Danfoss FC 280 Design guide [es]

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Guía de diseño

Convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

Índice

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

Índice

1 Introducción	5
1.1 Cómo leer la Guía de diseño	5
1.1.1 Definiciones	5
1.1.2 Símbolo	8
1.2 Medidas de seguridad	8
1.3 Versión de software	9
1.4 Marca CE	9
1.4.1 Conformidad	9
1.4.2 ¿Qué situaciones están cubiertas?	9
1.4.3 Marca CE	10
1.4.4 Conformidad con la Directiva sobre compatibilidad electromagnética
2004/108/CE	10
1.4.5 Conformidad	10
1.5 Eliminación	10
2 Vista general del producto	11
2.1 Control	11
2.1.1 Principio de control	12
2.1.2 Control de corriente interna en modo VVCplus	12
2.2 CEM	14
2.2.1 Aspectos generales de las emisiones CEM	14
2.2.2 Resultados de las pruebas de CEM	15
2.2.3 Requisitos en materia de emisiones	16
2.2.4 Requisitos de inmunidad	16
2.3 Manejo de referencias	18
2.3.1 Límites referencia	19
2.3.2 Escalado de referencias preestablecidas y referencias de bus	20
2.3.3 Escalado de referencias de pulsos y analógicas y realimentación	20
2.3.4 Banda muerta alrededor de cero	21
2.5 Aislamiento galvánico (PELV)	25
2.5.1 PELV: tensión protectora extrabaja	25
2.6 Freno mecánico	26
2.6.1 Freno mecánico para elevador	26
2.6.2 Cableado de la resistencia de freno	26
2.7 Funciones de freno	26
2.7.1 Freno de retención mecánico	27
2.7.2 Frenado dinámico	27
2.7.3 Selección de resistencia de freno	27
2.7.4 Control con función de freno	29

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

1

Índice

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

3 Integración del sistema	30
3.1 Introducción	30
3.1.1 Montaje	30
3.1.1.1 Instalación higiénica	30
3.2 Entrada: dinámica de red	31
3.2.1 Conexiones	31
3.2.1.1 Información general sobre el cableado	31
3.2.1.2 Conexión a la tensión de alimentación y conexión a tierra	31
3.2.1.3 Conexión de relés	32
3.2.2 Fusibles y disyuntores	32
3.2.2.1 Fusibles	32
3.2.2.2 Recomendaciones	32
3.2.2.3 Cumplimiento de la normativa CE	33
3.2.2.4 Conformidad con UL	33
3.3 Salida: dinámica de motor	33
3.3.1 Conexión del motor	33
3.3.2 Dispositivos de desconexión de corriente	34
3.3.3 Información adicional del motor	35
3.3.3.1 Cable de motor	35
3.3.3.2 Protección térmica del motor	35
3.3.3.3 Conexión de motores en paralelo	35
3.3.3.4 Aislamiento del motor	36
3.3.3.5 Corrientes en los rodamientos del motor	36
3.3.4 Condiciones de funcionamiento extremas	36
3.3.4.1 Protección térmica del motor	37
3.4 Selección de las opciones / del convertidor de frecuencia	38
3.4.1 Cables de control y terminales	38
3.4.1.1 Recorrido de los cables de control	38
3.4.1.2 Interruptores DIP	38
3.4.1.3 Ejemplo de cableado básico	39
3.4.1.4 Instalación eléctrica, Cables de control	40
3.4.1.5 Salida de relé	41
3.4.2 Resistencia de freno	42
3.4.2.1 resistencias de frenos 10%	42
3.4.2.2 Resistencia de freno del 40%	42
3.4.3 Condiciones especiales	42
3.4.3.1 Reducción de potencia manual	42
3.4.3.2 Reducción de potencia automática	42
3.4.3.3 Reducción de potencia debido a funcionamiento a velocidad lenta	43
3.4.4 CEM	43

2	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

Índice

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

3.4.4.1 Conexión a tierra de cables de control apantallados	45
3.4.4.2 Interruptor RFI	46
3.4.5 Interferencia de la red de alimentación/Armónicos	46
3.4.5.1 Interferencia de la red de alimentación/Armónicos	46
3.4.5.2 Efecto de los armónicos en un sistema de distribución de potencia	46
3.4.5.3 Normas y requisitos de limitación armónica	47
3.4.5.4 Mitigación de armónicos	47
3.4.5.5 Cálculo de armónicos	47
3.4.6 Prueba y ajuste final	48
3.4.6.1 Prueba de alta tensión	48
3.4.6.2 Toma de tierra	48
3.4.6.3 Conexión segura a tierra	48
3.4.6.4 Comprobación del ajuste final	48
3.5 Condiciones ambientales	49
3.5.1 Humedad atmosférica	49
3.5.2 Entornos agresivos	49
3.5.3 Vibración y golpe	50
3.5.4 Ruido acústico	50

4 Ejemplos de aplicaciones	51
4.1 Conexión del encoder	56
4.2 Dirección de encoder	56
4.3 Sistema de convertidor de lazo cerrado	56
4.4 Control de PID	57
4.4.1 Contr. PID veloc.	57
4.4.2 Los siguientes parámetros están relacionados con el control de velocidad	57
4.4.3 Ajuste fino del control de PID de velocidad	59
4.4.4 Control PID proceso	60
4.4.6 Ejemplo de un control PID de proceso	62
4.4.8 Método de ajuste de Ziegler Nichols	64
4.4.9 Ejemplo de un control PID de proceso	65
4.5 Estructuras de control	66
4.5.1 Estructura de control en controles vectoriales avanzadosVVCplus	66
4.5.2 Estructura de control en Flux Sensorless	67
4.5.3 Estructura de control en Flux con Realimentación del motor	67
4.6 Control Local (Hand On) y Remoto (Auto)	68
4.7 Programación de límite de par y parada	69
4.8 Freno mecánico	70
4.9 Parada segura	71
4.9.1.1 Función de parada segura del terminal 37	72
4.9.1.2 Prueba de puesta en marcha de la parada segura	76

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

3

Índice

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

5 Código y guía de selección	78
5.1 Descripción del código	78
5.1.1 Configurador de convertidores de frecuencia	79
5.2 Números de pedido	80
5.2.1 Números de pedido: Accesorios	80
5.2.2 Números de pedido: Repuestos	80
5.3 Opciones y accesorios	80
5.3.1 Opciones de bus de campo	80
5.3.2 Opción del encoder MCB 102	81
5.3.3 Opción de resolvedor MCB 103	82
6 Especificaciones	85
6.1 Dimensiones mecánicas	85
6.2 Datos eléctricos y dimensiones de los cables	86
6.3 Especificaciones generales	88
6.4 Rendimiento	92
6.5.1 Ruido acústico	92
6.6.1 condiciones dU/dt	92
Índice	93

4	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

Introducción Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

1 Introducción	1	1

1.1 Cómo leer la Guía de diseño

La Guía de diseño proporciona la información necesaria para integrar el convertidor de frecuencia en diversas aplicaciones.

Recursos adicionales disponibles

-El Manual de funcionamiento, MG04F, facilita la información necesaria para instalar y poner en marcha el convertidor de frecuencia.

-La Guía de programación, MG04G, proporciona información acerca de cómo programar la unidad e incluye las descripciones completas de los parámetros.

-El Manual de funcionamiento RTU de Modbus, MG92B, proporciona la información necesaria para controlar, supervisar y programar el convertidor de frecuencia mediante un bus de campo integrado.

-El Manual de funcionamiento de Profibus MG34N, el Manual de funcionamiento de Ethernet, MG90J, y el Manual de funcionamiento de ProfiNet, MG90U, proporcionan la información necesaria para controlar, supervisar y programar el convertidor de frecuencia mediante un bus de campo.

-MCB 102 manual.

-Opción de resolvedor MCB 103, MI33I de VLT Automation Drive FC 300.

-Instrucción de opción de interfaz PLC de seguridad de MCB 108, MI33J.

-Guía de Diseño de la resistencia de freno, MG90O

-Homologaciones.

La documentación técnica y las homologaciones se encuentran disponibles en www.danfoss.com/BusinessAreas/ DrivesSolutions/Documentations/Technical+Documentation.

1.1.1 Definiciones

Convertidor de frecuencia: Inercia

El eje del motor se encuentra en modo libre. Sin par en el motor.

IMÁX.

La intensidad de salida máxima.

IN

Corriente de salida nominal suministrada por el convertidor de frecuencia.

UMÁX

La tensión de salida máxima.

Entrada:

Comando de control

Inicie y detenga el funcionamiento del motor conectado mediante el LCP y las entradas digitales.

Las funciones se dividen en dos grupos.

