MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Guía de diseño
Convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Índice
Índice
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
1 Introducción
1.1 Cómo leer la Guía de diseño
1.1.1 Definiciones 5
1.1.2 Símbolo 8
1.2 Medidas de seguridad
1.3 Versión de software
1.4 Marca CE
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
2 Vista general del producto
2.1 Control
2.1.1 Principio de control 12
2.1.2 Control de corriente interna en modo VVC
plus
5
5
8
9
9
10
11
11
12
2.2 CEM
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
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)
2.5.1 PELV: tensión protectora extrabaja 25
2.6 Freno mecánico
2.6.1 Freno mecánico para elevador 26
2.6.2 Cableado de la resistencia de freno 26
2.7 Funciones de freno
2.7.1 Freno de retención mecánico 27
14
18
25
26
26
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
3.1 Introducción
3.1.1 Montaje 30
3.1.1.1 Instalación higiénica 30
3.2 Entrada: dinámica de red
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
3.3.1 Conexión del motor 33
3.3.2 Dispositivos de desconexión de corriente 34
30
30
31
33
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
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
38
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
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
4.1 Conexión del encoder
4.2 Dirección de encoder
4.3 Sistema de convertidor de lazo cerrado
4.4 Control de PID
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
49
51
56
56
56
57
4.5 Estructuras de control
4.5.1 Estructura de control en controles vectoriales avanzadosVVC
4.5.2 Estructura de control en Flux Sensorless 67
4.5.3 Estructura de control en Flux con Realimentación del motor 67
plus
66
4.6 Control Local (Hand On) y Remoto (Auto)
4.7 Programación de límite de par y parada
4.8 Freno mecánico
4.9 Parada segura
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
66
68
69
70
71
Índice
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
5 Código y guía de selección
5.1 Descripción del código
5.1.1 Configurador de convertidores de frecuencia 79
5.2 Números de pedido
5.2.1 Números de pedido: Accesorios 80
5.2.2 Números de pedido: Repuestos 80
5.3 Opciones y accesorios
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
6.1 Dimensiones mecánicas
6.2 Datos eléctricos y dimensiones de los cables
6.3 Especificaciones generales
6.4 Rendimiento
6.5.1 Ruido acústico 92
6.6.1 condiciones dU/dt 92
78
78
80
80
85
85
86
88
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 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.
Definiciones
1.1.1
Convertidor de frecuencia:
Inercia
El eje del motor se encuentra en modo libre. Sin par en el
motor.
IMÁX.
La intensidad de salida máxima.
I
N
Corriente de salida nominal suministrada por el convertidor
de frecuencia.
U
MÁX
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).
f
M
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).
I
M
La intensidad del motor.
IM,N
La intensidad nominal del motor (datos de la placa de
características).
n
M,N
La velocidad nominal del motor (datos de la placa de
características).
n
s
Velocidad motor síncrono
2 ×
par.
n
=
s
. 1 − 23 × 60
par.
. 1 − 39
s
1 1
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 5
Introducción
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
11
PM,N
La potencia nominal del motor (datos de la placa de
características).
T
M,N
Par nominal (motor).
U
M
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 funciona-
miento), 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
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.
1 1
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 7
Introducción
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
11
VVCplus
Comparado con el control de relación tensión / frecuencia
estándar, el control vectorial de la tensión (VVC
plus
) mejora
la dinámica y la estabilidad, tanto cuando se cambia la
¡NOTA!
Indica información destacada que debe tenerse en cuenta
para evitar errores o utilizar el equipo con un rendimiento
inferior al óptimo.
referencia de velocidad como en relación con el par de
carga.
* Indica ajustes predeterminados.
60° AVM
Patrón de conmutación denominado Modulación vectorial
1.2 Medidas de seguridad
asíncrona de 60° (14-00 Patrón conmutación).
ADVERTENCIA
Factor de potencia
El factor de potencia es la relación entre I1 e I
3 x U x
I
cos
ϕ
Potencia potencia
=
3 x U x
1
I
RMS
RMS
.
El factor de potencia para el control trifásico es:
=
I1 x cos
I
RMS
ϕ1
=
I
1
puesto que cos
I
RMS
ϕ1 = 1
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 I
RMS
para
el mismo rendimiento en kW.
I
RMS
=
I
+
1
2
I
+
I
+ .. +
5
7
2
I
n
2
2
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.
Símbolo
1.1.2
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.
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.
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.
¡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
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 1
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
¿Qué situaciones están cubiertas?
1.4.2
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
11
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.
1.4.4 Conformidad 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.
Marca CE
1.4.3
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.
Conformidad
1.4.5
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
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
10 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC963.10
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2 Vista general del producto
Ilustración 2.1 Unidad pequeña
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
2 2
Ilustración 2.2 Unidad grande
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
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.
Modo lazo abierto en VVC
•
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 avanzadosVVC
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.
plus
. La función se utiliza
plus
.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 11
R+
82
R81
Brake
Resistor
U 96
V 97
W 98
InrushR inr
P 14-50
L1 91
L2 92
L3 93
M
130BC965.10
. . .
. . .
Par. 13-43
Comparator Operator
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
Par. 13-51
SL Controller Event
Par. 13-51
SL Controller Action
130BB671.10
Coast
Start timer
Set Do X low
Select set-up 2
. . .
Running
Warning
Torque limit
Digital inpute X 30/2
. . .
=
TRUE longer than..
. . .
. . .
Vista general del producto
2.1.1 Principio de control
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
El convertidor de frecuencia es compatible con diversos principios de control de motor, tales como modo de motor especial
22
U/f, VVC
plus
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.
Ilustración 2.3 Principio de control
Control de corriente interna en modo
2.1.2
VVC
plus
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
Ilustración 2.4 Estado del control de la intensidad / Evento y
acción
12 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
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
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
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.
Reglas lógicas
Se pueden combinar hasta tres entradas booleanas
(entradas VERDADERAS / FALSAS) de temporizadores,
comparadores, entradas digitales, bits de estado y eventos
utilizando los operadores lógicos Y, O y NO.
Ilustración 2.7 Reglas lógicas
2 2
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.
Ilustración 2.6 Comparadores
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 13
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
130BB839.10
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Ejemplo de aplicación
Parámetros
Función Ajuste
22
Tabla 2.1 Uso de SLC para configurar un relé
4-30 Función de
pérdida de
realim. del
motor
4-31 Error de
velocidad en
realim. del
motor
4-32 Tiempo lím.
pérdida realim.
del motor
7-00 Fuente de
realim. PID de
veloc.
17-11 Resolución
(PPR)
13-00 Modo
Controlador SL
13-01 Evento
arranque
13-02 Evento
parada
13-10 Operando
comparador
13-11 Operador
comparador
13-12 Valor
comparador
13-51 Evento
Controlador SL
13-52 Acción
Controlador SL
5-40 Relé de
función
*= 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.
[1]
Advertencia
100 rpm
5 s
[2] MCB 102
1024*
[1] Sí
[19]
Advertencia
[44] Botón
Reset
[21] Número
advert.
[1] ≈*
90
[22]
Comparador
0
[32] Aj. sal.
dig. A baja
[80] Salida
digital SL A
2.2
CEM
2.2.1 Aspectos 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.
14 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
1
2
z
z
z
L1
L2
L3
PE
U
V
W
C
S
I
2
I
1
I
3
I
4
C
S
C
S
C
S
C
S
I
4
C
S
z
PE
3
4
5
6
175ZA062.12
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
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.
2 2
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.
Resultados de las pruebas de CEM
2.2.2
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
requisitos
H1
FCD302 0,37-3 kW No 10 m 10 m No Sí
Tabla 2.2 Resultados de las pruebas de CEM (emisión, inmunidad)
EN 55011 Clase B Clase A, grupo 1 Clase A, grupo 2 Clase B Clase A, grupo 1
Entorno
doméstico,
estableci-
mientos
comerciales e
Entorno industrial Entorno industrial Entorno
doméstico,
establecimientos
comerciales e
industria ligera
Entorno
industrial
industria ligera
EN/CEI 61800-3 Categoría C1 Categoría C2 Categoría C3 Categoría C1 Categoría C2
Primer
ambiente
(doméstico y
oficina)
Primer ambiente
(doméstico y
oficina)
Segundo ambiente
(entorno industrial)
Primer ambiente
(doméstico y
oficina)
Primer ambiente
(doméstico y
oficina)
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 15
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2.2.3 Requisitos en materia de emisiones
22
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
C1 Convertidores de frecuencia instalados en el primer ambiente (hogar y oficina) con
una tensión de alimentación inferior a 1000 V.
C2 Convertidores de frecuencia instalados en el primer ambiente (hogar y oficina), con
una tensión de alimentación inferior a 1000 V, que no son ni enchufables ni desplazables y están previstos para su instalación y puesta a punto por profesionales.
C3 Convertidores de frecuencia instalados en el segundo ambiente (industrial) con una
tensión de alimentación inferior a 1000 V.
C4 Convertidores de frecuencia instalados en el segundo ambiente con una tensión de
alimentación igual o superior a 1000 V y una intensidad nominal igual o superior a
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
Ambiente Estándar general
Primer ambiente
(hogar y oficina)
Segundo ambiente
(entorno industrial)
Norma de emisiones para entornos residenciales, comerciales e
industria ligera EN/CEI 61000-6-3.
Norma de emisiones para entornos industriales EN/CEI 61000-6-4. Clase A, grupo 1
realizado conforme a los límites
indicados en la EN55011.
Clase B
Clase A, grupo 1
Clase A, grupo 2
Sin límite
Debe elaborarse un plan CEM.
Requisito en materia de emisiones
realizado conforme a los límites
indicados en la EN55011.
Clase B
Tabla 2.4 Clases de límite de emisión
Requisitos de inmunidad
2.2.4
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 electro-
•
státicas (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.
16 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Rango de tensión 200-240 V, 380-480 V
Norma básica Ráfaga
CEI 61000-4-4
Sobretensión
CEI 61000-4-5
ESD
CEI
61000-4-2
Campo electromagnético
radiado
CEI 61000-4-3
Tensión de RF
modo común
CEI 61000-4-6
Criterios de aceptación B B B A A
Línea
Motor
4 kV CM
4 kV CM
Freno 4 kV CM
Carga compartida 4 kV CM
Cables de control
2 kV CM
Bus estándar 2 kV CM
Cables de relé 2 kV CM
Opciones de bus de campo
2 kV CM
y de aplicación
Cable del LCP
24 V CC externa
Protección
2 kV CM
2 V CM
— —
2 kV/2 Ω DM
4 kV/12 Ω CM
4 kV/2 Ω
4 kV/2 Ω
4 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
2 kV/2 Ω
1)
1)
1)
1)
1)
1)
1)
1)
0,5 kV/2 Ω DM
1 kV/12 Ω CM
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
— —
8 kV AD
6 kV CC
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V
10 V/m —
2 2
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
RMS
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
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 17
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2.3 Manejo de referencias
Referencia local
22
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
18 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Vista general del producto
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*.
Límites referencia
2.3.1
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.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
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
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 19
Vista general del producto
2.3.2 Escalado de referencias
preestablecidas y referencias de bus
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
22
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.
Ilustración 2.13 Escalado de referencias de pulsos y analógicas y
realimentación
Escalado de referencias de pulsos y
2.3.3
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 2.14 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.
20 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Analógica 53
S201=NO
P1 = (mínimo valor de entrada, mínimo valor de referencia)
Mínimo valor de
referencia
Mínimo valor de entrada
P2 = (Máximo valor de entrada, máximo valor de referencia)
Máximo valor de
referencia
Máximo valor de entrada
Tabla 2.6 Valores finales de referencia y entrada
Banda muerta alrededor de cero
2.3.4
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»).
6-14 Term. 53
valor bajo
ref./realim
6-10 Terminal
53 escala
baja V [V]
6-15 Term. 53
valor alto
ref./realim
6-11 Terminal
53 escala alta
V [V]
Analógica 53
S201=SÍ
6-14 Term. 53
valor bajo ref./
realim
6-12 Terminal
53 escala baja
mA [mA]
6-15 Term. 53
valor alto ref./
realim
6-13 Terminal
53 escala alta
mA [mA]
Analógica 54
S202=NO
6-24 Term. 54
valor bajo
ref./realim
6-20 Terminal
54 escala
baja V [V]
6-25 Term. 54
valor alto
ref./realim
6-21 Terminal
54 escala alta
V[V]
Analógica 54
S202=SÍ
6-24 Term. 54
valor bajo ref./
realim
6-22 Terminal
54 escala baja
mA [mA]
6-25 Term. 54
valor alto ref./
realim
6-23 Terminal
54 escala alta
mA[mA]
Entrada de
pulsos 29
5-52 Term. 29
valor bajo ref./
realim
5-50 Term. 29
baja
frecuencia [Hz]
5-53 Term. 29
valor alto ref./
realim
5-51 Term. 29
alta frecuencia
[Hz]
Entrada de pulsos
33
5-57 Term. 33 valor
bajo ref./realim
5-55 Term. 33 baja
frecuencia [Hz]
5-58 Term. 33 valor
alto ref./realim
5-56 Term. 33 alta
frecuencia [Hz]
2 2
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
•
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.
Ilustración 2.16 Banda muerta inversa
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
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 21
Vista general del producto
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.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
22
Ilustración 2.17 Ejemplo 1: referencia positiva
22 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Vista general del producto
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
externa a –Máx - +Máx mediante el algoritmo de referencia.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2 2
Ilustración 2.18 Ejemplo 2: referencia positiva
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 23
Vista general del producto
Caso 3: referencia de negativa a positiva con banda muerta, dirección determinada por el signo, –Máx - +Máx
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
22
Ilustración 2.19 Ejemplo 3: referencia positiva a negativa
24 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BB955.11
a
b
Cable length [m]
Leakage current [mA]
130BB956.11
Leakage current [mA]
THVD=0%
THVD=5%
130BB958.11
L
leakage
[mA]
f [Hz]
f
sw
Cable
f
s
150 Hz
3rd harmonics
50 Hz
Mains
RCD with low f
cut-o
RCD with high f
cut-o
130BB957.11
Leakage current [mA]
100 Hz
2 kHz
100 kHz
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
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.
Cable de toma de tierra (terminal 95) de 10 mm
•
Dos cables de toma de tierra separados
•
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.
2
2 2
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.
Ilustración 2.21 Influencia de la distorsión de la línea en la
corriente de fuga
¡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:
Ilustración 2.22 Contribuciones principales a la corriente de fuga
Ilustración 2.23 Influencia de la frecuencia de corte del RCD
Consulte también la Nota sobre la aplicación RCD, MN90G.
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. 25
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Todos los terminales de control y de relé 01-03/04-06
cumplen con la tensión protectora extra baja (PELV), salvo
la conexión a tierra en triángulo por encima de 400 V.
22
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.
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
Los componentes que forman el aislamiento eléctrico,
según se explica a continuación, también cumplen todos
los requisitos relativos al aislamiento y a la prueba correspondiente 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 (transformadores 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.
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.
Cableado de la resistencia de freno
2.6.2
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
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.
26 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
del motor, ya sea mediante el frenado dinámico o estático.
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
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 sobremo-
•
dulada 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)
Selección de resistencia de freno
2.7.3
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]
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. 27
Ilustración 2.25 Tiempo del ciclo de frenado dinámico
Ciclo de trabajo de frenado al
100% del par
Ciclo de trabajo de frenado a par
de sobrecarga (150/160%)
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Resistencias de freno con ciclo de trabajo del 5, del 10 y
del 40%. Si se aplica un ciclo de trabajo del 10%, las
Para los convertidores de frecuencia de 200 V y 480 V, la
R
al 160% del par de freno se escribe como:
rec
resistencias de freno son capaces de absorber potencia de
22
frenado durante un 10% del tiempo de ciclo. El restante
200V :
90% del tiempo del ciclo se utilizará en disipar el exceso
de calor.
480V :
480V :
¡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
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
107780
R
=
rec
R
=
rec
R
=
rec
P
motor
375300
P
motor
428914
P
motor
Ω
Ω
Ω
1)
2)
ciclo de trabajo intermitente, y puede calcularse como:
¡NOTA!
2
U
Ω =
P
dc
pico
R
br
donde
P
pico=Pmotor
x Mbr [%]xη
motorxηVLT
[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
activo
Advertencia
antes de
Corte
(desconexión)
corte
FCD 302
3×380-480 V
778 V 810 V 820 V
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!
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:
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.
2
U
x 100
R
Ω =
rec
η
motor
η
VLT
28 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
P
motor
se encuentra normalmente a 0,90
se encuentra normalmente a 0,98
x
dc
M
xη
VLT
x η
br
(%)
motor
Vista general del producto
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2.7.4 Control con función de freno
El freno está protegido contra cortocircuitos en la
resistencia de freno y el transistor de freno está controlado
para garantizar la detección de cortocircuitos en el
transistor. Puede utilizarse una salida digital/de relé para
proteger de sobrecargas la resistencia de freno en caso de
producirse un fallo en el convertidor de frecuencia.
