmen er over 75 A.

Tabel 3.13 beskriver, at kortslutningseekten af forsyningen Ssc på grænseadepunktet mellem brugerens forsyning og det oentlige system (R

3 × R

Faktisk (typisk) Grænse for R 120

Tabel 3.13 Harmoniske testresultater (emission)

 × U

SCE

netforsyning

≥

sce

≥

sce

) er større end eller lig med:

sce

 × I

 =  3 × 120 × 400 × I

equ

Individuel harmonisk strøm In/I1 (%)

40 20 10 8

40 25 15 10

Harmonisk strømforvrængningsfaktor (%)

THD PWHD

46 45

48 46

equ

Det er brugeren af udstyret eller montørens ansvar at sikre, om nødvendigt i samråd med distributionsnetværksoperatøren, at udstyret kun er forbundet til en forsyning med en kortslutningseekt Ssc større end eller lig det, der er angivet i ligningen.

Illustration 3.4 Lille distributionssystem

Harmoniske strømme, som trækkes af ikke-lineære belastninger, medfører forvrængning af spændingen pga. spændingsfaldet på impedanserne i distributionssystemet. Højere impedanser medfører højere niveauer af spændingsforvrængning.

Strømforvrængningen afhænger af apparatets ydeevne og af den individuelle belastning. Spændingsforvrængningen afhænger af systemets ydeevne. Det er ikke muligt at bestemme spændingsforvrængningen i PCC'en, hvis kun belastningens harmoniske ydeevne er kendt. For at forudsige forvrængningen i PCC'en skal kongurationen af distributionssystemet og de relevante impedanser være kendt.

48 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Non-linear

Current Voltage

System

Impedance

Disturbance to

other users

Contribution to

system losses

130BB541.10

Systemintegration

Design Guide

Et almindeligt begreb til beskrivelse af impedansen i et net er kortslutningsforholdet R mellem kortslutningens tilsyneladende eekt for forsyningen ved PCC (Ssc) og den nominelle tilsyneladende eekt for belastningen (S

sce

equ

hvor S

Den negative påvirkning fra harmoniske strømme er dobbelt

Harmoniske strømme bidrager til systemtab (i

•

kabelføringen, transformer). Harmonisk spændingsforvrængning medfører

•

forstyrrelser i andre belastninger og øger tabet i andre belastninger

Illustration 3.5 Negative virkninger af harmoniske strømme

forsyning

, der deneres som forholdet

sce

equ

= U × I

equ

3.2.7.5 Standarder og krav vedrørende begrænsning af harmoniske strømme

Kravene til begrænsning af harmoniske strømme kan være:

Applikationsspecikke krav

•

Standarder, der skal overholdes.

•

Applikationsspecikke krav er relevante for en specik installation, hvor der er tekniske årsager til begrænsning af de harmoniske strømme.

Eksempel

En 250 kVa-transformer med to tilsluttede 110 kW-motorer er tilstrækkelig, hvis en af motorerne forbindes direkte til netforsyningen online, og den anden forsynes via en frekvensomformer. Transformeren er imidlertid for lille, hvis begge motorer forsynes via en frekvensomformer. Ved at bruge ekstra metoder til reduktion af harmoniske strømme i installationen eller ved at vælge frekvensomformervarianter med lave harmoniske strømme kan begge motorer køre med frekvensomformere.

Der ndes ere forskellige standarder, bestemmelser og anbefalinger for dæmpning af harmoniske strømme. Forskellige standarder nder anvendelse i forskellige geograske områder og brancher. Følgende standarder er de mest almindelige:

IEC61000-3-2

•

IEC61000-3-12

•

IEC61000-3-4

•

IEEE 519

•

G5/4

•

Se AHF005/010 Design Guide for hver standard.

I Europa er den maksimale THVD 8 %, hvis installationen er tilsluttet via det oentlige net. Hvis installationen har sin

egen transformer, er grænsen 10 % THVD. VLT® AQUA Drive er konstrueret til at modstå 10 % THVD.

3.2.7.6

I tilfælde hvor der kræves ekstra begrænsning af harmoniske strømme, kan Danfoss tilbyde en lang række dæmpningsudstyr. Disse er:

Valget af den rette løsning afhænger af ere forskellige faktorer:

Overvej altid dæmpning af harmoniske strømme, hvis transformerbelastningen har et ikke-lineært bidrag på 40 % eller mere.

Danfoss tilbyder værktøjer til beregning af harmoniske strømme, se kapitel 2.8.2 Pc-software.

Dæmpning af harmoniske strømme

12-puls frekvensomformere

•

AHF-ltre

•

Frekvensomformere med lave harmoniske

•

strømme Aktive ltre

•

Nettet (baggrundsforvrængning, netubalance,

•

resonans og forsyningstype (transformer/ generator)).

Applikation (belastningsprol, antal belastninger

•

og belastningsstørrelse). Lokale/nationale krav/bestemmelser (IEEE519, IEC,

•

G5/4 osv.). Samlede ejeromkostninger (anskaelsesomkost-

•

ninger, eektivitet, vedligeholdelse osv.).

specikke oplysninger om

3 3

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 49

130BB955.12

Leakage current

Motor cable length

130BB956.12

THVD=0%

THVD=5%

Leakage current

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Lækstrømmen afhænger også af netforvrængningen.

3.2.8 Lækstrøm til jord

Følg nationale og lokale forskrifter angående beskyttelsesjording af udstyr, hvor en lækstrøm overstiger 3,5 mA.

Frekvensomformerteknologi indebærer høj switchfrekvens ved høj eekt. Dette genererer en lækstrøm i jordtilslutningen. Lækstrømmen til jord består af ere forskellige bidrag og afhænger af forskellige systemkongurationer, herunder:

RFI-ltrering

•

Motorkabellængde

•

Skærmning af motorkabler

•

Frekvensomformereekt

•

Illustration 3.6 Kabellængde og eektstørrelsens påvirkning af lækstrøm. Eektstørrelse a > Eektstørrelse b

Illustration 3.7 Netforvrængning påvirker lækstrøm

Overensstemmelse med EN/IEC61800-5-1 (produktstandarden for power drive-systemer) kræver, at der udvises særlig opmærksomhed, hvis lækstrømmen overstiger 3,5 mA. Forstærk jording med følgende tilslutningskrav til beskyttelsesjording:

Jordledning (klemme 95) med et tværsnit på

•

mindst 10 mm2. To separate jordledninger, der begge opfylder

•

reglerne for dimensionering.

Se EN/IEC61800-5-1 og EN50178 for

Brug af fejlstrømsafbrydere (RCD'er)

Hvis der anvendes fejlstrømsafbrydere (RCD'er), også kaldet fejlstrømsrelæer, skal følgende overholdes:

Der må kun anvendes fejlstrømsafbrydere af B-

•

typen, da disse kan registrere AC- og DCstrømme.

Anvend fejlstrømsafbrydere med forsinkelse for at

•

forhindre fejl, der skyldes forbigående jordstrømme.

Fejlstrømsafbryderne skal dimensioneres i

•

henhold til hensyn til omgivelserne.

Lækstrømmen omfatter ere frekvenser, der stammer både fra netfrekvensen og switchfrekvensen. Hvorvidt switchfrekvensen registreres, afhænger af den anvendte RCD-type.

systemkongurationen og under

ere oplysninger.

50 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

130BB958.12

Cable

150 Hz

3rd harmonics

50 Hz

Mains

RCD with low f

cut-

RCD with high f

cut-

Leakage current

Frequency

130BB957.11

Leakage current [mA]

100 Hz

2 kHz

100 kHz

Systemintegration

Design Guide

3.3

Netforsyningsintegrering

3.3.1 Netforsyningskongurationer og EMCvirkninger

Der anvendes forskellige typer netspændingssystemer til at forsyne frekvensomformere med strøm. Hver enkelt påvirker systemets EMC-karakteristika. TN-S-systemet med fem ledninger anses som det mest optimale for EMC, mens enkeltstående IT-systemer er de mindst attraktive.

3 3

Illustration 3.8 De vigtigste bidrag til lækstrøm

Mængden af lækstrøm registreret af RCD'en afhænger af RCD'ens afbrydelsesfrekvens.

Systemtype Beskrivelse

TN-netforsyningssystemer TN-S Et system med fem ledninger med

TN-C Et system med re ledninger med

TT-netforsyningssystemer

IT-netforsyningssystemer

Tabel 3.14 Typer af netforsyningssystemer

Der ndes to typer af TN-netforsyningsdistributionssystemer: TN-S og TN-C.

separat nulleder (N) og beskyttende jordleder (PE). Det giver de bedste EMCegenskaber og forhindrer, at forstyrrelser afsendes.

almindelig nulleder og beskyttende jordleder (PE) i hele systemet. Den kombinerede nulleder og beskyttende jordleder resulterer i ringe EMC-karakteristika. Et system med re ledninger med en nulleder til jord og en individuel jording af omformerenhederne. Det har gode EMC-karakteristika, hvis jordingen er korrekt. Et isoleret system med re ledninger med nulleder, som enten ikke er jordforbundet eller jordforbundet via en impedans.

Lavfrekvent netforstyrrelse

3.3.2

Illustration 3.9 RCD'ens afbrydelsesfrekvens' påvirkning på lækstrøm

3.3.2.1 Ikke sinusformet netforsyning

Netspændingen er sjældent en ensartet sinusformet spænding med konstant amplitude og frekvens. Dette skyldes til dels belastninger, som trækker ikkesinusformede spændinger fra netforsyningen eller har ikkelineære karakteristika, som f.eks. computere, tv-apparater,

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 51

skiftende strømforsyninger, lavenergipærer og frekvensomformere. Afvigelser er uundgåelige og tillades inden for visse grænser.

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.3.2.2 Overensstemmelse med EMC-

3.3.2.5

Eekt af netforstyrrelse

direktiver

Harmoniske svingninger og spændingssvingninger er to I det meste af Europa er basis for den objektive vurdering af netforsyningens kvalitet loven om elektromagnetisk kompatibilitet. Overensstemmelse med disse regler sikrer,

at alle apparater og netværk, der tilsluttet elektriske distributionssystemer, overholder deres tiltænkte formål uden at generere problemer.

Standard Denition

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

EN 61000-3-2, 61000-3-12 EN 50178 Overvåger elektronisk udstyr til brug i

Tabel 3.15 EN Design standarder for netforsyningens strømkvalitet

3.3.2.3

Alle frekvensomformere genererer netforstyrrelse. Aktuelle standarder denerer kun frekvensområder op til 2 kHz. Nogle omformere løfter netforstyrrelsen til området over 2 kHz, hvilket ikke er omfattet af standarden, og de kan derfor mærkes som "fri for forstyrrelser". Grænserne for dette område undersøges i øjeblikket. Frekvensomformerne løfter ikke netforstyrrelsen.

3.3.2.4

Netforstyrrelsesforvrængning af sinusformede bølger, der forårsages af pulserende indgangsstrømme, betegnes generelt som harmoniske strømme. Udledt fra Fourieranalysen anslås det, at op til 2,5 kHz, svarende til den 50. harmoniske strøm i netforsyningens frekvens.

Indgangsensretterne på frekvensomformere genererer denne typiske form for harmonisk forstyrrelse på netforsyningen. Når frekvensomformere tilsluttes 50 Hznetforsyningssystemer, viser den 3. harmoniske strøm (150 Hz), den 5. harmoniske strøm (250 Hz) eller den 7. harmoniske strøm (350 Hz) den stærkeste eekt. Det samlede harmoniske indhold kaldes den totale harmoniske forvrængning (THD).

Forstyrrelses-frie frekvensomformere

Sådan opstår netforstyrrelse

Denerer netspændingsgrænserne, der skal overholdes i de oentlige og industrielle forsyningsnet. Regulerer netforstyrrelse, der genereres af tilsluttede apparater.

strøminstallationer.

former for lavfrekvente netforstyrrelser. De har forskellige

fremtoninger ved oprindelsespunktet i forhold til alle andre

punkter i netforsyningssystemet, når en belastning er

tilsluttet. En række af påvirkninger skal således bestemmes

samlet, når eekten af netforstyrrelse vurderes. Disse

omfatter netforsyningstilførslen, struktur, og belastninger.

Underspændingsadvarsler og større funktionelle tab kan

opstå som følge af netforstyrrelse.

Underspændingsadvarsler

Unøjagtige spændingsmålinger pga.

•

forvrængning af den sinusformede netspænding. Forårsager unøjagtige eektmålinger, da det kun

•

er RMS-sande målinger, der tager hensyn til harmonisk indhold.

Større tab

Harmoniske svingninger reducerer den aktive

•

eekt, den tilsyneladende eekt og den reaktive eekt.

Forvrænger elektriske belastninger, der resulterer i

•

hørbare forstyrrelser i andre apparater, eller, i værste fald, ødelæggelse af apparatet.

Forkorter levetiden for apparater som resultat af

•

opvarmning.

BEMÆRK!

For stort harmonisk indhold belaster udstyr til eektfak-

torkorrektion og kan endda ødelægge det. Af denne

grund bør støjspoler være tilgængelige for eektfaktor-

korrektionsudstyret, når for stort harmonisk indhold er

til stede.

3.3.3 Analysering af netforstyrrelse

For at undgå forringelse af netforsyningens kvalitet kan der

anvendes en række metoder til analyse af systemer eller

apparater, der genererer harmoniske strømme. Analysepro-

grammer til netforsyning, som f.eks. harmonic calculation

software (HCS), analyserer systemdesign for harmoniske

strømme. Specikke modforanstaltninger kan testes på

forhånd og sikrer efterfølgende systemkompatibilitet.

For analyse af netforsyningssystemer, gå tilhttp://

www.danfoss-hcs.com/Default.asp?LEVEL=START for at

downloade software.

BEMÆRK!

Danfoss har en meget stor viden inden for EMC og

tilbyder EMC-analyser med detaljeret vurdering eller

netforsyningsberegninger til kunder foruden uddannel-

seskurser, seminarer og workshops.

52 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

Design Guide

3.3.4 Løsninger til reduktion af

netforstyrrelse

Generelt kan netforstyrrelse fra omformere reduceres ved at begrænse amplituden for pulserende strøm. Dette forbedrer eektfaktoren λ (lambda).

Flere metoder anbefales for at undgå harmoniske strømme på nettet:

Indgangs- eller DC-link-støjspoler i frekvensom-

•

formerne. Passive ltre.

•

Aktive ltre.

•

Slim DC-links.

•

Aktive front end- og lavharmoniske frekvensom-

•

formere. Ensrettere med 12, 18 eller 24 pulser pr cyklus.

•

Radiofrekvensforstyrrelse

3.3.5

Frekvensomformere genererer radiofrekvensforstyrrelse (RFI) på grund af deres strømpulser med variabel bredde. Omformere og motorkabler bestråler disse komponenter og leder dem ind i netforsyningssystemet.

3.3.6.1

Driftssteder, som er forbundet til oentlige lavspændings-

forsyningsnet, herunder let industri, er klassiceret som

Miljø 1/klasse B. De har ikke egne transformere til distri-

bution af højspænding eller mediumspænding til separate

netforsyningssystemer. Miljøklassikationerne gælder både

i og uden for bygningerne. Nogle eksempler kan være

erhvervsområder, beboelse, restauranter, parkeringsanlæg

eller faciliteter til underholdning.

Miljø 1/klasse B: Beboelse

3.3.6.2 Miljø 2/klasse A: industri

Industrimiljøer er ikke tilsluttet det oentlige forsyningsnet.

I stedet har de egne transformere til distribution af

højspænding eller mediumspænding. Miljøklassika-

tionerne gælder både i og uden for bygningerne.

De er deneret som industrimiljø og er karakteriseret af

specikke elektromagnetiske forhold:

Tilstedeværelsen af videnskabelige, medicinske

•

eller industrielle apparater. Kobling af store induktive og kapacitive belast-

•

ninger. Forekomst af stærke magnetiske felter (f.eks. pga.

•

stærke strømme).

3 3

RFI-ltre bruges til at reducere denne forstyrrelse på netforsyningen. De giver støjimmunitet, der beskytter apparater mod højfrekvent kabelbåret forstyrrelse. De reducerer også forstyrrelser, som udsendes til forsyningskablet eller stråling fra forsyningskablet. Filtrene er beregnet til at begrænse forstyrrelse til et angivet niveau. Indbyggede ltre er ofte standardudstyr klassiceret til specik immunitet.

BEMÆRK!

Alle VLT® AQUA Drive-frekvensomformere er som standard udstyret med integrerede støjspoler til netforstyrrelse.

3.3.6 Klassicering af driftsstedet

Idet kravene til miljøet er kendte, er frekvensomformeren beregnet til at køre i den primære faktor vedrørende EMCoverensstemmelse.

3.3.6.3

I områder, hvor transformere med mediumspænding er

klart afgrænset fra andre områder, beslutter brugeren

hvilken type miljø, deres anlæg skal klassiceres under.

Brugeren er ansvarlig for at sikre den nødvendige elektro-

magnetiske kompatibilitet til problemfri drift af alle

apparater inden for specicerede forhold. Visse eksempler

på særlige miljøer omfatter butikscentre, supermarkeder,

tankstationer, kontorbygninger og lagerbygninger.

3.3.6.4

Når en frekvensomformer ikke overholder kategori C1, skal

der anvendes en advarsel. Dette er brugerens ansvar.

Forstyrrelseseliminering er baseret på klasserne A1, A2 og

B i EN 55011. Brugeren er i sidste ende ansvarlig for den

passende klassicering af apparater og omkostningerne til

afhjælpning af EMC-problemer.

3.3.7

Størstedelen af den oentlige strøm i USA er med jordre-

ference. Selvom det ikke er almindeligt brugt i USA, kan

netforsyningen være en isoleret kilde. Alle Danfoss-

frekvensomformere kan anvendes med isoleret

indgangskilde såvel som med strømledninger med jordre-

ference.

Særlige miljøer

Advarselsmærkater

Anvend med adskilt indgangskilde

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 53

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.3.8 Eektfaktorkorrektion

Udstyr til eektfaktorkorrektion har til hensigt at reducere faseskiftene (φ) mellem spændingen og strømmen for at ytte eektfaktoren tættere på 1 (cos φ). Dette er nødvendigt, når et stort antal induktive belastninger, som

f.eks. motorer eller elektrisk ballast (lysstofrør forkobling), anvendes i et elektrisk distributionssystem. Frekvensomformere med isoleret DC-link trækker ikke reaktiv eekt fra netforsyningssystemet eller genererer faseskift til eektfak- torkorrektion. De har en cos φ på ca. 1.