Las funciones del grupo 1 tienen mayor prioridad que las funciones del grupo 2.

Grupo 1 Reinicio, Paro por inercia, Reinicio y paro por inercia, Parada rápida, Frenado de CC, Parada y tecla [Off].

Grupo 2 Arranque, Arranque de pulsos, Cambio de sentido, Iniciar cambio de sentido, Velocidad fija y Mantener salida

Tabla 1.1 Funciones de comando de control

Motor: fVELOCIDAD FIJA

La frecuencia del motor cuando se activa la función de velocidad fija (mediante terminales digitales).

fM

Frecuencia del motor Salida del convertidor de frecuencia. La salida del convertidor de frecuencia está relacionada con la velocidad del eje del motor, dependiendo del numero de polos y de la frecuencia de deslizamiento.

fMÁX.

La frecuencia de salida máxima que el convertidor de frecuencia aplica a su salida. La máxima frecuencia de salida se ajusta en el par. límite 4-12, 4-13 y 4-19.

fMÍN.

La frecuencia mínima del motor del convertidor de frecuencia. 0 Hz. (predeterminado)

fM,N

La frecuencia nominal del motor (datos de la placa de características).

IM

La intensidad del motor.

IM,N

La intensidad nominal del motor (datos de la placa de características).

nM,N

La velocidad nominal del motor (datos de la placa de características).

ns

Velocidad motor síncrono

ns = 2 × par.. 1 ì 23 × 60 s par.. 1 ì 39

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

5

Introducción

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

1 1 PM,N

La potencia nominal del motor (datos de la placa de características).

TM,N

Par nominal (motor).

UM

La tensión instantánea del motor.

UM,N

la tensión nominal del motor (datos de la placa de características).

Par de arranque

Ilustración 1.1 Par de arranque

η

El rendimiento del convertidor de frecuencia se define como la relación entre la potencia de salida y la potencia de entrada.

Comando de desactivación de arranque

Un comando de parada que pertenece al grupo 1 de los comandos de control (consulte este grupo).

Comando de parada

Consulte los comandos de control.

Referencias: Referencia analógica

Una señal analógica aplicada a la entrada 53 ó 54. La señal puede ser tensión 0-10 V ó –10 - +10 V. Señal de intensidad 0-20 mA ó 4-20 mA.

Referencia binaria

Una señal aplicada al puerto de comunicación serie (RS-485 terminales 68-69).

Referencia interna

Una referencia interna definida, ajustada a un valor comprendido entre el –100% y el +100 % del intervalo de referencia. Seleccione ocho referencias internas a través de los terminales digitales.

Referencia de pulsos

Una referencia de pulsos aplicada a los terminales 29 o 33, seleccionada en los par. 5-13 ó 5-15 [32]. Escalado en el grupo de par. 5-5*.

RefMÁX.

Muestra la relación entre la entrada de referencia a un 100% de escala completa (normalmente, 10 V y 20 mA) y la referencia resultante. Ajuste el valor de la referencia máxima en 3-03 Referencia máxima.

RefMÍN.

Determina la relación entre la entrada de referencia a un valor del 0% (normalmente, 0 V, 0 mA y 4 mA) y la referencia resultante. Ajuste el valor de la referencia mínima en 3-02 Referencia mínima.

Varios:

Entradas analógicas

Las entradas analógicas se utilizan para controlar varias funciones del convertidor de frecuencia.

Hay dos tipos de entradas analógicas: Entrada de intensidad, 0-20 mA y 4-20 mA Entrada de tensión, 0-10 V CC

Entrada de tensión, –10 - +10 V CC.

Salidas analógicas

Las salidas analógicas pueden proporcionar una señal de 0-20 mA o 4-20 mA.

Adaptación automática del motor, AMA

El algoritmo AMA determina los parámetros eléctricos para el motor conectado cuando se encuentra parado.

Resistencia de freno

La resistencia de freno es un módulo capaz de absorber la potencia de frenado generada durante el frenado regenerativo. Esta potencia de frenado regenerativo aumenta la tensión del circuito intermedio y un interruptor de freno garantiza que la potencia se transmita a la resistencia de freno.

Características de par constante (CT)

Características de par constante utilizadas para todas las aplicaciones, como cintas transportadoras, bombas de desplazamiento y grúas.

Entradas digitales

Las entradas digitales pueden utilizarse para controlar distintas funciones del convertidor de frecuencia.

Salidas digitales

El convertidor de frecuencia dispone de dos salidas de estado sólido que pueden proporcionar una señal de 24 V CC (máx. 40 mA).

DSP

Procesador digital de señal.

ETR

El relé termoelectrónico es un cálculo de la carga térmica basado en la carga actual y el tiempo que transcurre con esa carga. Su finalidad es calcular la temperatura del motor.

6	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

Introducción

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

Hiperface®

Hiperface® es una marca registrada de Stegmann.

Inicialización

Si se lleva a cabo una inicialización (14-22 Modo funcionamiento), el convertidor de frecuencia vuelve a los ajustes predeterminados.

Ciclo de trabajo intermitente

Una clasificación de trabajo intermitente es una secuencia de ciclos de trabajo. Cada ciclo está formado por un periodo en carga y un periodo sin carga. El funcionamiento puede ser de trabajo periódico o de trabajo no periódico.

LCP

El panel de control local (LCP) constituye una completa interfaz para el control y la programación del convertidor de frecuencia. El LCP es desmontable y puede instalarse hasta a 3 metros de distancia del convertidor de frecuencia, es decir, en un panel frontal, mediante la opción del kit de instalación.

lsb

Bit menos significativo.

msb

Bit más significativo.

MCM

Sigla en inglés de Mille Circular Mil, una unidad norteamericana para medir la sección de los cables.

1 MCM=0,5067 mm2.

Parámetros en línea / fuera de línea

Los cambios realizados en los parámetros en línea se activan inmediatamente después de cambiar el valor de dato. Los cambios realizados en los parámetros fuera de línea se activan hasta que se pulsa [OK] en el LCP.

PID de proceso

El controlador PID mantiene la velocidad, presión, temperatura, etc., deseados ajustando la frecuencia de salida para que coincida con la carga variable.

PCD

Datos de proceso

Entrada de pulsos / Codificador incremental

Un sensor digital externo utilizado para proporcionar información sobre la velocidad y la dirección del motor. Los encoders se utilizan para realimentación de precisión para alta velocidad en aplicaciones altamente dinámicas. La conexión del encoder se realiza mediante los terminales 32 y 32, o mediante la opción de encoder MCB 102.

RCD

Dispositivo de corriente residual

Ajuste

Los ajustes de parámetros pueden guardarse en cuatro configuraciones distintas. Cambie entre estas cuatro configuraciones de parámetros y edite una mientras otra está activa.

SFAVM

1 1

Patrón de conmutación denominado Modulación asíncrona de vectores orientada al flujo del estátor (14-00 Patrón conmutación).

Compensación de deslizamiento

El convertidor de frecuencia compensa el deslizamiento del motor añadiendo un suplemento a la frecuencia que sigue a la carga medida del motor, manteniendo la velocidad del mismo casi constante.

Smart Logic Control (SLC)

El SLC es una secuencia de acciones definidas por el usuario que se ejecuta cuando el controlador Smart Logic evalúa como verdaderos los eventos asociados definidos por el usuario. (Grupo de parámetros 13-** Smart Logic Control (SLC).

STW

Código de estado

Bus estándar FC

Incluye el bus RS-485 bus con el protocolo FC o el protocolo MC. Consulte 8-30 Protocolo.

Termistor:

Resistencia que depende de la temperatura y que se coloca en el punto donde ha de controlarse la temperatura (convertidor de frecuencia o motor).

THD

Distorsión total de armónicos, que indica la contribución total de armónicos.

Desconexión

Estado al que se pasa en situaciones de fallo; por ejemplo, si el convertidor de frecuencia se sobrecalienta, o cuando está protegiendo al motor, al proceso o al mecanismo. Se impide el rearranque hasta que desaparece la causa del fallo y se anula el estado de desconexión mediante la activación del reinicio o, en algunos casos, mediante la programación de un reinicio automático. No debe utilizarse la desconexión para la seguridad personal.

Bloqueo por alarma

Estado al que se pasa en situaciones de fallo cuando el convertidor de frecuencia está protegiéndose a sí mismo y requiere una intervención física; por ejemplo, si el convertidor de frecuencia se cortocircuita en la salida. Un bloqueo por alarma solo puede cancelarse cortando la alimentación, eliminando la causa del fallo y volviendo a conectar el convertidor de frecuencia. Se impide el rearranque hasta que se cancela el estado de desconexión mediante la activación del reinicio o, en algunos casos, mediante la programación del reinicio automático. No debe utilizarse la desconexión para la seguridad personal.