Además, el freno permite leer la potencia instantánea y
principal de los últimos 120 segundos. El freno también
puede controlar la potencia y asegurar que no se supera el
límite seleccionado en el 2-12 Límite potencia de freno (kW).
En 2-13 Ctrol. Potencia freno, seleccione la función que se
realizará cuando la potencia que se transmite a la
resistencia de freno sobrepase el límite ajustado en
2-12 Límite potencia de freno (kW).
¡NOTA!
El control de la potencia de frenado no es una función de
seguridad; se necesita un interruptor térmico para lograr
ese objetivo. El circuito de resistencia del freno no tiene
protección de fuga a tierra.
En el 2-17 Control de sobretensión puede seleccionarse
Control de sobretensión (OVC) (excluyendo la resistencia de
freno) como función de freno alternativa. Esta función está
activada para todas las unidades. Permite evitar una
desconexión si aumenta la tensión de bus CC. Esto se
realiza incrementando la frecuencia de salida para limitar la
tensión del enlace de CC. Es una función muy útil para
evitar la desconexión innecesaria del convertidor de
frecuencia, por ejemplo, si el tiempo de rampa de deceleración es demasiado corto. En esta situación, se amplía el
tiempo de rampa de deceleración.
2 2
OVC no puede activarse cuando está funcionando un
motor PM (cuando 1-10 Construcción del motor está
ajustado en [1] PM no saliente SPM).
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 29
130BB701.10
130BC382.10
Integración del sistema
3 Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Posiciones de montaje permitidas
3
3.1 Introducción
3.1.1 Montaje
El FCD 302 consta de dos partes: caja de instalación y
pieza electrónica.
Montaje independiente
Los orificios de la parte posterior de la caja de
•
instalación sirven para fijar los soportes de
montaje.
Asegúrese de que el lugar donde va a realizar el
•
montaje soportará el peso de la unidad.
Asegúrese de que se utilizan los tornillos y
•
pernos adecuados para el montaje.
Ilustración 3.2 Posiciones de montaje permitidas: aplicaciones
estándar
Ilustración 3.1 FCD 302 independiente con soportes de montaje
3.1.1.1
El FCD 302 ha sido diseñado conforme a las instrucciones
EHEDG y se puede instalar en entornos donde una fácil
limpieza sea primordial.
Monte el FDC 302 verticalmente en una pared o en el
bastidor de la máquina para asegurarse de que los líquidos
se escurran fuera del alojamiento. Oriente la unidad de
modo que los prensacables estén situados en la base.
Utilice prensacables diseñados para responder a las
exigencias de aplicación higiénicas, por ejemplo, Rittal HD
2410.110/120/130. Los prensacables para fines higiénicos
garantizan una óptima facilidad de limpieza de la
instalación.
Instalación higiénica
¡NOTA!
Únicamente los convertidores de frecuencia configurados
para alojamientos higiénicos, FCD 302 P XXX T4
disponen de la certificación EHEDG.
W69,
30 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC383.10
130BC286.10
U
96
V
97
W
98
L1
L2
L3
L1
91
L2
92
L3
93
12
27
T1
T2
T3
NO
NC
NO
NC
L2
L3
PE
L1
41
33
5
3
1 2
4
6
34
42
1
2
L1
L2
L3
PE
U
96
V
97
W
98
L1
91
L2
92
L3
93
12
27
U
V
W
1 2
3 4
5
6
7 8
1
130BC287.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.2.1.2 Conexión a la tensión de
alimentación y conexión a tierra
Para las instrucciones de instalación y la localización de
terminales, consulte el Manual de funcionamiento de FCD
302, MG04F.
Conexión de red
Ilustración 3.4 Solo unidad grande: disyuntor y desconexión de
la red
3
3
Ilustración 3.3 Posiciones de montaje permitidas. Aplicaciones
higiénicas
3.2
Entrada: dinámica de red
3.2.1 Conexiones
3.2.1.1 Información general sobre el
cableado
¡NOTA!
Información general sobre el cableado
Todos los cableados deben cumplir las normas nacionales
y locales sobre las secciones de cables y la temperatura
ambiente. Se recomienda usar conductores de cobre
(75 °C).
1 Terminales de lazos
2 Disyuntor
Tabla 3.1 Leyenda
Ilustración 3.5 Solo unidad grande: interruptor para mantenimiento en red con terminales de lazo
1 Terminales de lazos
Tabla 3.2 Leyenda
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 31
3
Integración del sistema
Ilustración 3.6 Conexión de red y de motor con interruptor de
servicio.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.2.2
Fusibles y disyuntores
3.2.2.1 Fusibles
Los fusibles y / o disyuntores son protectores
recomendados en el lado de la fuente de alimentación a
modo de protección en el caso de avería de componentes
internos del convertidor de frecuencia (primer fallo).
¡NOTA!
Esto es obligatorio a fin de asegurar el cumplimiento de
los requisitos de la norma CEI 60364 para CE y del NEC
2009 para UL.
ADVERTENCIA
El personal y los bienes deben estar protegidos contra las
consecuencias de la avería de componentes en el interior
del convertidor de frecuencia.
Protección de circuito derivado
Para proteger la instalación de peligros eléctricos e
incendios, todos los circuitos derivados de una instalación,
aparatos de conexión, máquinas, etc., deben estar
protegidos frente a cortocircuitos y sobreintensidades de
acuerdo con las normativas nacionales e internacionales.
El interruptor de mantenimiento es opcional tanto para la
unidad pequeña como para la grande. El interruptor se
muestra instalado en el lado del motor. También puede
localizarse en el lado de red, u omitirse.
El disyuntor es opcional para la unidad grande. La unidad
grande puede configurarse con interruptor de mantenimiento o con disyuntor, pero no con ambos. Ilustración 3.6
no puede configurarse en la práctica, pero se muestra
únicamente para indicar las respectivas posiciones de los
componentes.
Normalmente, los cables de alimentación no son apantallados.
3.2.1.3
Para establecer la salida del relé, consulte el grupo de
parámetros Relés 5-4*.
N.º
Tabla 3.3 Ajustes de relé
Para la localización de los terminales de relé, consulte el
Manual de funcionamiento de FCD 302, MG04F.
Conexión de relés
01-02 conexión (normalmente abierta)
01-03 desconexión (normalmente cerrada)
04-05 conexión (normalmente abierta)
04-06 desconexión (normalmente cerrada)
¡NOTA!
Las recomendaciones dadas no se aplican a la protección
de circuito derivado para UL.
Protección ante cortocircuitos
Danfoss recomienda utilizar los fusibles / disyuntores
mencionados a continuación para proteger al personal de
servicio y los bienes, en caso de avería de un componente
en el convertidor de frecuencia.
3.2.2.2
Recomendaciones
ADVERTENCIA
En caso de mal funcionamiento, el incumplimiento de esta
recomendación podría dar lugar a riesgos personales y
daños al convertidor de frecuencia u otros equipos.
En los apartados siguientes se indica la intensidad nominal
recomendada. Danfoss recomienda fusibles de tipo gG y
disyuntores Danfoss CB (Danfoss - CTI-25). Pueden
utilizarse otros tipos de disyuntores con tal de que limiten
la energía en el interior del convertidor de frecuencia a un
intervalo igual o inferior que el de los tipos CB de Danfoss.
Siga las recomendaciones para fusibles y disyuntores para
garantizar que cualquier daño en el convertidor de
frecuencia solo es interno.
Para obtener más información, consulte la Nota sobre la
aplicación Fusibles y Disyuntores, MN90T.
32 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.2.2.3 Cumplimiento de la normativa CE
El uso de fusibles y disyuntores es obligatorio para cumplir
con la norma CEI 60364.
Danfoss recomienda el tamaño de fusibles de tipo gG-25.
Este tamaño de fusible es adecuado para su uso en un
circuito capaz de proporcionar 100 000 Arms (simétricos),
480 V. Con los fusibles adecuados, la clasificación de
corriente de cortocircuito (SCCR) del convertidor de
frecuencia es 100 000 Arms.
3.2.2.4 Conformidad con UL
Los fusibles o disyuntores son obligatorios para cumplir
con el NEC 2009. Para cumplir los requisitos UL/cUL, utilice
los fusibles previos indicados en Tabla 6.3, y cumpla con
las condiciones enumeradas en 6.2 Datos eléctricos y
dimensiones de los cables.
3.3 Salida: dinámica de motor
3.3.1 Conexión del motor
¡NOTA!
Para ajustarse a las especificaciones de emisión CEM, se
recomiendan cables apantallados / blindados.
Consulte 6.3 Especificaciones generales para elegir las
dimensiones correctas de sección y longitud del cable de
motor.
Apantallamiento de los cables
Evite la instalación con extremos de pantalla retorcida
(cables de conexión flexibles). Eliminan el efecto de
apantallamiento a frecuencias elevadas. Si necesita
interrumpir el apantallamiento para instalar un aislante del
motor o un contactor del motor, el apantallamiento debe
continuarse con la menor impedancia de AF posible.
Conecte la pantalla del cable de motor a la placa de
desacoplamiento del convertidor de frecuencia y al chasis
metálico del motor.
Realice las conexiones del apantallamiento con la mayor
superficie posible (abrazadera de cables). Para ello, utilice
los dispositivos de instalación suministrados con el
convertidor de frecuencia.
Si es necesario romper el apantallamiento para instalar
aislamientos o relés de motor, el apantallamiento debe
tener la menor impedancia de AF posible.
Longitud y sección del cable
las pruebas efectuadas en el convertidor de frecuencia se
han realizado con una longitud y una sección de cable
determinadas. Si se utiliza una sección de cable de mayor
tamaño, puede aumentar la capacitancia (y, por tanto, la
corriente de fuga) del cable, por lo que su longitud debe
reducirse proporcionalmente. Mantenga el cable de motor
tan corto como sea posible para reducir el nivel de interferencias y las corrientes de fuga.
Es posible conectar al convertidor de frecuencia cualquier
tipo de motor asíncrono trifásico estándar. Normalmente,
los motores pequeños se conectan en estrella (230 / 400 V,
Y). Los motores grandes se conectan normalmente en
triángulo (400/690 V, Δ). Consulte la placa de características del motor para utilizar el modo de conexión y la
tensión adecuados.
Para la instalación de la red y los cables de motor consulte
el Manual de funcionamiento de FCD 302, MG04F.
3
3
N.º de term.
U V W
U1 V1 W1
U1 V1 W1
Tabla 3.4 Terminales de conexión del motor
1)
Conexión a tierra protegida
96 97 98 99
W2 U2 V2 6 cables que salen del motor
1)
Tensión del motor un 0-100% de la tensión de red.
PE
3 cables que salen del motor
Conexión en triángulo
1)
PE
1)
Conexión en estrella U2, V2 y W2
PE
U2, V2 y W2 deben interconectarse de forma independiente.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 33
U
1
V
1
W
1
175ZA114.11
96 97 98
96 97 98
FC
FC
Motor
Motor
U
2
V
2
W
2
U
1
V
1
W
1
U
2
V
2
W
2
4
130BC981.10
1
2 2 22332
2226
67
4
5
130BC986.10
3
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Ilustración 3.7 Conexiones a tierra en estrella y en triángulo
¡NOTA!
Para los motores sin papel de aislamiento de fase o
cualquier otro refuerzo de aislamiento adecuado para su
funcionamiento con suministro de tensión (como un
convertidor de frecuencia), coloque un filtro de onda
sinusoidal en la salida del convertidor de frecuencia.
Ilustración 3.8 Orificios de entrada para cables (unidad grande)
1 Freno M20
2 8 × M16
3 2 × M20
4 Cable de red M25
5 M20
6 24 V M20
7 Motor M25
Tabla 3.5 Leyenda
Dispositivos de desconexión de corriente
3.3.2
El convertidor de frecuencia está disponible con
un interruptor de mantenimiento opcional en la
•
red o en el motor
disyuntor integrado opcional en la red (solo
•
unidad grande)
Especifique los requisitos en los pedidos.
Ilustración 3.9 y Ilustración 3.10 muestran ejemplos de la
configuración de la unidad grande.
Ilustración 3.9 Ubicación del interruptor de mantenimiento, red,
unidad grande (IP66/Tipo 4X exterior)
34 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC983.10
96 97
U V
96 97 98
U V W
98
W
130HA036.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Ilustración 3.10 Ubicación del disyuntor red y unidad grande
3.3.3 Información adicional del motor
3.3.3.1 Cable de motor
El motor debe conectarse a los terminales U/T1/96, V/T2/97
y W/T3/98. Toma de tierra a terminal 99. Con este
convertidor de frecuencia, pueden utilizarse todos los tipos
de motores trifásicos asíncronos estándar. Según el ajuste
de fábrica, el motor gira en sentido horario con la salida
del convertidor de frecuencia conectada tal y como se
muestra en Tabla 3.6:
N.º de terminal
96, 97, 98, 99 Red U/T1, V/T2 y W/T3
Tabla 3.6 Conexiones del motor: ajustes de fábrica
Terminal U/T1/96 conectado
•
a la fase U
Terminal V/T2/97 conectado
•
a la fase V
Terminal W/T3/98
•
conectado a la fase W
Función
Toma de tierra
3.3.3.2
El relé termoelectrónico del convertidor de frecuencia ha
recibido la aprobación UL para la protección de un motor,
cuando 1-90 Protección térmica motor se ha ajustado para
Descon. ETR y 1-24 Intensidad motor se ha ajustado a la
corriente nominal del motor (consulte la placa de características del mismo).
Protección térmica del motor
3.3.3.3 Conexión de motores en paralelo
El convertidor de frecuencia puede controlar varios
motores conectados en paralelo. Al utilizar la conexión del
motor en paralelo, debe observarse lo siguiente:
Recomendado para ejecutar aplicaciones con
•
motores en paralelo en modo U/F 1-01 Principio
control motor [0]. Ajuste la configuración U/F en
1-55 Característica U/f - U y 1-56 Característica U/f F.
El modo VCC+ se puede utilizar en algunas
•
aplicaciones.
El consumo total de corriente por parte de los
•
motores no debe sobrepasar la corriente nominal
de salida I
Si los tamaños de los motores son muy diferentes
•
en la resistencia de bobinado, pueden surgir
problemas debidos a una tensión del motor
demasiado baja a baja velocidad.
El relé termoelectrónico (ETR) del convertidor de
•
frecuencia no puede utilizarse como protección
del motor para el motor individual. Proporciona
una mayor protección del motor, por ejemplo
mediante termistores en cada resistencia de
bobinado del motor o relés térmicos individuales.
(Los disyuntores no son adecuados como
dispositivo de protección).
del convertidor de frecuencia.
INV
3
3
Tabla 3.7 Conexión del motor: sentido de giro
El sentido de giro puede cambiarse invirtiendo dos fases en el cable
de motor o modificando el ajuste de 4-10 Dirección veloc. motor.
Es posible comprobar el giro del motor mediante
1-28 Comprob. rotación motor y siguiendo los pasos que se
indican en la pantalla.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 35
¡NOTA!
Las instalaciones con cables conectados a un punto
común, como se muestra en el primer ejemplo de la
figura, solo son recomendables para longitudes de cable
cortas.
¡NOTA!
Cuando los motores se encuentran conectados en paralelo,
el 1-02 Realimentación encoder motor Flux no se puede
utilizar, y el 1-01 Principio control motor debe estar ajustado
a Características especiales del motor (U/f).
La longitud total del cable de motor detallada en 6 Especi-
ficaciones es válida siempre y cuando se mantengan cortos
los cables paralelos (menos de 10 m cada uno).
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3
3.3.3.4 Aislamiento del motor
Para longitudes de cable del motor ≤ la longitud máxima
recogida en 6.3 Especificaciones generales, se recomiendan
las siguientes clasificaciones de aislamiento del motor,
debido a que la tensión pico puede ser hasta el doble de
la tensión de CC, 2,8 veces la tensión de red, debido a la
transmisión de efectos de la red en el cable de motor. Si
un motor tiene una clasificación de aislamiento inferior, se
recomienda la utilización de un filtro du/dt o de onda
senoidal.
Tensión nominal de red Aislamiento del motor
UN≤420 V
420 V<UN≤500 V Reforzada ULL=1600 V
Tabla 3.8 Tensión de red y aislamiento del motor
3.3.3.5
Corrientes en los rodamientos del
Estándar ULL=1300 V
motor
Todos los motores instalados con convertidores de FC 302
90 kW o de mayor potencia, deben tener instalados
cojinetes NDE (Non-Drive End, no acoplados) aislados para
eliminar las corrientes circulantes en los cojinetes. Para
minimizar las intensidades en el eje y los cojinetes de la
transmisión (DE), es necesario una adecuada conexión a
tierra del convertidor de frecuencia, el motor, la máquina
manejada y la conexión entre el motor y la máquina.