Af denne grund skal hastighedskontrollerede motorer ikke tage hensyn, når der dimensioneres udstyr til eektfaktor- korrektion. Strømmen, der trækkes af udstyret til fasekorrektion, stiger, fordi frekvensomformere genererer harmoniske svingninger. Belastningen på kondensatorerne stiger i takt med et stigende antal harmoniske generatorer. Montér derfor støjspoler i udstyret til eektfaktorkor- rektion. Støjspolerne forhindrer ligeledes resonans mellem belastningsinduktans og kapacitansen. Omformere med cos φ < 1 kræver også støjspoler i udstyret til eektfaktor-

korrektion. Tag også højde for de højere reaktive eektniveauer for kabelmål.

Standarden EN 61000-4-1 beskriver disse transienters

former og den mængde energi, de indeholder. Deres

skadelige eekt kan begrænses vha. forskellige metoder.

Gasfyldte overspændingssikringer og gnistgab giver

primær beskyttelse mod højenergitransienter. Som

sekundær beskyttelse anvender de este elektroniske

apparater, herunder frekvensomformere, spændingsaf-

hængige modstande (varistorer) til at dæmpe

transienterne.

3.3.11 Drift med en standbygenerator

Brug backup strømforsyningssystemer, når fortsat drift er

nødvendig i tilfælde af netfejl. De bruges også parallelt

med de oentlige forsyningsnet for at opnå højere netfor-

syningseekt. Det er almindelig praksis for kombinerede

varme- og eektenheder at benytte fordelen ved den høje

eektivitet, der opnås med denne form for energikonver-

tering. Når backupstrømmen leveres af en generator, er

netforsyningsimpedansen normalt større, end når

strømmen leveres fra det oentlige forsyningsnet. Dette

betyder, at den totale harmoniske forvrængning øges. Med

et korrekt design kan generatorer fungere i et system, der

indeholder apparater, der medfører harmoniske strømme.

Forsinkelse på indgangsstrøm

3.3.9

For at sikre, at dæmpning af overspænding på indgangskredsløbet udføres korrekt, skal en tidsforsinkelse mellem successive netforsyningsapplikationer overholdes.

Tabel 3.16 viser den minimumtid, der skal tillades mellem netforsyningsapplikationer.

Indgangsspænding [V] Ventetid [sek]

Tabel 3.16 Forsinkelse på indgangsstrøm

3.3.10

Transienter er kortvarige spændingsstigninger på ca. et par tusinde volt. De kan opstå i alle typer strømforsyningssystemer, herunder industri- og beboelsesmiljøer.

Lynnedslag er en typisk årsag til transienter. De forårsages dog også af store skiftende belastninger online eller oine eller ved kobling af udstyr til nettransienter, som f.eks. udstyr til eektfaktorkorrektion. Transienter kan også opstå som følge af kortslutninger, trip af afbrydere i eektdistri- butionssystemer, og induktiv kobling mellem parallelle kabler.

Nettransienter

380 415 460 600

48 65 83 133

Det anbefales at overveje et systemdesign med en

standbygenerator.

Når systemet skifter fra netforsyningsdrift til

•

generator, tiltager den harmoniske belastning som regel.

Designere skal beregne eller måle forøgelsen i

•

den harmoniske belastning for at sikre, at strømkvaliteten overholder relevante bestemmelser for at forhindre harmoniske problemer og fejl på udstyret.

Undgå asymmetrisk belastning af generatoren, da

•

det resulterer i øgede tab, og det kan øge den totale harmoniske forvrængning.

En forskydning på 5/6 af generatorens vikling

•

dæmper 5. og 7. harmoniske strømme, men det gør, at 3. harmoniske strøm stiger. En forskydning på 2/3 reducerer 3. harmoniske strøm.

Når det er muligt, skal operatøren frakoble udstyr

•

til eektfaktorkorrektion, da det forårsager resonans i systemet.

Støjspoler eller aktive absorptionsltre kan

•

dæmpe harmoniske svingninger, såvel som resistive belastninger, der drives parallelt.

Kapacitive belastninger, der drives parallelt,

•

skaber en ekstra belastning pga. uforudsigelige resonanspåvirkninger.

54 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

175HA036.11

96 97 98

Motor

96 97 98

Motor

Systemintegration

Design Guide

En mere nøjagtig analyse er mulig vha. software til netforsyningsanalyse, som f.eks. HCS. For analyse af netforsyningssystemer, gå til http://www.danfoss-hcs.com/ Default.asp?LEVEL=START for at downloade software.

Ved drift med apparater, der medfører harmoniske strømme, vises maksimumbelastninger baseret på problemfri anlægsdrift i tabellen med harmoniske grænser.

Harmoniske grænser

B2- og B6-ensrettere⇒maksimum 20 % af nominel

•

generatorbelastning. B6-ensretter med støjspole⇒maksimum 20-35 %

•

af nominel generatorbelastning, afhængigt af sammensætningen.

Styret B6-ensretter⇒maksimum 10 % af nominel

•

generatorbelastning.

3.4 Motorintegrering

3.4.1 Overvejelser ved motorvalg

Frekvensomformeren kan forårsage elektrisk stress på en motor. Overvej derfor følgende påvirkninger på motoren, når motoren skal tilpasses frekvensomformeren:

Isoleringsbelastning

•

Lejebelastning

•

Termisk belastning

•

3.4.3

Korrekt jording af motor

Korrekt jording af motoren er afgørende for personbe-

skyttelse og for at overholde de elektriske EMC-krav til

lavspændingsudstyr. Korrekt jording er nødvendigt for

eektiv brug af skærmning og ltre. Designoplysninger

skal godkendes til korrekt EMC-implementering.

3.4.4 Motorkabler

Anbefalinger til motorkabler og specikationer gives i

kapitel 7.5 Kabelspecikationer.

Alle typer trefasede asynkrone standardmotorer kan

anvendes med en frekvensomformer. Fabriksindstillingen er

omdrejning med uret med frekvensomformerens udgang

tilsluttet på følgende måde:

3 3

3.4.2

Udgangsltre giver fordele til nogle motorer for at reducere elektrisk belastning og muliggøre længere kabellængde. Udgangsoptioner omfatter sinusltre (også kaldet LC-ltre) og dU/dt-ltre. DU/dt-ltre reducerer den markante stigning i pulshastighed. Sinusltre udjævner spændingspulser for at konvertere dem til næsten sinusformet udgangsspænding. Med visse frekvensomformere, overholder sinusltre EN 61800-3 RFI kategori C2 for uskærmede motorkabler, se kapitel 3.7.5

For ere oplysninger om sinusbølge- og dU/dt-lterop- tioner, se kapitel 3.7.5 Sinusltre og kapitel 3.7.6 dU/dt-ltre.

For og dU/dt-ltre se og kapitel 6.2.9 dU/dt-ltre.

Sinusbølge- og dU/dt-ltre

Sinusltre.

ere oplysninger om bestillingsnumre til sinusbølge-

Illustration 3.10 Klemmeforbindelse til omdrejning med og mod uret

Omdrejningsretningen kan ændres ved at ombytte to faser

i motorkablet eller ved at ændre indstillingen for

parameter 4-10 Motorhastighedsretning.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 55

130BD774.10

130BD775.10

130BD776.10

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.4.5 Skærmning af motorkabel

Frekvensomformere genererer stejle pulsanker ved deres udgange. Disse pulser indeholder højfrekvente komponenter (helt op til gigahertz-området), hvilket forårsager uønsket stråling fra motorkablet. Skærmede

motorkabler reducerer denne stråling.

Formålene med skærmning er at:

Reducere styrken af udstrålede forstyrrelser.

•

Forbedrer forstyrrelsesimmuniteten i individuelle

•

apparater.

Skærmen fanger de højfrekvente komponenter og leder dem tilbage til forstyrrelseskilden, som i dette tilfælde er frekvensomformeren. Skærmede motorkabler giver også immunitet til forstyrrelser fra eksterne kilder i nærheden.

Selv god skærmning eliminerer ikke helt strålingen. Systemkomponenter placeret i strålingsmiljøer skal køre uden degradering.

Tilslutning af ere motorer

3.4.6

BEMÆRK!

Når motorerne er parallelforbundne, indstil

parameter 1-01 Motorstyringsprincip til [0] U/f.

Illustration 3.11 Tilslutning til fælles klemme ved korte kabellængder

BEMÆRK!

Da små motorers relativt høje ohmske modstand i statoren kræver højere spænding ved start og lave O/ MIN-værdier, kan der opstå problemer i forbindelse med start og lave O/MIN-værdier, hvis motorerne varierer meget i størrelse.

Frekvensomformeren kan styre ere paralleltilsluttede motorer. Ved brug af parallel motortilslutning skal der tages højde for følgende:

VCC+-tilstanden kan anvendes i nogle applika-

•

tioner. Det samlede strømforbrug i motorerne må ikke

•

overskride den nominelle udgangsstrøm I frekvensomformeren.

Brug ikke tilslutning til fælles klemme til lange

•

kabellængder, se Illustration 3.12. Den samlede motorkabellængde angivet i

•

Tabel 3.4 er gyldig, så længe de parallelle kabler er korte (mindre end 10 m hver), se Illustration 3.14 og Illustration 3.15.

Tag højde for spændingsfald i motorkablet, se

•

Illustration 3.15. Anvend

•

Illustration 3.15. Ved lange kabler uden paralleltilslutning, se

•

Illustration 3.16.

LC-lter til lange parallelle kabler, se

INV

Illustration 3.12 Tilslutning til fælles klemme ved lange kabellængder

Illustration 3.13 Parallelle kabler uden belastning

56 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

130BD777.10

130BD778.10

130BD779.10

Systemintegration Design Guide

Illustration 3.14 Parallelle kabler med belastning

3 3

Illustration 3.16 Lange kabler i seriel tilslutning

Illustration 3.15 LC-lter til lange parallelle kabler

Kapslingsstørrelser

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 Maksimum kabellængde for hvert parallelkabel

Eektstørrelse [kW]

11–90

Spænding [V] 1 kabel [m] 2 kabler [m] 3 kabler [m] 4 kabler [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

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 57

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2000

500

200

400 300

1000

600

t [s]

175ZA052.11

fUD = 0,2 x f M,N

fUD = 2 x f M,N

fUD = 1 x f M,N

IMN

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.4.7 Adskillelse af styreledninger

Harmoniske forstyrrelser, der genereres af motorkabler, kan degradere styresignaler i omformerens styreledninger og medføre styringsfejl. Motorkabler og styreledninger skal være separate. Påvirkninger fra forstyrrelser falder

betydeligt ved adskillelse.

Afstanden mellem styreledninger og

•

motorkablerne bør være mere end 200 mm. Fordelingsstrips er nødvendige ved mindre adskil-

•

lelser, eller forstyrrelser kobles ind eller overføres. Skærmning af styreledninger skal tilsluttes i

•

begge ender tilsvarende skærmning af motorkabler.

Skærmede kabler med snoede ledere giver den

•

højeste dæmpning. Dæmpningen af det magnetiske felt øges fra ca. 30 dB med en enkelt skærmning til 60 dB med en dobbelt skærmning og til ca. 75 dB, hvis lederne også snos.

Termisk motorbeskyttelse

3.4.8

Frekvensomformeren yder termisk motorbeskyttelse på forskellige måder:

Momentgrænse beskytter motoren mod overbe-

•

lastning uafhængigt af hastigheden. Minimumhastighed begrænser mindste område

•

for driftshastighed, f.eks. mellem 30 og 50/60 Hz. Maksimumhastigheden begrænser den maksimale

•

udgangshastighed. Indgang er tilgængelig for en ekstern termistor.

•

Elektronisk termorelæ (ETR) for asynkrone motorer

•

simulerer et bimetalrelæ på basis af interne målinger. ETR måler den faktiske strøm, hastighed og tid for at beregne motortemperaturen og beskytte motoren mod at blive overophedet ved at afgive en advarsel eller afbryde strømmen til motoren. ETR-karakteristika er vist i Illustration 3.17.

Illustration 3.17 Karakteristika for elektronisk termorelæ

X-aksen viser forholdet mellem I

aksen viser det tidsrum i sekunder, der går, før ETR

afbryder og tripper. Kurverne viser den karakteristiske

nominelle hastighed ved den dobbelte nominelle

hastighed og ved 0,2 x den nominelle hastighed.

Ved lavere hastighed kobler ETR ud ved en lavere

temperatur på grund af mindre køling af motoren. Dette

forhindrer, at motoren overophedes selv ved lave

hastigheder. Funktionen ETR beregner motortemperaturen

på basis af den faktiske strøm og hastighed.

Udgangskontaktor

3.4.9

Selvom det ikke er en almindelig anbefalet praksis,

beskadiger det ikke frekvensomformeren at drive en

udgangskontaktor mellem motoren og frekvensom-

formeren. Lukning af en udgangskontaktor, der tidligere

har været åben, kan tilslutte en kørende frekvensomformer

til en standset motor. Dette kan få frekvensomformeren til

at trippe og vise en fejl.

3.4.10

For at bremse belastningen på motorakslen, skal der enten

bruges en statisk (mekanisk) eller en dynamisk bremse.

Bremsefunktioner

motor

og I

nominel. Y-

motor

58 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

Design Guide

3.4.11 Dynamisk bremsning

Dynamisk bremse etableres ved:

Modstandsbremse: En bremse-IGBT holder

•

overspændingen under en fastsat grænse ved at dirigere bremseenergien fra motoren til bremsemodstanden.

AC-bremse: Bremseenergien distribueres i

•

motoren ved at ændre betingelserne for tab i motoren. AC-bremsefunktionen kan ikke bruges i applikationer med høj slutte- og brydefrekvens, da dette vil overophede motoren.

DC-bremse: En overmoduleret DC-strøm, der

•

tilføres AC-strømmen, fungerer som en hvirvelstrømsbremse.

3.4.12

En bremsemodstand skal kunne håndtere varmetab og stigning i DC-link-spændingen under elektrisk-genereret bremsning. Brug af en bremsemodstand sikrer, at energien absorberes i bremsemodstanden og ikke i frekvensomformeren. Se Brake Resistor Design Guide for oplysninger.

Beregning af driftscyklus

Når mængden af kinetisk energi, der overføres til modstanden i hver bremseperiode, er ukendt, beregnes gennemsnitseekten på baggrund af cyklustiden og bremsetiden (kendt som periodisk driftscyklus). Modstandens periodiske driftscyklus er et tegn på cyklussen, når modstanden er aktiv (se Illustration 3.18). Motorleverandører bruger ofte S5, når den tilladelige belastning angives, hvilket er et udtryk for periodisk driftscyklus.

Bremsemodstandsberegning

ere

Danfoss tilbyder bremsemodstande med en driftscyklus på

5 %, 10 % og 40 %. Når der anvendes en driftscyklus på 10

%, absorberer bremsemodstandene bremseeekten i 10 %

af cyklustiden. De resterende 90 % af cyklustiden bruges

på at sprede overskydende varme.

Sørg for, at modstanden er dimensioneret til den krævede

bremsetid.

Bremsemodstandsberegning

For at forhindre frekvensomformeren i at koble ud af

hensyn til beskyttelse, når motoren bremser, vælges

modstandsværdier på grundlag af spidsbremseeekt og

mellemkredsspændingen. Beregn bremsemodstandens

modstandsværdi som følger:

Rbr = 

 Ω



spids

Udc

Bremsemodstandens ydeevne afhænger af DC-link-

spændingen (Udc).

Udc er spændingen, hvorved bremsen er aktiveret. FC-

seriens bremsefunktion er indstillet afhængigt af

netforsyningen.

Netforsyningsindgang [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-link-spænding (Udc)

1) Kapslingsstørrelser A, B, C

2) Kapslingsstørrelser D, E, F

Brug bremsemodstanden R

Bremse

aktiv

[V DC]

943 965 975

1099 1109 1130

til at sikre, at frekvensom-

rec

Høj

spændings

advarsel

[V DC]

formeren kan bremse ved højeste bremsemoment (M

Over

spændings

alarm

[V DC]

br(%)

)

på 160 %. Formlen kan skrives sådan her:

3 3

x100



Ω = 

rec

er typisk 0,90

motor

er typisk 0,98

VLT

motor

xM

br( % )

xη

VLT

xη

motor



Når der vælges en højere bremsemodstand, opnås bremse-

momentet på 160 % / 150 % / 110 % ikke, da der kan

være risiko for, at frekvensomformeren afbryder fra DC-link-

Illustration 3.18 Bremsemodstand for driftscyklus

overspændingen af hensyn til beskyttelse.

Ved bremsning ved lavere moment, for eksempel 80 % Beregn den periodiske driftscyklus for modstanden på

følgende måde:

Driftscyklus=tb/T

moment, er det muligt at montere en bremsemodstand

med lavere nominel eekt. Beregn størrelse ved hjælp af

formlen til beregning af R

rec

T = cyklustid i sekunder tb er bremsetid i sekunder (ud af cyklustiden)

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 59

1.0

0.99

0.98

0.97

0.96

0.95

0.93

0.92 0% 50% 100% 200%

0.94

Relative Eciency

130BB252.11

1.01

150%

% Speed

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

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Frekvensomformere med kapslingstyper D og F er forsynet med mere end én bremsechopper. Brug en bremsemodstand for hver bremsechopper til disse af kapslingsstørrelser.

VLT® Brake Resistor MCE 101 Design Guide indeholder de

mest opdaterede data og beskriver beregningens forskellige trin i detaljer, herunder:

Beregning af

•

Beregning af bremsemodstandens

•

Beregning af bremsemodstandens gennemsnitlige

•

eekt

Bremsning af inerti

•

3.4.13

EMC (snoede kabler/skærmning)

For at overholde den angivne EMC-ydeevne for frekvensomformeren skal skærmede kabler/ledninger anvendes. Hvis uskærmede ledninger bruges, anbefales det, at disse snoes for at reducere elektrisk støj fra ledningerne mellem bremsemodstanden og frekvensomformeren.

For forstærket EMC-ydeevne skal en metalskærm anvendes.

Kabelføring for bremsemodstand

bremseeekt

spidseekt

formeren undgås. I denne situation forlænges rampe nedtiden.

3.4.15 Energieektivitet

Frekvensomformerens virkningsgrad

Frekvensomformerens belastning påvirker kun i ringe grad dens virkningsgrad.

Dette betyder også, at frekvensomformerens virkningsgrad ikke ændres, når der vælges andre u/f-karakteristikker. U/fkarakteristikkerne påvirker imidlertid motorens virkningsgrad.

Virkningsgraden forringes en lille smule, når switchfrekvensen indstilles til en værdi over 5 kHz. Virkningsgraden mindskes også lidt, når motorkablet er længere end 30 m.

Beregning af virkningsgrad

Frekvensomformerens virkningsgrad ved forskellige belastninger beregnes baseret på Illustration 3.19. Faktoren i denne graf skal ganges med den faktor, der er angivet i kapitel 7.1 Elektriske data.

specikke virkningsgrads-

3.4.14

Bremsemodstand, eektmonitor

Desuden gør funktionen bremseeektmonitor det muligt at udlæse den aktuelle eekt og middeleekten for en valgt periode. Bremsen kan også overvåge påførslen af strøm og sikre, at den ikke overstiger en grænse, der vælges i parameter 2-12 parameter 2-13 Bremseeektovervågning vælges den funktion, der skal udføres, når eekten, som sendes til bremsemodstanden, overstiger den grænse, der er indstillet i parameter 2-12 Bremseeektgrænse (kW).