Características de VT

Características de par variable utilizadas en bombas y ventiladores.

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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Introducción

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

1	1	VVCplus
		Comparado con el control de relación tensión / frecuencia
		estándar, el control vectorial de la tensión (VVCplus) mejora
		la dinámica y la estabilidad, tanto cuando se cambia la
		referencia de velocidad como en relación con el par de
		carga.
		60° AVM
		Patrón de conmutación denominado Modulación vectorial
		asíncrona de 60° (14-00 Patrón conmutación).
		Factor de potencia
		El factor de potencia es la relación entre I1 e IRMS.
		Potencia potencia			=			3 x U x I1 cosϕ
									3 x U x IRMS
		El factor de potencia para el control trifásico es:
=			I1 x cosϕ1	=			I1			puesto que cosϕ1 = 1
			I			I	RMS
			RMS

El factor de potencia indica hasta qué punto el convertidor de frecuencia impone una carga a la alimentación de red. Cuanto menor es el factor de potencia, mayor es IRMS para el mismo rendimiento en kW.

IRMS = I12 + I52 + I72 + .. + In2

Además, un factor de potencia elevado indica que las distintas corrientes armónicas son bajas.

Las bobinas integradas en el enlace de CC garantizan un factor de potencia alto y reducen el THD en la alimentación de red.

1.1.2 Símbolo

En este manual, se utilizan los siguientes símbolos.

ADVERTENCIA

Indica situaciones potencialmente peligrosas que, si no se evitan, pueden producir lesiones graves e incluso la muerte.

¡NOTA!

Indica información destacada que debe tenerse en cuenta para evitar errores o utilizar el equipo con un rendimiento inferior al óptimo.

* Indica ajustes predeterminados.

1.2 Medidas de seguridad

ADVERTENCIA

La tensión del convertidor de frecuencia es peligrosa cuando el equipo está conectado a la red. Se requiere una planificación correcta de la instalación del motor, del convertidor de frecuencia y del bus de campo. Siga las instrucciones de este manual, así como los reglamentos de seguridad locales y nacionales. Una vez en funcionamiento, si no se siguen las recomendaciones de diseño se puede producir la muerte o graves daños personales o materiales.

ADVERTENCIA

Alta tensión

El contacto con los componentes eléctricos puede llegar a provocar la muerte, incluso una vez desconectado el equipo de la red de alimentación.

Durante la planificación, asegúrese de poder desconectar el resto de entradas de tensión, como el suministro externo de 24 V CC, la carga compartida (enlace del circuito intermedio de CC) y la conexión del motor para energía regenerativa.

Los sistemas en los que hay convertidores de frecuencia instalados deben equiparse con dispositivos adicionales de control, si fuera necesario, y protegerse de acuerdo con las normas de seguridad vigentes, por ejemplo, la ley sobre herramientas mecánicas, normativas para la prevención de accidentes, etc. Se permiten modificaciones en los convertidores de frecuencia a través del software de funcionamiento.

Una vez en funcionamiento, si no se siguen estas recomendaciones se puede producir la muerte o lesiones graves.

PRECAUCIÓN

Indica una situación potencialmente peligrosa que, si no se evita, puede producir lesiones leves o moderadas. También puede utilizarse para alertar contra prácticas inseguras.

PRECAUCIÓN

Indica una situación que puede producir accidentes que dañen únicamente al equipo o a otros bienes.

¡NOTA!

El fabricante / instalador de la máquina deberá identificar las situaciones peligrosas y será responsable de tomar las medidas preventivas necesarias. Deberán incluirse dispositivos adicionales de control y protección, de acuerdo con las normas de seguridad vigentes, como la ley sobre herramientas mecánicas, las normativas para la prevención de accidentes, etc.

8	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

Introducción

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

¡NOTA!

Grúas, montacargas y elevadores:

El control de los frenos externos siempre debe estar diseñado con un sistema redundante. El convertidor de frecuencia no debe considerarse, bajo ninguna circunstancia, el circuito de seguridad principal. Deben cumplirse las normas vigentes, por ejemplo:

Grúas y elevadores: CEI 60204-32 Montacargas: EN 81

Modo de protección

Una vez que se exceda un límite de hardware en la intensidad del motor o en la tensión de bus CC, el convertidor de frecuencia entra en el «Modo de protección». El «Modo de protección» conlleva un cambio en la estrategia de modulación por impulsos (PWM) y una baja frecuencia de conmutación para minimizar pérdidas. Esto continúa durante 10 s después del último fallo, lo que incrementa la fiabilidad y la solidez del convertidor de frecuencia, a la vez que vuelve a establecer el pleno control del motor.

En aplicaciones de elevación, el «Modo de protección» no puede utilizarse, ya que el convertidor de frecuencia normalmente no será capaz de abandonar de nuevo este modo y, por tanto, alargará el tiempo antes de activar el freno, lo que no es recomendable.

El «Modo de protección» puede inhibirse poniendo a cero el 14-26 Ret. de desc. en fallo del convert., lo que significa que el convertidor de frecuencia se desconectará inmediatamente si se excede uno de los límites de hardware.

¡NOTA!

Se recomienda desactivar el modo de protección en aplicaciones de elevación (14-26 Ret. de desc. en fallo del convert.= 0).

correspondientes de la UE. La marca CE no es indicativa de

1

1

la calidad o las especificaciones de un producto. Los convertidores de frecuencia se tratan en dos directivas de la UE, que son las siguientes:

Directiva sobre baja tensión (2006/95/CE).

Los convertidores de frecuencia deben tener la marca CE certificando el cumplimiento de la directiva sobre baja tensión, vigente desde el 1 de enero de 1997. Esta directiva se aplica a todos los equipos y aparatos eléctricos utilizados en el rango de tensión de 50-1000 V CA y 75-1500 V CC. Danfoss otorga la marca CE de acuerdo con esta directiva y emite una declaración de conformidad si así se solicita.

Directiva CEM (2004/108/CE)

CEM son las siglas de «compatibilidad electromagnética». La presencia de compatibilidad electromagnética significa que las interferencias mutuas entre los diferentes componentes/aparatos no afectan al funcionamiento de los mismos.

La directiva CEM entró en vigor el 1 de enero de 1996. Danfoss otorga la marca CE de acuerdo con esta directiva y emite una declaración de conformidad si así se solicita. Para realizar una instalación correcta en cuanto a CEM, véanse las instrucciones en esta Guía de Diseño. Además,Danfoss especifica las normas que cumplen nuestros distintos productos. Danfoss ofrece filtros que pueden encontrarse en las especificaciones y proporciona otros tipos de asistencia para asegurar un resultado óptimo de CEM.

En la mayoría de los casos, los profesionales del sector utilizan el convertidor de frecuencia como un componente complejo que forma parte de un equipo, sistema o instalación más grandes.

1.3 Versión de software

Compruebe la versión de software en 15-43 Versión de software.

1.4 Marca CE

1.4.1 Conformidad

Directiva relativa a las máquinas (2006/42/CE)

Los convertidores de frecuencia no se incluyen en la directiva de máquinas. Sin embargo, si se suministra un convertidor de frecuencia para utilizarlo con una máquina, Danfoss proporciona información sobre los aspectos de seguridad relativos a dicho convertidor.

¿Qué es la marca y conformidad CE?

El propósito de la marca CE es evitar los obstáculos técnicos para la comercialización en la EFTA (AELC) y la UE. La UE ha introducido la marca CE como un modo sencillo de demostrar si un producto cumple con las directivas

1.4.2 ¿Qué situaciones están cubiertas?

La directriz de la UE «Guidelines on the Application of Council Directive 2004/108/EC» (directrices para la aplicación de la Directiva del Consejo 2004/108/CE) describe tres situaciones típicas de utilización de variadores de frecuencia. Consultar más adelante para cobertura CEM y marca CE.

1.El convertidor de frecuencia se vende directamente al usuario final. Por ejemplo, el convertidor de frecuencia se vende en el mercado nacional. El consumidor final es un ciudadano sin una formación especial que instala el convertidor de frecuencia para uso personal, por ejemplo, en una máquina que usa como ocio o en un electrodoméstico, etc. Para tales usos, el

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

9

Introducción

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

1	1	convertidor de frecuencia debe contar con la
		marca CE según la directiva sobre CEM.