Estrategias estándar de mitigación
1. Utilizar un rodamiento aislado
2. Aplicar rigurosos procedimientos de instalación
- Comprobar que el motor y el motor de
carga estén alineados
- Seguir estrictamente las directrices de
instalación CEM
- Reforzar el PE de modo que la
impedancia de alta frecuencia sea
inferior en el PE que los cables de
alimentación de entrada
- Proporcionar una buena conexión de
alta frecuencia entre el motor y el
convertidor de frecuencia, por ejemplo,
mediante un cable apantallado que
tenga una conexión de 360° en el motor
y en el convertidor de frecuencia
- Asegurarse de que la impedancia desde
el convertidor de frecuencia hasta la
tierra sea inferior que la impedancia de
tierra de la máquina, lo que puede
resultar difícil para las bombas
- Realizar una conexión a tierra directa
entre el motor y el motor de carga
3. Reducir la frecuencia de conmutación de IGBT
4. Modificar la forma de onda del inversor, 60° AVM
frente a SFAVM.
5. Instalar un sistema de conexión a tierra del eje o
usar un acoplador aislante
6. Aplicar un lubricante conductor
7. Usar el ajuste mínimo de velocidad, si es posible
8. Tratar de asegurar que la tensión de línea está
equilibrada con tierra. Esto puede resultar difícil
para sistemas de patilla con toma de tierra, IT, TT
o TN-CS
9. Use un filtro dU / dt o sinusoidal.
Condiciones de funcionamiento
3.3.4
extremas
Cortocircuito (fase del motor: fase)
El convertidor de frecuencia está protegido contra cortocircuitos con la lectura de la intensidad en cada una de las
tres fases del motor o en el enlace CC. Un cortocircuito
entre dos fases de salida provoca una sobreintensidad en
el inversor. El inversor se cierra individualmente cuando la
intensidad del cortocircuito sobrepasa el valor permitido
(alarma 16, bloqueo por alarma).
Para proteger el convertidor de frecuencia contra un
cortocircuito en las cargas compartidas y en las salidas de
freno, consulte las directrices de diseño.
Conmutación en la salida
La conmutación a la salida entre el motor y el convertidor
de frecuencia está totalmente permitida. Si conmuta la
salida, no puede dañar el convertidor de frecuencia. Sin
embargo, es posible que aparezcan mensajes de fallo.
Sobretensión generada por el motor
La tensión en el circuito intermedio aumenta cuando el
motor actúa como generador en los siguientes casos:
1. Cuado la carga arrastra al motor (a una frecuencia
de salida constante del convertidor de
frecuencia), es decir, cuando la carga genera
energía.
2. Durante la deceleración («rampa de deceleración»), si el momento de inercia es alto, la
fricción es baja y el tiempo de rampa de deceleración es demasiado corto para que la energía
sea disipada como una pérdida en el convertidor
de frecuencia, el motor y la instalación.
3. Un ajuste de compensación de deslizamiento
incorrecto puede producir una tensión de CC más
alta.
4. Fuerza contraelectromotriz desde el funcionamiento del motor PM. Cuando queda en inercia a
36 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
1,21,0 1,4
30
10
20
100
60
40
50
1,81,6 2,0
2000
500
200
400
300
1000
600
t [s]
175ZA052.11
fSAL = 0,2 x f M,N
fSAL = 2 x f M,N
fSAL = 1 x f M,N
IMN
IM
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
unas rpm altas, la fuerza contraelectromotriz del
motor PM puede superar potencialmente la
tolerancia de tensión máxima del convertidor de
frecuencia y provocar daños. El convertidor de
frecuencia está diseñado para prevenir las
incidencias en la fuerza contraelectromotriz: el
valor de 4-19 Frecuencia salida máx. se limita
automáticamente en base a un cálculo interno
basado en el valor de 1-40 fcem a 1000 RPM,
1-25 Veloc. nominal motor y 1-39 Polos motor.
Cuando el motor puede superar la velocidad (por
ejemplo, debido a efectos excesivos de autorrotación), se recomienda equiparlo con una
resistencia de freno.
¡NOTA!
El convertidor de frecuencia debe estar equipado con un
chopper de frenado.
Si es posible, la unidad de control intenta corregir la
rampa (2-17 Control de sobretensión.
El inversor se apaga para proteger a los transistores y
condensadores del circuito intermedio, cuando se alcanza
un determinado nivel de tensión.
Consulte 2-10 Función de freno y 2-17 Control de
sobretensión para seleccionar el método utilizado para
controlar el nivel de tensión del circuito intermedio.
¡NOTA!
OVC no puede activarse cuando está en funcionamiento
un motor PM, es decir, para el parámetro 1-10 Construcción
del motor ajuste a [1] PM no saliente SPM.
3.3.4.1
Protección térmica del motor
Para proteger la aplicación de daños graves, el convertidor
de frecuencia ofrece varias funciones dedicadas
Límite de par
mediante la función de límite de par, el motor queda
protegido ante sobrecargas independientemente de la
velocidad. Seleccione el ajuste del límite de par 4-16 Modo
motor límite de par y / o 4-17 Modo generador límite de par.
Ajuste el tiempo de desconexión para la advertencia del
límite de par en 14-25 Retardo descon. con lím. de par.
Límite intensidad
Ajuste el límite de intensidad en 4-18 Límite intensidad.
Ajuste el tiempo antes de que la advertencia de límite de
par se desconecte en 14-24 Retardo descon. con lím. de int..
Límite mínimo veloc.
(4-11 Límite bajo veloc. motor [RPM] o 4-12 Límite bajo veloc.
motor [Hz]) limitan el intervalo operativo de velocidad a
entre 30 y 50/60 Hz. Límite máximo veloc. (4-13 Límite alto
veloc. motor [RPM] o 4-19 Frecuencia salida máx.) limitan la
velocidad máxima de salida que puede proporcionar el
convertidor.
ETR (relé termoelectrónico)
La función ETR mide la tensión real, la velocidad y el
tiempo para calcular la temperatura del motor y protegerlo
de recalentamientos (advertencia o desconexión). También
hay disponible una entrada externa de termistor. ETR es un
dispositivo electrónico que simula un relé bimetal basado
en mediciones internas. Las características se muestran en
Ilustración 3.11:
3
3
Corte de red
Durante un corte en la alimentación, el convertidor de
frecuencia sigue funcionando hasta que la tensión del
circuito intermedio desciende por debajo del nivel mínimo
para parada. Generalmente, dicho nivel es un 15% inferior
a la tensión de alimentación nominal más baja del
convertidor de frecuencia. La tensión de red antes del
corte, combinada con la carga del motor, determinan el
tiempo necesario para la parada de inercia del inversor.
Sobrecarga estática en modo VVC
plus
Cuando el convertidor de frecuencia está sobrecargado, los
controles reducen la frecuencia de salida para reducir la
carga. La sobrecarga se define como alcanzar el límite de
par ajustado en 4-16 Modo motor límite de par / 4-17 Modo
Ilustración 3.11 Funciones ETR
generador límite de par.
Para una sobrecarga extrema, la intensidad actúa para
garantizar que el convertidor de frecuencia se desactiva
después de aproximadamente 5-10 s.
Ilustración 3.11: el eje X muestra la relación entre los
valores Imotor e Imotor nominales. El eje Y muestra el
intervalo en segundos antes de que el ETR corte y
El tiempo de funcionamiento dentro del límite de par se
limita (0-60 s) en el 14-25 Retardo descon. con lím. de par.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 37
desconecte el convertidor de frecuencia. Las curvas
muestran la velocidad nominal característica, al doble de la
velocidad nominal y al 0,2x de la velocidad nominal.
A una velocidad inferior, el ETR se desconecta con un
calentamiento inferior debido a una menor refrigeración
130BB708.10
1
2
4
3
5
3
Integración del sistema
del motor. De ese modo, el motor queda protegido frente
al sobrecalentamiento, incluso a baja velocidad. La función
ETR calcula la temperatura del motor en función de la
intensidad y la velocidad reales. La temperatura calculada
es visible como un parámetro de lectura en el
16-18 Térmico motor del convertidor de frecuencia.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.4 Selección de las opciones / del
convertidor de frecuencia
3.4.1 Cables de control y terminales
3.4.1.1 Recorrido de los cables de control
La alimentación externa de 24 V CC se puede utilizar como
una alimentación de baja tensión para la tarjeta de control
y cualquier otra tarjeta instalada como opción. Esto
permite el funcionamiento completo del LCP (incluido el
ajuste de parámetros) sin necesidad de realizar una
conexión a la red eléctrica.
¡NOTA!
Se producirá una advertencia de tensión baja cuando se
haya conectado la alimentación de 24 V CC; sin embargo,
no se producirá una desconexión.
ADVERTENCIA
Utilice una alimentación de 24 V CC de tipo PELV para
asegurar el correcto aislamiento galvánico (de tipo PELV)
en los terminales de control del convertidor de frecuencia.
3.4.1.2 Interruptores DIP
Ilustración 3.12 Ubicación de los interruptores DIP
1 S201 - terminal 53
2 S202 - terminal 54
3 S801 - terminación del bus estándar
4 Terminación de Profibus
5 Dirección de bus de campo
Tabla 3.9 Leyenda
¡NOTA!
Los interruptores 4 y 5 solo son válidos para las unidades
con opciones de bus de campo.
Los terminales de entrada analógicos 53 y 54
•
pueden seleccionar señales de entrada tanto para
la tensión (0-10 V) como para la corriente (0-20
mA).
Fije los conmutadores S201 (terminal 53) y S202
•
(terminal 54) para seleccionar el tipo de señal. ON
es para la corriente, OFF para la tensión.
El terminal 53 predeterminado es para una
•
referencia de velocidad en lazo abierto.
El terminal 54 predeterminado es para una señal
•
de realimentación en lazo cerrado.
38 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Speed
Coast inverse (27)
Coast inverse
Safe
torque off
130BC985.10
NVR B03B04P B02 B01
2012G B07B0820 B06 B05
372013 B11B1237 B10 B09
1212
12
121212 55 53
271918
33
3229 50 54
202020 202020 55 42
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.4.1.3 Ejemplo de cableado básico
Conecte los terminales 27 y 37 a los terminales 12 y 13 de
+24 V, tal y como se muestra en Ilustración 3.13.
Ajustes predeterminados:
27 = Inercia inversa 5-10 Terminal 18 Entrada digital [2]
37 = Desconexión segura de par inversa
3
3
Ilustración 3.13 Ejemplo de cableado básico
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 39
130BC384.10
3 phase
power
input
Mechanical
brake
+10Vdc
-10Vdc+10Vdc
0/4-20 mA
-10Vdc+10Vdc
0/4-20 mA
91 (L1)
92 (L2)
93 (L3)
95 (PE)
122(MBR+)
123(MBR-)
50 (+10 V OUT)
53 (A IN)
54 (A IN)
55 (COM A IN)
12 (+24 V OUT)
13 (+24 V OUT)
18 (D IN)
19 (D IN)
20 (COM D IN)
27 (D IN/OUT)
29 (D IN/OUT)
24V
OV
32 (D IN)
33 (D IN)
37 (D IN)
S201
S202
ON/I=0-20mA
OFF/U=0-10V
P 5-00
24V (NPN)
OV (PNP)
24V (NPN)
OV (PNP)
24V (NPN)
OV (PNP)
24V (NPN)
OV (PNP)
24V (NPN)
OV (PNP)
24V (NPN)
OV (PNP)
Switch Mode
Power Supply
10Vdc
15mA
24Vdc
600mA
(U) 96
(U) 97
(W) 98
(PE) 99
Motor
Brake
resistor
(R+) 82
(R-) 81
relay1
relay2
03
02
01
06
05
04
240Vac, 2A
240Vac, 2A
400Vac, 2A
Analog Output
0/4-20 mA
(COM A OUT) 39
(A OT) 42
ON=Terminated
OFF=Open
S801
S801
GX
(N RS-485) 69
(P RS-485) 68
5V
RS-485
Interface
(COM RS-485) 61
(PNP) = Source
(NPN) = Sink
RS-485
ON
1 2
ON
1 2
ON
1 2
0V
VCXA
Profibus
interface
GND1
GND1
RS485
66
63
62
67
GX
3
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3.4.1.4 Instalación eléctrica, Cables de
control
Ilustración 3.14 Terminales eléctricos sin opciones
A = analógico, D = digital
El terminal 37 se utiliza para la parada segura.
El relé 2 no funciona cuando el convertidor de frecuencia tiene una salida del freno mecánico.
40 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC987.10
Safe
torque off
Safe
torque off
PNP (Source)
Digital input wiring
NPN (Sink)
Digital input wiring
NVR B03B04P B02 B01
2012G B07B0820 B06 B05
372013 B11B1237 B10 B09
1212
12
121212 55 53
271918 333229 50 54
202020 202020 55 42
NVR B03B04P B02 B01
2012G B07B0820 B06 B05
372013 B11B1237 B10 B09
1212
12
121212 55 53
271918
33
3229 50 54
202020 202020 55 42
3
7
2
0
1
3
B
1
1
B
1
2
3
7
B
1
0
B
0
9
2
0
1
2
G
B
0
7
B
0
8
2
0
B
0
6
B
0
5
N
V
R
B
0
3
B
0
4
P
B
0
2
B
0
1
Z
A
/Z
B
+5V
/B
GND
/A
A
+24V
B
GND
130BC998.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Los cables de control muy largos y las señales analógicas
pueden, rara vez, producir lazos de tierra de 50 / 60 Hz
debido al ruido introducido a través de los cables de
alimentación de red. Si esto ocurre, puede ser necesario
romper la pantalla o introducir un condensador de 100 nF
entre la pantalla y el chasis. Conecte las entradas y salidas
analógicas y digitales por separado a las entradas comunes
(terminal 20, 55 y 39), para evitar que las corrientes de
tierra de ambos grupos afecten a los demás grupos. Por
ejemplo, conectar la entrada digital podría perturbar la
señal de entrada analógica.
3.4.1.5 Salida de relé
La salida de relé con los terminales 01, 02, 03 y 04, 05, 06
tiene una capacidad máxima de 240 V CA, 2 A. Para indicar
los estados y las advertencias puede usarse un mínimo de
24 V CC, 10 mA o 24 V CA, 100 mA. Ambos relés se ubican
físicamente en la tarjeta de instalación. La programación
de dichos relés se realiza mediante el grupo de parámetros
5-4*. Los relés son tipo Forma C, lo que quiere decir que
cada uno tiene un contacto normalmente abierto y uno
normalmente cerrado en un único polo. Los contactos de
cada relé están clasificados para una carga máxima de
240 V CA a 2 A.
Relé 1
Terminal 01: común
•
Terminal 02: normalmente abierto 240 V CA
•
Terminal 03: normalmente cerrado 240 V CA
•
Relé 2
Terminal 04: común
•
Terminal 05: normalmente abierto 240 V CA
•
Terminal 06: normalmente cerrado 240 V CA
•
El relé 1 y el relé 2 se programan en los 5-40 Relé de
función, 5-41 Retardo conex, relé y 5-42 Retardo desconex,
relé.
3
3
Ilustración 3.15 Polaridad de entrada de los terminales de
control
¡NOTA!
Para ajustarse a las especificaciones de emisión CEM, se
recomiendan cables apantallados / blindados. Si se utiliza
un cable no apantallado / no blindado. Para obtener más
información, consulte los 2.2.2 Resultados de las pruebas de
CEM.
Ilustración 3.16 Conexión de relés
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 41
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3
3.4.2 Resistencia de freno
Algunas aplicaciones requieren la caída de la energía
cinética. Este convertidor de frecuencia no devuelve la
energía a la red, por lo que la energía cinética deberá
transformarse en calor. Esto se logra mediante el frenado
con una resistencia de freno.
En aplicaciones en las que el motor se utiliza como freno,
se genera energía en el motor y se devuelve al convertidor
de frecuencia. Si la energía no puede ser transportada de
nuevo al motor, se incrementará la tensión en la línea de
CC del convertidor. En aplicaciones con frenados
frecuentes y/o cargas de inercia elevada, este aumento
puede producir una desconexión por sobretensión en el
convertidor y, finalmente, una parada del sistema. Se
utilizan resistencias de freno para disipar el exceso de
energía resultante del frenado regenerativo. La resistencia
se selecciona en base a su valor en ohmios, su tasa de
disipación de energía y su tamaño físico. Danfoss Las
resistencias de freno están disponibles en distintos tipos,
para la instalación externa o interna del convertidor de
frecuencia. Los números de códigos pueden encontrarse
en 5.2.1 Números de pedido: Accesorios.
3.4.2.1
En los convertidores de frecuencia equipados con la
opción de freno dinámico, en cada módulo del inversor se
incluye un IGBT del freno junto con los terminales 81(R–) y
82(R+) para la conexión de una(s) resistencia(s) de freno
externa.
Para el uso de resistencia de freno interna:
Resistencia de freno
1750 Ω 10 W/100%
Resistencia de freno
350 Ω 10 W/100%
resistencias de frenos 10%
Para montaje dentro de la caja de
instalación, debajo de los terminales
del motor
Para montaje dentro de la caja de
instalación, debajo de los terminales
del motor
El cable de conexión a la resistencia de freno
•
debe estar apantallado / blindado. Conecte el
apantallamiento al armario metálico del
convertidor de frecuencia y al de la resistencia de
freno con abrazaderas de cable.
Elija un cable de freno cuya sección se adecue al
•
par de frenado.