Bremsemodstand og bremse-IGBT

Bremseeektgrænse (kW). I

BEMÆRK!

Overvågningen af bremseeekten udfylder ikke en sikkerhedsfunktion. Bremsemodstandskredsløbet er ikke beskyttet mod overgang til jord.

Bremsen er beskyttet mod kortslutning i bremsemodstanden, og bremsetransistoren overvåges for at sikre, at en kortslutning i transistoren registreres. Brug et relæ eller en digital udgang til at beskytte bremsemodstanden mod overbelastning i tilfælde af en fejl i frekvensomformeren.

Illustration 3.19 Typiske virkningsgradskurver

Eksempel: Antag en 55 kW, 380-480 V AC frekvensomformer med 25 % belastning ved 50 % hastighed. Grafen viser 0,97. Den nominelle virkningsgrad for en 55 kW frekvensomformer er 0,98. Den faktiske virkningsgrad er derfor: 0,97 x 0,98 = 0,95.

Overspændingsstyring (OVC) kan vælges som en alternativ bremsefunktion i parameter 2-17 Overspændingsstyring. Hvis DC-link-spændingen øges, er denne funktion aktiv for alle apparater. Funktionen sikrer, at et trip kan undgås. Dette gøres ved at øge udgangsfrekvensen for at begrænse spændingen fra DC-linket. Det er en nyttig funktion, f.eks. hvis rampe ned-tiden er for kort, da trip af frekvensom-

60 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration Design Guide

Motorvirkningsgrad

Virkningsgraden for en motor, der er sluttet til en frekvensomformer, afhænger af magnetiseringsniveauet. Motorens virkningsgrad afhænger af motortypen.

Inden for et område på 75-100 % af det

•

nominelle moment er motorens virkningsgrad så godt som konstant, både når den styres af frekvensomformeren, og når den kører direkte på netforsyningen.

Påvirkningen fra U/f-karakteristikken på små

•

motorer er marginal. I motorer fra 11 kW og op er fordelene for virkningsgraden imidlertid betydelige.

Switchfrekvensen påvirker ikke virkningsgraden i

•

små motorer. Virkningsgraden forbedres 1-2 % i motorer fra 11 kW og op. Dette sker, fordi motorstrømmens sinusform er næsten perfekt ved en høj switchfrekvens.

Systemeektivitet

Systemets virkningsgrad beregnes ved at gange frekvensomformerens virkningsgrad med motorens virkningsgrad.

3 3

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 61

+ - + -

S202

Motor

Analog udgang

relæ1

relæ2

ON=Termineret OFF=Åben

50 (+10 V UD)

53 (A IND)

54 (A IND)

55 (KOMM. A IND)

12 (+24 V UD)

13 (+24 V UD)

37 (D IND)

18 (D IND)

(KOMM. D IND)

(KOMM. A UD) 39

(A UD) 42

(P RS-485) 68

(N RS-485) 69

(KOMM. RS-485) 61

0/4-20 mA

240 V AC, 2 A

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IND)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

(D IND/UD)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

(D IND/UD)

24 V (NPN)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IND)

32 (D IND)

: Chassis

: Jord

240 V AC, 2 A

400 V AC, 2 A

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

88 (-) 89 (+)

10 V DC

15 mA 130/200 mA

(U) 96

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

0 V

5 V

S801

RS-485

24 V DC

24 V

0 V

24 V

1 2

S201

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

+10 V DC

P 5-00

S801

(R+) 82

(R-) 81

130BD552.10

Trefaset eektindgang

DC-bus

+10 V DC

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

Switch

mode-strømforsyning

Bremsemodstand

RS-485grænse-

ade

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.5 Yderligere indgange og udgange

3.5.1 Ledningsdiagram

Når styreklemmerne er tilsluttet og programmeret korrekt, giver disse:

Feedback, reference og andre indgangssignaler til frekvensomformeren.

•

Status på udgange og fejltilstande fra frekvensomformeren.

•

Relæer til at drive ekstraudstyr.

•

En seriel kommunikationsgrænseade.

•

24 V fælles.

•

Styreklemmer kan programmeres til forskellige funktioner ved at vælge parameteroptioner via LCP-betjeningspanelet foran på apparatet eller via eksterne kilder. De este styreledninger skal leveres af kunden, medmindre andet er speciceret ved bestilling fra fabrikken.

Illustration 3.20 Grundlæggende ledningsdiagram

A = analog, D = digital *Klemme 37 (medfølger ikke altid) bruges til STO. Se VLT® Safe Torque O Betjeningsvejledning for installationsinstruktioner.

**Tilslut ikke kabelskærmen.

62 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

3.5.2 Relætilslutninger

Design Guide

3 3

Relæ

1 1 fælles

2 4 fælles

1 01-02 slut (som regel åben)

2 04-05 slut (som regel åben)

Illustration 3.21 Relæudgange 1 og 2, maksimum spændinger

Klemme

2 som regel åben

3 som regel lukket

5 som regel lukket

6 som regel lukket

01-03 bryd (som regel lukket)

04-06 bryd (som regel lukket)

Beskrivelse

maksimum 240 V

1) For at tilføje ere relæudgange installeres VLT® Relæoptionsmodul MCB 105 eller VLT

Relæoptionsmodul MCB 113.

For ere oplysninger om relæer, se kapitel 7 Specikationer og kapitel 8.3 Tegninger over relæklemmer.

ere oplysninger om relæoptioner, se

For kapitel 3.7 Optioner og tilbehør.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 63

130BD529.12

L1 L2 L3

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.5.3 EMC-korrekt elektrisk tilslutning

1 PLC 7 Motor, tre-faset og PE (skærmet) 2 Frekvens omformer 8 Netforsyning, tre-faset og forstærket PE (ikke skærmet) 3 Udgangs kontaktor 9 Styreledninger (skærmede) 4 Kabelbøjle 10 5 Kabelisolering (asoleret) 6 Kabelbøsning

Potentialeudligning min. 16 mm Afstand mellem styrekabel, motorkabel og forsyningskabel: Minimum 200 mm

Illustration 3.22 EMC-korrekt elektrisk tilslutning

64 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

130BD389.11

B3 B3

130BA419.10

Systemintegration Design Guide

For yderligere oplysninger om EMC, se kapitel 2.5.18 EMCoverensstemmelse og kapitel 3.2 EMC, beskyttelse mod harmoniske strømme og overgang til jord.

BEMÆRK!

EMC-FORSTYRRELSE

Brug skærmede kabler til motorkabler og styreledninger samt separate kabler til indgangsstrøm, motorkabler og styreledninger. Hvis strømkabler, motorkabler og styreledninger ikke adskilles, kan det resultere i utilsigtet funktion eller reduceret ydeevne. Der skal være mindst 200 mm afstand mellem strømkabler, motorkabler og styreledninger.

3.6 Mekanisk planlægning

3.6.1 Mindsteafstand

Montering side-om-side er egnet til alle kapslingsstørrelser, undtagen når der anvendes et IP21/IP4X/TYPE 1kapslingssæt (se kapitel 3.7 Optioner og tilbehør).

Horisontal mindsteafstand, IP20

Kapslingsstørrelser IP20 A og B kan monteres side-om-side uden mindsteafstand. Den korrekte monteringsrækkefølgen er dog vigtig. Illustration 3.23 viser, hvordan der monteres korrekt.

Vertikal mindsteafstand

For at opnå optimale køleforhold, skal der være en vertikal mindsteafstand med fri luftpassage over og under frekvensomformeren. Se Illustration 3.24.

Kapslingsstørrelse

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

A1*/A2/A3/A4/

A5/B1

B2/B3/B4/

C1/C3

C2/C4

3 3

Illustration 3.23 Korrekt montering side-om-side uden mindsteafstand

Horisontal mindsteafstand, IP21 kapslingssæt

Når et IP21-kapslingssæt anvendes til kapslingsstørrelser A1, A2 eller A3, skal der sørges for luft mellem frekvensomformerne på mindst 50 mm.

Illustration 3.24 Vertikal mindsteafstand

Vægmontering

3.6.2

Montering på en ad væg kræver ikke en bagplade.

Montering på en ujævn væg kræver en bagplade for at sikre tilstrækkelig køling over kølepladen. Brug kun bagpladen med kapslinger A4, A5, B1, B2, C1 og C2.

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 65

130BA219.11

130BA392.11

Systemintegration

1 Bagplade

Illustration 3.25 Montering med bagplade

Til frekvensomformere med beskyttelsesklasse IP66 skal der bruges en beskyttelse af epoxy-coatingen.

1 Bagplade 2 Frekvensomformer med IP66-kapsling 3 Bagplade 4 Fiberspændeskive

Illustration 3.26 Montering med bagplade til beskyttelsesklasse IP66

3.6.3

For at kunne planlægge adgangsforholdene til kabelføring før montering henvises der til tegningerne i

kapitel 8.1 Tegninger over nettilslutning (3-faser) og kapitel 8.2 Tegninger over motortilslutning.

berspændeskive eller en nylonspændeskive til

Adgang

VLT® AQUA Drive FC 202

3.7

Optioner og tilbehør

Optioner

For bestillingsnumre, se kapitel 6 Typekode og valg

Netforsyningsafskærmning

Lexan®-skærmning monteret foran indgående

•

eektklemmer og indgangspladen, der beskytter mod utilsigtet kontakt, når kapslingsdøren er åben.

Rumopvarmere og termostat: Rumopvarmere, der

•

styres via automatisk termostat, og som er monteret på indersiden af kabinettet til Fkapslinger, forhindrer kondensering inden i kapslingen. Fabriksindstillingerne for termostaten tænder for rumopvarmerne ved 10 °C og slukker for dem ved 15,6 °C.

RFI-ltre

Frekvensomformerfunktion med integreret klasse

•

A2 RFI-ltre som standard. Hvis yderligere niveauer af RFI/EMC-beskyttelse er påkrævet, kan de opnås med valgfri klasse A1 RFI-ltre, hvilket giver en dæmpning af radiofrekvensforstyrrelse og elektromagnetisk stråling i henhold til EN

55011.

Fejlstrømsafbryder (RCD)

Benytter kernebalancemetoden til at overvåge jordfejlstrømme i jordede og højmodstandsjordede systemer (TNog TT-systemer i IEC-terminologien). Der er sætpunkter for forvarsel (50 % af hovedalarmsætpunktet) og hovedalarm. Et SPDT-alarmrelæ til ekstern brug er knyttet til hvert sætpunkt, hvilket kræver en ekstern vinduestype strømtransformer (leveres og monteres af kunden).

Indbygget indbygget frekvensomformerens

•

kredsløb til safe torque IEC 60755 Type B-apparat overvåger AC, pulsmo-

•

duleret DC og rene DC-jordfejlstrømme LED-søjlediagrammer over jordfejlstrømsniveauet

•

fra 10-100 % af sætpunktet Fejlhukommelse

•

TEST/RESET-tast

•

Overvågning af isolationsmodstand (IRM)

Overvåger isolationsmodstanden i ujordede systemer (ITsystemer i IEC-terminologi) mellem systemfaseledere og jord. Der er sætpunkter for isolationsniveau i ohm for forvarsel og hovedalarm. Et SPDT-alarmrelæ til ekstern brug er knyttet til hvert sætpunkt. Bemærk: Der kan kun sluttes én enhed til overvågning af isolationsmodstanden til hvert ujordet system (IT-system).

Indbygget i frekvensomformerens til sikker

•

standsningskredsløb LCD-visning af isolationsmodstand

•

Fejlhukommelse

•

INFO-, TEST-, og RESET-taster

•

o

66 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. MG20N601

Systemintegration

Design Guide

Bremsechopper (IGBT'er)

Bremseklemmer med et IGBT bremsechopper-

•

kredsløb tillader tilslutning af eksterne bremsemodstande. Flere oplysninger om bremsemodstande ndes i kapitel 3.4.12 Bremsemodstandsberegning og .

Regenereringsklemmer

Disse klemmer muliggør tilslutning af regenere-

•

ringsapparater til DC-bussen på kondensatorgruppens DC-link-reaktorer til regenerativ bremsning. Regenereringsklemmer til F-kapsling er dimensioneret til ca. ½ frekvensomformerens nominelle vedrørende regenereringens eektgrænser baseret på den specikke frekvensomformerstørrelse og spænding

Belastningsfordeling for klemmer

Disse klemmer slutter til DC-bussen på ensret-

•

tersiden af DC-linkreaktoren og tillader deling af DC-bussens eekt mellem ere frekvensomformere. Klemmerne til belastningsfordeling for Fkapslinger er dimensioneret til ca. ⅓ af frekvensomformerens nominelle fabrikken vedrørende belastningsfordelingsgrænser baseret på den specikke frekvensomformerstørrelse og spænding.

Sikringer

Sikringer anbefales til hurtigtreagerende strøm og

•

overbelastningsbeskyttelse af frekvensomformeren. Sikringsbeskyttelse begrænser skader på frekvensomformeren og minimerer servicetid i tilfælde af en fejl. Sikringer skal overholde

marinecerticering.

Afbryd

Et håndtag monteret på døren tillader, at en

•

strømafbryderkontakt kan håndteres manuelt, således at strømmen til frekvensomformeren kan aktiveres eller deaktiveres, hvorved sikkerhed under servicearbejde øges. Afbryderen er spærret ved kapslingsdørene for at forhindre, at at de åbnes, mens der stadig er strøm i apparatet.

Afbrydere

En afbryder kan trippes via ernstyring, men den

•

skal nulstilles manuelt. Afbrydere er spærret ved kapslingsdørene for at forhindre, at de åbnes, mens der stadig er strøm i apparatet. Når en afbryder bestilles som option, er sikringer også inkluderet for hurtigtreagerende strøm og overbelastningsbeskyttelse af frekvensomformeren.

eekt. Kontakt fabrikken

eekt. Kontakt

Kontaktorer

En elektrisk styret kontaktor muliggør ernbetjent

•

aktivering og deaktivering af strøm til frekvensomformeren. Hvis IEC-nødstopsoption er bestilt, overvåger Pilz Safety en ekstra kontakt på kontaktoren.

Manuelle motorstartere

Giver trefaset strøm til elektriske blæsere, som ofte kræves i større motorer. Strømmen til starterne kommer fra belastningssiden fra en af de leverede kontaktorer, afbrydere eller afbryderkontakter, og fra indgangssiden af Klasse 1 RFI-lter (valgfri). Der sidder en sikring inden hver motorstarter, og strømmen er slukket, når forsyningsstrømmen til frekvensomformeren er slukket. Der tillades op til to startere (kun én, hvis der bestilles et sikringsbeskyttet kredsløb på 30 Amp). Indbygget i frekvensomformerens Safe Torque O-kredsløb.

Apparaterne har følgende:

Betjeningskontakt (on/o).

•

Kortslutnings- og overbelastningsbeskyttelse med

•

testfunktion. Manuel nulstillingsfunktion.

•

30 Amp, sikringsbeskyttede klemmer

Trefaset strøm, som passer til den indkommende

•

netspænding til strømforsyning af ekstra kundeudstyr.

Kan ikke fås, hvis der vælges to manuelle

•

motorstartere. Klemmerne er slukket, når forsyningsstrømmen til

•

frekvensomformeren er slukket. Strømmen til de sikringsbeskyttede klemmer

•

kommer fra belastningssiden på en af de leverede kontaktorer, afbrydere eller afbryderkontakter, og fra indgangssiden af Klasse 1

Strømforsyning på 24 V DC

5 Amp, 120 W, 24 V DC

•

Beskyttet mod udgangsoverstrøm, overbelastning,

•

kortslutninger og overtemperatur. Anvendes til at strømforsyne tilbehørsenheder fra

•

tredjepart, f.eks. følere, PLC-I/O, kontaktorer, temperaturprober, indikatorlamper og/eller anden elektronisk hardware.

Diagnostikken omfatter en tør DC-ok-kontakt, en

•

grøn DC-ok-LED og en rød overbelastnings-LED.

RFI-lter (valgfri).

3 3

MG20N601 Danfoss A/S © 09/2014 Alle rettigheder forbeholdes. 67

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Ekstern temperaturovervågning

Udviklet til overvågning af temperaturer i de

•

eksterne systemkomponenter, f.eks. motorviklinger og/eller lejer. Omfatter otte universalindgangsmoduler plus to dedikerede termistorindgangsmoduler. Alle ti moduler er

Serielle kommunikationer

PROFIBUS DP V1 MCA 101

DeviceNet MCA 104

PROFINET RT MCA 120

PROFINET-optionen tilbyder tilslutning til PROFINETbaserede netværk via PROFINET-protokollen. Optionen er i stand til at håndtere en enkelt forbindelse med et faktisk pakkeinterval ned til 1 ms i begge retninger.

integreret i frekvensomformerens kredsløb til Safe Torque O og kan overvåges via et Fieldbusnetværk (kræver, at der købes en separat modul-/ buskobler). Bestil en Safe Torque O-bremse- option for at kunne vælge ekstern temperaturovervågning.

PROFIBUS DP V1 giver bred kompatibilitet,

•

omfattende tilgængelighed, support til alle store PLC-forhandlere, og kompatibilitet med fremtidige versioner.

Hurtig og eektiv kommunikation, gennemskuelig

•

installation, avanceret bestemmelse af diagnose og parametre, samt auto-kongurering af procesdata via GSD-l.

A-cyklisk parameter-udvælgelse med PROFIBUS

•

DP V1, PROFIdrive eller Danfoss tilstandsmaskiner, PROFIBUS DP V1, Master Class 1 og 2 bestillingsnummer 130B1100 ikke-coated – 130B1200 coated (klasse G3/ISA S71.04-1985).

Denne moderne kommunikationsmodel tilbyder

•

nogle vigtige egenskaber, der tillader operatører eektivt at fastslå, hvilke oplysninger er nødvendige og hvornår.

Den drager fordel af ODVA's stærke overens-

•

stemmelse med testpolitikker, hvilket sikrer, at produkter kan arbejde sammen. Bestillingsnummer 130B1102 ikke-coated 130B1202 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985).

Indbygget webserver til bestemmelse af

•

erndiagnose og udlæsning af grundlæggende frekvensomformerparametre.

E-mail-noticering kan kongureres, så der sendes

•

en e-mail-meddelelse til en eller ere modtagere, hvis der opstår bestemte advarsler eller alarmer, eller disse er blevet slettet igen.

TCP/IP for let adgang til frekvensomformerkon-

•

gurationsdata fra MCT 10-opsætningssoftware. FTP (File Transfer Protocol) upload og download

•

af ler.