2.El convertidor de frecuencia se vende para instalarlo en una planta, construida por profesionales del sector correspondiente. Por ejemplo, puede tratarse de una instalación de producción o de calefacción / ventilación, diseñada e instalada por profesionales. En este caso, ni el convertidor de frecuencia ni la instalación terminada necesitan contar con la marca CE según la directiva sobre CEM. Sin embargo, la unidad debe cumplir con los requisitos básicos de compatibilidad electromagnética establecidos en la directiva. Esto puede asegurarse utilizando componentes, aparatos y sistemas con la marca CE, según la directiva sobre CEM.

3.El convertidor de frecuencia se vende como parte de un sistema completo. El sistema está comercializado como un conjunto, por ejemplo, un sistema de aire acondicionado. El sistema completo debe contar con la marca CE según la directiva sobre CEM. El fabricante puede garantizar la marca CE según la directiva sobre CEM, ya sea utilizando componentes con la marca CE o bien realizando pruebas de CEM del sistema. Si utiliza solo componentes con la marca CE, no está obligado a probar todo el sistema.

base, se emite una declaración de conformidad con la directiva sobre CEM.

La Guía de Diseño ofrece instrucciones detalladas para la instalación que aseguran su conformidad respecto a CEM.

1.4.4Conformidad con la Directiva sobre compatibilidad electromagnética 2004/108/CE

Los profesionales del sector utilizan el convertidor de frecuencia como un componente complejo que forma parte de un equipo, sistema o instalación más grande.

¡NOTA!

La responsabilidad sobre las propiedades finales en cuanto a CEM del aparato, sistema o instalación corresponde al instalador.

Como ayuda al instalador, Danfoss ha preparado unas directrices de instalación en cuanto a compatibilidad electromagnética, para el sistema Power Drive. Las normas y niveles de prueba establecidos para sistemas Power Drive se cumplirán siempre que se hayan seguido las instrucciones para la instalación correcta en cuanto a CEM. Consulte 3.4.4 CEM.

1.4.3 Marca CE

La marca CE es una característica positiva cuando se emplea para su propósito original, es decir, facilitar la comercialización en la UE y la AELC.

Sin embargo, la marca CE puede abarcar muchas especificaciones diferentes. Deberá comprobar qué cubre una marca CE concreta.

Las especificaciones pueden variar enormemente. La marca CE puede dar a los instaladores un falso sentido de seguridad cuando utilizan un convertidor de frecuencia como componente de un sistema o un aparato.

Danfoss etiqueta con la marca CE sus convertidores de frecuencia VLT según la directiva sobre baja tensión. Esto significa que siempre que el convertidor de frecuencia se instale correctamente, se cumple con ambas directivas. Danfoss emite una declaración de conformidad para hacer constar que la marca CE cumple la directiva sobre baja tensión.

La marca CE es aplicable a la directiva sobre CEM, con la condición de que se sigan las instrucciones para la instalación y filtrado correctos en cuanto a CEM. Sobre esta

1.4.5 Conformidad

Tabla 1.2 Homologaciones FCD 302

1.5 Eliminación

Los equipos que contienen componentes eléctricos no pueden desecharse junto con los desperdicios domésticos.

Deben recogerse de forma independiente con los residuos electrónicos y eléctricos de acuerdo con la legislación local actualmente vigente.

Tabla 1.3 Instrucciones de eliminación

10	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

Vista general del producto

Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302

2 Vista general del producto

<![if ! IE]>

<![endif]>130BC963.10

Ilustración 2.1 Unidad pequeña

Ilustración 2.2 Unidad grande

2 2

manipulación de equipajes de los aeropuertos, puede haber docenas, quizás cientos de convertidores que trabajan conjuntamente pero distribuidos a lo largo de un gran espacio físico. En estos casos, los costes del cableado por sí solos superan el coste de los convertidores de frecuencia individuales, por lo que es conveniente acercar el control a los motores.

El convertidor de frecuencia puede controlar tanto la velocidad como el par en el eje del motor.

Control de velocidad

Hay dos tipos de control de velocidad:

•El control de lazo abierto de velocidad, que no requiere realimentación del motor (sin sensor).

•El control de PID de lazo cerrado de velocidad requiere una realimentación de velocidad hacia una entrada. Un control de lazo cerrado de velocidad es más preciso que un control de lazo abierto.

Control de par

La función de control de par se utiliza en aplicaciones en las que el par del eje de salida del motor controla la aplicación como control de tensión.

•El modo Flux de lazo cerrado con realimentación de encoder incluye un control del motor basado en señales de realimentación del sistema. Mejora el rendimiento en los cuatro cuadrantes y a todas las velocidades del motor.

2.1 Control

Un convertidor de frecuencia transforma la tensión de CA de la red en tensión de CC. Esta tensión continua se convierte en corriente alterna con amplitud y frecuencia variables.

De este modo, el motor recibe una tensión y frecuencia variables, lo que permite una regulación infinitamente variable de la velocidad en motores CA trifásicos estándar y en motores síncronos de magnetización permanente.

El convertidor de frecuencia FCD 302 está diseñado para instalaciones con varios convertidores de frecuencia pequeños, especialmente en las aplicaciones de cintas transportadoras de, por ejemplo, la industria de la alimentación y de bebidas, o el sector de manipulación de materiales. En instalaciones con varios motores en una fábrica, como las plantas de embotellado, preparación de alimentos o envasado, así como en las instalaciones de

•Modo lazo abierto en VVCplus. La función se utiliza en aplicaciones mecánicas robustas, pero la precisión es limitada. La función de par de lazo abierto funciona solo en una dirección de velocidad. El par se calcula sobre la base de la medición interna de intensidad del convertidor de frecuencia. Consulte el ejemplo de aplicación4.5.1 Estructura de control en controles vectoriales avanzadosVVCplus .

Referencia de velocidad / par

La referencia a estos controles puede ser una referencia única o la suma de varias, incluyendo referencias de escalado relativo. El manejo de referencias se explica con mayor detalle en 2.3 Manejo de referencias.

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

11

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2.1.1 Principio de control

2 2 El convertidor de frecuencia es compatible con diversos principios de control de motor, tales como modo de motor especial U/f, VVCplus o control de motor del vector de flujo.

El convertidor de frecuencia puede utilizarse con motores síncronos de magnetización permanente (servomotores sin escobillas), así como motores de jaula de ardilla.

El comportamiento en cortocircuito depende de los 3 transductores de corriente de las fases del motor y de la protección de desaturación con realimentación desde el freno.

L1 91

L2 92

L3 93

R inr	Inrush
P 14-50

R+	Brake
82	Resistor

	R-
	81
	U 96
	V 97	M
	W 98

<![if ! IE]>

<![endif]>130BC965.10

Ilustración 2.3 Principio de control

2.1.2Control de corriente interna en modo

VVCplus

El convertidor de frecuencia incorpora un control integral de límite de intensidad que se activa cuando la intensidad del motor y, en consecuencia, el par, es superior a los límites de par ajustados en 4-16 Modo motor límite de par,

4-17 Modo generador límite de par y 4-18 Límite intensidad. Cuando el convertidor de frecuencia esté en el límite de intensidad durante el funcionamiento del motor o el funcionamiento regenerativo, reducirá el par lo más rápidamente posible por debajo de los límites de par predeterminados sin perder el control del motor.

Smart Logic Control (SLC) es esencialmente una secuencia de acciones definidas por el usuario (consulte 13-52 Acción Controlador SL [x]) ejecutadas por el SLC cuando el evento asociado definido por el usuario (consulte 13-51 Evento Controlador SL [x]) es evaluado como «TRUE» («VERDADERO») por el SLC.

La condición de que un evento pueda estar en un estado determinado o de que la salida de una regla lógica o un operando comparador pase a ser VERDADERO. Esto da lugar a una acción asociada, como se indica en

Ilustración 2.4

Par. 13-51	Par. 13-51
SL Controller Event	SL Controller Action

Running	Coast
Warning	Start timer
Torque limit	Set Do X low
Digital inpute X 30/2	Select set-up 2
. . .	. . .
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
. . .
. . .
Par. 13-43
Comparator Operator
=
TRUE longer than..
. . .
. . .

Ilustración 2.4 Estado del control de la intensidad / Evento y acción

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB671.10

12	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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Los eventos y las acciones están numerados y vinculados entre sí en parejas (estados). Esto significa que cuando se complete el [0] evento (cuando alcance el valor «TRUE» («VERDADERO»), se ejecutará la [0] acción. Después de esto, las condiciones del [1] evento serán evaluadas y si se evalúan como "TRUE" ("VERDADERO"), la [1] acción se ejecutará, y así sucesivamente. Se evaluará solamente un evento en cada momento. Si un evento se evalúa como «FALSE» («FALSO»), no sucede nada (en el SLC) durante el actual intervalo de exploración y no se evalúan otros eventos. Esto significa que cuando el SLC se inicia, evalúa el evento [0] (y solo el evento [0]) en cada intervalo de exploración. Solamente cuando el [0] evento es evaluado como «TRUE» («VERDADERO»), el SLC ejecuta la [0] acción y comienza a evaluar el evento. Se pueden programar entre 1 y 20 eventos y acciones [1].