3.4.3 Condiciones especiales
En determinadas condiciones especiales, en las que se
pone el funcionamiento del convertidor de frecuencia en
una situación difícil, debe tenerse en cuenta la reducción
de potencia. En algunas condiciones, la reducción de
potencia debe hacerse manualmente.
En otras, el convertidor de frecuencia efectúa automáticamente un grado de reducción de potencia cuando es
necesario. Esto se hace así para garantizar el rendimiento
en fases críticas en las que la alternativa podría ser una
desconexión.
3.4.3.1
La reducción de potencia manual debe tenerse en cuenta
para:
Póngase en contacto con Danfoss para obtener la nota
sobre la aplicación para tablas y elaboración. Aquí solo se
detalla el caso de funcionamiento a velocidades del motor
bajas.
3.4.3.2
Reducción de potencia manual
Presión atmosférica: relevante para la instalación
•
en altitudes por encima de 1 km
Velocidad del motor: en funcionamiento continuo
•
con RPM bajas en aplicaciones de par constante
Temperatura ambiente: relevante para
•
temperaturas ambiente por encima de 50 °C
Reducción de potencia automática
Tabla 3.10 resistencias de frenos 10%
3.4.2.2
Colocar externamente la resistencia de freno tiene las
ventajas de seleccionar la resistencia en base a las
necesidades de la aplicación, disipar la energía fuera del
panel de control, y proteger al convertidor de frecuencia
de sobrecalentamiento si la resistencia de freno está
sobrecargada.
N.º
R- R+
Tabla 3.11 resistencias de frenos 40%
42 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Resistencia de freno del 40%
81 (función
opcional)
82 (función
opcional)
Terminales de resistencia
de freno
El convertidor de frecuencia comprueba constantemente
los nivles críticos:
Temperatura alta crítica en la tarjeta de control o
•
disipador térmico
Carga del motor alta
•
Tensión de enlace de CC alta
•
Velocidad del motor baja
•
Como respuesta a un nivel crítico, el convertidor de
frecuencia ajusta la frecuencia de conmutación. Para
temperaturas internas altas críticas y velocidades de motor
bajas, el convertidor de frecuencia también puede forzar el
patrón de PWM a SFAVM.
10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110
20
40
60
80
100
120
0
v %
T %
0
1)
130BA893.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
¡NOTA!
La reducción de potencia automática es diferente cuando
14-55 Filtro de salida está ajustado en [2] Sine-Wave Filter
Fixed.
3.4.3.3 Reducción de potencia debido a
funcionamiento a velocidad lenta
Cuando se conecta un motor a un convertidor de
frecuencia, es necesario comprobar si la refrigeración del
motor es la adecuada.
El nivel de calentamiento depende de la carga del motor,
así como de la velocidad y el tiempo de funcionamiento.
Aplicaciones de par constante (modo CT)
Se puede producir un problema con valores bajos de rpm
en aplicaciones de par constante. En una aplicación de par
constante, un motor puede sobrecalentarse a velocidades
bajas debido a una escasez de aire de refrigeración
proveniente del ventilador integrado en el motor. Por lo
tanto, si se va a hacer funcionar el motor constantemente
a un valor de rpm inferior a la mitad del valor nominal,
debe recibir aire adicional para su enfriamiento (o debe
utilizarse un motor diseñado para este tipo de funcionamiento). Una alternativa es reducir el nivel de carga del
motor eligiendo un motor más grande. No obstante, el
diseño del convertidor de frecuencia establece un límite en
cuanto al tamaño del motor.
Aplicaciones de par variable (cuadrático) (VT)
En aplicaciones VT, como bombas centrífugas y
ventiladores, el par es proporcional a la raíz cuadrada de la
velocidad y la potencia es proporcional al cubo de la
velocidad. Con estas aplicaciones no se necesita una
refrigeración o disminución adicional del motor. En
Ilustración 3.17, la curva VT típica está por debajo del par
máximo con reducción de potencia y del par máximo con
enfriamiento forzado en todas las velocidades.
Ilustración 3.17 Aplicaciones VT: carga máxima para un motor
estándar a 40 ºC
Elemento Descripción
‒‒‒‒‒‒‒‒ Par máximo
─ ─ ─ ─ Par típico en la carga VT
Tabla 3.12 Leyenda: aplicaciones VT
¡NOTA!
El funcionamiento a una velocidad por encima de la
sincronización provocará que el par disponible del motor
se reduzca de forma inversamente proporcional al
aumento de la velocidad. Esto debe tenerse en cuenta
durante la fase de diseño para evitar la sobrecarga del
motor.
3.4.4 CEM
Lo que sigue es una guía para la instalación de convertidores de frecuencia siguiendo lo que se denomina buena
práctica de ingeniería. Siga estas directrices cuando sea
necesario cumplir la norma EN 61800-3 Primer ambiente. Si
la instalación debe cumplir la norma EN 61800-3 Segundo
ambiente, por ejemplo en redes industriales, o en una
instalación con su propio transformador, se permite
desviarse de estas directrices, aunque no es recomendable.
Consulte también 1.4.3 Marca CE, 2.2.1 Aspectos generales
de las emisiones CEM y 2.2.2 Resultados de las pruebas de
CEM.
Buena práctica de ingeniería para asegurar una instalación
eléctrica correcta en cuanto a CEM:
Utilice solo cables de motor y de control
•
blindados y trenzados. La pantalla debería
proporcionar una cobertura mínima del 80%. El
material del apantallamiento debe ser metálico,
normalmente de cobre, aluminio, acero o plomo,
aunque se admiten otros tipos. No hay requisitos
especiales en cuanto al cable de red.
En instalaciones que utilizan conductos metálicos
•
rígidos no es necesario utilizar cable apantallado,
pero el cable del motor se debe instalar en un
conducto separado de los cables de control y de
red. Es necesario conectar completamente el
conducto desde la unidad al motor. El
rendimiento de CEM de los conductos flexibles
varía considerablemente y es preciso obtener
información del fabricante.
Conecte el apantallamiento / blindaje / conducto
•
a tierra en ambos extremos para los cables del
motor y de control. En algunos casos, no es
posible conectar la pantalla en ambos extremos.
En estos casos, conecte la pantalla al convertidor
de frecuencia.
Evite terminar el apantallamiento / blindaje con
•
extremos enrollados (cables de conexión flexibles)
Eso aumenta la impedancia de alta frecuencia del
apantallamiento, lo cual reduce su eficacia a altas
3
3
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 43
130BC989.10
L1
L2
L3
PE
Min. 16 mm
2
Equalizing cable
Control cables
Earthing rail
Cable insulation stripped
Output contactor etc.
Min. 200mm
between control cables,
motor cable and
Motor cable
Motor, 3 phases and
PLC etc.
Mains-supply
mains cable
PLC
Protective earth
Reinforced protective earth
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3
frecuencias. Utilice en su lugar abrazaderas de
cable o casquillos de cable CEM de baja
impedancia.
Siempre que sea posible, evite utilizar cables de
•
motor o de control no apantallados / no
blindados en el interior de los alojamientos que
albergan las unidades.
Deje la pantalla lo más cerca posible de los conectores.
Ilustración 3.18 muestra un ejemplo de una instalación
eléctrica correcta, en cuanto a CEM, de un convertidor de
frecuencia IP20. El convertidor de frecuencia está
conectado a un PLC que está instalado en un armario
aparte. Otras formas de instalación podrán ofrecer un
rendimiento de CEM igualmente bueno, siempre y cuando
se sigan las anteriores directrices.
Si la instalación no se lleva a cabo según las directrices y si
se utilizan cableados y cables de control no apantallados,
es posible que no se cumplan ciertos requisitos relativos a
emisiones aunque sí se cumplan los relacionados con
inmunidad. Consulte la sección 2.2.2 Resultados de las
pruebas de CEM.
Ilustración 3.18 CEM: instalación eléctrica correcta de un convertidor de frecuencia
44 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
1
2
PE
FC
PE
PLC
130BB922.12
PE PE
<10 mm
100nF
FC
PE
PE
PLC
<10 mm
130BB609.12
PE
FC
PE
FC
130BB923.12
PE PE
69
68
61
69
68
61
1
2
<10 mm
PE
FC
PE
FC
130BB924.12
PE PE
69
69
68
68
1
2
<10 mm
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Lazos de tierra de 50 / 60 Hz
Si se utilizan cables de control muy largos, pueden
aparecer lazos de tierra. Este problema se puede solucionar
conectando un extremo del apantallamiento a tierra
mediante un condensador de 100 nF (manteniendo los
cables cortos).
Ilustración 3.21 Apantallamiento para bucles de tierra de
50 / 60 Hz
Evite el ruido de CEM en la comunicación serie
Este terminal se conecta a tierra mediante un enlace RC
interno. Utilice cables de par trenzado a fin de reducir la
interferencia entre conductores. El método recomendado
se muestra en Ilustración 3.22:
3
3
Ilustración 3.19 Diagrama de conexiones eléctricas
3.4.4.1
Conexión a tierra de cables de
control apantallados
Apantallamiento correcto
En la mayoría de los casos, el método preferido consiste en
fijar los cables de control con abrazaderas de pantallas en
ambos extremos para garantizar el mejor contacto posible
con el cable de alta frecuencia.
Si el potencial de tierra entre el convertidor de frecuencia
y el PLC es distinto, puede producirse ruido eléctrico que
perturbará todo el sistema. Resuelva este problema
instalando un cable ecualizador junto al cable de control.
Sección transversal mínima del cable: 16 mm2.
Ilustración 3.20 Apantallamiento de los cables de control
Ilustración 3.22 Apantallamiento para la reducción de ruido CEM
en la comunicación serie
1 Cable ecualizador de
2 16 mm² mín.
Tabla 3.14 Leyenda
Como método alternativo, puede omitirse la conexión al
terminal 61:
Ilustración 3.23 Apantallamiento para la reducción de ruido CEM
en la comunicación serie sin terminal 61
1 Cable ecualizador de
2 16 mm² mín.
Tabla 3.13 Leyenda
1 Cable ecualizador de
2 16 mm² mín.
Tabla 3.15 Leyenda
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 45
175HA034.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
3
3.4.4.2 Interruptor RFI
Alimentación de red aislada de tierra
Cuando la alimentación del convertidor de frecuencia
proviene de una fuente de red aislada (red IT, triángulo
flotante y triángulo conectado a tierra) o de redes TT / TN-
-S con toma de tierra, ajuste el interruptor RFI en [Off]
mediante 14-50 Filtro RFI en el convertidor de frecuencia.
De lo contrario, ajuste 14-50 Filtro RFI a [On].
Si desea obtener información adicional, consulte:
CEI 364-3
•
Nota sobre la aplicación VLT en redes IT, MN90C. Es
•
importante utilizar monitores de aislamiento
diseñados para su uso con componentes
electrónicos de potencia (CEI 61557-8).
Interferencia de la red de
3.4.5
alimentación/Armónicos
3.4.5.1 Interferencia de la red de
alimentación/Armónicos
El convertidor de frecuencia acepta una intensidad no
senoidal de la red, lo que aumenta la intensidad de
entrada I
por medio de un análisis Fourier y separada en corrientes
de onda senoidal con diferentes frecuencias, es decir, con
diferentes corrientes armónicas I N con 50 Hz como
frecuencia básica:
. Una corriente no senoidal es transformada
RMS
Corriente de entrada
I
RMS
I
1
I
5
I
7
I
11-49
Tabla 3.17 Corrientes armónicas en comparación con la corriente de entrada RMS
1,0
0,9
0,4
0,2
<0,1
Para asegurar corrientes armónicas bajas, el convertidor de
frecuencia tiene bobinas de circuito intermedio de forma
estándar. Las bobinas de CC reducen la distorsión total de
armónicos (THD) al 40%.
3.4.5.2
Efecto de los armónicos en un
sistema de distribución de potencia
En Ilustración 3.25 un transformador está conectado al lado
primario hacia un punto de acoplamiento común PCC1, en
la fuente de alimentación de tensión media. El
transformador tiene una impedancia Z
número de cargas. El pundo de acoplamiento común
donde están conectadas todas las cargas es PCC2. Cada
carga está conectada a través de cables con una
impedancia Z1, Z2, Z3.
y alimenta un
xfr
Corrientes armónicas
Hz 50 Hz 250 Hz 350 Hz
Tabla 3.16 Corrientes armónicas
I
1
I
5
I
7
Los armónicos no afectan directamente al consumo
eléctrico, aunque aumentan las pérdidas por calor en la
instalación (transformador, cables). Por ello, en instalaciones con un porcentaje alto de carga rectificada,
mantenga las intensidades armónicas en un nivel bajo para
evitar sobrecargar el transformador y una alta temperatura
de los cables.
Ilustración 3.24 Bobinas del circuito intermedio
¡NOTA!
Algunas corrientes armónicas pueden perturbar el equipo
de comunicación conectado al mismo transformador o
causar resonancias, si se utilizan baterías con corrección
del factor de potencia.
Ilustración 3.25 Sistema de distribución pequeño
Las corrientes armónicas consumidas por cargas no lineales
causan distorsión de la tensión debido a la caída de
tensión en las impedancias del sistema de distribución.
Impedancias más elevadas se traducen en mayores niveles
de distorsión de tensión.
La distorsióin actual está relacionada con el rendimiento
del aparato, el cual está relacionado con la carga
individual. La distorsión de tensión está relacionada con el
rendimiento del sistema. No es posible determinar la
distorsión de tensión en el PCC sabiendo únicamente el
rendimiento armónico de la carga. Para predecir la
46 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Non-linear
Current Voltage
System
Impedance
Disturbance to
other users
Contribution to
system losses
130BB541.10
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
distorsióin en el PCC, deben conocerse tanto la configuración del sistema de distribución como las impedancias
relevantes.
Un término empleado comúnmente para describir la
impedancia de una red es la relación de cortocircuito R
definida como la relación entre la potencia aparente de
cortocircuito de la fuente de alimentación en el PCC (Ssc) y
la potencia aparente nominal de la carga (S
S
ce
R
=
sce
S
equ
donde
S
sc
El efecto negativo de los armónicos es doble
•
•
Ilustración 3.26 Efecto negativo de los armónicos
2
U
=
Z
suministro
Las corrientes armónicas contribuyen a pérdidas
del sistema (en el cableado, transformador)
La distorsión de tensión armónica provoca
interferencias en otras cargas e incrementa las
perdidas en otras cargas.
y
S
equ
=U×
3.4.5.3 Normas y requisitos de limitación
armónica
Los requisitos para la limitación armónica pueden ser:
Requisitos específicos de la aplicación
•
Normas que deben cumplirse
•
Los requisitos específicos de la aplicación están
relacionados con una instalación específica en la que hay
razones técnicas para limitar los armónicos.
Ejemplo: un transformador de 250 kVA con dos motores
de 110 kW conectados es suficiente si uno de los motores
está conectado directamente en línea y el otro recibe
alimentación a través de un convertidor de frecuencia. Sin
embargo, el transformador puede tener un tamaño menor
si ambos motores reciben alimentación de un convertidor
de frecuencia. Empleando medios adicionales para la
reducción de armónicos dentro de la instalación o
eligiendo variantes de convertidores de frecuencia de
armónicos bajos, es posible que ambos motores funcionen
con convertidores de frecuencia.
Hay varias normas, reglamentos y recomendaciones de
mitigación de armónicos. Hay que tener en cuenta que la
aplicación de las diferentes normas depende de las
I
equ
).
equ
sce
diferentes regiones geográficas y sectores industriales. Las
normas siguientes son las más comunes:
IEC61000-3-2
•
IEC61000-3-12
,
•
IEC61000-3-4
•
IEEE 519
•
G5/4
•
Consulte la Guía de diseño sobre los filtros armónicos
avanzados 005/010, MG80C para averiguar detalles
específicos sobre cada norma.
3.4.5.4
En casos en los que la supresión adicional de armónicos es
necesaria, Danfoss ofrece una amplia gama de equipos de
mitigación. Estos son:
La elección de la solución correcta depende de varios
factores:
3.4.5.5
Para determinar el grado de contaminación de tensión de
la red y las precauciones necesarias, utilice el software de
cálculo MCT31 de Danfoss. En www.danfoss.com puede
descargarse la herramienta gratuita de cálculo armónico
VLT® MCT 31. El software está construido pensando en la
comodidad del usuario y se ha limitado para incluir
solamente los parámetros del sistema que son accesibles
normalmente.
Puede utilizar relés diferenciales RCD, conexión a tierra de
protección múltiple o conexión a tierra como protección
adicional, siempre que se cumpla la normativa vigente en
materia de seguridad.
En caso de fallo a tierra, puede desarrollarse una
componente CC en la intensidad en fallo.
Mitigación de armónicos
Convertidores de frecuencia de 12 pulsos VLT
•
Filtros AHF VLT
•
Convertidords de frecuencia de bajos armónicos
•
VLT
Filtros activos VLT
•
La red (distorsión de fondo, desequilibrio de red,
•
resonancia y tipo de fuente de alimentación
(transformador/generador))
Aplicación (perfil de carga, número de cargas y
•
tamaño de la carga)
Requisitos/reglamentos locales/nacionales
•
(IEEE519, CEI, G5/4, etc.)