FC-prol

Ethernet IP MCA 121

Ethernet bliver den fremtidige standard for kommunikation på fabriksgulvet. Ethernet-optionen er baseret på den nyeste teknologi, der er tilgængelig til industriel brug, og som kan håndtere selv de mest krævende krav. Ethernet/IP udvider det erhvervsmæssige o-the-shelf Ethernet til fælles industriprotokol (CIP™), samme øvre lag-protokol og objektmodel, som avancerede funktioner som:

Modbus TCP MCA 122

Modbus-optionen tilbyder tilslutning til Modbus TCPbaserede netværk, som f.eks. Groupe Schneider PLC-system via Modbus TCP-protokol. Optionen er i stand til at håndtere en enkelt forbindelse med et faktisk pakkeinterval på ned til 5 ms i begge retninger.

Flere optioner

Universal I/O MCB 101

I/O-optionen tilbyder et udvidet antal styringsindgange og

-udgange.

Support af DCP (discovery- og kongurations-

•

protokol).

ndes i DeviceNet. MCA 121 giver

Indbyggede højtydende kontakter til at aktivere

•

linjetopologi, og erner behovet for eksterne kontakter.

Avanceret kontakt- og diagnose-funktioner.

•

En indbygget webserver.

•

En e-mail-tjeneste til servicenoticering.

•

Indbygget webserver til bestemmelse af

•

erndiagnose og udlæsning af grundlæggende frekvensomformerparametre.

E-mail-noticering kan kongureres, så der sendes

•

en e-mail-meddelelse til en eller ere modtagere, hvis der opstår bestemte advarsler eller alarmer, eller disse er blevet slettet igen.

To Ethernet-porte med indbygget kontakt.

•

FTP (File Transfer Protocol) upload og download

•

af ler. Protokolautomatisk IP-adressekonguration.

•

Tre digitale indgange 0-24 V: Logisk 0<5 V; Logisk

•

1>10 V To analoge indgange 0-10 V: Opløsning 10 bit

•

plus fortegn To digitale udgange NPN/PNP push-pull

•

En analog udgang 0/4–20 mA

•

Fjederbelastet tilslutning

•

Separate parameterindstillinger bestillingsnummer

•

130B1125 ikke-coated – 130B1212 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985)

Systemintegration

Design Guide

Relæoption MCB 105

Aktiverer udvidelse af relæfunktioner med tre yderligere relæudgange.

Maksimum klemmebelastning: AC-1 resistiv

•

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

•

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

•

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

•

Minimum klemmebelastning: DC 5 V: 10 mA

•

Maks. koblingsfrekvens ved nominel belastning/

•

min. belastning: 6 min-1/20 sek-1 Bestillingsnummer 130B1110 ikke-coated–

•

130B1210 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985)

Analog I/O-option MCB 109

Denne analog indgang-/udgangoption er nem at montere i frekvensomformeren og opgraderer til avanceret ydelse og styring via yderligere indgange/udgange. Denne option opgraderer også frekvensomformeren med batteribackup til uret, der er indbygget indbygget frekvensomformeren. Dette giver stabil anvendelse alle urfunktioner i frekvensomformeren som tidsstyrede handlinger.

Tre analoge indgange, hver især

•

som indgang for både spænding og temperatur. Tilslutning af 0-10 V analoge signaler samt

•

PT1000 og NI1000 temperaturindgange. Tre analoge udgange hver især kongurerbar som

•

0-10 V udgange. Backup-forsyning til standardurfunktionen

•

inkluderet frekvensomformeren er inkluderet. Backup-batteriet holder typisk i op til 10 år, afhængigt af miljø. Bestillingsnummer 130B1143 ikke-coated – 130B1243 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985).

PTC-termistorkort MCB 112

Med MCB 112 PTC-termistorkortet kan alle Danfoss frekvensomformere med STO bruges til at overvåge motorer i potentielt eksplosive atmosfærer. MCB 112 sikrer overlegen ydelse sammenlignet med den indbyggede ETRfunktion og termistorklemme.

Beskytter motoren mod overophedning.

•

ATEX-godkendt til brug med EX d og EX e

•

motorer. Benytter Safe Torque O-funktionen i Danfoss-

•

frekvensomformere til at stoppe motoren i tilfælde af overtemperatur.

Certiceret til brug til beskyttelse af motorer i

•

zoner 1, 2, 21 og 22. Certiceret op til SIL2.

•

kongurerbar

Følerindgangskort MCB 114

Optionen beskytter motoren mod overophedning af ved at overvåge temperaturen på lejerne og viklingerne i motoren. Grænserne, så vel som handling, er justerbare, og den enkelte følertemperatur er synlig som en udlæsning på displayet eller via eldbus.

Beskytter motoren mod overophedning.

•

Tre selvdetekterende følerindgange til to eller tre

•

ledninger til PT100/PT1000-følere. En ekstra analog indgang 4–20 mA.

•

Udvidet kaskadestyreenhed MCO 101

Nem at montere og opgraderer den indbyggede kaskadestyreenhed til at køre med pumpestyring i master/slave mode.

Op til seks pumper i en standard kaskadeop-

•

sætning Op til seks pumper i master/slave-opsætning

•

Tekniske specikationer: Se MCB 105 relæoption

•

Udvidet relækort MCB 113

Det udvidede relækort MCB 113 tilføjer indgange/udgange til VLT® AQUA Drive for at opnå øget eksibilitet.

Syv digitale indgange: 0–24 V

•

To analoge udgange: 0/4–20 mA

•

Fire SPDT-relæer

•

Klassicering af belastningsrelæer: 240 V AC/2 A

•

(Ohm) Overholder NAMUR-anbefalinger

•

Galvanisk adskillelsesegenskaber bestillings-

•

nummer 130B1164 ikke-coated – 130B1264 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985)

MCO 102 avanceret kaskadestyreenhed

Udvider egenskaberne ved standard kaskadestyreenheden, der er bygget ind i frekvensomformere.

Indeholder otte yderligere relæer for overgang af

•

ere motorer. Giver præcis gennemstrømning, tryk og niveau-

•

styring til optimering af eektiviteten af systemer, der bruger ere pumper eller blæsere.

Master/slave-mode driver alle blæsere/pumper

•

ved samme hastighed, hvilket derved potentielt reducerer energiforbruget til mindre end halvdelen af det, som drøvleventilen har, eller traditionel, on/o-alternering henover linjen.

Styrepumpealternering sikrer, at ere pumper

•

eller blæsere bruges ligeligt.

ere pumper og mere avanceret

3 3

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

24 V DC-forsyningsoption MCB 107

Optionen bruges til at tilslutte en ekstern DC-forsyning for at holde styredelen, og enhver monteret option, aktiv, når netforsyningen er nede.

Indgangsspændingsområde: 24 V DC +/-15 %

•

3.7.1

For yderligere oplysninger sekapitel 7

3.7.2

(maks. 37 V i 10 sek). Maksimum indgangsstrøm: 2,2 A.

•

Maksimal kabellængde: 75 m.

•

Indgangskapacitansbelastning <10 uF.

•

Opstartsforsinkelse: <0,6 sek

•

Nem at installere installeres frekvensomformere

•

installeres eksisterende maskiner. Holder styrekortet og optioner aktive under

•

strømafbrydelser. Holder eldbusser aktive under strømafbrydelser

•

Bestillingsnummer 130B1108 ikke-coated – 130B1208 coated (Klasse G3/ISA S71.04-1985).

Kommunikationsoptioner

VLT® PROFIBUS DP V1 MCA 101

•

VLT® DeviceNet MCA 104

•

VLT® PROFINET MCA 120

•

VLT® EtherNet/IP MCA 121

•

VLT® Modbus TCP MCA 122

•

Specikationer.

Indgang/udgang, feedback og sikkerhedsoptioner

3.7.3

Kaskadestyringsoptioner

Kaskadestyreenhedsoptioner udvider antallet af tilgængelige relæer. Når én af optionerne er installeret, er de parametre, der styrer kaskadestyreenhedens funktioner, tilgængelige fra betjeningspanelet.

MCO 101 og 102 er add-on-optioner, der forlænger et understøttet antal pumper og funktionaliteter i den

indbyggede kaskadestyreenhed i VLT® AQUA Drive.

Følgende optioner til kaskadestyring er tilgængelige for VLT® AQUA Drive:

Indbygget basic-kaskadestyreenhed (standard

•

kaskadestyreenhed) MCO 101 (udvidet kaskadestyreenhed)

•

MCO 102 (avanceret kaskadestyreenhed)

•

Se kapitel 7

Den udvidede kaskadestyreenhed kan bruges i to forskellige tilstande:

•

MCO 101 tillader brug af i alt fem relæer til kaskadestyring. MCO 102 muliggør styring af i alt otte pumper. Optionerne er i stand til at skifte mellem styrepumpen og to relæer pr. pumpe.

Specikationer for yderligere oplysninger.

Med de udvidede funktioner styret af parametergruppe 27-** Cascade CTL Option.

Til at udvide antallet af tilgængelige relæer for basic-kaskade styret af parameter gruppe 25-**. Kaskadestyreenhed.

VLT® Universal I/O Module MCB 101

•

VLT® Relækort MCB 105

•

VLT® PTC-termistorkort MCB 112

•

VLT® Udvidet relækort MCB 113

•

VLT® Sensor Input Option MCB 114

•

For yderligere oplysninger, se kapitel 7

Specikationer.

BEMÆRK!

Hvis MCO 102 er monteret, kan relæoption MCB 105 udvide antallet af relæer til 13.

Applikation

Kaskadestyring er et almindeligt styresystem til energieffektiv styring af parallelle pumper eller ventilatorer.

Kaskadestyreenhedensoptionen aktiverer styring af ere pumper kongureret parallelt ved:

Automatisk at slå individuelle pumper til/fra.

•

Hastighedsstyring af pumperne.

•

Ved brug af kaskadestyreenheder kobles de enkelte pumper automatisk ind og ud efter behov for at imødekomme det påkrævede gennemstrømnings- eller trykoutput i systemet. Hastigheden af de pumper, der er

tilsluttet VLT® AQUA Drive, styres også for at give et konstant outputområde for systemet.

Systemintegration

Design Guide

Designeret brug

Kaskadestyreenhedsoptioner er designet til pumpeapplikationer, men det er også muligt at bruge kaskadestyreenheder til alle applikationer, der kræver ere motorer kongureret parallelt.

Driftsprincip

Kaskadestyreenhedssoftwaren kører fra en enkelt frekvensomformer med kaskadestyreenhedsoptionen. Den styrer et sæt pumper, der hver især styres af en frekvensomformer eller er tilsluttet en kontaktor eller softstarter.

Øvrige frekvensomformere i systemet (slave-frekvensomformere) har ikke behov for noget optionskort til kaskadestyreenhed. De benyttes i åben sløjfe og modtager deres hastighedsreference fra masteren. Pumper, der er sluttet til slave-frekvensomformere, kaldes pumper med variabel hastighed.

Pumper, der er tilsluttet netforsyningen via en kontaktor eller softstarter, kaldes en pumpe med fast hastighed.

Hver pumpe, med variabel eller fast hastighed, styres af et relæ i master-frekvensomformeren.

Kaskadestyreenhedsoptioner kan styre en blanding af pumper med variabel og fast hastighed.

Indbygget

MCO 101

MCO 102

3 3

1 til 6 VSP + 1 til 5 FSP (maksimum 6 pumper) parametergruppe 27-** Cascade CTL Option 1 til 8 VSP + 1 til 7 FSP (maksimum 8 pumper) parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

Indbygget

MCO 101

MCO 102

Illustration 3.27 Applikationsoversigt

1 VSP + 2 FSP parametergruppe 25-** Kaskadestyreenhed 1 VSP + 5 FSP parametergruppe 25-** Kaskadestyreenhed 1 VSP + 8 FSP parametergruppe 25-** Cascade Controller

Illustration 3.28 Applikationsoversigt

Indbygget

MCO 101

MCO 102

6 VSP parametergruppe 27-** Cascade CTL Option 8 VSP parametergruppe 27-** Cascade CTL Option

Illustration 3.29 Applikationsoversigt

VSP = variabel hastighedspumpe (direkte tilsluttet frekvensomformeren) FSP = fast hastighedspumpe (motoren kan tilsluttes via kontaktor, softstarter eller stjerne-/trekantstarter)

PE U V W

130BD839.10

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.7.4 Bremsemodstande

I applikationer, hvor motoren bruges som bremse, genereres der energi i motoren, som sendes tilbage til frekvensomformeren. Hvis energien ikke kan sendes tilbage til motoren, øger den spændingen i frekvensomformerens

DC-ledning. I applikationer med hyppig bremsning og/eller høje inertibelastninger kan denne øgning måske medføre et overspændingstrip i frekvensomformeren og derefter lukke den ned. Bremsemodstande bruges til at sprede den overskydende energi, der stammer fra den regenerative bremsning. Modstanden vælges baseret på den ohmske værdi, eekttabet og den fysiske størrelse. Danfoss tilbyder en lang række af forskellige modstande, der er særligt konstrueret til Danfoss-frekvensomformere. Se kapitel 3.4.12 Bremsemodstandsberegning for dimensionering af bremsemodstande. For bestillingsnumre se kapitel 6.2 Optioner, tilbehør og reservedele.

Sinusltre

3.7.5

Når en motor styres af en frekvensomformer, kan der høres resonansstøj fra motoren. Denne støj, som opstår pga. motorens konstruktion, forekommer hver gang en vekselretterkobling i frekvensomformeren aktiveres. Frekvensen af resonansstøjen svarer derfor til switchfrekvensen i frekvensomformeren.

3.7.7

Common mode-ltre

Højfrekvens common mode-kerner (HF-CM-kerner) reducerer elektromagnetisk forstyrrelse og eliminerer lejeskader ved elektrisk aadningsstrøm. De er særlige nanokrystallinske magnetiske kerner, der har overlegen ltreringsydeevne sammenlignet med traditionelle ferritkerner. HF-CM-kerner fungerer som en common-modeinduktor (mellem faser og jord).

Når de installeres omkring de tre motorfaser (U, V, W), reducerer common mode-ltrene højfrekvens commonmode-strømme. På den måde reduceres højfrekvens elektromagnetiske forstyrrelser fra motorkablet.

Det nødvendige antal kerner afhænger af motorkablets længde og frekvensomformerens spænding. Hvert sæt består af to kerner. Se Tabel 3.19 for at bestemme det påkrævede antal kerner.

Kabellængde [m] A og 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

Kapslingsstørrelse

T2/T4 T7 T2/T4 T7 T7

Danfoss leverer et sinuslter til at dæmpe den akustiske motorstøj.

Filtret reducerer rampe op-tiden for spændingen, spidsbelastningsspændingen U motoren, hvilket betyder, at strømmen og spændingen nærmest bliver sinusformet. Derfor reduceres den akustiske motorstøj til et minimum.

Rippelstrømmen i støj. Løs problemet ved at integrere ltret i et kabinet eller lignende.

dU/dt-ltre

3.7.6

Danfoss leverer dU/dt-ltre, som er dierential-mode lavpasltre, der reducerer motorklemmens fase-til-fasespidsspænding og reducerer stigetiden til et niveau, der sænker belastningen på isoleringen af motorviklingerne. Dette er især aktuelt med korte motorkabler.

Sammenlignet med sinusltre (se kapitel 3.7.5 Sinusltre) har dU/dt-ltre en afbrydelsesfrekvens over switchfrekvensen.

sinuslterspolerne skaber også nogen

og rippelstrømmen ΔI til

SPIDS

Tabel 3.19 Antallet af kerner

1) Hvor længere kabler er påkrævet, opbygges yderligere HF-CMkerner.

Installér HF-CM-kernerne ved at lade de tre motorfasekabler (U, V, W) løbe gennem hver enkelt kerne, som vist i Illustration 3.30.

Illustration 3.30 HF-CM-kerne med motorfaser

130BT323.10

130BT324.10

Systemintegration

Design Guide

3.7.8 Harmoniske ltre

Danfoss AHF 005 og AHF 010 er avancerede harmoniske ltre, der ikke kan sammenlignes med traditionelle harmoniske ltre. Danfoss' harmoniske ltre er udviklet specikt til at passe til frekvensomformere fra Danfoss.

Ved at tilslutte Danfoss' harmoniske ltre AHF 005 eller AHF 010 på fronten af en Danfoss-frekvensomformer reduceres den samlede harmoniske strømforvrængning, der sendes tilbage til netforsyningen, til 5 % og 10 %.

3.7.9 IP21/NEMA Type 1-kapslingssæt

IP20/IP4X top/NEMA TYPE 1 er en ekstra kapslingsdel, der leveres til IP20 compact-apparater. Ved anvendelse af kapslingssættet opgraderes et IP20apparat, så apparatet overholder kapsling IP21/4X top/TYPE

3 3

IP4X-toppen kan anvendes på alle standardvarianter FC 202 af IP20 .

Topplade

A B Kant C Underdel D Plade til underdel E Skrue(r)

Illustration 3.32 Kapslingsstørrelse A3

Anbring toppladen som vist. Hvis der anvendes en A- eller B-option, skal kanten monteres for at dække topindgangen. Anbring underdelen C nederst på frekvensomformeren, og brug bøjlerne fra tilbehørsposen til korrekt fastgøring af kablerne.

Huller til kabelbøsninger:

Størrelse A2: 2 x M25 og 3 x M32

•

Illustration 3.31 Kapslingsstørrelse A2

Størrelse A3: 3 x M25 og 3 x M32

•

130BT620.12

130BT621.12

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Kapslingstype

Højde A

[mm]

Bredde B

[mm]

Dybde C

[mm]

A2 372 90 205 A3 372 130 205 B3 475 165 249 B4 670 255 246

C3 755 329 337 C4 950 391 337

Tabel 3.20 Mål

1) Hvis option A/B anvendes, øges dybden (se kapitel 7.8 Nominel eekt, vægt og mål for oplysninger)

Illustration 3.34 Kapslingsstørrelser B4, C3 og C4

Topplade

A B Kant

Illustration 3.33 Kapslingsstørrelse B3

C Underdel D Plade til underdel E Skrue(r) F Ventilatorplade G Øverste clips

Tabel 3.21 Billedtekst til Illustration 3.33 og Illustration 3.34

Når optionsmodul A og/eller optionsmodul B anvendes, skal kanten (B) monteres på toppladen (A).

130BA138.10

130BA200.10

Systemintegration Design Guide

BEMÆRK!

Montering side-om-side er ikke mulig, når kapslingssæt IP21/IP4X/TYPE 1 anvendes

3.7.10 Frembygningssæt til LCP

LCP'et kan yttes frem i en kapsling ved hjælp af frembygningssættet. Fastgøringsskruerne skal spændes til et moment på maksimum 1 Nm.