Cuando se haya ejecutado el último evento / acción, la secuencia vuelve a comenzar desde el evento [0] / acción [0]. Ilustración 2.5 La imagen muestra un ejemplo con tres eventos / acciones.

Ilustración 2.5 Ejemplo: controlador de intensidad interno

Comparadores

Los comparadores se usan para comparar variables continuas (es decir, frecuencia o intensidad de salida, entrada analógica, etc.) con valores fijos predeterminados.

	Par. 13-11		<![if ! IE]> <![endif]>130BB672.10
	Comparator Operator
Par. 13-10
Comparator Operand
	=
Par. 13-12	TRUE longer than.
Comparator Value	. . .
	. . .

Ilustración 2.6 Comparadores

Reglas lógicas

Se pueden combinar hasta tres entradas booleanas

(entradas VERDADERAS / FALSAS) de temporizadores, 2 2 comparadores, entradas digitales, bits de estado y eventos

utilizando los operadores lógicos Y, O y NO.

Par. 13-41

Par. 13-43

<![if ! IE]> <![endif]>130BB673.10

Par. 13-40

Logic Rule Operator 1

Logic Rule Operator 2

Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42

Logic Rule Boolean 2

. . .

. . .

. . .

. . .

Par. 13-44

Logic Rule Boolean 3

Ilustración 2.7 Reglas lógicas

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13

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Ejemplo de aplicación

Parámetros

2

2

FC

<![if ! IE]> <![endif]>130BB839.10

Función

Ajuste

realim. del

[1]

4-30 Función de

+24 V

12

pérdida de

+24 V

13

D IN

18

motor

Advertencia

D IN

19

4-31 Error de

100 rpm

COM

20

velocidad en

D IN

27

realim. del

D IN

29

motor

4-32 Tiempo lím.

5 s

D IN

32

pérdida realim.

D IN

33

del motor

D IN

37

7-00 Fuente de

[2] MCB 102

realim. PID de

+10 V

50

veloc.

A IN

53

17-11 Resolución

1024*

A IN

54

(PPR)

13-00 Modo

[1] Sí

COM

55

Controlador SL

A OUT

42

13-01 Evento

[19]

COM

39

arranque

Advertencia

13-02 Evento

[44] Botón

01

parada

Reset

<![if ! IE]> <![endif]>R1

02

13-10 Operando

[21] Número

03

comparador

advert.

13-11 Operador

[1] ≈*

04

comparador

<![if ! IE]> <![endif]>R2

05

13-12 Valor

90

comparador

06

13-51 Evento

[22]

Controlador SL

Comparador

0

13-52 Acción

[32] Aj. sal.

Controlador SL

dig. A baja

5-40 Relé de

[80] Salida

función

digital SL A

*= Valor predeterminado

Notas / comentarios:

si se supera el límite en el

monitor de realimentación, se

emite la advertencia 90. El SLC

supervisa la advertencia 90 y,

en caso de que esta se evalúe

como VERDADERO, se activará

el relé 1.

A continuación, los equipos

externos pueden indicar que es

necesario realizar una

reparación. Si el valor del error

de realimentación vuelve a ser

inferior al límite en un intervalo

de 5 s, el convertidor de

frecuencia continúa

funcionando y la advertencia

desaparece. Sin embargo, el

relé 1 se mantiene activado

hasta que se pulse [Reset] en el

LCP.

Tabla 2.1 Uso de SLC para configurar un relé

2.2 CEM

2.2.1Aspectos generales de las emisiones CEM

Normalmente aparecen interferencias eléctricas a frecuencias en el intervalo de 150 kHz a 30 MHz. Las interferencias generadas por el convertidor de frecuencia y transmitidas por el aire, con frecuencias en el rango de

30 MHz a 1 GHz, tienen su origen en el inversor, el cable del motor y el motor.

Como se muestra en Ilustración 2.8, las intensidades capacitivas en el cable del motor, junto con una alta dU / dt de la tensión del motor, generan corrientes de fuga. La utilización de un cable de motor apantallado aumenta la corriente de fuga (consulte Ilustración 2.8) porque los

cables apantallados tienen una mayor capacitancia a tierra que los cables no apantallados. Si la corriente de fuga no se filtra, provocará una mayor interferencia en la alimentación de red, en el intervalo de radiofrecuencia inferior a 5 MHz. Puesto que la corriente de fuga (I1) es reconducida a la unidad a través de la pantalla (I3), en principio solo habrá un pequeño campo electromagnético (I4) desde el cable de motor apantallado, tal como se indica en la ilustración siguiente.

El apantallamiento reduce la interferencia radiada, aunque incrementa la interferencia de baja frecuencia en la red eléctrica. Conecte el cable de motor al convertidor de frecuencia y protecciones del motor. Utilice abrazaderas de pantalla integradas para evitar extremos de pantalla retorcidas en espiral (cables de conexión flexibles). Los extremos de pantalla retorcidas en espiral aumentan la impedancia de la pantalla a las frecuencias superiores, lo que reduce el efecto de pantalla y aumenta la corriente de fuga (I4).

Cuando se emplea un cable apantallado para el bus de campo, el relé, el cable de control, la interfaz de señal o el freno, garantizan que el apantallamiento esté conectado al alojamiento en ambos extremos. En algunas situaciones, sin embargo, será necesario romper el apantallamiento para evitar bucles de intensidad.

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	z	L1	CS	U			CS	<![if ! IE]> <![endif]>175ZA062.12
	z	L2		V	I1
	z	L3		W
	z PE	PE		I2	CS	1
				I3		2
			CS			CS	CS
				I4		I4
	3		4			5		6
Ilustración 2.8	Ejemplo: corriente de fuga

Si se usan placas de montaje, estas deberán estar fabricadas en metal para garantizar que las intensidades del apantallamiento vuelven a la unidad. Asegúrese de que la placa de montaje y el chasis del convertidor de frecuencia hacen buen contacto eléctrico a través de los tornillos de montaje.

Al utilizar cables no apantallados no se cumplirán algunos requisitos sobre emisión. Pero sí se cumplirán los requisitos de inmunidad.

Para reducir el nivel de interferencia del sistema completo (convertidor de frecuencia + instalación), haga que los cables de motor y de freno sean lo más cortos posibles. Los cables con un nivel de señal sensible no deben colocarse junto a los cables de motor y de freno. La interferencia de frecuencias de radio superior a 50 MHz (transmitida por el aire) es generada especialmente por los elementos electrónicos de control.

2.2.2 Resultados de las pruebas de CEM			apantallado y un cuadro de control con potenciómetro, así
			como un motor y un cable de motor apantallado.
Los siguientes resultados de las pruebas se obtuvieron
utilizando un sistema con un convertidor de frecuencia
(con opciones, si era el caso), un cable de control
Tipo de filtro RFI			Emisión conducida		Emisión irradiada
Estándares y	EN 55011	Clase B	Clase A, grupo 1	Clase A, grupo 2	Clase B	Clase A, grupo 1
requisitos
		Entorno	Entorno industrial	Entorno industrial	Entorno	Entorno
		doméstico,			doméstico,	industrial
		estableci-			establecimientos
		mientos			comerciales e
		comerciales e			industria ligera
		industria ligera
	EN/CEI 61800-3	Categoría C1	Categoría C2	Categoría C3	Categoría C1	Categoría C2
		Primer	Primer ambiente	Segundo ambiente	Primer ambiente	Primer ambiente
		ambiente	(doméstico y	(entorno industrial)	(doméstico y	(doméstico y
		(doméstico y	oficina)		oficina)	oficina)
		oficina)
H1
FCD302	0,37-3 kW	No	10 m	10 m	No	Sí

Tabla 2.2 Resultados de las pruebas de CEM (emisión, inmunidad)