Coste total de propiedad (coste inicial, eficiencia,
•
mantenimiento, etc.)
Cálculo de armónicos
3
3
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 47
130BD002.10
I
Nmax
7,2 A
n
LT
0..370 rpm
f
max
250 Hz
t
amb
40 °C KTY 84-130
28 kgP3
IP 69K
155 °C (F)
178uxxxxxxxxxxb011
i 8,12
Type OGDHK231K131402L09R1S11P1A9010H1Bxx
Barcode
Made in Germany
M
LT
140-65 Nm
2,9 L Optileb GT220
I
Nmax
7,2 A
n
LT
0..370 rpm
f
max
250 Hz
t
amb
40 °C
KTY 84-130
28 kgP3
IP 69K
155 °C (F)
178uxxxxxxxxxxb011
i 8,12
Type
OGDHK231K131402L09R1S11P1A9010H1Bxx
Barcode
Made in Germany
M
LT
140-65 Nm
2,9 L Optileb GT220
130BB851.12
Integración del sistema
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Si se utilizan relés RCD, deben cumplirse los reglamentos
locales. Los relés deben ser adecuados para proteger
equipos trifásicos con un puente rectificador y para una
pequeña descarga utilizando RCD en el momento de la
conexión. Consulte 2.4 Corriente de fuga a tierra para
obtener más información.
3
3.4.6 Prueba y ajuste final
3.4.6.1 Prueba de alta tensión
Realice una prueba de alta tensión cortocircuitando los
terminales U, V, W, L1, L2 y L3. Aplique un máximo de
2,15 kV CC para los convertidores de frecuencia de
380-500 V, durante un segundo, entre el cortocircuito y el
chasis.
ADVERTENCIA
Si se somete a toda la instalación a una prueba de alto
voltaje, interrumpa la conexión del motor y de la alimentación si las corrientes de fuga son demasiado altas.
3.4.6.2 Toma de tierra
Siempre que se instale un convertidor de frecuencia, se
deben tener en cuenta los siguientes puntos básicos para
obtener la compatibilidad electromagnética (CEM).
Conexión a tierra de seguridad: tenga en cuenta
•
que el convertidor de frecuencia tiene una
corriente de fuga alta y debe conectarse a tierra
de forma adecuada por razones de seguridad.
Aplique la normativa local de seguridad.
Conexión a tierra de alta frecuencia: procure que
•
los cables de conexión a tierra sean lo más cortos
posible.
Conecte los distintos sistemas de tierra con la mínima
impedancia posible del conductor. La mínima impedancia
del conductor posible se obtiene manteniendo el
conductor lo más corto posible y utilizando la superficie
más extensa posible.
Los alojamientos metálicos de los diferentes dispositivos se
montan en la placa posterior del alojamiento con la
impedancia de AF más baja posible. Con ello, se evita
tener distintas tensiones de AF para cada dispositivo, así
como el riesgo de corrientes de interferencias de radio a
través de los cables de conexión que se pueden utilizar
entre los dispositivos. Las interferencias de radio deberán
reducirse.
Para obtener una baja impedancia de AF, use los pernos
de ajuste de los dispositivos como conexión de AF con la
placa posterior. Es necesario retirar la pintura aislante o
similar de los puntos de ajuste.
3.4.6.3
Conexión segura a tierra
El convertidor de frecuencia tiene una alta corriente de
fuga y debe conectarse a tierra de forma adecuada por
razones de seguridad conforme a CEI 61800-5-1.
ADVERTENCIA
La corriente de fuga a tierra del convertidor de frecuencia
sobrepasa los 3,5 mA. Para asegurarse de que el cable a
tierra cuenta con una buena conexión mecánica a tierra
(terminal 95), la sección de cable debe ser de al menos 10
mm2 ó 2 cables a tierra de sección estándar de forma
separada.
3.4.6.4 Comprobación del ajuste final
Para comprobar el ajuste y asegurarse de que el
convertidor de frecuencia funciona, siga estos pasos.
Paso 1. Localice la placa de características del motor.
¡NOTA!
El motor puede estar conectado en estrella (Y) o en
triángulo (Δ). Esta información aparece en la placa de
características del motor.
Ilustración 3.27 Localización de la placa de características del
motor
Ilustración 3.28 Placa de características
48 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Integración del sistema
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Paso 2. Compruebe la placa de características del motor en
esta lista de parámetros.
Para acceder a esta lista, pulse primero la tecla [Quick
Menu] en el LCP y, a continuación, seleccione «Q2 Ajuste
rápido».
1.
1-20 Potencia motor [kW]
1-21 Potencia motor [CV]
2.
1-22 Tensión motor
3.
1-23 Frecuencia motor
4.
1-24 Intensidad motor
5.
1-25 Veloc. nominal motor
Paso 3. Seleccione los datos del motor OGD.
1.
Ajuste 1-11 Motor Model a OGD LA10' de 'Danfoss.
Paso 4. Configure el límite de velocidad y el tiempo de
rampa
Ajuste los límites deseados para la velocidad y el tiempo
de rampa:
3-02 Referencia mínima
3-03 Referencia máxima
4-11 Límite bajo veloc. motor [RPM] o 4-12 Límite
bajo veloc. motor [Hz]
4-13 Límite alto veloc. motor [RPM] o 4-14 Límite
alto veloc. motor [Hz]
3-41 Rampa 1 tiempo acel. rampa
3-42 Rampa 1 tiempo desacel. rampa
3.5
Condiciones ambientales
3.5.1 Humedad atmosférica
El convertidor de frecuencia ha sido diseñado para cumplir
la norma CEI/EN 60068-2-3, EN 50178 pkt. 9.4.2.2 a 50 °C.
Entornos agresivos
3.5.2
Un convertidor de frecuencia consta de un gran número
de componentes mecánicos y electrónicos. Todos ellos son,
hasta cierto punto, vulnerables a los efectos ambientales.
PRECAUCIÓN
El convertidor de frecuencia no se debe instalar en lugares
en los que haya líquidos, partículas o gases en suspensión
capaces de afectar y dañar los componentes electrónicos.
Si no se toman las medidas de protección necesarias,
aumentará el riesgo de paradas, y se reducirá la duración
del convertidor de frecuencia.
Grado de protección según norma CEI 60529
La función de parada segura solo puede instalarse y
operarse desde un armario de control con un grado de
protección IP54 o superior (o en un entorno equivalente).
Esto es necesario para evitar fallos cruzados y cortocircuitos entre terminales, conectores, pistas y circuitería
relacionada con la seguridad, que pudieran ser provocados
por objetos extraños.
Los líquidos pueden ser transportados por el aire y
condensarse en el convertidor de frecuencia, provocando
la corrosión de los componentes y las partes metálicas. El
vapor, la grasa y el agua salada pueden ocasionar la
corrosión de componentes y de piezas metálicas. En tales
entornos, utilice equipos con clasificación de protección
IP54/55. Como protección adicional, se puede pedir
opcionalmente el barnizado de las placas de circuito
impreso.
Las partículas transportadas en el aire, como el polvo,
pueden provocar fallos mecánicos, eléctricos o térmicos en
el convertidor de frecuencia. Un indicador habitual de los
niveles excesivos de partículas suspendidas en el aire son
las partículas de polvo alrededor del ventilador del
convertidor de frecuencia. En entornos con mucho polvo,
se recomienda el uso de un equipo con clasificación de
protección IP54/55 o un armario para equipos IP00/IP20/
TIPO 1.
En ambientes con altos niveles de temperatura y
humedad, los gases corrosivos, como los compuestos de
azufre, nitrógeno y cloro, originan procesos químicos en
los componentes del convertidor de frecuencia.
Dichas reacciones químicas afectan a los componentes
electrónicos y los dañarán con rapidez. En esos ambientes,
monte el equipo en un armario con ventilación de aire
fresco, manteniendo los gases agresivos alejados del
convertidor de frecuencia.
Como protección adicional, en estas zonas se puede pedir
opcionalmente el barnizado de las placas de circuitos
impresos.
¡NOTA!
La instalación de los convertidores de frecuencia en
entornos agresivos aumentará el riesgo de parada del
sistema y reducirá considerablemente la vida útil del
convertidor de frecuencia.
3
3
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 49
3
Integración del sistema
Antes de instalar el convertidor de frecuencia, compruebe
la presencia de líquidos, partículas y gases en el aire. Para
ello, observe las instalaciones existentes en este entorno.
Signos habituales de líquidos dañinos en el aire son la
existencia de agua o aceite en las piezas metálicas o su
corrosión.
Los niveles excesivos de partículas de polvo suelen
encontrarse en los armarios de instalación y en las instalaciones eléctricas existentes. Un indicador de la presencia
de gases corrosivos transmitidos por el aire es el ennegrecimiento de los conductos de cobre y los extremos de los
cables de las instalaciones existentes.
Los protecciones D y E tienen una opción de canal trasero
de acero inoxidable para proporcionar protección adicional
en entornos agresivos. Sigue siendo necesaria una
ventilación adecuada para los componentes internos del
convertidor de frecuencia. Contacte con Danfoss para
obtener información más detallada.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Vibración y golpe
3.5.3
El convertidor de frecuencia ha sido probado según un
procedimiento basado en las siguientes normativas:
El convertidor de frecuencia cumple los requisitos relativos
a estas condiciones cuando se monta en las paredes y
suelos de instalaciones de producción, o en paneles atornillados a paredes o suelos.
CEI/EN 60068-2-6: Vibración (sinusoidal) – 1970
•
CEI/EN 60068-2-64: Vibración aleatoria de banda
•
ancha
Ruido acústico
3.5.4
El ruido acústico producido por el convertidor de
frecuencia procede de tres fuentes:
1. Bobinas del circuito intermedio de CC.
2. El ventilador incorporado.
3. La bobina de choque del filtro RFI.
Consulte 6 Especificaciones para obtener información sobre
el ruido acústico.
50 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB929.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB930.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
-10 - +10V
+
-
130BB926.10
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4 Ejemplos de aplicaciones
Los ejemplos de esta sección pretenden ser una referencia
rápida para aplicaciones comunes.
Los ajustes de parámetros son los valores
•
regionales predeterminados, salvo que se indique
lo contrario (seleccionado en 0-03 Ajustes
regionales).
Los parámetros asociados con los terminales y
•
sus ajustes se muestran al lado de los dibujos.
Cuando se necesitan ajustes de conmutación para
•
los terminales analógicos A53 o A54, también se
mostrarán.
Parámetros
Función Ajuste
1-29 Adaptación
automática del
motor (AMA)
5-12 Terminal 27
Entrada digital
[1] Act. AMA
completo
[0] Sin
función
4 4
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios: el grupo
de parámetros 1-2* debe
ajustarse de acuerdo con el
motor.
Puede ser necesario un puente entre el terminal 12 (o 13)
y el 27 para que el convertidor de frecuencia funcione
cuando está usando valores de programación ajustados en
fábrica. Consulte 4.9.1.1 Función de parada segura del
terminal 37 para obtener mas información.
Parámetros
Función Ajuste
1-29 Adaptación
automática del
motor (AMA)
5-12 Terminal 27
Entrada digital
[1] Act. AMA
completo
[2]* Inercia
inversa
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios: el grupo
de parámetros 1-2* debe
ajustarse de acuerdo con el
motor.
Tabla 4.1 AMA con T27 conectado
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 51
Tabla 4.2 AMA sin T27 conectado
Parámetros
Función Ajuste
6-10 Terminal 53
escala baja V
6-11 Terminal 53
escala alta V
6-14 Term. 53
valor bajo ref./
realim
6-15 Term. 53
valor alto ref./
realim
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.3 Referencia analógica de velocidad (tensión)
0,07 V*
10 V*
0 rpm
1500 rpm
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
4 - 20mA
+
-
130BB927.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB802.10
130BB805.11
Speed
Start (18)
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB803.10
Speed
130BB806.10
Latched Start (18)
Stop Inverse (27)
44
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Parámetros
Función Ajuste
6-12 Terminal 53
4 mA*
escala baja mA
6-13 Terminal 53
20 mA*
escala alta mA
6-14 Term. 53
valor bajo ref./
realim
6-15 Term. 53
0 rpm
1500 rpm
Ilustración 4.1 Comando de arranque / parada con parada
segura
valor alto ref./
realim
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.4 Referencia analógica de velocidad (intensidad)
Parámetros
Función Ajuste
5-10 Terminal 18
[8] Arranque*
entrada digital
5-12 Terminal 27
entrada digital
5-19 Terminal 37
parada segura
[0] Sin
función
[1] Alarma
parada seg.
Tabla 4.6 Arranque / Parada de pulsos
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Cuando 5-12 Terminal 27
entrada digital se ajusta en [0]
Sin función, no se necesita un
puente al terminal 27.
Tabla 4.5 Comando de arranque / parada con parada segura
Ilustración 4.2 Arranque / Parada de pulsos
52 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Parámetros
Función Ajuste
5-10 Terminal 18
entrada digital
5-12 Terminal 27
entrada digital
[9] Arranque
por pulsos
[6] Parada
inversa
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Cuando 5-12 Terminal 27
entrada digital se ajusta en [0]
Sin función, no se necesita un
puente al terminal 27.
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB934.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB928.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
≈ 5kΩ
130BB683.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
130BB804.10
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Parámetros
Función Ajuste
5-10 Terminal 18
entrada digital
5-11 Terminal 19
entrada digital
5-12 Terminal 27
entrada digital
5-14 Terminal 32
entrada digital
5-15 Terminal 33
entrada digital
3-10 Referencia
interna
Ref. interna 0
Ref. interna 1
Ref. interna 2
Ref. interna 3
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
[8]
Arranque
[10]
Cambio de
sentido*
[0] Sin
función
[16] Ref.
interna LSB
[17] Ref.
interna
MSB
25%
50%
75%
100%
Función Ajuste
6-10 Terminal 53
escala baja V
6-11 Terminal 53
escala alta V
6-14 Term. 53
valor bajo ref./
realim
6-15 Term. 53
valor alto ref./
realim
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.9 Referencia de velocidad
(empleando un potenciómetro manual)
Parámetros
0,07 V*
10 V*
0 rpm
4 4
1500 rpm
Tabla 4.7 Arranque / parada con cambio de sentido y cuatro
velocidades predeterminadas
Parámetros
Función Ajuste
5-11 Terminal 19
[1] Reinicio
entrada digital
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.8 Reinicio de alarma externa
Tabla 4.10 Aceleración / Deceleración
5-10 Terminal 18
entrada digital
5-12 Terminal 27
entrada digital
5-13 Terminal 29
Entrada digital
5-14 Terminal 32
entrada digital
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Parámetros
Función Ajuste
[8] Arranque*
[19]
Mantener
referencia
[21]
Aceleración
[22] Deceleración
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 53
S t a r t ( 1 8 )
F r e e z e r e f ( 2 7 )
S p e e d u p ( 2 9 )
S p e e d d o w n ( 3 2 )
S p e e d
R e f e r e n c e
130BB840.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
-
61
68
69
RS-485
+
130BB685.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10
V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
A53
U - I
130BB686.11
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Parámetros
Función Ajuste
1-90 Protección
térmica motor
1-93 Fuente de
termistor
*= Valor predeterminado
[2] Descon.
termistor
[1] Entrada
analógica 53
44
Notas / comentarios:
si solo se desea una
Ilustración 4.3 Aceleración / Deceleración
advertencia, 1-90 Protección
térmica motor debe estar
ajustado en [1] Advert. termistor.
Parámetros
Función Ajuste
8-30 Protocolo
8-31 Dirección
8-32 Velocidad
FC*
1*
9600*
en baudios
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.12 Termistor del motor
seleccione el protocolo, la
dirección y la velocidad en
baudios en los parámetros
mencionados anteriormente.
Tabla 4.11 Conexión de red RS-485
PRECAUCIÓN
Los termistores deben utilizar aislamiento reforzado o
doble para cumplir los requisitos de aislamiento PELV.
54 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
130BB839.10
FC
+24 V
+24 V
D IN
D IN
D IN
COM
D IN
D IN
D IN
D IN
+10 V
A IN
A IN
COM
A OUT
COM
R1R2
12
13
18
19
20
27
29
32
33
37
50
53
54
55
42
39
01
02
03
04
05
06
130BB841.10
Start ( 18)
Start
reversing (19)
Relay output
Speed
Time
Current
1-71
1-71
2-21
2-21
1-76
Open
Closed
130BB842.10
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Parámetros
Tabla 4.13 Uso de SLC para configurar un relé
Función Ajuste
4-30 Función de
pérdida de
realim. del motor
4-31 Error de
[1]
Advertencia
100RPM
velocidad en
realim. del motor
4-32 Tiempo lím.
5 s
pérdida realim.
del motor
7-00 Fuente de
[2] MCB 102
realim. PID de
veloc.
17-11 Resolución
1024*
(PPR)
13-00 Modo
[1] Sí
Controlador SL
13-01 Evento
arranque
13-02 Evento
parada
13-10 Operando
comparador
13-11 Operador
[19]
Advertencia
[44] Botón
Reset
[21] Número
advert.