3 3

LCP-kapslingen er

Kapsling IP66-front

Maksimum kabellængde mellem LCP og apparat 3 m Kommunikationsstandard RS485

Tabel 3.22 Tekniske data

klassiceret IP66.

Illustration 3.36 LCP-sæt med numerisk LCP, beslag og pakning Bestillingsnummer 130B1114

Illustration 3.35 LCP-sæt med grask LCP, beslag, 3 m kabel og pakning Bestillingsnummer 130B1113

Illustration 3.37 Mål på LCP-sæt

130BA844.10

130BA845.10

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.7.11 Monteringskonsol for kapslingstyper

3.8

RS-485 seriel grænseade

A5, B1, B2, C1 og C2

3.8.1 Oversigt

RS485 er en busgrænseade med to ledninger, som er kompatibel med multidrop-netværkstopologi. Noder kan

med andre ord tilsluttes som en bus eller via dropkabler fra en fælles linje. Der kan tilsluttes i alt 32 noder pr. netværkssegment. Forstærkere opdeler netværkssegmenter, se Illustration 3.40.

BEMÆRK!

Hver enkelt forstærker fungerer som en node i det segment, den er installeret i. Hver node, der er tilsluttet i et givet netværk, skal have en unik nodeadresse på tværs af alle segmenter.

Illustration 3.38 Laveste monteringskonsol

Terminér hvert segment i begge ender ved hjælp af enten frekvensomformerens termineringskontakt (S801) eller et forspændt termineringsmodstandsnetværk. Brug altid skærmede, snoede kabler (STP) til buskabelføring, og følg almindelig god installationspraksis.

Illustration 3.39 Øverste monteringskonsol

Se målene i Tabel 3.23.

Kapslingsstørrelse

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 Oplysninger om monteringskonsoller

IP A [mm] B [mm] Bestillingsnummer

Det er vigtigt at have en jordtilslutning med lav impedans for skærmen ved hver node, også ved høje frekvenser. Slut

overade på skærmen til jord, f.eks. med en

en stor kabelbøjle eller en ledende kabelbøsning. Det kan være nødvendigt at anvende potentialeudlignende kabler for at bevare det samme jordpotentiale i hele netværket, især i installationer med lange kabler. For at forhindre impedansforskydning skal der altid bruges samme type kabel gennem hele netværket. Hvis der sluttes en motor til frekvensomformeren, skal der altid anvendes et skærmet motorkabel.

Kabel Skærmet, snoet (STP)

Impedans [Ω] Kabellængde [m]

Tabel 3.24 Kabelspecikationer

120 Maksimum 1.200 m (inkl. dropkabler)

Maksimum 500 m station-til-station

+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

Systemintegration Design Guide

3 3

Illustration 3.40 RS-485-busgrænseade

Parametre

Netværksforbindelse

3.8.2

Funktion Indstilling

Parameter 8-30 Protokol FC* Parameter 8-31

1* Adresse Parameter 8-32

9600*

En eller ere frekvensomformere kan tilsluttes en styreenhed (eller master) vha. RS-485-standardgrænseaden. Klemme 68 sluttes til P-signalet (TX+, RX+), mens klemme 69 sluttes til N-signalet (TX-,RX-). Se tegningerne i kapitel 3.5.1 Ledningsdiagram.

Baud-hast. * = standardværdi

Bemærkninger/kommentarer:

Vælg protokol, adresse og baud-hastighed i de ovennævnte parametre. Digital indgang 37 er en option.

Hvis der skal sluttes ere frekvensomformere til samme master, skal der benyttes parallelforbindelser.

Tabel 3.25 RS-485-netværksforbindelse

Illustration 3.41 Parallelforbindelser

For at undgå potentielle udligningsstrømme i skærmen skal der kabelføres i henhold til Illustration 3.20.

130BB021.10

12 13 18 19 27 29 32

33 20 37

Remove jumper to enable Safe Stop

61 68 69 39 42 50 53 54 55

Fieldbus cable

Min. 200 mm

90° crossing

Brake resistor

130BD507.11

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Illustration 3.42 Styrekortklemmer

RS-485-busterminering

3.8.3

Terminer RS-485-bussen med et modstandsnetværk i begge ender. Til dette formål indstilles kontakt S801 på styrekortet til ON.

Indstil kommunikationsprotokollen parameter 8-30 Protokol.

EMC-retningslinjer

3.8.4

Følgende EMC-retningslinjer anbefales for at opnå forstyrrelsesfri drift af RS-485-netværket.

Følg altid relevant national og lokal lovgivning, f.eks. vedrørende beskyttelsesjording. RS-485-kommunikationskablet skal holdes på afstand af motorkabler og bremsemodstandskabler for at undgå kobling af højfrekvensstøj mellem kablerne. Normalt er en afstand på 200 mm tilstrækkelig, men det anbefales at holde den størst mulige afstand mellem kablerne, især hvis de løber parallelt over længere afstande. Hvis krydsning ikke kan undgås, skal RS-485-kablet krydse motor- og bremsemodstandskabler i en vinkel på 90°.

Illustration 3.43 Kabelføring

FC-protokoloversigt

3.8.5

FC-protokollen, også kendt som FC-bussen eller standardbussen, er Danfoss standardeldbussen. Den denerer en adgangsteknik i overensstemmelse med master-slaveprincippet for kommunikation via en seriel bus. Der kan tilsluttes en master og maksimalt 126 slaver til bussen. Masteren vælger de enkelte slaver via et adressetegn i telegrammet. En slave kan ikke selv overføre, uden at den først bliver anmodet om at gøre det, og direkte meddelelsesoverførsel mellem de enkelte slaver er ikke mulig. Kommunikation foregår i halv duplex-tilstand. Master-funktionen kan ikke overføres til en anden node (enkelt master-system).

Det fysiske lag er RS485 og anvender derved RS-485porten, der er indbygget i frekvensomformeren. FCprotokollen understøtter forskellige telegramformater:

Et kort format på 8 byte til procesdata.

•

Et langt format på 16 byte, der også omfatter en

•

parameterkanal. Et format til tekst.

•

STX LGE ADR D ATA BCC

195NA099.10

Systemintegration Design Guide

3.8.6 Netværkskonguration

Indstil følgende parametre for at aktivere FC-protokollen for frekvensomformeren:

Parameternummer Indstilling

Parameter 8-30 Protokol FC Parameter 8-31 Adresse 1–126 Parameter 8-32 FC-portens baud-hast. Parameter 8-33 Paritet/stopbits

Tabel 3.26 FC-protokolparametre

Rammestruktur for FC-

3.8.7

2400–115200

Lige paritet, 1 stopbit (standard)

protokolmeddelelser

3.8.7.1 Indhold af et tegn (byte)

Hvert tegn, der overføres, begynder med en startbit. Derefter overføres der 8 databits, hvilket svarer til en byte. Hvert tegn sikres via en paritetsbit. Denne bit indstilles til 1, når den når paritet. Paritet er, når der er et lige antal 1'ere i 8-databittene og paritetsbitten i alt. Et tegn afsluttes af en stopbit og består derfor af 11 bits i alt.

Illustration 3.44 Indhold af et tegn

3.8.7.2 Telegramstruktur

3.8.7.3 Telegramlængde (LGE)

Telegramlængden er antallet af databytes plus adressebyten ADR og datakontrolbyten BCC.

4 databytes LGE=4+1+1=6 byte 12 databytes LGE=12+1+1=14 byte Telegrammer, der indeholder tekst

Tabel 3.27 Længde på telegrammer

1) 10 repræsenterer de faste tegn, mens n er variabel (afhængigt af tekstlængden).

3.8.7.4

Der anvendes to forskellige adresseformater. Frekvensomformerens adresseområde er enten 1-31 eller 1-126.

Slaven returnerer adressebyten uændret til masteren i svartelegrammet.

Frekvensomformeradresse (ADR)

Adresseformat 1-31

•

Bit 7 = 0 (adresseformat 1-31 er aktivt).

Bit 6 anvendes ikke.

Bit 5 = 1: Broadcast. Adressebittene (0-4)

anvendes ikke. Bit 5 = 0: Ingen broadcast.

Bit 0-4 = frekvensomformeradresse 1-31.

Adresseformat 1-126

•

Bit 7 = 1 (adresseformat 1-126 aktiv).

Bit 0-6 = frekvensomformeradresse

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

101)+n bytes

3 3

Hvert telegram har følgende struktur:

Starttegn (STX) = 02 hex.

•

En byte, der betegner telegramlængden (LGE).

•

En byte, der betegner frekvensomformeradressen

•

(ADR).

Derefter følger et antal databytes (variable, afhængigt af telegramtypen).

Telegrammet afsluttes af en datakontrolbyte (BCC).

Illustration 3.45 Telegramstruktur

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCC

130BA269.10

PKE IND

130BA270.10

ADRLGESTX PCD1 PCD2 BCCCh1 Ch2 Chn

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.7.5 Datakontrolbyte (BCC)

Kontrolsummen beregnes som en XOR-funktion. Inden den første byte i telegrammet modtages, er den beregnede kontrolsum 0.

3.8.7.6 Datafeltet

Datablokkenes struktur afhænger af telegramtypen. Der ndes tre telegramtyper, som nder anvendelse for både styretelegrammer (master⇒slave) og svartelegrammer (slave⇒master).

De tre telegramtyper er:

Procesblok (PCD)

PCD består af datablokke på 4 bytes (2 ord) og omfatter:

Styreord og referenceværdi (fra master til slave).

•

Statusord og aktuel udgangsfrekvens (fra slave til master).

•

Illustration 3.46 Procesblok

Parameterblok

Parameterblokken anvendes til at overføre parametre mellem master og slave. Datablokken består af 12 bytes (6 ord) og omfatter også procesblokken.

Illustration 3.47 Parameterblok

Tekstblok

Tekstblokken bruges til at læse eller skrive tekst via datablokken.

Illustration 3.48 Tekstblok

Systemintegration

Design Guide

3.8.7.7 PKE-feltet

PKE-feltet indeholder to underfelter:

Parameterkommando og svar (AK)

•

Parameternummer PNU.

•

Illustration 3.49 PKE-feltet

PWE lav

(hex)

11 Det er ikke muligt at ændre data i den denerede

82 Der er ikke busadgang til den denerede

83 Dataændringer er ikke mulige, da fabriksopsæt-

Tabel 3.30 Parameterværdi, fejlrapport

3.8.7.8

Fejlrapport

0 Det anvendte parameternummer ndes ikke. 1 Der er ikke skriveadgang til den denerede

parameter.

2 Dataværdien overskrider grænseværdierne for

parameteren. 3 Underindekset ndes ikke. 4 Parameteren er ikke af array-typen 5 Datatypen svarer ikke til den denerede

parameter.

parameter i frekvensomformerens aktuelle tilstand.

Visse parametre kan kun ændres, når motoren er

stoppet.

parameter.

ningen er valgt

Parameternummer (PNU)

3 3

Bit 12-15 overfører parameterkommandoer fra master til slave og returnerer behandlede svar fra slave til master.

Bitnummer Parameterkommando

15 14 13 12 0 0 0 0 Ingen kommando 0 0 0 1 Læs parameterværdi 0 0 1 0 Skriv parameterværdi i RAM (ord) 0 0 1 1 Skriv parameterværdi i RAM (dobbeltord) 1 1 0 1 Skriv parameterværdi i RAM og EEPROM

(dobbeltord)

1 1 1 0 Skriv parameterværdi i RAM og EEPROM

(ord)

1 1 1 1 Læs/skriv tekst

Tabel 3.28 Parameterkommandoer, master ⇒ slave

Bitnummer Svar

15 14 13 12 0 0 0 0 Intet svar 0 0 0 1 Parameterværdi overført (ord) 0 0 1 0 Parameterværdi overført (dobbeltord) 0 1 1 1 Kommandoen kan ikke udføres 1 1 1 1 tekst overført

Tabel 3.29 Svar, slave ⇒ master

Hvis kommandoen ikke kan udføres, sender slaven følgende svar:

0111 Kommandoen kan ikke udføres

- og udstedes følgende fejlrapport (se Tabel 3.30) i parame- terværdien (PWE):

Bitnummer 0-11 overfører parameternumre. Funktionen af de relevante parametre er deneret i parameterbeskrivelsen i Programming Guide.

3.8.7.9

Indeks (IND)

Indekset anvendes sammen med parameternummeret til at opnå læse-/skriveadgang til parametre, der har et indeks, f.eks. parameter 15-30 Alarm-log: Fejlkode. Indekset består af 2 byte, en lav byte og en høj byte.

Kun den lave byte anvendes som indeks.

3.8.7.10

Parameterværdi (PWE)

Parameterværdiblokken består af 2 ord (4 byte), og værdien afhænger af den denerede kommando (AK). Masteren anmoder om en parameterværdi, hvis PWEblokken ikke indeholder en værdi. Hvis en parameterværdi (skrivekommando) skal ændres, skrives den nye værdi i PWE-blokken og sendes fra masteren til slaven.

Når en slave svarer på en parameteranmodning (læsekommando), overføres den aktuelle parameterværdi i PWE-blokken og returneres til masteren. Hvis en parameter ikke indeholder en numerisk værdi, men ere dataoptioner, f.eks. parameter 0-01 Sprog hvor [0] er engelsk og [4] er dansk, vælges dataværdien ved at indtaste værdien i PWEblokken. Ved hjælp af seriel kommunikation er det kun muligt at læse parametre, som indeholder datatype 9 (tekststreng).

Parameter 15-40 FC-type til parameter 15-53

Eektkortserienr.

indeholder datatype 9.

E19E H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA092.10

119E H

PKE

IND

PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 03E8 H

130BA093.10

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Læs f.eks. kapslingsstørrelsen og netspændingsområdet i parameter 15-40 FC-type. Når der overføres (læses) en tekststreng, er telegramlængden variabel, og teksterne har forskellig længde. Telegramlængden er deneret i telegrammets anden byte, LGE. Ved brug af tekstoverførsel

Eksempler: 0 sek ⇒ konverteringsindeks 0 0,00 sek ⇒ konverteringsindeks -2 0 msek ⇒ konverteringsindeks -3 0,00 msek ⇒ konverteringsindeks -5

angiver indekstegnet, om der er tale om en læse- eller

skrivekommando.

3.8.7.13 Procesord (PCD)

For at kunne læse en tekst via PWE-blokken skal parameterkommandoen (AK) angives til F hex. Indekstegnets høje byte skal være 4.

Nogle parametre indeholder tekst, der kan skrives via den serielle bus. For at kunne skrive en tekst via PWE-blokken skal parameterkommandoen (AK) angives til F hex. Indekstegnets høje byte skal være 5.

Illustration 3.50 Tekst via PWE-blok

Blokken af procesord er delt i to blokke på hver 16 bit, der altid kommer i den angivne rækkefølge.

PCD 1 PCD 2

Styretelegram (master⇒slave-styreord) Styretelegram (slave⇒master)-statusord

Tabel 3.32 Procesord (PCD)

FC-protokol, eksempler

3.8.8

Referenceværdi Aktuel udgangs-

frekvens

3.8.8.1 Skrivning af en parameterværdi

Skift parameter 4-14 Motorhastighed, høj grænse [Hz] til 100 Hz.

3.8.7.11 Understøttede datatyper

Uden fortegn betyder, at der intet fortegn er med i telegrammet.

Datatyper Beskrivelse

3 16-bit heltal 4 32-bit heltal 5 8-bit uden fortegn 6 16-bit uden fortegn 7 32-bit uden fortegn 9 Tekststreng 10 Bytestreng 13 Tidsforskel 33 Reserveret 35 Bitsekvens

Skriv data i EEPROM. PKE = E19E hex - Skriv enkelt ord i

parameter 4-14 Motorhastighed, høj grænse [Hz]. IND = 0000 hex PWEHØJ = 0000 hex PWELAV = 03E8 hex – Dataværdi 1.000, svarende til 100 Hz, se kapitel 3.8.7.12 Konvertering.

Telegrammet ser således ud:

Illustration 3.51 Skriv data i EEPROM

BEMÆRK!

Tabel 3.31 Understøttede datatyper

3.8.7.12

Konvertering

De forskellige attributter for hver parameter er vist i fabriksindstillingerne. Parameterværdier overføres kun som heltal. Derfor bruges konverteringsfaktorer til at overføre decimaler.

Parameter 4-12 Motorhastighed, lav grænse [Hz] har en konverteringsfaktor på 0,1. Minimumfrekvensen kan indstilles til 10 Hz ved at overføre værdien 100. En konverteringsfaktor på 0,1 betyder, at den overførte værdi ganges med 0,1. Værdien 100 læses derfor som 10,0.

Parameter 4-14 Motorhastighed, høj grænse [Hz] er et enkelt ord, og parameterkommandoen for skriv i EEPROM er E. Parameternummer 4-14 er 19E i hexadecimal.

Svaret fra slaven til masteren er:

Illustration 3.52 Svar fra slave

1155 H

PKE IND PWE

high

PWE

low

0000 H 0000 H 0000 H

130BA094.10

Systemintegration

Design Guide

3.8.8.2 Læsning af en parameterværdi

Læs værdien i parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid. PKE = 1155 hex - Læs parameterværdien i

parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid. IND = 0000 hex PWEHØJ = 0000 hex PWELAV=0000 hex

Illustration 3.53 Parameterværdi

Hvis værdien i parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid er 10 sek, er svaret fra slaven til masteren

Illustration 3.54 Svar fra slave

3E8 hex svarer til 1.000 decimalt. Konverteringsindekset for

parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid er -2, dvs. 0,01. parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid er af typen Uden fortegn 32.

Modbus RTU-protokol

3.8.9

3.8.9.1 Forudsætninger

Danfoss antager, at den installerede styreenhed understøtter grænseaderne, som er beskrevet i dette dokument, og at alle de krav og begrænsninger, der er fastsat i styreenheden såvel som frekvensomformeren, overholdes nøje.

Modbus RTU (Remote Terminal Unit) er beregnet til at kommunikere med en styreenhed, der understøtter de grænseader, som er deneret i dette dokument. Det antages, at brugeren har et indgående kendskab til styreenhedens muligheder og begrænsninger.

3.8.9.2

Oversigt over Modbus RTU

Under kommunikation via et Modbus RTU-netværk gør protokollen følgende:

Bestemmer, hvordan hver styreenhed lærer sin

•

apparatadresse. Genkender en meddelelse, der er adresseret til

•

den. Bestemmer, hvilke handlinger der skal udføres.

•

Udtrækker alle data eller andre oplysninger i

•

meddelelsen.