2 2

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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				2.2.3 Requisitos en materia de emisiones
2		2		De acuerdo con la norma de productos CEM para convertidores de frecuencia de velocidad ajustable EN/CEI 61800-3:2004,
				los requisitos CEM dependen del uso previsto del convertidor de frecuencia. Hay cuatro categorías definidas en la norma de
				productos CEM. Las definiciones de las cuatro categorías, junto con los requerimientos en materia de emisiones de la
				alimentación de red, se proporcionan en Tabla 2.3.
								Requisito en materia de emisiones
				Categoría	Definición			realizado conforme a los límites
								indicados en la EN55011.
				C1	Convertidores de frecuencia instalados en el primer ambiente (hogar y oficina) con			Clase B
					una tensión de alimentación inferior a 1000 V.
				C2	Convertidores de frecuencia instalados en el primer ambiente (hogar y oficina), con			Clase A, grupo 1
					una tensión de alimentación inferior a 1000 V, que no son ni enchufables ni despla-
					zables y están previstos para su instalación y puesta a punto por profesionales.
				C3	Convertidores de frecuencia instalados en el segundo ambiente (industrial) con una			Clase A, grupo 2
					tensión de alimentación inferior a 1000 V.
				C4	Convertidores de frecuencia instalados en el segundo ambiente con una tensión de			Sin límite
					alimentación igual o superior a 1000 V y una intensidad nominal igual o superior a			Debe elaborarse un plan CEM.
					400 A o prevista para el uso en sistemas complejos.
				Tabla 2.3 Requisitos en materia de emisiones
				Cuando se utilizan normas de emisiones generales, los convertidores de frecuencia deben cumplir los límites de la Tabla 2.4
								Requisito en materia de emisiones
				Ambiente		Estándar general		realizado conforme a los límites
								indicados en la EN55011.
				Primer ambiente		Norma de emisiones para entornos residenciales, comerciales e		Clase B
				(hogar y oficina)		industria ligera EN/CEI 61000-6-3.
				Segundo ambiente		Norma de emisiones para entornos industriales EN/CEI 61000-6-4.		Clase A, grupo 1
				(entorno industrial)

Tabla 2.4 Clases de límite de emisión

2.2.4 Requisitos de inmunidad

Los requisitos de inmunidad para convertidores de frecuencia dependen del entorno en el que estén instalados. Los requisitos para el entorno industrial son más exigentes que los del entorno doméstico y de oficina. Todos los convertidores de frecuencia Danfoss cumplen con los requisitos para el entorno industrial y, por lo tanto, cumplen también con los requisitos mínimos del entorno doméstico y de oficina con un amplio margen de seguridad.

Para documentar la inmunidad a interferencias eléctricas provocadas por fenómenos eléctricos, se han realizado las siguientes pruebas de inmunidad con un sistema formado por un convertidor de frecuencia (con opciones, en su caso), un cable de control apantallado y un panel de control, con potenciómetro, cable de motor y motor.

Las pruebas se realizaron de acuerdo con las siguientes normas básicas:

•EN 61000-4-2 (CEI 61000-4-2): Descargas electrostáticas (ESD): Simulación de descargas electrostáticas de seres humanos.

•EN 61000-4-3 (CEI 61000-4-3): Radiación del campo electromagnético entrante, simulación modulada en amplitud de los efectos de equipos de radar y de comunicación por radio, así como las comunicaciones móviles.

•EN 61000-4-4 (CEI 61000-4-4): Transitorios de conexión / desconexión: Simulación de la interferencia introducida por el acoplamiento de un contactor, relés o dispositivos similares.

•EN 61000-4-5 (CEI 61000-4-5): Transitorios de sobretensión: Simulación de transitorios introducidos, por ejemplo, al caer rayos cerca de las instalaciones.

•EN 61000-4-6 (CEI 61000-4-6): RF modo común: Simulación del efecto del equipo transmisor de radio conectado a cables de conexión.

Consulte Tabla 2.5.

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Rango de tensión 200-240 V, 380-480 V
Norma básica	Ráfaga		Sobretensión	ESD	Campo electromagnético	Tensión de RF
									2		2
	CEI 61000-4-4		CEI 61000-4-5	CEI	radiado	modo común
				61000-4-2	CEI 61000-4-3	CEI 61000-4-6
Criterios de aceptación	B		B	B	A	A
Línea	4 kV CM		2 kV/2 Ω DM	—	—	10 VRMS
			4 kV/12 Ω CM
Motor	4 kV CM		4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Freno	4 kV CM		4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Carga compartida	4 kV CM		4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Cables de control	2 kV CM		2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Bus estándar	2 kV CM		2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Cables de relé	2 kV CM		2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Opciones de bus de campo	2 kV CM		2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
y de aplicación
Cable del LCP	2 kV CM		2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
24 V CC externa	2 V CM		0,5 kV/2 Ω DM	—	—	10 VRMS
			1 kV/12 Ω CM
Protección	—		—	8 kV AD	10 V/m	—
				6 kV CC
Tabla 2.5 Inmunidad CEM
1) Inyección en la protección del cable
AD: Descarga por el aire
CD: Descarga de contacto
CM: Modo común
DM: Modo diferencial

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2.3 Manejo de referencias

Referencia local

2 2 La referencia local está activa cuando el convertidor de frecuencia se acciona con el botón [Hand On] activo. Ajuste la referencia hacia [▲]/[▼] y [◄]/[►] con las flechas respectivamente.

Referencia remota

El sistema de manejo de referencias para el cálculo de la referencia remota se muestra en la Ilustración 2.9.

Ilustración 2.9 Referencia remota

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La referencia remota se calcula una vez en cada intervalo de exploración y consta, inicialmente, de dos tipos de entradas de referencia:

1.X (la referencia externa): una suma (consulte

3-04 Función de referencia) de hasta cuatro referencias seleccionadas de forma externa, que comprenden cualquier combinación (determinada por el ajuste de 3-15 Recurso de referencia 1,

3-16 Recurso de referencia 2 y 3-17 Recurso de referencia 3) de una referencia interna fija (3-10 Referencia interna), referencias analógicas

variables, referencias digitales variables de pulsos y varias referencias de bus serie, sea cual sea la unidad en que se controla el convertidor de frecuencia ([Hz], [RPM], [Nm], etc.).

2.Y- (la referencia relativa): una suma de una referencia interna fija (3-14 Referencia interna relativa) y una referencia analógica variable (3-18 Recurso refer. escalado relativo) en [%].

Los dos tipos de entradas de referencia se combinan en la siguiente fórmula: Referencia remota = X+X*Y/100%. Si no se utiliza la referencia relativa, el 3-18 Recurso refer. escalado relativodebe ajustarse como Sin función y el al 0%. Las funciones enganche arriba / abajo y mantener referencia pueden activarse mediante entradas digitales en el convertidor de frecuencia. Las funciones y parámetros se describen en la Guía de programación.

El escalado de las referencias analógicas se describe en los grupos de parámetros 6-1* y 6-2*, mientras que el escalado de referencias de pulsos digitales se describe en el grupo de parámetros 5-5*.

Los límites e intervalos de referencias se ajustan en el grupo de parámetros 3-0*.

2.3.1 Límites referencia

3-00 Rango de referencia, 3-02 Referencia mínima y

3-03 Referencia máxima definen conjuntamente el rango permitido para la suma de todas las referencias. Cuando es necesario, la suma de todas las referencias se bloquea. La relación entre la referencia resultante (tras bloquear) se muestra en Ilustración 2.10 / Ilustración 2.11y la suma de todas las referencias se indica en Ilustración 2.12.

2 2

Ilustración 2.10 Intervalo de referencia = [0] Mín - Máx.

Ilustración 2.11 Intervalo de referencia = [1] –Máx - Máx.

El valor de 3-02 Referencia mínima no puede ajustarse por debajo de 0, 1-00 Modo Configuración a menos que esté ajustado a [3] Proceso. En ese caso, las relaciones siguientes entre la referencia resultante (tras bloquear) y la suma de todas las referencias son las indicadas en la Ilustración 2.12.

Ilustración 2.12 Suma de todas las referencias

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			2.3.2 Escalado de referencias
			preestablecidas y referencias de bus
2		2
			Las referencias preestablecidas se escalan según estas
			reglas:

•Cuando 3-00 Rango de referencia: [0] Mín - Máx, el 0% de la referencia es igual a 0 [unidad], donde la unidad puede ser cualquiera, por ejemplo rpm, m/s, bar, etc., el 100 % de la referencia es igual al máx (abs (3-03 Referencia máxima), abs

(3-02 Referencia mínima)).

•Cuando 3-00 Rango de referencia: [1] –Máx - +Máx, el 0% de la referencia es igual a 0 [unidad], el – 100% de la referencia es igual a –Máx, y el 100% de la referencia es igual a la referencia máxima.

Las referencias de bus se escalan según estas reglas:

•Cuando 3-00 Rango de referencia: [0] Min - Máx.

Para obtener la resolución máxima en la referencia del bus, el escalado del bus es: la referencia 0 % es igual a la referencia mínima y la referencia 100% es igual a la referencia máxima.

•Cuando 3-00 Rango de referencia: [1] –Máx - +Máx, la referencia –100% es igual a la referencia –Máx, y la referencia 100% es igual a la referencia máxima.