[1] ≈*
comparador
13-12 Valor
90
comparador
13-51 Evento
Controlador SL
[22]
Comparador
0
13-52 Acción
Controlador SL
5-40 Relé de
función
[32] Aj. sal.
dig. A baja
[80] Salida
digital SL A
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
si se supera el límite en el
monitor de realimentación, se
emitirá la advertencia 90. El SLC
supervisa la advertencia 90 y,
en caso de que esta se evalúe
como «TRUE» («VERDADERO»),
se activará el relé 1.
A continuación, los equipos
externos podrán 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, el convertidor de
frecuencia continúa
funcionando y la advertencia
desaparece. Sin embargo, el
relé 1 seguirá activado hasta
que se pulse [Reset] en el LCP.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 55
Función Ajuste
5-40 Relé de
función
5-10 Terminal 18
entrada digital
5-11 Terminal 19
entrada digital
1-71 Retardo arr.
1-72 Función de
arranque
1-76 Intensidad
arranque
2-20 Intensidad
freno liber.
2-21 Velocidad
activación freno
[RPM]
*= Valor predeterminado
Notas / comentarios:
Tabla 4.14 Control de freno mecánico
Ilustración 4.4 Control de freno mecánico
Parámetros
[32] Ctrl.
freno mec.
[8] Arranque*
[11] Arranque
e inversión
0,2
[5] VVC
FLUX en
sentido
horario
Im,n
Ap.
dependiente
Mitad del
deslizamiento
nominal del
motor
plus
4 4
/
130BC996.10
3 4
7
5
6
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
1 2
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.1 Conexión del encoder
La dirección se determina mirando desde el extremo del
eje.
El objetivo de esta guía es facilitar la configuración de la
conexión del encoder al convertidor de frecuencia. Antes
de configurar el encoder, se mostrarán los ajustes básicos
para un sistema de control de velocidad de lazo cerrado.
4.3 Sistema de convertidor de lazo cerrado
Un sistema de convertidor de frecuencia de lazo cerrado
consta normalmente de elementos como:
Motor
44
•
Añadir
•
(Caja de engranajes)
(Freno mecánico)
Convertidor de frecuencia
•
Encoder como sistema de realimentación
•
Resistencia de freno para frenado dinámico
•
Transmisión
•
Carga
•
Las aplicaciones que necesitan un control de freno
mecánico suelen requerir una resistencia de freno.
Ilustración 4.5 Conexión del encoder al convertidor de
frecuencia
Ilustración 4.6 Encoders incrementales de 24 V con una longitud
máxima del cable de 5 m
4.2 Dirección de encoder
La dirección del encoder está determinada por el orden de
los pulsos que entran en el convertidor.
La dirección en sentido horario significa que el canal A se
encuentra 90 grados eléctricos antes que el B.
La dirección en sentido antihorrario significa que el canal B
se encuentra 90 grados eléctricos antes que el A.
Ilustración 4.7 Ajuste básico para el control de velocidad de
lazo cerrado
Elemento Descripción
1 Encoder
2 Freno mecánico
3 Motor
4 Caja de engranajes
5 Transmisión
6 Resist. de freno
7 Carga
Tabla 4.15 Leyenda
56 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.4 Control de PID
4.4.1 Contr. PID veloc.
1-00 Modo Configuración 1-01 Principio control motor
U/f VVCplus Flux Sensorless Flux con realim. encoder
[0] Veloc. lazo abierto No activo No activo ACTIVO N.D.
[1] Veloc. lazo cerrado N.D. ACTIVO N.D. ACTIVO
[2] Par N.D. N.D. N.D. No activo
[3] Proceso No activo ACTIVO ACTIVO
Tabla 4.16 Configuraciones de control en las que el control de velocidad está activo.
«N.D.» significa que el modo especificado no está disponible.
«No activo» significa que el modo especificado está disponible pero el control de velocidad no está activo en dicho modo.
¡NOTA!
El PID de control de velocidad funciona usando el ajuste de parámetros predeterminado, pero es recomendable ajustar los
parámetros para optimizar el rendimiento del control del motor. Los dos principios de control del motor Flux dependen
especialmente del ajuste adecuado para alcanzar todo su potencial.
4.4.2 Los siguientes parámetros están relacionados con el control de velocidad
4 4
Parámetro Descripción de la función
7-00 Fuente de realim. PID de veloc. Seleccione desde qué entrada obtendrá la realimentación el PID de velocidad.
30-83 Ganancia proporc. PID veloc. Cuanto mayor sea este valor, más rápido será el control. Sin embargo, valores demasiado
elevados pueden producir oscilaciones.
7-03 Tiempo integral PID veloc. Elimina el error de velocidad de estado fijo. Cuanto menor es el valor, más rápida es la
reacción. Sin embargo, valores demasiado bajos pueden producir oscilaciones.
7-04 Tiempo diferencial PID veloc. Proporciona una ganancia proporcional al índice de cambio de la realimentación. El ajuste
a cero desactiva el diferencial.
7-05 Límite ganancia dif. PID veloc. Si hay cambios rápidos en la referencia o en la realimentación en determinada aplicación,
lo que significa que el error cambia rápidamente, el diferencial puede volverse demasiado
dominante. Esto se debe a que reacciona a cambios en el error. Cuanto más rápido cambia
el error, más alta es la ganancia diferencial. Por ello, esta ganancia se puede limitar para
permitir el ajuste de un tiempo diferencial razonable para cambios lentos, y una ganancia
rápida adecuada para cambios rápidos.
7-06 Tiempo filtro paso bajo PID veloc. El filtro de paso bajo amortigua las oscilaciones de la señal de realimentación y mejora el
rendimiento de estado fijo. Sin embargo, un filtro demasiado grande deteriorará el
rendimiento dinámico del control de PID de velocidad.
Ajustes prácticos del par. 7-06 tomados del número de pulsos por revolución del encoder
(PPR):
PPR del encoder
512 10 ms
1024 5 ms
2048 2 ms
4096 1 ms
7-06 Tiempo filtro paso bajo PID veloc.
Tabla 4.17 Parámetros relacionados con el control de velocidad
Ejemplo de programación del control de velocidad
En este caso, el control de PID de velocidad se usa para
mantener una velocidad de motor constante independientemente de la modificación de carga del motor. La
velocidad del motor requerida se ajusta mediante un
potenciómetro conectado al terminal 53. El rango de
velocidad es 0-1500 RPM y corresponde a 0-10 V en el
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 57
potenciómetro. El arranque y la parada están controlados
por un interruptor conectado al terminal 18. El PID de
velocidad monitoriza las RPM actuales del motor usando
un encoder incremental de 24 V (HTL) como realimentación. El sensor de realimentación es un encoder (1024
pulsos por revolución) conectado a los terminales 32 y 33.
M
3
96 97 9998
91 92 93 95
50
12
L1 L2L1PEL3
W PEVU
F1
L2
L3
N
PE
18
53
37
55
20
32
33
39
24 Vdc
130BA174.10
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Debe programarse lo siguiente en el orden indicado
(consulte la explicación de los ajustes en la Guía de progra-
mación FCD 302, MG04G).
En la lista se supone que todos los demás parámetros e
interruptores permanecen en su ajuste predeterminado.
44
Ilustración 4.8 Ejemplo: conexión del control de velocidad
Función N.º de parámetro Ajuste
1) Asegúrese de que el motor está funcionando correctamente. Haga lo siguiente:
Ajuste los parámetros del motor usando los datos de la
placa de características
Haga que el convertidor de frecuencia realice una
Adaptación Automática del Motor
2) Compruebe que el motor está en marcha y que el encoder está conectado correctamente. Haga lo siguiente:
Pulse la tecla [Hand on] (Control local) del LCP.
Compruebe que el motor está en marcha y fíjese en qué
dirección está girando (que a partir de ahora denominaremos «dirección positiva»).
Vaya a 16-20 Ángulo motor. Gire el motor lentamente en
la dirección positiva. Debe girarlo tan lentamente (solo
algunas RPM) que pueda determinarse si el valor del
16-20 Ángulo motor está aumentando o disminuyendo.
Si 16-20 Ángulo motor está disminuyendo, cambie la
dirección del encoder en 5-71 Term. 32/33 direc. encoder.
3) Asegúrese de que los límites del convertidor de frecuencia están ajustados a valores seguros
Ajuste unos límites aceptables para las referencias. 3-02 Referencia
Compruebe que los ajustes de rampa estén dentro de
las posibilidades del convertidor de frecuencia y cumplan
las especificaciones de funcionamiento de la aplicación
permitidas.
Ajuste unos límites aceptables para la frecuencia y la
velocidad del motor.
1-2* En función de las especificaciones de la placa de caracte-
rísticas del motor
1-29 Adaptación
[1] Act. AMA completo
automática del
motor (AMA)
Ajuste una referencia positiva.
16-20 Ángulo motor
N.D. (parámetro de solo lectura) Nota: Un valor creciente
se desborda al llegar a 65535 y vuelve a empezar por 0.
5-71 Term. 32/33
direc. encoder
[1] Dcha. a izqda. (si 16-20 Ángulo motor está
disminuyendo)
0 RPM (valor predeterminado)
mínima
1500 RPM (predeterminado)
3-03 Referencia
máxima
3-41 Rampa 1
tiempo acel. rampa
ajustes predeterminados
ajustes predeterminados
3-42 Rampa 1
tiempo desacel.
rampa
4-11 Límite bajo
veloc. motor [RPM]
4-13 Límite alto
0 RPM (valor predeterminado)
1500 RPM (predeterminado)
60 Hz (predeterminado 132 Hz)
veloc. motor [RPM]
4-19 Frecuencia
salida máx.
58 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Función N.º de parámetro Ajuste
4) Configure el control de velocidad y seleccione el principio de control del motor
Activación del control de velocidad 1-00 Modo
Configuración
Selección del principio de control del motor 1-01 Principio
control motor
5) Configure y escale la referencia al control de velocidad
Ajuste la entrada analógica 53 como fuente de
referencia.
Escale la entrada analógica 53 de 0 RPM (0 V) a
1500 RPM (10 V)
6) Configure la señal del encoder HTL de 24 V como realimentación para el control del motor y de la velocidad.
Ajuste la entrada digital 32 y la 33 como entradas del
encoder
Seleccione el terminal 32/33 como realimentación del
motor
Seleccione el terminal 32/33 como realimentación del
PID de velocidad
7) Ajuste los parámetros PID del control de velocidad
Use las pautas de ajuste cuando sea apropiado o ajuste
manualmente
8) ¡Ya está!
Guarde los ajustes de los parámetros en el LCP para
mantenerlos a salvo
3-15 Recurso de
referencia 1
6-1* No necesario (predeterminado)
5-14 Terminal 32
entrada digital
5-15 Terminal 33
entrada digital
1-02 Realimentación encoder
motor Flux
7-00 Fuente de
realim. PID de
veloc.
7-0* Consulte las pautas que encontrará más abajo
0-50 Copia con
LCP
[1] Veloc. lazo cerrado
[3] Lazo Cerrado Flux
No necesario (predeterminado)
[0] Sin función (predeterminado)
No necesario (predeterminado)
No necesario (predeterminado)
[1] Trans. LCP tod. par.
4 4
Tabla 4.18 Ajustes de control de velocidad
Ajuste fino del control de PID de
4.4.3
velocidad
Las pautas de ajuste que le ofrecemos a continuación son
relevantes en caso de que utilice uno de los principios de
control del motor Flux en aplicaciones en las que la carga
sea principalmente inercial (con un bajo nivel de fricción).
El valor del 30-83 Ganancia proporc. PID veloc. depende de
la inercia combinada del motor y la carga, y el ancho de
banda seleccionado puede calcularse usando la fórmula
siguiente:
Par
. 7 − 02 =
Total inercia kgm
Par
2
x
. 1 − 20 x 9550
par.
. 1 − 25
x
Ancho de banda rad/s
¡NOTA!
1-20 Potencia motor [kW] es la potencia del motor en [kW]
(o sea, introduzca «4» kW en vez de «4000» W en la
fórmula).
Un valor que resulta práctico usar para el ancho de banda
es 20 rad/s. Compruebe el resultado del cálculo del
30-83 Ganancia proporc. PID veloc. y compárelo con la
fórmula siguiente (esto no es necesario si usa una
realimentación de alta resolución, tal como una SinCos):
Par
. 7 − 02
0.01 x 4 x
Un valor inicial adecuado para el
=
MÁX.
Encoder Resolución x Par
2 x π
. 7 − 06
x
máx. par rizado
7-06 Tiempo filtro paso
%
bajo PID veloc. es 5 ms (a menor resolución del encoder,
mayor valor del filtro). Normalmente es aceptable un valor
máximo de rizado del par del 3%. En los encoders
incrementales, la resolución del encoder se encuentra en el
5-70 Term. 32/33 resolución encoder (HTL de 24 V en una
unidad estándar) o en el 17-11 Resolución (PPR) (TTL de 5 V
en la opción MCB102).
Generalmente, el límite práctico máximo del
30-83 Ganancia proporc. PID veloc. viene determinado por
la resolución del encoder y el tiempo del filtro de
realimentación, pero también otros factores de la
aplicación pueden limitar a un valor inferior el
30-83 Ganancia proporc. PID veloc..
Para minimizar la sobremodulación, el 7-03 Tiempo integral
PID veloc. puede ajustarse aproximadamente a 2,5 s (varía
según la aplicación).
7-04 Tiempo diferencial PID veloc. debe ajustarse a 0 hasta
que todo lo demás esté ajustado. Si resulta necesario,
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 59
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
termine el ajuste experimentando con pequeños
incrementos de este ajuste.
4.4.4 Control PID proceso
El control de PID de proceso puede emplearse para
controlar parámetros de aplicación que pueden medirse
mediante un sensor (es decir, presión, temperatura, flujo) y
44
verse afectados por el motor conectado a través de una
bomba o ventilador o de otra manera.
Tabla 4.19 muestra las configuraciones de control que
permiten usar el control de proceso. Si se usa un principio
de control de motor de flujo vectorial, recuerde ajustar los
parámetros PID del control de velocidad. Consulte la
sección sobre la estructura de control para saber dónde
está activo el control de velocidad.
1-00 Modo
Configuración
[3] Proceso N.D. Proceso Proceso
Tabla 4.19 Ajustes del control de PID de proceso
1-01 Principio control motor
U/f VVCplus Flux
Sensorle
ss
y
velocida
d
Flux con
realim.
encoder
Proceso y
velocidad
¡NOTA!
El PID de control de proceso funciona usando el ajuste de
parámetros por defecto, pero es recomendable ajustar los
parámetros para optimizar el rendimiento del control de la
aplicación. Los dos principios de control Flux del motor
son especialmente dependientes del ajuste adecuado del
PID del control de velocidad (previo al ajuste del PID de
control de proceso) para alcanzar todo su potencial.
Ilustración 4.9 Diagrama del control de PID de proceso
60 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.4.5 Parámetros relevantes de control de proceso
Parámetro Descripción de la función
7-20 Fuente 1 realim. lazo cerrado proceso Seleccione de qué fuente (es decir, entrada analógica o de pulsos) obtendrá su realimen-
tación el PID de proceso.
7-22 Fuente 2 realim. lazo cerrado proceso Opcional: Determina si (y desde dónde) el PID de proceso debe obtener una señal de
realimentación adicional. Si se selecciona un recurso de realimentación adicional, las dos
señales de realimentación se añadirán conjuntamente antes de ser utilizadas en el control
PID de proceso.
7-30 Ctrl. normal/inverso de PID de proceso. En funcionamiento Normal [0], el control de proceso responderá con un incremento de la
velocidad del motor si la realimentación es inferior a la referencia. En la misma situación,
pero en funcionamiento Inverso [1], el control de proceso responderá con una velocidad
de motor decreciente.
7-31 Saturación de PID de proceso La función de saturación garantiza que cuando se alcanza un límite de frecuencia o de
par, el integrador se ajustará en una ganancia que corresponda a la frecuencia real. Esto
evita la integración a lo largo de un error que no pueda compensarse, de ningún modo,
con un cambio de velocidad. Esta función puede desactivarse seleccionando «No» [0].
7-32 Valor arran. para ctrldor. PID proceso. En algunas aplicaciones, alcanzar el punto de velocidad/consigna necesario puede tomar
un tiempo muy largo. En estas aplicaciones, podría resultar útil ajustar una velocidad fija
del motor desde el convertidor de frecuencia antes de activar el control de proceso. Esto
se hace fijando un valor de arranque para controlador PID de proceso en el 7-32 Valor
arran. para ctrldor. PID proceso..
7-33 Ganancia proporc. PID de proc. Cuanto mayor sea este valor, más rápido será el control. Sin embargo, valores demasiado
elevados pueden crear oscilaciones.
7-34 Tiempo integral PID proc. Elimina el error de velocidad de estado fijo. Cuanto menor es el valor, más rápida es la
reacción. Sin embargo, valores demasiado bajos pueden crear oscilaciones.