Hvis der kræves et svar, udarbejder og sender styreenheden svarmeddelelsen. Styreenheder kommunikerer ved hjælp af en master-slaveteknik, hvor det kun er masteren, der kan igangsætte transaktioner (kaldet forespørgsler). Slaver svarer ved at levere de anmodede data til masteren eller ved at foretage den handling, der anmodes om i forespørgslen. Masteren kan adressere individuelle slaver eller igangsætte en broadcast-meddelelse til alle slaver. Slaver returnerer et svar på de forespørgsler, der adresseres til dem individuelt. Der returneres ingen svar på broadcast-forespørgsler fra masteren. Modbus RTU-protokollen etablerer formatet for masterens forespørgsel ved at levere en:

Apparatets (eller broadcast) adresse.

•

En funktionskode

•

handling. Alle slags data, der skal sendes.

•

Et fejlkontrolfelt.

•

Slavens svarmeddelelse udformes også ved hjælp af Modbus-protokollen. Den indeholder felter, der bekræfter den udførte handling, data, der skal returneres, og et fejlkontrolfelt. Hvis der opstår en fejl i forbindelse med modtagelse af meddelelsen, eller hvis slaven ikke kan udføre den anmodede handling, udformer slaven en fejlmeddelelse og sender den som svar, eller der opstår timeout.

3.8.9.3

Frekvensomformer med Modbus

denerer den anmodede

RTU

Frekvensomformeren kommunikerer i Modbus RTU-format via den indbyggede RS-485-grænseade. Modbus RTU giver adgang til frekvensomformerens styreord og busreference.

3 3

Lige meget hvilken type fysisk kommunikationsnetværk, der anvendes, beskriver Modbus RTU-oversigten den proces, som en styreenhed anvender til anmodning om adgang til et andet apparat. Denne proces omfatter, hvordan Modbus RTU svarer på anmodninger fra andre apparater, og hvordan fejl registreres og rapporteres. Den opretter også et fælles format for meddelelsesfelters layout og indhold.

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Styreordet gør det muligt for Modbus-masteren at styre ere vigtige funktioner i frekvensomformeren:

Start

•

Standsning af frekvensomformeren på forskellige

•

måder:

Nulstilling efter et fejltrip

•

Kør ved en række forudindstillede hastigheder

•

Baglæns kørsel

•

Ændring af aktivt setup

•

Styr frekvensomformerens indbyggede relæ

•

Busreferencen anvendes normalt til hastighedsstyring. Det er også muligt at få adgang til parametrene, læse deres værdier og eventuelt skrive værdier til dem. Dette giver adgang til en række styringsmuligheder, herunder styring af frekvensomformerens sætpunkt, når den interne PIregulering anvendes.

3.8.9.4

Indstil følgende parametre for at aktivere Modbus RTU på frekvensomformeren:

Parameter Indstilling

Parameter 8-30 Protokol Modbus RTU Parameter 8-31 Adresse 1-247 Parameter 8-32 Baud-hast. 2400-115200 Parameter 8-33 Paritet/stopbits

Tabel 3.33 Modbus RTU-parametre

Netværkskonguration

Friløbsstop

Hurtigt stop

DC-bremsestop

Normalt stop (rampestop)

Lige paritet, 1 stopbit (standard)

Kodesystem

Bit pr. byte 1 startbit.

Fejlkontrolfelt Cyklisk redundanskontrol (CRC).

3.8.10.2 Modbus RTU-meddelelsesstruktur

Det apparat, der overfører, placerer en Modbus RTUmeddelelse i en ramme med et kendt start- og slutpunkt. Dette gør det muligt for de modtagende enheder at begynde ved starten af meddelelsen, læse adressedelen, fastslå, hvilken enhed der adresseres (eller alle enheder, hvis meddelelsen broadcastes) og at registrere, når meddelelsen er fuldført. Delvise meddelelser registreres, og fejl angives som et resultat. Tegn, der skal overføres, skal angives i det hexadecimale format 00 til FF i hvert felt. Frekvensomformeren overvåger konstant netværksbussen, også i tavse intervaller. Når det første felt (adressefeltet) modtages, afkoder hver enkelt frekvensomformer eller apparat det for at fastslå, hvilket apparat der adresseres. Modbus RTU-meddelelser, der adresseres til nul, er broadcast-meddelelser. Svar er ikke tilladt for broadcastmeddelelser. Der er vist en typisk meddelelsesramme i Tabel 3.35.

Start Adresse Funktion Data CRC-

T1-T2-T3-T48 bit 8 bit N x 8 bit 16 bit T1-T2-T3-

Tabel 3.35 Typisk Modbus RTU-meddelelsesstruktur

8–bit binær, hexadecimal 0-9, A–F. 2 hexadecimale tegn i hvert 8-bit-felt i meddelelsen.

8 databit. Den mindst vigtige bit sendes først; 1 bit for paritet mellem lige/ulige; ingen bit for ingen paritet 1 stopbit, hvis der anvendes paritet; 2 bit, hvis ingen paritet.

Slut

kontrol

3.8.10

Rammestruktur for Modbus RTUmeddelelse

3.8.10.1 Frekvensomformer med Modbus RTU

Styreenhederne er kongureret til at kommunikere med Modbus-netværk ved brug af RTU-tilstand, hvor hver enkelt byte i en meddelelse indeholder to 4-bit hexadecimale tegn. Formatet for hver byte vises i Tabel 3.34.

Startb it

Tabel 3.34 Format for hver byte

Databyte Stop/

paritet

Stop

3.8.10.3

Meddelelser starter med en lydløs periode med intervaller på mindst 3,5 tegn. Dette implementeres som et multiplum af tegnintervaller ved den valgte netværksbaud-hastighed (vist som Start T1-T2-T3-T4). Det første felt, der skal overføres, er apparatadressen. Efter det sidste overførte tegn følger en lignende periode i intervaller af mindst 3,5 tegn, som markerer afslutningen af meddelelsen. En ny meddelelse kan begynde efter denne periode. Hele meddelelsesrammen skal overføres i en konstant strøm.

Start/stop-felt

Systemintegration

Design Guide

Hvis der forekommer en tom periode i intervaller på mere end 1,5 tegn, inden rammen er fuldført, erner det modtagende apparat den ufuldendte meddelelse og antager, at den næste byte er adressefeltet i en ny meddelelse. Hvis en ny meddelelse begynder inden 3,5 tegnintervaller efter en forudgående meddelelse, opfatter det modtagende apparat det tilsvarende som en fortsættelse af den foregående meddelelse. Dette medfører timeout (intet svar fra slaven), eftersom værdien i det sidste CRC-felt ikke er gyldig for de kombinerede meddelelser.

3.8.10.4 Adressefelt

En meddelelsesrammes adressefelt indeholder 8 bit. Gyldige adresser på slaveenheder skal være i området 0-247 decimalt. De individuelle slaveenheder er tildelt adresser i området 1-247. (0 er reserveret til broadcasttilstand, som alle slaver kan genkende). En master adresserer en slave ved at placere slaveadressen i meddelelsens adressefelt. Når slaven sender sit svar, placeres dens egen adresse i dette adressefelt, så masteren ved, hvilken slave der svarer.

3.8.10.5

En meddelelses funktionsfelt indeholder 8 bit. Gyldige koder skal være i området 1–FF. Funktionsfelter bruges til at sende meddelelser mellem master og slave. Når der sendes en meddelelse fra en master til en slaveenhed, fortæller funktionskodefeltet slaven, hvilken handling denne skal foretage. Når slaven svarer masteren, bruger den funktionskodefeltet til at angive, at det enten er et normalt (fejlfrit) svar, eller at der er opstået en fejl (kaldet et undtagelsessvar). Ved et normalt svar bruger slaven ganske enkelt den oprindelige funktionskode. Ved et undtagelsessvar returnerer slaven en kode, der svarer til den oprindelige funktionskode med dens mest signikante bit angivet til logisk 1. Desuden placerer slaven en unik kode i svarmeddelelsens datafelt. Den fortæller masteren, hvilken type fejl der er opstået eller årsagen til undtagelsen. Se også kapitel 3.8.10.10 Funktionskoder, som

understøttes af Modbus RTU og kapitel 3.8.10.11 Modbusundtagelseskoder.

3.8.10.6

Datafeltet består af sæt af to hexadecimale tal i området 00–FF hexadecimalt. Disse består af ét RTU-tegn. Datafeltet for meddelelser, der sendes fra en master- til en slaveenhed, indeholder yderligere oplysninger, som slaven skal bruge for at gennemføre den handling, som deneres af funktionskoden. Dette kan omfatte elementer som f.eks. en spole- eller registeradresse, mængden af elementer, der skal håndteres, og mængden af aktuelle databytes i feltet.

Funktionsfelt

Datafelt

3.8.10.7

Meddelelser omfatter et fejlkontrolfelt, der fungerer baseret på en cyklisk redundanskontrolmetode (CRC). CRC-feltet kontrollerer indholdet i hele meddelelsen. Den anvendes uanset den paritetskontrolmetode, der anvendes for de enkelte tegn i meddelelsen. CRC-værdien beregnes af transmitterenheden, som vedhæfter CRC som det sidste felt i meddelelsen. Modtagerenheden genberegner en CRC under modtagelse af meddelelsen og sammenligner den beregnede værdi med den faktiske værdi, der modtages i CRC-feltet. Hvis de to værdier er ulige, forekommer der bus time-out. Fejlkontrolfeltet indeholder en 16-bit binær værdi, der er implementeret som to 8-bit bytes. Når dette er gennemført, vedhæftes den mindst betydende byte i feltet først og efterfølges af den mest betydende byte. Den mest betydende byte i CRC er den sidste byte, der sendes i meddelelsen.

3.8.10.8

I Modbus er alle data organiseret i spoler og holderegistre. Spoler holder en enkelt bit, mens holderegistre holder et 2-byte ord (dvs. 16 bit). Alle dataadresser i Modbusmeddelelser refereres til nul. Den første forekomst af dataelementer adresseres som element 0. For eksempel: Spolen med navnet spole 1 i en programmerbar styreenhed adresseres som dataadressefeltet i en Modbusmeddelelse. Spole 127 decimalt adresseres som spole

007EHEX (126 decimalt). Holderegister 40001 adresseres som register 0000 i

meddelelsens dataadressefelt. I funktionskodefeltet er der allerede referencen 4XXXX implicit. Holderegister 40108 adresseres som register 006BHEX (107 decimalt).

Spolenu mmer

1–16 Frekvensomformers styreord. Master til slave 17–32 Frekvensomformerens hastighed eller

33–48 Frekvensomformerens statusord (se

49–64 Åben sløjfe-tilstand: Frekvensomfor-

65 Parameterskrivekontrol (master til

66-65536 Reserveret

CRC-kontrolfelt

Spoleregisteradressering

speciceret en holderegister-handling. Derfor er

Beskrivelse Signalretning

Master til slave sætpunktsreferenceområde 0x0-0xFFFF (-200 % til -200 %).

Slave til master Tabel 3.38)

Slave til master merens udgangsfrekvens. Lukket sløjfe-tilstand: Frekvensomformerens feedbacksignal.

Master til slave slave) 0=Parameterændringer skrives til

RAM'en i frekvensomformeren.

1=Parameterændringer skrives til

RAM'en og EEPROM'en i frekvensomformeren.

3 3

Tabel 3.36 Spolebeskrivelser

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Spole 0 1

01 Preset-reference LSB 02 Preset-reference MSB 03 DC-bremse Ingen DC-bremse 04 Friløbsstop Ingen friløbsstop

05 Hurtigt stop Intet hurtigt stop 06 Fastfrys frekv. Ingen fastfrys frekv. 07 Rampestop Start 08 Ingen nulstilling Nulstil 09 Ingen jog Jog 10 Rampe 1 Rampe 2 11 Data ikke gyldige Data gyldige 12 Relæ 1 fra Relæ 1 til 13 Relæ 2 fra Relæ 2 til 14 Opsæt LSB 15 Opsæt MSB 16 Ingen reversering Reversering

Tabel 3.37 Frekvensomformerens styreord (FC-prol)

Spole 0 1

33 Styring ikke klar Styring klar 34 Frekvensomformer ikke

klar 35 Friløbsstop Sikkerhedslukket 36 Ingen alarm Alarm 37 Ikke brugt Ikke brugt 38 Ikke brugt Ikke brugt 39 Ikke brugt Ikke brugt 40 Ingen advarsel Advarsel 41 Ikke ved reference Ved reference 42 Hand mode Auto mode 43 Ude af frekvensområde Inden for frekvensområde 44 Standset Kører 45 Ikke brugt Ikke brugt 46 Ingen spændingsadvarsel Spændingsadvarsel 47 Ikke inden for

strømgrænse 48 Ingen termisk advarsel Termisk advarsel

Frekvensomformer klar

Strømgrænse

Registernummer

00001-00006 Reserveret 00007 Sidste fejlkode fra en FC-dataobjektgrænseade 00008 Reserveret 00009 00010-00990 Parametergruppe 000 (parametre 0-01 til 0-99) 01000-01990 100 parametergruppe (parametre 1-00 til 1-99) 02000-02990 200 parametergruppe (parametre 2-00 til 2-99) 03000-03990 300 parametergruppe (parametre 3-00 til 3-99) 04000-04990 400 parametergruppe(parametre 4-00 til 4-99)

... ...

49000-49990 4900 parametergruppe (parametre 49-00 til 49-99) 50000 Indgangsdata: Frekvensomformerens styreordsre-

50010 Indgangsdata: Busreferenceregister (REF).

... ...

50200 Udgangsdata: Frekvensomformerens statusordre-

50210 Udgangsdata: Frekvensomformerens register for

Tabel 3.39 Holderegistre

1) Anvendes til at angive det indeksnummer, der skal bruges ved åbning af en indekseret parameter.

3.8.10.9

Beskrivelse

Parameterindeks

gister (CTW).

gister (STW).

primær faktisk værdi (MAV).

Sådan styres frekvensomformeren

I kapitel 3.8.10.10 Funktionskoder, som understøttes af Modbus RTU og kapitel 3.8.10.11 Modbus-undtagelseskoder beskrives de koder, som kan bruges i funktions- og datafelterne i en Modbus RTU-meddelelse.

Tabel 3.38 Frekvensomformerens statusord (FC-prol)

Systemintegration

Design Guide

3.8.10.10 Funktionskoder, som understøttes af Modbus RTU

Modbus RTU understøtter brugen af funktionskoderne (se Tabel 3.40) i funktionsfeltet i en meddelelse.

Funktion Funktionskode (hex)

Læs spoler 1 Læs holderegistre 3 Skriv enkelt spole 5 Skriv enkelt register 6 Skriv ere spoler F Skriv ere registre 10 Hent kommunikationshændelsestæller B

Rapportér slave-id 11

Tabel 3.40 Funktionskoder

Funktion Funkti-

onskode

Fejlnding 8 1 Genstart kommunikation

Tabel 3.41 Funktionskoder og underfunktionskoder

3.8.10.11

Modbus-undtagelseskoder

En komplet forklaring af strukturen for et undtagelsessvar ndes i kapitel 3.8.10.5 Funktionsfelt.

Kode Navn Betydning

1 Ugyldig

funktion

Underfunk tionskode

2 Returnér fejlndingsre-

10 Ryd tællere og fejlndings-

11 Returnér busmeddelelses-

12 Returnér buskommunikati-

13 Returnér slavefejloptælling 14 Returnér slavemeddelel-

Den funktionskode, der modtages i forespørgslen, er ikke en tilladt handling for serveren (eller slaven). Dette kan være, fordi funktionskoden kun gælder for nyere apparater og ikke blev implementeret i det valgte apparat. Det kunne også indikere, at serveren (eller slaven) ikke er i den rette tilstand til at behandle en forespørgsel af denne type, for eksempel fordi den ikke er kongureret og bliver bedt om at returnere registerværdier.

Underfunktion

gister

tælling

onsfejloptælling

sestælling

Kode Navn Betydning

2 Ugyldig

dataadresse

3 Ugyldig

dataværdi

4 Slaveen-

hedsfejl

Tabel 3.42 Modbus-undtagelseskoder

3.8.11

Adgang til parametre

Den dataadresse, der modtages i forespørgslen, er ikke en tilladt adresse for serveren (eller slaven). Mere specikt er kombinationen af referencenummeret og overførselslængden ugyldig. For en styreenhed med 100 registre vil en forespørgsel med oset 96 og længde 4 lykkes, og en forespørgsel med oset 96 og længde 5 genererer en undtagelse 02. En værdi, som er indeholdt i forespørgselsdatafeltet, er ikke en tilladt værdi for serveren (eller slaven). Dette angiver en fejl i strukturen af resten af en kompleks forespørgsel, som f.eks. at den implicitte længde er korrekt. Det betyder helt specikt IKKE, at et datapunkt, der blev indsendt til lagring i et register, har en værdi, der ligger uden for applikationsprogrammets undtagelse, siden Modbusprotokollen ikke kender betydningen af en bestemt værdi for et bestemt register. Der opstod en uoprettelig fejl, mens serveren (eller slaven) forsøgte at udføre den forespurgte handling.

3.8.11.1 Parameterhåndtering

Parameternummeret (PNU) oversættes fra den registeradresse, der ndes i Modbus-læse- eller skrivemeddelelsen. Parameternummeret oversættes til Modbus som (10 x parameternummer) decimal. Eksempel: Læsning parameter 3-12 Catch up/slow down (16 bit): Holderegister 3120 holder en parameterværdi. Værdien 1352 (decimal) betyder, at parameteren er indstillet til 12,52 %

Læsning parameter 3-14 Preset relativ reference (32 bit): Holderegistre 3410 og 3411 holder en parameterværdi. Værdien 11300 (decimal) betyder, at parameteren er indstillet til 1113,00.

For oplysninger om parametre, størrelser og konverteringsindeks henvises til Programming Guide.

3.8.11.2

Spole 65-decimalen bestemmer, om data, der skrives til frekvensomformeren, gemmes i EEPROM og RAM (spole 65 = 1) eller kun i RAM (spole 65 = 0).

Datalagring

3 3

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.:

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.11.3 IND (indeks)

Nogle parametre i frekvensomformeren er array-parametre, for eksempel parameter 3-10 Preset-reference. Eftersom Modbus ikke understøtter arrays i holderegistrene, har

3.8.12

FC-apparatstyreprol

3.8.12.1 Styreord i henhold til FC-prol

(parameter 8-10 Styreprol = FC-

prol)

frekvensomformeren reserveret holderegister 9 som pointer

til array. Før en array-parameter læses eller skrives, skal holderegister 9 indstilles. Indstilling af holderegister til værdien 2 gør, at alle følgende læse-/skrivehandlinger til array-parametre foregår til indeks 2.

3.8.11.4 Tekstblokke

Illustration 3.55 Styreord

Der etableres adgang til parametre, som er gemt som tekststrenge, på samme måde som de andre parametre. Den maksimale tekstblokstørrelse er 20 tegn. Hvis en læseanmodning for en parameter omfatter ere tegn, end parameteren kan gemme, afkortes svaret. Hvis læseanmodningen for en parameter omfatter færre tegn, end parameteren kan gemme, indsættes der mellemrum i svaret.