2.3.3Escalado de referencias de pulsos y analógicas y realimentación

Las referencias y la realimentación se escalan de la misma manera a partir de entradas analógicas y por pulsos. La única diferencia es que una referencia superior o inferior a los «puntos finales» mínimo y máximo especificados (P1 y P2 en Ilustración 2.13) se bloquea, mientras que una realimentación superior o inferior a dichos puntos no se bloquea.

Ilustración 2.13 Escalado de referencias de pulsos y analógicas y realimentación

Ilustración 2.14 Escalado de la salida de referencia

Los puntos finales P1 y P2 se definen mediante los parámetros siguientes en función de qué entrada analógica o de pulsos se utilice.

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	Analógica 53	Analógica 53	Analógica 54	Analógica 54	Entrada de	Entrada de pulsos
	S201=NO	S201=SÍ	S202=NO	S202=SÍ	pulsos 29	33
P1 = (mínimo valor de entrada, mínimo valor de referencia)									2		2
Mínimo valor de	6-14 Term. 53	6-14 Term. 53	6-24 Term. 54	6-24 Term. 54	5-52 Term. 29	5-57 Term. 33 valor
referencia	valor bajo	valor bajo ref./	valor bajo	valor bajo ref./	valor bajo ref./	bajo ref./realim
	ref./realim	realim	ref./realim	realim	realim
Mínimo valor de entrada	6-10 Terminal	6-12 Terminal	6-20 Terminal	6-22 Terminal	5-50 Term. 29	5-55 Term. 33 baja
	53 escala	53 escala baja	54 escala	54 escala baja	baja	frecuencia [Hz]
	baja V [V]	mA [mA]	baja V [V]	mA [mA]	frecuencia [Hz]
P2 = (Máximo valor de entrada, máximo valor de referencia)
Máximo valor de	6-15 Term. 53	6-15 Term. 53	6-25 Term. 54	6-25 Term. 54	5-53 Term. 29	5-58 Term. 33 valor
referencia	valor alto	valor alto ref./	valor alto	valor alto ref./	valor alto ref./	alto ref./realim
	ref./realim	realim	ref./realim	realim	realim
Máximo valor de entrada	6-11 Terminal	6-13 Terminal	6-21 Terminal	6-23 Terminal	5-51 Term. 29	5-56 Term. 33 alta
	53 escala alta	53 escala alta	54 escala alta	54 escala alta	alta frecuencia	frecuencia [Hz]
	V [V]	mA [mA]	V[V]	mA[mA]	[Hz]

Tabla 2.6 Valores finales de referencia y entrada

2.3.4 Banda muerta alrededor de cero

En algunos casos la referencia (y también la realimentación, en raras ocasiones) tiene que tener una banda muerta alrededor de cero (esto es, para asegurarse de que la máquina se detiene cuando la referencia es «casi cero»).

Para activar la banda muerta y ajustar su valor, deben realizarse los ajustes siguientes:

•El valor de referencia mínimo (consulte la Tabla 2.6 para saber el parámetro apropiado) o

bien el valor de referencia máximo debe ser igual a cero. En otras palabras; o bien P1 o bien P2 deben estar en el eje X en la gráfica que aparece más abajo.

•	Los dos puntos que definen la gráfica de	Ilustración 2.16 Banda muerta inversa
	escalado están en el mismo cuadrante.

El tamaño de la banda muerta se define mediante P1 o P2, tal como se indica en Ilustración 2.15.

De esta forma, un punto final de referencia de

P1 = (0 V, 0 RPM) no producirá ninguna banda muerta, pero un punto final de referencia de, por ejemplo,

P1 = (1 V, 0 RPM), producirá una banda muerta de –1 V a +1 V en este caso, siempre que se ponga el punto final P2 o en el Cuadrante 1 o en el Cuadrante 4.

Ilustración 2.15 Banda muerta

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Caso 1: referencia positiva con banda muerta, entrada digital para disparar inversión

Este caso muestra cómo se bloquea la entrada de referencia con límites en el rango Mín - Máx.

2 2

Ilustración 2.17 Ejemplo 1: referencia positiva

22	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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Caso 2: referencia positiva con banda muerta, entrada digital para disparar inversión. Reglas de bloqueo.

Este caso muestra cómo se bloquea la entrada de referencia con límites fuera del rango –Máx - +Máx en los límites inferior

y superior de las entradas antes de añadirse a la referencia externa. Asimismo, muestra cómo se bloquea la referencia 2 2 externa a –Máx - +Máx mediante el algoritmo de referencia.

Ilustración 2.18 Ejemplo 2: referencia positiva

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

23

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Caso 3: referencia de negativa a positiva con banda muerta, dirección determinada por el signo, –Máx - +Máx

2 2

Ilustración 2.19 Ejemplo 3: referencia positiva a negativa

24	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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2.4.1 Corriente de fuga a tierra

Siga las normas locales y nacionales sobre la toma de tierra de protección del equipo con una corriente de fuga > 3,5 mA.

La tecnología del convertidor de frecuencia implica una conmutación de alta frecuencia con alta potencia. De este modo, se genera una corriente de fuga en la toma de tierra. Es posible que una intensidad a tierra en los terminales de potencia de salida del convertidor de frecuencia contenga un componente de CC que podría cargar los condensadores de filtro y provocar una intensidad a tierra transitoria.

La corriente de fuga a tierra está compuesta por varias contribuciones y depende de las diversas configuraciones del sistema, incluido el filtro RFI, los cables del motor apantallados y la potencia del convertidor de frecuencia.

Leak agercu ren t [mA ]

a

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB955.11

b

Cable length [m]

Ilustración 2.20 Influencia de la longitud del cable y la magnitud de la potencia en la corriente de fuga para Pa>Pb.

La corriente de fuga también depende de la distorsión de la línea.

Leak agercu ren t [mA ]							<![if ! IE]> <![endif]>130BB956.11
						THVD=0%
						THVD=5%

Ilustración 2.21 Influencia de la distorsión de la línea en la corriente de fuga

•	Cable de toma de tierra (terminal 95) de 10 mm2
•	Dos cables de toma de tierra separados	2	2
	conformes con las normas de dimensionamiento

Consulte las normas EN / CEI 61800-5-1 y EN 50178 para obtener más información.

Uso de RCD

En caso de que se usen dispositivos de corriente residual (RCD), llamados también disyuntores de fuga a tierra (ELCB), habrá que cumplir las siguientes indicaciones:

•Solo deben utilizarse RCD de tipo B capaces de detectar intensidades de CA y CC.

•Deben utilizarse RCD con un retardo de entrada para evitar fallos provocados por las intensidades a tierra de transitorios.

•La dimensión de los RCD debe ser conforme a la configuración del sistema y las consideraciones medioambientales.

L leak	age [mA	]				RCD witho l	w fcut -o	<![if ! IE]> <![endif]>130BB958.11
						RCD with high fcut -o
		50H	z		150H	z	fsw	fH[ z]
	Mains			3r d har	monics		Cable
			f s

Ilustración 2.22 Contribuciones principales a la corriente de fuga

Leak agercu ren t [mA ]									<![if ! IE]> <![endif]>130BB957.11
							100H	z
							2Hk	z
							100Hk z

Ilustración 2.23 Influencia de la frecuencia de corte del RCD

Consulte también la Nota sobre la aplicación RCD, MN90G.

¡NOTA!

Si se utiliza un filtro, desconecte 14-50 Filtro RFI durante la carga del filtro para evitar que una corriente de fuga alta conecte el RCD.

La norma EN / CEI 61800-5-1 (estándar de producto de Power Drive Systems) requiere una atención especial si la corriente de fuga supera los 3,5 mA. La toma de tierra debe reforzarse de una de las siguientes maneras:

2.5 Aislamiento galvánico (PELV)

2.5.1 PELV: tensión protectora extrabaja

PELV ofrece protección mediante una tensión muy baja. Se considera garantizada la protección contra descargas eléctricas cuando la fuente de alimentación eléctrica es de tipo PELV y la instalación se realiza de acuerdo con las reglamentaciones locales o nacionales sobre equipos PELV.