7-35 Tiempo diferencial PID proc. Proporciona una ganancia proporcional al índice de cambio de la realimentación. El ajuste
a cero desactiva el diferencial.
7-36 Límite ganancia diferencial PID proceso. Si hay cambios rápidos en la referencia o en la realimentación en determinada aplicación,
lo que significa que el error cambia rápidamente, el diferencial puede volverse demasiado
dominante. Esto se debe a que reacciona a cambios en el error. Cuanto más rápido
cambia el error, más alta es la ganancia diferencial. Por ello, esta ganancia se puede
limitar para permitir el ajuste de un tiempo diferencial razonable para cambios lentos.
7-38 Factor directo aliment. PID de proc. En aplicaciones con una correlación buena (y aproximadamente lineal) entre la referencia
del proceso y la velocidad del motor necesaria para obtener dicha referencia, el factor
directo de realimentación puede usarse para alcanzar un mejor rendimiento dinámico del
control de PID de proceso.
5-54 Tiempo filtro pulsos constante #29
(Terminal de pulsos. 29), 5-59 Tiempo filtro
pulsos constante #33 (terminal de pulsos. 33),
6-16 Terminal 53 tiempo filtro constante
(terminal analógico 53), 6-26 Terminal 54
tiempo filtro constante (terminal analógico
54)
Si existen oscilaciones de la señal de realimentación de intensidad/tensión, se pueden
reducir mediante un filtro de paso bajo. Esta constante de tiempo representa la frecuencia
límite del rizado que se produce en la señal de realimentación.
Ejemplo: Si el filtro de paso bajo se ha ajustado a 0,1 s, la velocidad límite será 10 RAD/s
(el recíproco de 0,1 s), que corresponde a (10/2 × π) = 1,6 Hz. Esto significa que todas las
intensidades/tensiones que varían en más de 1,6 oscilaciones por segundo serán
suprimidas por el filtro. El control solo se efectuará en una señal de realimentación que
varíe en una frecuencia (velocidad) de menos de 1,6 Hz.
El filtro de paso bajo mejora el rendimiento de estado fijo, pero si se selecciona un
tiempo de filtro demasiado grande, el rendimiento dinámico del control de PID de
proceso disminuirá.
4 4
Tabla 4.20 Los parámetros son relevantes para el control de proceso
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 61
130BC966.10
5
6
1
100kW
n °CW
2
3
4
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.4.6 Ejemplo de un control PID de proceso
de ventilación, con el fin de generar más aire. Cuando cae
la temperatura, se reduce también la velocidad. El
Ilustración 4.10 es un ejemplo de un control PID de
proceso utilizado en un sistema de ventilación.
transmisor empleado es un sensor de temperatura con un
rango de funcionamiento de –10 a 40 °C, 4-20 mA.
Mín. / Máx. velocidad de 300 / 1500 RPM.
44
Ilustración 4.10 Sistema de ventilación del control de PID de
proceso
Elemento Descripción
1 Aire frío
2 Proceso de generación de calor
3 Transmisor de temperatura
4 Temperatura
5 Velocidad del ventilador
6 Temperatura
Ilustración 4.11 Transmisor de dos hilos
Tabla 4.21 Leyenda
1. Arranque/parada mediante el interruptor
conectado al terminal 18.
En un sistema de ventilación, la temperatura deberá poder
ajustarse desde –5 a 35 °C con un potenciómetro de 0 a
10 V. La tarea del control de proceso es mantener la
temperatura a un nivel preajustado constante.
2. Referencia de temperatura a través del
potenciómetro (–5 a 35 °C, 0 a 10 V CC)
conectado al terminal 53.
3. Realimentación de temperatura a través de un
El control es de tipo inverso, lo que significa que cuando
se incrementa la temperatura, también lo hace la velocidad
transmisor (–10 a 40 °C, 4 a 20 mA) conectado al
terminal 54. Interruptor S202 ajustado a Sí
(entrada de intensidad).
62 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Función N.º de
Ajuste
par.
Inicialice el convertidor de frecuencia 14-22 [2] Inicialización: apague y encienda la alimentación, pulse el botón de
reinicio
1) Ajuste los parámetros del motor:
Ajuste los parámetros del motor según los datos
1-2* Según indique la placa de características del motor.
de la placa de características.
Realice una Adaptación automática del motor
1-29 [1] Act. AMA completo
(AMA) completa
2) Compruebe que el motor esté girando en la dirección adecuada.
Cuando el motor está conectado al convertidor de frecuencia con las fases ordenadas como U - U; V- V; W - W, el eje del motor
normalmente girará en sentido horario visto desde el extremo del motor.
Pulse la tecla [Hand On] del LCP. Compruebe la
dirección del eje aplicando una referencia manual.
Si el motor gira en sentido opuesto a la dirección
4-10 Seleccione la dirección correcta del eje del motor
requerida:
1. Cambie la dirección del motor en
4-10 Dirección veloc. motor
2. Apague la alimentación - espere a que se
descargue el enlace de CC - cambie dos de las
fases del motor
Ajuste el modo de configuración 1-00 [3] Proceso
Ajuste Configuración modo local 1-05 [0] Veloc. lazo abierto
3) Ajuste la configuración de las referencias, es decir, el rango para el manejo de referencias. Ajuste la escala de la entrada analógica con
el par. 6-xx
Ajuste las unidades de referencia/realimentación
Ajuste la referencia mín. (10 °C)
Ajuste la referencia máx. (80 °C)
Si el valor ajustado viene determinado por un
valor predeterminado (parámetro indexado), ajuste
las demás fuentes de referencia como Sin función
3-01
3-02
3-03
3-10
[60] °C Unidad mostrada en el display
-5 °C
35 °C
[0] 35%
Par
. 3 − 10
(0)
Ref
=
100
×
((
Par
. 3 − 03) −
(
par
. 3 − 02)) = 24, 5°
C
3-14 Referencia interna relativa a 3-18 Recurso refer. escalado relativo [0] =
Sin función
4) Ajuste los límites del convertidor de frecuencia:
Ajuste los tiempos de rampa a un valor apropiado
como 20 s.
Ajuste los límites de velocidad mín.
Ajuste el límite máx. de velocidad del motor
Ajuste la frecuencia máxima de salida.
3-41
3-42
4-11
4-13
4-19
20 s
20 s
300 rpm
1500 rpm
60 Hz
Ajuste S201 o S202 a la función de entrada analógica que desee (Tensión (V) o miliamperios (I))
¡NOTA!
Los interruptores son sensibles - Apague y encienda la alimentación conservando el valor predeterminado de V
4 4
5) Escale las entradas analógicas empleadas como referencia y realimentación
Ajuste la tensión baja del terminal 53
Ajuste la tensión alta del terminal 53
Ajuste el valor bajo de realimentación del terminal
54
Ajuste el valor alto de realimentación del terminal
6-10
6-11
6-24
6-25
7-20
0 V
10 V
-5 °C
35 °C
[2] Entrada analógica 54
54
Ajuste la fuente de realimentación
6) Ajustes básicos PID
PID de proceso normal/inverso 7-30 [0] Normal
Saturación de PID de proceso 7-31 [1] Sí
Valor arran. para ctrldor. PID proceso 7-32 300 rpm
Guarde los parámetros en el LCP 0-50 [1] Trans. LCP tod. par.
Tabla 4.22 Ejemplo de ajuste de un control de PID de proceso
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 63
130BA183.10
y(t)
t
P
u
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.4.7 Optimización del controlador de
proceso
lugar de estarlo en la obtención de una respuesta de paso.
Se incrementa la ganancia proporcional hasta que se
observan oscilaciones continuas (medidas en la realimen-
Ya se han definido los ajustes básicos; todo lo que hay que
hacer es optimizar la ganancia proporcional, el tiempo de
integración y el tiempo diferencial (7-33 Ganancia proporc.
PID de proc., 7-34 Tiempo integral PID proc., 7-35 Tiempo
diferencial PID proc.). En la mayoría de los procesos, esto
tación), es decir, hasta que el sistema se vuelve
marginalmente estable. La ganancia correspondiente (Ku)
se denomina ganancia máxima. El periodo de la oscilación
(Pu) (llamado periodo máximo) se determina como se
muestra en Ilustración 4.12.
puede hacerse siguiendo estas pautas:
44
1. Ponga en marcha el motor.
2.
Ajuste 7-33 Ganancia proporc. PID de proc. a 0,3 e
increméntelo hasta que la señal de realimentación empiece a variar constantemente.
Seguidamente, reduzca el valor hasta que la señal
de realimentación se haya estabilizado. Después,
reduzca la ganancia proporcional en un 40-60%.
3.
Ajuste 7-34 Tiempo integral PID proc. a 20 s y
reduzca el valor hasta que la señal de realimentación empiece a variar constantemente.
Aumente el tiempo de integración hasta que la
señal de realimentación se estabilice, seguido de
un incremento del 15-50%.
4.
Utilice 7-35 Tiempo diferencial PID proc.
únicamente para sistemas de actuación muy
rápida (tiempo diferencial). El valor normal es
cuatro veces el tiempo de integración definido. El
diferenciador solo debe emplearse cuando el
ajuste de la ganancia proporcional y del tiempo
de integración se hayan optimizado por
completo. Compruebe que las oscilaciones de la
señal de realimentación están suficientemente
amortiguadas por el filtro de paso bajo de la
señal de realimentación.
¡NOTA!
Si es necesario puede activarse el arranque/parada una
serie de veces para provocar una variación de la señal de
realimentación.
Ilustración 4.12 Sistema marginalmente estable
Mida Pu cuando la amplitud de la oscilación sea muy
pequeña. A continuación, se «retrocede» de nuevo desde
esta ganancia, tal como se indica enTabla 4.23.
Ku es la ganancia a la que se obtiene la oscilación.
Tipo de control
Control PI
Control de PID
estricto
PID con cierta
sobremodulación
Ganancia
proporcional
0,45 * K
u
0,6 * K
u
0,33 * K
u
Tiempo
integral
0,833 * P
0,5 * P
0,5 * P
Tiempo
diferencial
-
u
u
u
0,125 * P
0,33 * P
u
u
4.4.8 Método de ajuste de Ziegler Nichols
Tabla 4.23 Ajuste de Ziegler Nichols para reguladores, basado en un
límite de estabilidad.
Pueden utilizarse varios métodos para ajustar los controles
PID del convertidor de frecuencia. Uno de estos métodos
es una técnica desarrollada en la década de 1950 que ha
superado el paso del tiempo y aún se emplea hoy día. Se
trata del método conocido como ajuste de Ziegler Nichols.
¡NOTA!
El método descrito no debe utilizarse en aplicaciones que
La experiencia ha demostrado que el ajuste de control
según la regla de Ziegler Nichols proporciona una buena
respuesta de lazo cerrado para muchos sistemas. El
operador del proceso puede realizar el ajuste final del
control de forma iterativa para alcanzar un control
satisfactorio.
puedan resultar dañadas por las oscilaciones creadas por
ajustes de control marginalmente estables.
Los criterios de ajuste de los parámetros están basados en
la evaluación del sistema en el límite de estabilidad en
64 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC966.10
5
6
1
100kW
n °CW
2
3
4
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Descripción paso a paso
Paso 1: Seleccione solo el control proporcional: el tiempo
integral se ajusta al valor máximo y el tiempo diferencial
se ajusta a cero.
Paso 2: Aumente el valor de la ganancia proporcional hasta
llegar al punto de inestabilidad (oscilaciones sostenidas) y
se alcance el valor crítico de ganancia, Ku.
Paso 3: Mida el periodo de oscilación para obtener la
constante de tiempo crítico, Pu.
Paso 4: Use Tabla 4.23 para calcular los parámetros del
control PID necesarios.
Ejemplo de un control PID de proceso
4.4.9
Ilustración 4.10 es un ejemplo de un control PID de
proceso utilizado en un sistema de ventilación.
En un sistema de ventilación, la temperatura deberá poder
ajustarse desde –5 a 35 °C con un potenciómetro de 0 a
10 V. La tarea del control de proceso es mantener la
temperatura a un nivel preajustado constante.
El control es de tipo inverso, lo que significa que cuando
se incrementa la temperatura, también lo hace la velocidad
de ventilación, con el fin de generar más aire. Cuando cae
la temperatura, se reduce también la velocidad. El
transmisor empleado es un sensor de temperatura con un
rango de funcionamiento de –10 a 40 °C, 4-20 mA.
Mín. / Máx. velocidad de 300 / 1500 RPM.
4 4
Ilustración 4.13 Sistema de ventilación del control de PID de
proceso
Ilustración 4.14 Transmisor de dos hilos
1. Arranque/parada mediante el interruptor
Elemento Descripción
1 Aire frío
2 Proceso de generación de calor
3 Transmisor de temperatura
4 Temperatura
5 Velocidad del ventilador
6 Temperatura
conectado al terminal 18.
2. Referencia de temperatura a través del
potenciómetro (–5 a 35 °C, 0 a 10 V CC)
conectado al terminal 53.
3. Realimentación de temperatura a través de un
transmisor (–10 a 40 °C, 4 a 20 mA) conectado al
terminal 54. Interruptor S202 ajustado a Sí
(entrada de intensidad).
Tabla 4.24 Leyenda
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 65
Ejemplos de aplicaciones
4.5 Estructuras de control
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.5.1
Estructura de control en controles vectoriales avanzadosVVC
plus
44
Ilustración 4.15 Estructura de control en configuraciones de lazo abierto y cerrado VVC
En la configuración mostrada en Ilustración 4.15, 1-01 Principio control motor se ajusta a [1] VVC
se ajusta a [0] Veloc. lazo abierto. Se recibe la referencia resultante del sistema de manejo de referencias y se transfiere a la
limitación de rampa y de velocidad antes de enviarse al control del motor. La salida del control del motor se limita entonces
según el límite de frecuencia máxima.
plus
plus
y 1-00 Modo Configuración
Si 1-00 Modo Configuración se ajusta como [1] Veloc. lazo cerrado, la referencia resultante pasa desde la limitación de rampa
y limitación de velocidad a un controlador PID de velocidad. Los parámetros del control de PID de velocidad se encuentran
en el grupo de parámetros 7-0*. La referencia resultante del control de PID de velocidad se envía al control de motor
limitado por el límite de frecuencia.
Seleccione [3] Proceso en 1-00 Modo Configuración para utilizar el control de PID de proceso para el control de lazo cerrado
de, por ejemplo, la velocidad o la presión de la aplicación controlada. Los parámetros del PID de proceso se encuentran en
el grupo de parámetros 7-2* y 7-3*.
66 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.5.2 Estructura de control en Flux
Sensorless
Estructura de control en configuraciones de lazo abierto y
de lazo cerrado en Flux sensorless.
4 4
Ilustración 4.16 Estructura de control en Flux Sensorless
En la configuración mostrada, 1-01 Principio control motor
se ajusta a [2] Flux Sensorless y 1-00 Modo Configuración se
ajusta a [0] Veloc. lazo abierto. La referencia resultante del
sistema de manejo de referencias pasa a través de los
límites de rampa y velocidad, tal y como determinan los
ajustes de parámetros indicados.
Se genera una realimentación de velocidad estimada para
el PID de velocidad con el fin de controlar la frecuencia de
salida.
El PID de velocidad debe ajustarse con sus parámetros P, I
y D (grupo de parámetros 7-0*).
Seleccione [3] Proceso en 1-00 Modo Configuración para
utilizar el control de PID de proceso para el control de lazo
cerrado de, por ejemplo, la velocidad o la presión de la
aplicación controlada. Los parámetros del PID de proceso
se encuentran en los grupos de parámetros 7-2* y 7-3*.
4.5.3 Estructura de control en Flux con Realimentación del motor
Ilustración 4.17 Estructura de control en Lazo Cerrado Flux
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 67
130BP046.10
Hand
on
O
Auto
on
Reset
Ejemplos de aplicaciones
En la configuración mostrada, 1-01 Principio control motor
se ajusta a [3] Lazo Cerrado Flux y 1-00 Modo Configuración
se ajusta a [1] Veloc. lazo cerrado.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
El control del motor en esta configuración se basa en una
señal de realimentación procedente de un encoder
montado directamente en el motor (que se ajusta en el
par. 1-02 Realimentación encoder motor Flux).
44
Seleccione [1] Veloc. lazo cerrado en 1-00 Modo Configu-
ración para utilizar la referencia resultante como una
entrada para el control de PID de velocidad. Los
parámetros del control de PID de velocidad se encuentran
en el grupo de parámetros 7-0*.
Seleccione [2] Par en 1-00 Modo Configuración para utilizar
la referencia resultante directamente como una referencia
de par. El control de par solamente puede seleccionarse en
la configuración Lazo Cerrado Flux (1-01 Principio control
motor). Cuando se selecciona este modo, la referencia
utiliza la unidad Nm. No requiere realimentación de par, ya
que el par real se calcula a partir de la medida de
intensidad del convertidor de frecuencia.
Seleccione [3] Proceso en 1-00 Modo Configuración para
utilizar el control de PID de proceso para el control de lazo
cerrado de una variable de proceso (por ejemplo,
velocidad) de la aplicación controlada.