3.8.11.5

Konverteringsfaktor

Da en parameterværdi kun kan overføres som heltal, skal der for at overføre decimaltal anvendes en konverteringsfaktor.

3.8.11.6

Parameterværdier

Standarddatatyper

Standarddatatyperne er int 16, int 32, uint 8, uint 16 og uint 32. De lagres som 4x-registre (40001–4FFFF). Parametrene læses ved hjælp af funktionen 03 hex Læs holderegistre. Parametre skrives ved hjælp af funktionen 6 hex Forudindstil enkelt register for 1 register (16 bit) og funktionen 10 hex Forudindstil

ere registre for 2 registre

(32 bit). Størrelserne, der kan læses, ligger fra 1 register (16 bit) til 10 registre (20 tegn).

Ikke-standarddatatyper

Ikke-standarddatatyper er tekststrenge og lagres som 4xregistre (40001–4FFFF). Parametrene læses ved hjælp af funktionen 03 hex Læs holderegistre og skrives ved hjælp af funktionen 10 hex Forudindstil ere registre. Størrelser, der kan læses, ligger fra 1 register (2 tegn) op til 10 registre (20 tegn).

Bit Bitværdi = 0 Bitværdi = 1

00 Referenceværdi Ekstern udvælgelse, lsb 01 Referenceværdi Ekstern udvælgelse, msb 02 DC-bremse Rampe 03 Friløb Ingen friløb 04 Hurtigt stop Rampe 05 Hold udgangsfrekvensen Brug rampe 06 Rampestop Start 07 Ingen funktion Nulstil 08 Ingen funktion Jog 09 Rampe 1 Rampe 2 10 Data ugyldige Data gyldige 11 Ingen funktion Relæ 01 aktivt 12 Ingen funktion Relæ 02 aktivt 13 Parameteropsætning Udvalg lsb 14 Parameteropsætning Udvalg msb 15 Ingen funktion Reversering

Tabel 3.43 Styreord-bit

Forklaring af styrebit Bit 00/01

Bit 00 og 01 anvendes til at vælge mellem de re referenceværdier, der er forprogrammeret i parameter 3-10 Preset- reference i henhold til Tabel 3.44.

Programmeret referenceværdi

Parameter Bit 01 Bit 00

Parameter 3-10 Preset-reference

[0]

Parameter 3-10 Preset-reference

[1]

Parameter 3-10 Preset-reference

[2]

Parameter 3-10 Preset-reference

[3]

0 0

0 1

1 0

1 1

Tabel 3.44 Referenceværdier

Systemintegration

Design Guide

BEMÆRK!

Foretag et valg i parameter 8-56 Vælg preset-reference for at denere, hvordan der oprettes en gate mellem bit 00/01 og den tilsvarende funktion på de digitale indgange.

Bit 02, DC-bremse

Bit 02 = 0 medfører DC-bremsning og stop. Bremsestrøm og varighed indstilles i parameter 2-01 DC-bremsestrøm og parameter 2-02 DC-bremseholdetid. Bit 02 = 1 medfører rampning.

Bit 03, Friløb

Bit 03 = 0: Frekvensomformeren slipper motoren med det samme (udgangstransistorerne afbrydes), og motoren friløber til standsning. Bit 03 = 1: Frekvensomformeren starter motoren, hvis de øvrige startbetingelser er opfyldt.

Træf et valg i parameter 8-50 Vælg friløb for at denere, hvordan der oprettes en gate mellem bit 03 og den tilsvarende funktion på en digital indgang.

Bit 04, Hurtigt stop

Bit 04 = 0: Får motorhastigheden til at rampe ned til stop (angivet i parameter 3-81 Kvikstop rampetid).

Bit 05, Hold udgangsfrekvens

Bit 05 = 0: Den aktuelle udgangsfrekvens (i Hz) fastfryses. Den fastfrosne udgangsfrekvens kan kun ændres via de digitale indgange (parameter 5-10 Klemme 18, digital indgang til parameter 5-15 Klemme 33, digital indgang), som er programmeret til Hastighed op og Hastighed ned.

BEMÆRK!

Hvis fastfrys udgang er aktiv, kan frekvensomformeren ikke standses af følgende:

Bit 03 friløbsstop

•

Bit 02 DC-bremsning

•

En digital indgang (parameter 5-10 Klemme 18,

•

digital indgang til parameter 5-15 Klemme 33, digital indgang) programmeret til DC-bremsning, Friløbsstop eller Nulstilling og friløbsstop.

Bit 06, Rampestop/-start

Bit 06 = 0: Medfører stop og får motorhastigheden til at rampe ned til stop via den valgte rampe ned-parameter. Bit 06 = 1: Tillader, at frekvensomformeren starter motoren, hvis de øvrige startbetingelser er opfyldt.

Foretag et valg i parameter 8-53 Vælg start for at hvordan der oprettes en gate mellem bit 06 Rampestop/start og den tilsvarende funktion på en digital indgang.

Bit 07, Nulstil

Bit 07 = 0: Ingen nulstilling. Bit 07 = 1: Nulstiller trip. Nulstilling aktiveres på signalets

foranke, for eksempel ved skift fra logisk 0 til logisk 1.

denere,

Bit 08, Jog

Bit 08 = 1: Udgangsfrekvensen bestemmes af parameter 3-19 Jog-hastighed [O/MIN].

Bit 09, Valg af rampe 1/2

Bit 09 = 0: Rampe 1 er aktiv (parameter 3-41 Rampe 1, rampe-op-tid til parameter 3-42 Rampe 1, rampe-ned-tid).

Bit 09 = 1: Rampe 2 (parameter 3-51 Rampe 2, rampe-op-tid til parameter 3-52 Rampe 2, rampe-ned-tid) er aktiv.

Bit 10, Dataene er ikke gyldige/Dataene er gyldige

Fortæl frekvensomformeren, om styreordet skal anvendes eller ignoreres. Bit 10 = 0: Styreordet ignoreres. Bit 10 = 1: Styreordet anvendes. Denne funktion er relevant, fordi telegrammet altid indeholder styreordet uanset telegramtypen. Deaktivér styreordet, hvis det ikke skal bruges, når der opdateres eller læses parametre.

Bit 11, Relæ 01

Bit 11 = 0: Relæ er ikke aktiveret. Bit 11 = 1: Relæ 01 er aktiveret, forudsat at der er valgt Styreord bit 11 i parameter 5-40 Funktionsrelæ.

Bit 12, Relæ 04

Bit 12 = 0: Relæ 04 er ikke aktiveret. Bit 12 = 1: Relæ 04 er aktiveret, forudsat at der er valgt Styreord bit 12 i parameter 5-40 Funktionsrelæ.

Bit 13/14, Valg af opsætning

Anvend bit 13 og 14 til at vælge mellem de re menuopsætninger iht. Tabel 3.45.

Opsætning Bit 14 Bit 13

1 0 0 2 0 1 3 1 0 4 1 1

Tabel 3.45 Specikation af menuopsætninger

Funktionen er kun mulig, når der er valgt [9] Multiopsætning i parameter 0-10 Aktiv opsætning.

Foretag et valg i parameter 8-55 Vælg opsætning for at

denere, hvordan der oprettes en gate mellem bit 13/14 og den tilsvarende funktion på de digitale indgange.

Bit 15, Reversering

Bit 15 = 0: Ingen reversering. Bit 15 = 1: Reversering. Reversering er indstillet til digital i parameter 8-54 Vælg reversering i fabriksindstillingen. Bit 15 fører kun til reversering, når Ser. kommunikation, Logik eller eller Logik og er valgt.

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

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

3.8.12.2 Statusord i henhold til FC-prol

(STW) (parameter 8-10 Styreprol =

FC-prol)

Bit 04, Ingen fejl/fejl (ingen trip)

Bit 04 = 0: Frekvensomformeren er ikke i fejltilstand. Bit 04 = 1: Frekvensomformeren viser en fejl, men tripper ikke.

Bit 05, Ikke brugt

Bit 05 anvendes ikke i statusordet.

Bit 06, Ingen fejl/triplås

Bit 06 = 0: Frekvensomformeren er ikke i fejltilstand. Bit 06 = 1: Frekvensomformeren trippes og låses.

Illustration 3.56 Statusord (status word)

Bit 07, Ingen advarsel/advarsel

Bit 07 = 0: Der er ingen advarsler. Bit 07 = 1: Der er opstået en advarsel.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Styring ikke klar Styring klar 01 Frekvensomformer ikke klar Frekvensomformer klar 02 Friløb Aktivér 03 Ingen fejl Trip 04 Ingen fejl Fejl (ingen trip) 05 Reserveret 06 Ingen fejl Triplås 07 Ingen advarsel Advarsel 08 Hastighed ≠ reference Hastighed = reference 09 Lokal betjening Busstyring 10 Uden for frekvensgrænse Frekvensgrænse OK 11 Ingen funktion I drift 12 Frekvensomformer OK Standset, auto-start 13 Spænding OK Spænding overskredet 14 Moment OK Moment overskredet 15 Timer OK Timer overskredet

Bit 08, Hastighed ≠ reference / hastighed = reference

Bit 08 = 0: Motoren kører, men den nuværende hastighed er anderledes end den forhåndsindstillede hastighedsreference. Det kan for eksempel være tilfældet, når hastigheden ramper op/ned under start/stop. Bit 08 = 1: Motorhastigheden svarer til den forhåndsindstillede hastighedsreference.

Bit 09, Lokal betjening/busstyring

Bit 09 = 0: [Stop/Reset] er aktiveret på styreenheden, eller der er valgt Lokal i parameter 3-13 Referencested. Styring via seriel kommunikation er ikke muligt. Bit 09 = 1 betyder, at det er muligt at styre frekvensomformeren via

eldbus/seriel kommunikation.

Bit 10, Uden for frekvensgrænse

Bit 10 = 0: Udgangsfrekvensen har nået værdien i

parameter 4-11 Motorhastighed, lav grænse [O/MIN] eller parameter 4-13 Motorhastighed, høj grænse [O/MIN].

Bit 10 = 1: Udgangsfrekvensen ligger inden for de

Tabel 3.46 Statusord, bit

Forklaring af statusbits Bit 00, Styring ikke klar/klar

Bit 00 = 0: Frekvensomformeren tripper. Bit 00 = 1: Frekvensomformerens styreenheder er klar, men strømkomponenten modtager ikke nødvendigvis strøm (hvis der bruges ekstern 24 V-forsyning til styreenhederne).

denerede grænser.

Bit 11, Ingen drift/i drift

Bit 11 = 0: Motoren kører ikke. Bit 11 = 1: Frekvensomformeren har et startsignal, eller udgangsfrekvensen er større end 0 Hz.

Bit 12, Frekvensomformer OK/standset, auto-start:

Bit 12 = 0: Der er ingen midlertidig overtemperatur på vekselretteren. Bit 12 = 1: Vekselretteren standser på grund af en overtem-

Bit 01, Frekvensomformer klar

Bit 01 = 1: Frekvensomformeren er klar til drift, men friløbskommandoen er aktiv via de digitale indgange eller via seriel kommunikation.

Bit 02, Friløbsstop

Bit 02 = 0: Frekvensomformeren udløser motoren. Bit 02 = 1: Frekvensomformeren starter motoren med en startkommando.

Bit 03, Ingen fejl/trip

Bit 03 = 0 : Frekvensomformeren er ikke i fejltilstand. Bit 03 = 1: Frekvensomformeren tripper. Tryk på [Reset] for

peratur, men apparatet tripper ikke, og driften genoptages, når overtemperaturen ikke længere er til stede.

Bit 13, Spænding OK/grænse overskredet

Bit 13 = 0: Der er ingen spændingsadvarsler. Bit 13 = 1: DC-spændingen i frekvensomformerens mellemkreds er for lav eller for høj.

Bit 14, Moment OK/grænse overskredet

Bit 14 = 0: Motorstrømmen er lavere end momentgrænsen, der er valgt i parameter 4-18 Strømgrænse. Bit 14 = 1: Momentgrænsen i parameter 4-18 Strømgrænse er overskredet.

at genoptage driften.

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

Systemintegration Design Guide

Bit 15, Timer OK/grænse overskredet

Bit 15 = 0: Timerne for termisk motorbeskyttelse og termisk beskyttelse overskrides ikke 100 %. Bit 15 = 1: Én af timerne overskrider 100 %.

Alle bits i STW er indstillet til 0, hvis forbindelsen mellem Interbus-optionen og frekvensomformeren går tabt, eller hvis der er opstået et internt kommunikationsproblem.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 O 1 On 1 01 O 2 On 2 02 O 3 On 3 03 Friløb Ingen friløb 04 Hurtigt stop Rampe 05 Hold udgangsfrekvens Brug rampe 06 Rampestop Start

3.8.12.3 Bushastighedsreferenceværdi

07 Ingen funktion Nulstil 08 Jog 1 O Jog 1 On

Hastighedsreferenceværdien sendes til frekvensomformeren som en relativ værdi i %. Værdien sendes i form af et 16bit ord. I heltal (0-32.767) svarer værdien 16.384 (4.000 hex) til 100 %. Negative tal formateres ved hjælp af 2komplement. Den aktuelle udgangsfrekvens (MAV) skaleres på samme måde som busreferencen.

09 Jog 2 O Jog 2 On 10 Data ugyldige Data gyldige 11 Ingen funktion Slow-down 12 Ingen funktion Catch up 13 Parameteropsætning Udvalg lsb 14 Parameteropsætning Udvalg msb 15 Ingen funktion Reversering

Tabel 3.47 Styreord-bit

Forklaring af styrebit

O 1/On 1

Bit 00,

En normal rampe standser i henhold til rampetiderne i den

Illustration 3.57 Aktuel udgangsfrekvens (MAV)

aktuelt valgte rampe. Bit 00 = 0 fører til standsning og aktivering af udgangsrelæ 1 eller 2, hvis udgangsfrekvensen er 0 Hz, og hvis [Relæ 123] er valgt i parameter 5-40 Funktionsrelæ.

Referencen og MAV skaleres som følger:

Når bit 0 = 1, er frekvensomformeren i tilstand 1: Indkobling er forbudt.

Bit 01, O 2/On 2

Friløbsstop Når bit 01 = 0, forekommer der friløbsstop og en aktivering af udgangsrelæ 1 eller 2, hvis udgangsfrekvensen er 0 Hz, og hvis [Relæ 123] er valgt i parameter 5-40 Funktionsrelæ.

O 3/On 3

Bit 02,

Hurtigt stop ved brug af rampetiden for parameter 3-81 Kvikstop rampetid. Når bit 02 = 0, forekommer der et hurtigt stop og en aktivering af

Illustration 3.58 Reference og MAV

udgangsrelæ 1 eller 2, hvis udgangsfrekvensen er 0 Hz, og hvis [Relæ 123] er valgt i parameter 5-40 Funktionsrelæ. Når bit 02 = 1, er frekvensomformeren i

3.8.12.4

Styreord i henhold til PROFIdrive- prol (CTW)

tilstand 1: Indkobling er forbudt.

Bit 03, Friløb/Ingen friløb

Friløbsstop Bit 03 = 0 fører til standsning.

Styreordet bruges til at sende kommandoer fra en master (for eksempel en pc) til en slave.

Når bit 03 = 1, kan frekvensomformeren starte, hvis de andre startbetingelser opfyldes.

BEMÆRK!

Valget i parameter 8-50 Vælg friløb bestemmer, hvordan

bit 03 sammenkædes med den tilsvarende funktion for de digitale indgange.

3 3

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 04, Hurtigt stop/rampe

Hurtigt stop ved brug af rampetiden for parameter 3-81 Kvikstop rampetid. Når bit 04 =0, opstår der et hurtigt stop. Når bit 04 = 1, kan frekvensomformeren starte, hvis de andre startbetingelser opfyldes.

BEMÆRK!

Valget i parameter 8-51 Kvikstop, valg bestemmer, hvordan bit 04 er sammenkædet med den tilsvarende funktion for de digitale indgange.

Bit 05, Hold udgangsfrekvensen/brug rampe

Når bit 05 = 0, fastholdes udgangsfrekvensen, selv hvis referenceværdien ændres. Når bit 05 = 1, kan frekvensomformeren udføre sin reguleringsfunktion igen. Driften pågældende referenceværdi.

Bit 06, Rampestop/-start

Normal rampestop ved brug af rampetiderne for den faktiske rampe vælges. Derudover aktiveres udgangsrelæ 01 eller 04, hvis udgangsfrekvensen er 0 Hz, og hvis relæ 123 er valgt i parameter 5-40 Funktionsrelæ. Bit 06 = 0 fører til en standsning. Når bit 06 = 1, kan frekvensomformeren starte, hvis de andre startbetingelser er opfyldt.

nder sted i henhold til den

BEMÆRK!

Valget i parameter 8-53 Vælg start bestemmer, hvordan bit 06 sammenkædes med den tilsvarende funktion for de digitale indgange.

Bit 11, Ingen funktion/slow-down

Anvendes til at reducere hastighedsreferenceværdien med den mængde, der angives i parameter 3-12 Catch up/slow down. Når bit 11 = 0, ændres referenceværdien ikke. Når bit 11 = 1, reduceres referenceværdien.

Bit 12, Ingen funktion/catch up

Bruges til at øge hastighedsreferenceværdien med den mængde, der angives i parameter 3-12 Catch up/slow down. Når bit 12 = 0, ændres referenceværdien ikke. Når bit 12 = 1, øges referenceværdien. Hvis både slow-down og accelerering er aktiveret (bit 11 og 12 = 1), har slow-down første prioritet, dvs. at hastighedsreferenceværdien reduceres.

Bits 13/14, Valg af opsætning

Bit 13 og 14 bruges til at vælge mellem de re parameteropsætninger i henhold til Tabel 3.48.

Funktionen er kun mulig, når der er valgt [9] Multio-

psætning i parameter 0-10 Aktiv opsætning. Valget i parameter 8-55 Vælg opsætning bestemmer, hvordan bit 13

og 14 sammenkædes med den tilsvarende funktion for de digitale indgange. Det er kun muligt at ændre opsætningen under drift, hvis opsætningerne er blevet sammenkædet i parameter 0-12 Denne opsætning knyttet til.

Opsætning Bit 13 Bit 14

1 0 0 2 1 0 3 0 1 4 1 1

Bit 07, Ingen funktion/nulstilling

Nulstil efter slukning. Anerkender hændelse i Når bit 07 = 0, opstår der ingen nulstillinger. Når der sker en hældningsændring for bit 07 til 1, opstår der en nulstilling efter slukning.

Bit 08, Jog 1

Aktivering af den forhåndsprogrammerede hastighed i parameter 8-90 Bus-jog 1, hastighed. JOG 1 er kun mulig, hvis bit 04 = 0 og bit 00-03 = 1.