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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			Todos los terminales de control y de relé 01-03/04-06
			cumplen con la tensión protectora extra baja (PELV), salvo
2		2	la conexión a tierra en triángulo por encima de 400 V.
			El aislamiento galvánico (garantizado) se consigue
			cumpliendo los requisitos relativos a un mayor aislamiento
			y proporcionando las distancias necesarias en los circuitos.
			Estos requisitos se describen en la norma EN 61800-5-1.
			Los componentes que forman el aislamiento eléctrico,
			según se explica a continuación, también cumplen todos
			los requisitos relativos al aislamiento y a la prueba corres-
			pondiente descrita en EN 61800-5-1.
			El aislamiento galvánico PELV puede mostrarse en seis
			ubicaciones (véase Ilustración 2.24):
			Para mantener el estado PELV, todas las conexiones
			realizadas con los terminales de control deben ser PELV,
			por ejemplo, el termistor debe disponer de un aislamiento
			reforzado/doble.
			1.	Fuente de alimentación (SMPS), incl. aislamiento
				de señal de UCC, indicando la tensión del circuito
				del enlace de CC intermedio.
			2.	Circuito para disparo de los IGBT (transfor-
				madores de disparo/optoacopladores).
			3.	Transductores de corriente.
			4.	Optoacoplador, módulo de freno.
			5.	Circuitos de aflujo de corriente interna, RFI y
				medición de temperatura.
			6.	Relés configurables.
			7.	Freno mecánico.

Ilustración 2.24 Aislamiento galvánico

El aislamiento galvánico funcional (a y b en el dibujo) funciona como opción auxiliar de 24 V y para la interfaz del bus estándar RS-485.

ADVERTENCIA

Instalación en altitudes elevadas:

380-500 V: En altitudes superiores a 2 km, póngase en contacto con Danfoss en relación con PELV.

380-500 V: En altitudes superiores a 3 km, póngase en contacto con Danfoss en relación con PELV.

ADVERTENCIA

El contacto con los componentes eléctricos podría llegar a provocar la muerte, incluso una vez desconectado el equipo de la red de alimentación.

Además, asegúrese de que se han desconectado las demás entradas de tensión, como la carga compartida (enlace del circuito intermedio de CC), así como la conexión del motor para energía regenerativa.

Antes de tocar cualquier componente eléctrico, espere al menos el tiempo indicado en Introducción, en FCD 302, Manual de funcionamiento, MG04F.

Solo se permite un intervalo de tiempo inferior si así se indica en la placa de características de un equipo específico.

2.6 Freno mecánico

2.6.1 Freno mecánico para elevador

Para ver un ejemplo de control de freno mecánico avanzado para aplicaciones de elevación, consulte

4 Ejemplos de aplicaciones.

2.6.2 Cableado de la resistencia de freno

CEM (cables trenzados/apantallamiento)

Para reducir el ruido eléctrico de los cables entre la resistencia de freno y el convertidor de frecuencia, los cables deben ser trenzados.

Para mejorar el rendimiento de CEM se puede utilizar una pantalla metálica.

2.7 Funciones de freno

La función de freno se aplica para frenar la carga en el eje del motor, ya sea mediante el frenado dinámico o estático.

26	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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2.7.1 Freno de retención mecánico

Un freno de retención mecánico montado directamente en el eje del motor realiza generalmente un frenado estático. En algunas aplicaciones, el par de retención estática funciona como retención estática del eje del motor (generalmente en motores síncronos de imán permanente). Un freno de retención está controlado por un PLC o directamente a través de una salida digital desde el convertidor de frecuencia (relé o estado sólido).

¡NOTA!

Cuando el freno de retención está incluido en una cadena de seguridad:

Un convertidor de freno no puede controlar con seguridad un freno mecánico. Un sistema de circuitos redundante para el control de frenos debe incluirse en la instalación general.

2.7.2 Frenado dinámico

Función de freno dinámico

•Resistencia de freno: una puerta lógica IGBT del freno mantiene una sobretensión bajo un umbral determinado dirigiendo la energía del freno desde el motor a la resistencia de freno conectado (2-10 Función de freno = [1]).

•Freno de CA: el frenado de CA consume la energía sobrante por la creación de pérdida de energía en el motor. La función de freno de CA no puede utilizarse en aplicaciones con alta frecuencia de encendido y apagado, ya que esto sobrecalentaría el motor (par. 2-10 Función de freno = [2]).

•Freno de CC: una intensidad de CC sobremodulada añadida a la intensidad de corriente CA funciona como un freno de corriente parásita (≠ 0 s).

absorbida por ésta y no por el convertidor de frecuencia.
Para más información, consulte la Guía de Diseño de la
resistencia de freno, MG90O.	2	2

Si no se conoce la cantidad de energía cinética transferida a la resistencia en cada periodo de frenado, la potencia media puede ser calculada a partir del tiempo de ciclo y del tiempo de frenado, también llamado ciclo de trabajo intermitente. El ciclo de trabajo intermitente de la resistencia es un indicador del ciclo de trabajo con el que funciona la misma. Ilustración 2.25 muestra un ciclo de frenado típico.

¡NOTA!

Los proveedores de motores utilizan a menudo S5 al declarar la carga admisible que es una expresión del ciclo de trabajo intermitente.

El ciclo de trabajo intermitente de la resistencia se calcula como se indica a continuación:

Ciclo de trabajo = tb/T

T = tiempo del ciclo en s

tb es el tiempo de frenado en segundos (del tiempo de ciclo total)

2.7.3 Selección de resistencia de freno

Ilustración 2.25 Tiempo del ciclo de frenado dinámico

Para gestionar mayores demandas debidas a un frenado generador, es necesaria una resistencia de freno. El uso de una resistencia de freno garantiza que la energía es

	Tiempo de ciclo [s]	Ciclo de trabajo de frenado al	Ciclo de trabajo de frenado a par
		100% del par	de sobrecarga (150/160%)
3×380-480 V
PK37-P75K	120	Continua	40%
P90K-P160	600	Continua	10%
P200-P800	600	40%	10%

Tabla 2.7 Frenado en nivel alto de par de sobrecarga

VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.

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Resistencias de freno con ciclo de trabajo del 5, del 10 y del 40%. Si se aplica un ciclo de trabajo del 10%, las

2 2 resistencias de freno son capaces de absorber potencia de frenado durante un 10% del tiempo de ciclo. El restante 90% del tiempo del ciclo se utilizará en disipar el exceso de calor.

¡NOTA!

Asegúrese de que la resistencia está diseñada para manejar el tiempo de frenado requerido.

La carga máxima admisible en la resistencia de freno se establece como un pico de potencia en un determinado ciclo de trabajo intermitente, y puede calcularse como:

U 2 Rbr Ω = P dc pico

donde

Ppico=Pmotor x Mbr [%]xηmotorxηVLT[W]

La resistencia de freno depende de la tensión del circuito intermedio (Udc).

La función de freno se apoya en cuatro áreas de la red.

Tamaño	Frenado	Advertencia	Corte
	activo	antes de	(desconexión)
		corte
FCD 302	778 V	810 V	820 V
3×380-480 V
Tabla 2.8 Valores límite de frenado

¡NOTA!

Compruebe que la resistencia de freno pueda admitir una tensión de 410 V, 820 V, 850 V, 975 V o 1130 V, a menos que utilice resistencias de freno.

Danfoss recomienda la resistencia de freno Rrec, es decir, una que pueda garantizar que el convertidor de frecuencia sea capaz de frenar con el par máximo de frenado (Mbr(%)) del 160%. La fórmula puede expresarse como:

U 2 x 100

Rrec Ω = P x M dc xη x η motor br (%) VLT motor

ηmotor se encuentra normalmente a 0,90 ηVLT se encuentra normalmente a 0,98

Para los convertidores de frecuencia de 200 V y 480 V, la Rrec al 160% del par de freno se escribe como:

200V : Rrec = 107780 Ω

Pmotor

480V : Rrec = 375300 Ω 1)

Pmotor

480V : Rrec = 428914 Ω 2)

Pmotor

1)Para convertidores de frecuencia con salida en el eje ≤7,5 kW

2)Para convertidores de frecuencia con salida en el eje de 11 a 75 kW

¡NOTA!

La resistencia seleccionada del circuito de freno no debería ser superior a la recomendada por Danfoss. Si se selecciona una resistencia de freno con un valor en ohmios más alto, tal vez no se consiga el par de frenado del 160% porque existe el riesgo de que el convertidor de frecuencia se desconecte por motivos de seguridad.

¡NOTA!

Si se produce un cortocircuito en el transistor de freno, la disipación de potencia en la resistencia de freno solo se puede impedir por medio de un contactor o un interruptor de red que desconecte la alimentación eléctrica del convertidor de frecuencia. (El convertidor de frecuencia puede controlar el contactor).

¡NOTA!

No tocar nunca la resistencia de freno, porque puede estar muy caliente durante o después del frenado La resistencia de freno debe colocarse en un entorno seguro, para evitar el riesgo de incendio

Los convertidores de frecuencia de tamaño D-F contienen más que un chopper de frenado. Por ello, deberá utilizar solo una resistencia de freno para cada chopper de frenado en esos tamaños de bastidor.

28	VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.