Bit 09, Jog 2

Aktivering af den forudprogrammerede hastighed i parameter 8-91 Bus-jog 2, hastighed. Jog 2 er kun mulig, hvis bit 04 = 0 og bit 00-03 = 1.

Bit 10, Data ugyldig/gyldig

Bruges til at fortælle frekvensomformeren, om styreordet skal anvendes eller ignoreres. Bit 10 = 0 forårsager, at styreordet ignoreres. Bit 10 = 1 forårsager, at styreordet anvendes. Denne funktion er relevant, fordi styreordet altid er indeholdt i telegrammet, uanset hvilken telegramtype, der anvendes. Det er muligt at deaktivere styreordet, hvis det ikke ønskes brugt til opdatering eller læsning af parametrene.

O/On

fejlbuer.

Tabel 3.48 Valg af opsætning

Bit 15, Ingen funktion/reverseret

Bit 15 = 0 fører ikke til reversering. Bit 15 = 1 fører til reversering.

BEMÆRK!

I fabriksindstillingen er reversering indstillet til digital i parameter 8-54 Vælg reversering.

BEMÆRK!

Bit 15 fører kun til reversering, når Ser. kommunikation, Logik eller eller Logik og er valgt.

Systemintegration

Design Guide

3.8.12.5 Statusord i henhold til PROFIdrive-

prol (STW)

Statusordet bruges til at underrette en master (for eksempel en pc) om status for en slave.

Bit Bit = 0 Bit = 1

00 Styring ikke klar Styring klar 01 Frekvensomformer

ikke klar 02 Friløb Aktivér 03 Ingen fejl Trip 04 O 2 On 2 05 O 3 On 3 06 Start mulig Start ikke mulig 07 Ingen advarsel Advarsel 08 09 Lokal betjening Busstyring 10 Uden for frekvens-

11 Ingen funktion I drift 12 Frekvensomformer OK Standset, auto-start 13 Spænding OK Spænding overskredet 14 Moment OK Moment overskredet 15 Timer OK Timer overskredet

Tabel 3.49 Statusord, bit

Hastighed ≠ reference

grænse

Forklaring af statusbits Bit 00, Styring ikke klar/klar

Når bit 00 = 0, er bit 00, 01 eller 02 for styreordet 0 (OFF 1, OFF 2 eller OFF 3) – eller frekvensomformeren er slået fra (trip). Når bit 00 = 1, er frekvensomformerstyringen klar, men der er ikke nødvendigvis strømforsyning til det aktuelle apparat (i tilfælde af ekstern 24 V-forsyning til styresystemet).

Bit 01, Frekvensomformer ikke klar/klar

Samme betydning som bit 00, men der er strømforsyning til apparatet. Frekvensomformeren er klar, når den modtager de nødvendige startsignaler.

Bit 02, Friløb/aktiveret

Når bit 02 = 0, er bit 00, 01 eller 02 for styreordet 0 (OFF 1, OFF 2 eller OFF 3 eller friløb) – eller frekvensomformeren er slået fra (trip). Når bit 02 = 1, er bit 00, 01 eller 02 for styreordet 1: frekvensomformeren er ikke trippet.

Bit 03, Ingen fejl/trip

Når bit 03 = 0, eksisterer der ingen fejltilstand i frekvensomformeren. Når bit 03 = 1, er frekvensomformeren trippet og kræver et nulstillingssignal, før den kan starte.

Bit 04, On

2/O 2

Når bit 01 for styreordet er 0, er bit 04 = 0. Når bit 01 for styreordet er 1, er bit 04 = 1.

Frekvensomformer klar

Hastighed = reference

Frekvensgrænse OK

Bit 05, On

3/O 3

Når bit 02 for styreordet er 0, er bit 05 = 0. Når bit 02 for styreordet er 1, er bit 05 = 1.

Bit 06, Start mulig/start ikke mulig

Hvis [1] PROFIdrive er valgt i parameter 8-10 Styreordsprol, er bit 06 1 efter en kvittering for slukning, efter aktivering af O2 eller O3 og efter tilslutning af netspændingen. Start ikke mulig nulstilles, bit 00 for styreordet indstilles til 0, og bit 01, 02 og 10 indstilles til 1.

Bit 07, Ingen advarsel/advarsel

Bit 07 = 0 betyder, at der ikke er nogen advarsler. Bit 07 = 1 betyder, at der er opstået en advarsel.

Bit 08, Hastighed ≠ reference / Hastighed = reference

Når bit 08 = 0, afviger motorens aktuelle hastighed fra den indstillede hastighedsreferenceværdi. Dette kan for eksempel ske, når hastigheden ændres under start/stop ved hjælp af rampe op/ned. Når bit 08 = 1, svarer motorens aktuelle hastighed til den indstillede hastighedsreferenceværdi.

Bit 09, Lokal betjening/busstyring

Bit 09 = 0 angiver, at frekvensomformeren er blevet standset med [Stop] på LCP'et, eller at der er valgt [Kædet til hand] eller [Lokal] i parameter 3-13 Referencested. Når bit 09 = 1, kan frekvensomformeren styres via den serielle grænseade.

Bit 10, Uden for frekvensgrænse/frekvensgrænse OK

Når bit 10 = 0, er udgangsfrekvensen uden for de grænser, der er angivet i parameter 4-52 Advarsel, hastighed lav og parameter 4-53 Advarsel, hastighed høj. Når bit 10 = 1, er udgangsfrekvensen inden for de angivne grænser.

Bit 11, Ingen funktion/i drift

Når bit 11 = 0, kører motoren ikke. Når bit 11 = 1, har frekvensomformeren et startsignal, eller udgangsfrekvensen er højere end 0 Hz.

Bit 12, Frekvensomformer OK/standset, auto-start

Når bit 12 = 0, er der ingen midlertidig overbelastning af vekselretteren. Når bit 12 = 1, er vekselretteren standset pga. overbelastning. Frekvensomformeren er imidlertid ikke slået fra (trip), og den starter igen, når overbelastningen er forsvundet.

Bit 13, Spænding OK/spænding overskredet

Når bit 13 = 0, er frekvensomformerens spændingsgrænser ikke overskredet. Når bit 13 = 1, er DC-spændingen i frekvensomformerens mellemkreds for lav eller for høj.

3 3

Systemintegration

VLT® AQUA Drive FC 202

Bit 14, Moment OK/moment overskredet

Når bit 14 = 0, ligger motormomentet under den grænse, der er valgt i parameter 4-16 Momentgrænse for motordrift og parameter 4-17 Momentgrænse for generatordrift. Når bit 14 = 1, er den grænse, der er valgt i

Bit 15, Timer OK/timer overskredet

Når bit 15 = 0, har timerne for den termiske motorbeskyttelse og den termiske frekvensomformerbeskyttelse ikke overskredet 100 %. Når bit 15 = 1, har en af timerne overskredet 100 %.

parameter 4-16 Momentgrænse for motordrift eller

parameter 4-17 Momentgrænse for generatordrift, overskredet.

3.9 Afkrydsningsliste for systemdesign

I Tabel 3.50 ndes en afkrydsningsliste, der kan bruges ved integrering af en frekvensomformer i et motorstyresystem. Listen er beregnet som en huskeliste til de generelle kategorier og optioner, der er nødvendige for at kunne specicere systemkravene.

Kategori Oplysninger Kommentarer FC-model

Eekt

Volt Strøm

Fysiske

Mål Vægt

Omgivende driftsforhold

Temperatur Højde Luftfugtighed Luftkvalitet/støv Derating-krav

Kapslingsstørrelse Indgang Kabler

Type Længde

Sikringer

Type Størrelse Klassicering

Optioner

Stik Kontakter Filtre

Udgang Kabler

Type Længde

Sikringer

Type Størrelse Klassicering

Optioner

Filtre

Styring Kabelføring

Type

☑

Systemintegration Design Guide

Kategori Oplysninger Kommentarer

Længde Klemmetilslutninger

Kommunikation

Protokol Tilslutning Kabelføring

Optioner

Stik Kontakter

Filtre

Motor

Type Klassicering Spænding Optioner

Særlige værktøjer og udstyr

Flytning og opbevaring Montering Elektrisk tilslutning

Tabel 3.50 Afkrydsningsliste for systemdesign

☑

3 3

Applikationseksempler

VLT® AQUA Drive FC 202

4 Applikationseksempler

Registrering af lavt ow

4.1 Oversigt over applikationsfunktioner

VLT® AQUA Drive FC 202 er konstrueret til applikationer inden for vand- og spildevandsområdet. Det store udvalg af standardfunktioner og valgfri funktioner omfatter

optimeret SmartStart og kvikmenu med fokus på vand- og spildevandsapplikationer:

Kaskadestyring

•

Basic kaskadestyring er indbygget som standard med en kapacitet på op til tre pumper. Kaskadestyring giver hastighedsstyring af en enkelt pumpe i et erpumpesystem. Dette er en attraktivt løsning hvad angår omkostninger, for eksempel til booster-sæt. Systemer med ere pumper med variabel hastighed kræver udvidet kaskadestyreenhed (MCO 101) eller avanceret kaskadestyreenhed (MCO 102).

Motoralternering

•

Funktionen motoralternering er egnet til applikationer med to motorer eller to pumper, der deler en frekvensomformer.

Flow-kompensering

•

Flow-kompensering tilpasser sætpunktet i henhold til gennemstrømningen og muliggør montering af trykføleren tæt på pumpen.

Detektering af tør kørsel

•

Funktionen forhindrer beskadigelse af pumpen ved at undgå tørkørsel og overophedning af pumpen.

Slut på kurve-detektering

•

Funktionen registrerer, når pumpen kører med maksimumhastighed, og sætpunktet ikke kan nås inden for en

Udrensning

•

Denne forebyggende eller reaktive rengøringsfunktion er beregnet til pumper i spildevandsapplikationer. Se kapitel 4.2.3 29-1* Udrensningsfunktion for

Indledende/afsluttende ramper

•

Programmering af korte rampetider til/fra minimumhastigheden beskytter lejer og sikrer tilstrækkelig køling i applikationer med dykpumper.

Kontraventilbeskyttelse

•

En langsom rampe-ned hastighed beskytter kontraventiler og forhindrer vandslag.

STO

•

STO aktiverer sikker standsning (friløb), når en kritisk situation opstår.

brugerdeneret periode.

ere oplysninger.

•

Denne funktionen registrerer no ow- eller low ow-forholdene i systemet.

Sleep mode

•

Sleep mode-funktionen sparer energi ved at stoppe pumpen, når der ikke er et behov.

Rørfyldningstilstand

•

Rørfyldningstilstand omfatter funktionaliteter, der fylder rørene jævnt og undgår vandslag. Denne funktion giver forskellige tilstande for horisontale og vertikale rør.

Realtidsur

•

Smart Logic Control (SLC)

•

SLC omfatter programmering af en sekvens, der består af hændelser og handlinger. SLC tilbyder en lang række PLC-funktioner, der benytter sammenlignere, logikregler og timere.

Pre/Post Lube

•

Se kapitel 4.2.4 Pre/Post Lube for

Flow-bekræftelse

•

Se kapitel 4.2.5 29-5* Flow Conrmation for ere oplysninger.

Avanceret overvågning af minimumhastighed

•

for dykpumper

Se kapitel 4.2.6 Avanceret overvågning af minimumhastighed for dykpumper for

Forebyggende vedligeholdelse

•

Funktionen forebyggende vedligeholdelse muliggør, at planlagte serviceintervaller programmeres ind i frekvensomformeren.

ere oplysninger.

0 Hz / RPM

Derag O Delay: Par. 29 -15

+/- Derag Speed: Par.: 29 -13 Par.: 29 -14

Deragging Run Time : Par . 29-12

Speed

Derag function activated

1 Cycle

Number of Cycles : Par . 29 -10

130BC369.10

Applikationseksempler

Design Guide

4.2 Valgte applikationsfunktioner

4.2.1 SmartStart

Med SmartStart-guiden er det nu nemmere og mere omkostningseektivt at idriftsætte frekvensomformeren. SmartStart aktiveres ved den første opstart eller efter en fabriksnulstilling og vejleder brugeren gennem en række lette trin for at sikre den mest korrekte og eektive motorstyring. SmartStart kan også startes direkte via kvikmenuen. Vælg indstillinger på det graske betjeningspanel med 28 sprog.

Enkelt pumpe/motor i åben eller lukket sløjfe

•

Motoralternering: Når to motorer deler en

•

frekvensomformer. Basic kaskadestyring: Hastighedsstyring af en

•

enkelt pumpe i et multipumpesystem. Dette er en attraktiv løsning, hvad angår omkostninger, for eksempel til booster-sæt.

Master-follower: Styrer op til otte frekvensom-

•

formere og pumper for at sikre jævn drift af det overordnede pumpesystem.

4 4

Illustration 4.1 Udrensningsfunktion

Kvikmenu Vand og pumper

4.2.2

Kvikmenuvalget Vand og pumper giver hurtig adgang til de mest almindelige vand- og pumpefunktioner i VLT

AQUA Drive:

Specielle ramper (indledende/afsluttende rampe,

•

stoprampe) Sleep mode

•

Udrensning

•

Detektering af tør kørsel

•

Slut på kurve-detektering

•

Flow-kompensering

•

Rørfyldningstilstand til horisontale, vertikale og

•

4.2.3

Formålet med udrensningsfunktionen er at befri pumpebladet for aejringer i spildevandsapplikationer, så pumpen kan køre normalt. En udrensningshændelse deneres som tiden fra frekvensomformeren starter med at udrense, til udrensningen afsluttes. Når en udrensning startes, ramper frekvensomformeren først til et stop, og derefter udløber en o- forsinkelsestimer, før den første cyklus begynder.

blandede rørsystemer. Styreydeevne

•

Minimum speed monitor

•

29-1* Udrensningsfunktion

Hvis en udrensning udløses fra en frekvensomformer i stoppet tilstand, springes den første o-forsinkelsestimer over. Udrensningshændelsen kan bestå af ere cyklusser. En cyklus bestående af en puls i bagudgående retning efterfulgt af en puls i fremadgående retning. Udrensningen betragtes som værende færdig, når et speciceret antal cyklusser er fuldført. Mere specikt: På den sidste puls (denne vil altid være fremadgående) af den sidste cyklus betragtes udrensningen som værende færdig, når køretid for udrensning udløber (frekvensomformeren kører ved udrensningshastighed). Imellem pulserne kører frekvensomformerudgangen friløb i en bestemt o-forsinkelsestid for at lade aejringerne i pumpen lægge sig.

BEMÆRK!

Aktivér ikke udrensning, hvis pumpen ikke kan køre i bagudgående retning.

Der er tre forskellige notikationer for en igangværende udrensning:

Status i LCP'et: Auto-ernbetjent udrensning.

•

En bit i udvidet statusord (bit 23, 80 0000 hex).

•

En digital udgang kan kongureres til at afspejle

•

den aktive udrensningsstatus.

130BD765.10

MAX

MIN

t1 t3t2

Applikationseksempler

VLT® AQUA Drive FC 202

Afhængigt af applikationen og formålet med brug af denne kan denne funktion bruges som forebyggende eller reaktiv foranstaltning og kan udløses/startes på følgende måder:

På hver startkommando (parameter 29-11 Derag at

•

Start/Stop) På hver stopkommando (parameter 29-11 Derag at

•

Start/Stop) På hver start-/stopkommando

•

(parameter 29-11 Derag at Start/Stop) På digital indgang (parametergruppe 5-1* Digitale

•

indgange) På frekvensomformerhandling med Smart Logic

•

Controller (parameter 13-52 SL styreenh.-handling) Som tidsstyret handling (parametergruppe 23-**

•

Tidsbaserede funkt.r) På høj

•

eekt (parametergruppe 29-2* Derag Power

Tuning)

Pre/Post Lube

4.2.4

Visse motorer kræver smøring af de mekaniske dele før og under kørsel for at undgå skader/slitage. Dette er især

Hastighedskurve 2 Startkommando (for eksempel klemme 18) 3 Pre lube, udgangssignal t

Startkommando er afgivet (for eksempel klemme 18 er

indstillet til aktiv). Startforsinkel-

sestimer(parameter 1-71 Startforsink.) og pre lube-timer

(parameter 29-41 Pre Lube Time). t

Startforsinkelsestimeren udløber. Frekvensomformeren

begynder at rampe op. t

Pre lube-timeren(parameter 29-41 Pre Lube Time) udløber.

tilfældet, når motoren ikke har kørt i udvidede tidsperioder. Pre lube understøtter også applikationer, der kræver, at

Illustration 4.2 Eksempel på pre/post lube-funktion

visse udtræksventilatorer skal køre. Pre lube-funktionen signalerer til et eksternt apparat, at det skal begynde at udføre en specik handling i en brugerdeneret tidsperiode, begyndende ved den stigende kant i en kørselskommando (for eksempel startanmodning). En startforsinkelse (parameter 1-71 Startforsink.) kan derudover indlæses, således at pre-lube kun opstår, når frekvensom-

Parameter og navn

Parameter 29-4 0 Pre/Post Lube Function

formeren standses, og pre-lube afsluttes, lige før frekvensomformeren begynder at rampe op. Pre-lube kan

kongureres, så det eksterne apparat forbliver

også signaleret på ethvert tidspunkt, når frekvensomformeren er i en kørende tilstand, eller således at signalet forbliver aktivt, efter at motoren er standset (parameter 29-42 Post

Lube Time). Applikationseksempler omfatter et apparat til

Parameter 29-4 1 Pre Lube Time

at smøre de mekaniske dele af en motor/pumpe eller nogle typer udtræksventilatorer.

Et eksempel på brug af et smøringsapparat ville være start af smøring ved den stigende kant i en startanmodning. Forsink start i en tidsperiode og stop smøring, når forsinkelsen udløber, og frekvensomformeren starter.

Parameter 29-4 2 Post Lube Time

Illustration 4.2 viser en anden brug af funktionen. I dette

tilfælde udløber forsinkelsen, mens frekvensomformeren allerede er ved at rampe op. Se de relaterede parametre i Tabel 4.1.

Tabel 4.1 Pre/post lube-parametre

Beskrivelse Indstillinger Enhed

Vælg når pre/post lube-funktionen er aktiv. Brug

parameter 1-71 Startfo rsink. til at indstille

forsinkelsen, inden motoren begynder at rampe op. Indtast signalets varighed efter startsignalet Bruges kun når [1] Pre Lube

Only er valgt i parameter 29-40 Pre/ Post Lube Function.

Vælg signalets varighed, efter at motoren er stoppet. Bruges kun når [3]

Pre & Running & Post

er valgt i

parameter 29-40 Pre/ Post Lube Function.

[0]*Deaktiveret [1] Pre lube only [2] Pre & Running [3] Pre & Running & Post

0-600 (*10) sek

Danfoss FC 202 Design guide [da]

Specifications and Main Features

Frequently Asked Questions

User Manual