4.6
Control Local (Hand On) y Remoto
Ilustración 4.18 Teclas del LCP
Referencia activa y Modo de configuración
La referencia activa puede ser tanto la referencia local
como la remota.
En 3-13 Lugar de referencia, puede seleccionarse de forma
permanente la referencia local eligiendo [2] Local.
Para los ajustes permanentes de la referencia remota
seleccione [1] Remoto. Al seleccionar [0] Conex. a manual/
auto (predeterminado), el origen de referencia conecta el
modo activo. (Manual o Auto).
Ilustración 4.19 Manejo de referencias locales
(Auto)
El convertidor de frecuencia puede accionarse
manualmente a través del panel de control local (LCP) o
de forma remota mediante entradas analógicas y digitales,
y un bus serie. Si se permite en 0-40 Botón (Hand on) en
LCP, 0-41 Botón (Off) en LCP, 0-42 [Auto activ.] llave en LCP, y
0-43 Botón (Reset) en LCP, es posible arrancar y parar el
convertidor de frecuencia mediante el LCP utilizando las
teclas [Hand On] y [Off]. Las alarmas pueden reiniciarse
mediante la tecla [Reset]. Después de pulsar la tecla [Hand
On], el convertidor pasa al modo manual y sigue (como
predeterminada) la referencia local, que puede ajustarse
utilizando la tecla de flecha en el LCP.
Tras pulsar el botón [Auto On] el convertidor de frecuencia
pasa al modo automático y sigue (de manera predeterminada) la referencia remota. En este modo, resulta posible
controlar el convertidor de frecuencia mediante las
entradas digitales y diferentes interfaces serie (RS-485, USB
o un bus de campo opcional). Consulte más detalles acerca
del arranque, parada, cambio de rampas y ajustes de
parámetros en el grupo de parámetros 5-1* (entradas
digitales) o en el grupo de parámetros 8-5* (comunicación
serie).
Ilustración 4.20 Manejo de referencias remotas
68 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC997.10
P 5-40 [0] [32]
-
+
01 02 03
24 VDC
Imax
0.1 Amp
2 3
1
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Teclas del LCP 3-13 Lugar de
referencia
Hand Conex. a manual/
auto
Manual⇒Desconexión Conex. a manual/
auto
Auto Conex. a manual/
auto
Auto⇒Desconexión Conex. a manual/
auto
Todas las teclas Local Local
Todas las teclas Remota Remota
Tabla 4.25 Condiciones para el manejo de referencias remotas o locales
Referencia activa
Local
Local
Remota
Remota
1-00 Modo Configuración determina el tipo de principio de
control de aplicación (es decir, velocidad, par o control de
proceso) que se usa cuando esté activa la referencia
remota. 1-05 Configuración modo local determina el tipo de
principio de control de aplicación que se usa al activar la
referencia local. Una de ellas está siempre activa, pero
nunca pueden estarlo ambas a la vez.
4.7 Programación de límite de par y parada
En aplicaciones con un freno electromecánico externo,
tales como las de elevación, es posible parar el convertidor
de frecuencia mediante un comando de parada «estándar»
y, simultáneamente, activar el freno electromecánico
externo.
El siguiente ejemplo ilustra la programación de las
conexiones de un convertidor de frecuencia.
El freno externo puede conectarse al relé 1 ó 2. Programe
el terminal 27 a [2] Inercia o [3] Inercia y reinicio, y
programe el terminal 29 a en modo terminal 29 [1] Salida
y [27] Límite par y parada.
Descripción
Si hay una orden de parada activada mediante el terminal
18 y el convertidor de frecuencia no está en el límite de
par, el motor desacelera hasta 0 Hz.
Si el convertidor de frecuencia está en el límite de par y se
activa una orden de parada, se activará la salida del
terminal 29 (programado en Límite de par y parada [27]).
La señal hasta el terminal 27 cambia de «1 lógico» a «0
lógico», y el motor comienza a funcionar en inercia,
asegurándose de que la elevación se detiene incluso si el
convertidor de frecuencia no puede procesar el par
requerido (por ejemplo, debido a una sobrecarga excesiva).
- Arranque / parada mediante terminal 18
5-10 Terminal 18 Entrada digital [8] Arranque
- Parada rápida a través del terminal 27
5-12 Terminal 27 Entrada digital [2] Inercia
- Salida del terminal 29
5-02 Terminal 29 modo E/S [1] Terminal 29 Modo
Salida
5-31 Terminal 29 salida digital [27] Límite par y
parada
- [0] Salida de relé (relé 1)
5-40 Relé de función [32] Ctrl. freno mec.
Ilustración 4.21 Control de freno mecánico
4 4
Elemento Descripción
1 24 V CC externa
2 Conexión del freno mecánico
3 Relé 1
Tabla 4.26 Leyenda
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 69
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
4.8 Freno mecánico
En aplicaciones de elevación, es necesario poder controlar un freno electromagnético. Para controlar el freno, se necesita
una salida de relé (relé1 o relé2) o una salida digital programada (terminal 27 ó 29). Normalmente, esta salida debe estar
cerrada mientras el convertidor de frecuencia no pueda «mantener» al motor, por ejemplo, por exceso de carga. Para aplicaciones con un freno electromagnético, seleccione [32] Ctrl. freno mec. en uno de los siguientes parámetros:
5-40 Relé de función (Parámetro indexado),
5-30 Terminal 27 salida digital, o
44
Cuando está seleccionado [32] Ctrl. freno mec., el relé del freno mecánico permanece cerrado durante el arranque hasta que
la intensidad de salida supera un nivel predeterminado. Seleccione el nivel preconfigurado en2-20 Intensidad freno liber..
Durante la parada, el freno mecánico se cierra cuando la velocidad sea inferior al nivel seleccionado en 2-21 Velocidad
activación freno [RPM]. Cuando el convertidor de frecuencia entra en una condición de alarma (es decir, en una situación de
sobretensión) o durante la parada segura, el freno mecánico desconecta inmediatamente.
5-31 Terminal 29 salida digital
Ilustración 4.22 Control de freno mecánico para aplicaciones de elevación
En las aplicaciones de elevación / descenso, tiene que ser
posible controlar un freno electromecánico.
Descripción paso a paso
Para controlar el freno mecánico se puede utilizar
•
cualquier salida de relé o digital (terminal 27 ó
29) o salida de tensión de estado sólido
(terminales 122-123). Si fuera necesario, utilice un
contactor apropiado.
Asegúrese de que la salida está apagada mientras
•
que el convertidor de frecuencia sea incapaz de
70 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
accionar el motor. Por ejemplo, debido a una
sobrecarga o cuando el motor aún no está
montado.
Seleccione [32] Ctrl. freno mec. en el grupo de
•
parámetros 5-4* (o en el grupo de parámetros
5-3*) antes de conectar el freno mecánico.
El freno queda liberado cuando la intensidad del
•
motor supera el valor preseleccionado en
2-20 Intensidad freno liber..
El freno se activará cuando la frecuencia de salida
•
sea menor que el límite preconfigurado. Ajuste el
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
límite en 2-21 Velocidad activación freno [RPM] o
2-22 Activar velocidad freno [Hz] y solo si el
convertidor de frecuencia emite un comando de
parada.
¡NOTA!
Recomendación: Para aplicaciones de elevación o descenso
vertical asegúrese de que pueda detenerse la carga en
caso de emergencia o funcionamiento defectuoso de un
solo componente.
Si el convertidor de frecuencia entra en modo de alarma o
en una situación de sobretensión, el freno mecánico actúa.
¡NOTA!
Para aplicaciones de elevación, asegúrese de que los
ajustes de los límites de par no superen el límite de
intensidad. Ajuste los límites de par en 4-16 Modo motor
límite de par y 4-17 Modo generador límite de par. Ajuste el
límite de intensidad en 4-18 Límite intensidad.
Recomendación: Ajuste14-25 Retardo descon. con lím. de par
a [0], 14-26 Ret. de desc. en fallo del convert. a [0] y
14-10 Fallo aliment. a [3] Inercia.
4.9 Parada segura
El convertidor de frecuencia puede llevar a cabo la función
de seguridad Desconexión de par de seguridad (STO, como
se define en el borrador CD CEI 61800-5-21) o Parada
categoría 0 (tal y como se define en la norma EN
60204-12).
Danfoss denomina a esta función Parada segura. Antes de
integrar y utilizar la parada segura en una instalación hay
que realizar un análisis completo de los riesgos para
determinar si la función de parada segura y los niveles de
seguridad son apropiados y suficientes. La parada segura
está diseñada y homologada conforme a estos requisitos:
- Seguridad cat. 3 en EN 954-1 (y EN ISO 13849-1)
- Nivel de rendimiento «d» en ISO EN 13849-1:2008
- Capacidad SIL 2 en CEI 61508 y EN 61800-5-2
- SILCL 2 en EN 62061
1) Consulte EN CEI 61800-5-2 para más información sobre
la función de Desconexión segura de par (STO).
2) Consulte EN CEI 60204-1 para más información sobre la
categoría de parada 0 y 1.
Activación y terminación de la parada segura
La función Parada segura (STO) se activa eliminando la
tensión en el Terminal 37 del Inversor de seguridad. Si se
conecta el inversor de seguridad a dispositivos externos de
seguridad que proporcionan un retardo de seguridad,
puede obtenerse una instalación para una parada segura
de Categoría 1. La función Parada segura puede utilizarse
con motores síncronos y asíncronos.
ADVERTENCIA
Después de instalar la parada segura (STO) debe efectuarse
una prueba de puesta en marcha. Es obligatorio pasar una
prueba de puesta en marcha tras la primera instalación y
después de cada cambio en la instalación de seguridad.
Datos técnicos de Parada segura
Los siguientes valores están asociados con los diferentes
tipos de niveles de seguridad:
Tiempo de reaccióin para T37
- Tiempo de reacción típico: 10 ms
Tiempo de reacción = demora entre desactivar la entrada
STO y desconectar el puente de salida del convertidor de
frecuencia.
Datos para EN ISO 13849-1
- Nivel de rendimiento «d»
- MTTFd (Tiempo medio entre fallos peligrosos): 24
816 años
- DC (Cobertura del diagnóstico): 99%
- Categoría 3
- Tiempo de vida 20 años
Datos para EN CEI 62061, EN CEI 61508, EN CEI 61800-5-2
- Capacidad SIL 2, SILCL 2
- PFH (Probabilidad de fallo peligroso por
hora) = 7e-10FIT=7e-19/h
- SFF (Fracción de fallos seguros) >99%
- HFT (Tolerancia a fallos del hardware) = 0
(arquitectura 1oo1)
- Tiempo de vida 20 años
Datos para EN CEI 61508 demanda baja
- PFDavg para prueba de evidencia de un año: 3,
07E-14
- PFDavg para prueba de evidencia de tres años: 9,
20E-14
- PFDavg para prueba de evidencia de cinco años:
1, 53E-13
Datos SISTEMA
Los datos de seguridad funcionales están disponibles a
través de la biblioteca de datos para su uso con la
herramienta de cálculo SISTEMA del IFA (Instituto de Salud
y Seguridad en el Trabajo del Seguro Social Alemán de
Accidentes del Trabajo) y datos para el cáclulo manual. La
biblioteca se completa y amplía constantemente.
Abrev. Refs. Descripción
Cat. EN 954-1 Categoria, nivel «B, 1-4»
FIT Fallo en el tiempo: 1E-9 horas
4 4
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 71
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Abrev. Refs. Descripción
HFT CEI 61508 Tolerancia a fallos del hardware: HFT = n
significa que n+1 fallos podrían
ocasionar una pérdida de la función de
seguridad
MTTFd EN ISO
13849-1
PFH CEI 61508 Probabilidad de fallos peligrosos por
44
PL EN ISO
13849-1
SFF CEI 61508 Fracción de fallos seguros [%]; parte
SIL CEI 61508 Nivel de integridad de seguridad
STO EN
61800-5-2
SS1 EN 61800
-5-2
Tabla 4.27 Abreviaturas relacionadas con la seguridad funcional
El valor PFDavg (Probabilidad de fallo segun demanda)
Probabilidad de fallo en caso de petición de la función de
seguridad.
4.9.1.1
Función de parada segura del
Tiempo medio entre fallos - peligrosos
Unidad: años
hora. Este valor se considerará si el
dispositivo de seguridad funciona en
modo de alta demanda (más de una vez
al año); o en modo continuo, donde la
frecuencia de demanda de funcionamiento que solicita un sistema
relacionado con la seguridad es superior
a una vez por año.
Nivel discreto empleado para especificar
la capacidad de las partes relacionadas
con la seguridad de sistemas de control
para desempeñar una función de
seguridad en condiciones no
predecibles. Niveles a-e.
porcentual de fallos seguros y fallos
peligrosos detectados de una función de
seguridad o de un subsistema
relacionado con todos los fallos.
Desconexión segura de par
Parada segura 1
terminal 37
El convertidor de frecuencia está disponible con una
función de parada segura a través del terminal de control
37. La parada segura desactiva la tensión de control de los
semiconductores de potencia de la etapa de salida del
convertidor de frecuencia. Esto a su vez impide la
generación de la tensión necesaria para girar el motor.
Cuando se activa la parada segura (T37), el convertidor de
frecuencia emite una alarma, desconecta la unidad y hace
que el motor entre en modo de inercia hasta que se
detiene. Será necesario un rearranque manual. La función
de parada segura puede utilizarse como parada de
emergencia del convertidor de frecuencia. En el modo de
funcionamiento normal, cuando no se necesite la parada
segura, utilice la función de parada normal. Si se utiliza el
rearranque automático, asegúrese de que cumple con los
requisitos indicados en el párrafo 5.3.2.5 de la norma ISO
12100-2.
Responsabilidad
Es responsabilidad del usuario asegurarse de que el
personal que instala y utiliza la función de parada segura:
Lee y comprende las normas de seguridad
•
relativas a la salud, la seguridad y la prevención
de accidentes.
Comprende las indicaciones generales y de
•
seguridad incluidas en esta descripción y en la
descripción ampliada de este manual.
Conoce a la perfección las normas generales y de
•
seguridad correspondientes a la aplicación
específica.
El usuario se define como integrador, operario y personal
de mantenimiento y reparación.
Normas
El uso de la parada segura en el terminal 37 conlleva el
cumplimiento por parte del usuario de todas las disposiciones de seguridad, incluidas las normas, reglamentos y
directrices pertinentes. La función de parada segura
opcional cumple las siguientes normas.
EN 954-1: 1996 categoría 3
•
CEI 60204-1: 2005 categoría 0, parada no
•
controlada
CEI 61508: 1998 SIL2
•
CEI 61800-5-2: 2007, función de desconexión
•
segura de par (STO)
CEI 62061: 2005 SIL CL2
•
ISO 13849-1: 2006 categoría 3 PL d
•
ISO 14118: 2000 (EN 1037), prevención de
•
arranque inesperado
La información y las instrucciones del manual de funcionamiento no son suficientes para utilizar la función de parada
segura de forma correcta y segura. Deben seguirse la
información y las instrucciones relacionadas de la Guía de
Diseño pertinente.
Medidas de protección
La instalación y puesta en marcha de sistemas de
•
ingeniería de seguridad solo pueden ser llevadas
a cabo por personal competente y cualificado.
La unidad debe instalarse en un armario IP54 o
•
en un entorno equivalente. En aplicaciones
especiales se requiere un grado de protección IP
mayor.
El cable entre el terminal 37 y el dispositivo
•
externo de seguridad debe estar protegido contra
cortocircuitos, de conformidad con la tabla D.4 de
la norma ISO 13849-2.
72 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC971.10
12
2
4
1
5
3
37
Ejemplos de aplicaciones
Cuando hay fuerzas externas que influyan sobre
•
el eje del motor (por ejemplo, cargas
suspendidas), deben tomarse medidas adicionales
para evitar peligros potenciales (por ejemplo, un
freno de retención de seguridad).
Instalación y configuración de la parada segura
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
ADVERTENCIA
FUNCIÓN DE PARADA SEGURA
La función de parada segura NO aísla la tensión de red al
convertidor de frecuencia o los circuitos auxiliares. Realice
las tareas pertinentes en las partes eléctricas del
convertidor de frecuencia o el motor únicamente después
de aislar el suministro de tensión de red y de esperar el
tiempo especificado en el apartado de seguridad de este
manual. Si no aísla el suministro de tensión de red de la
unidad y no espera el tiempo especificado, se puede
producir la muerte o lesiones graves.
No se recomienda detener el convertidor de
•
frecuencia utilizando la función de par seguro
desactivado. Si un convertidor de frecuencia que
está en funcionamiento se detiene con esta
función, la unidad se desconectará y se parará
por inercia. En caso de que esto resulte
inaceptable o peligroso, deberá utilizar otro
modo de parada para parar el convertidor de
frecuencia y la máquina en lugar de recurrir a
esta función. Puede ser necesario un freno
mecánico, en función de la aplicación.
Para los convertidores de frecuencia síncronos y
•
de motor de magnetización permanente, en caso
de fallo múltiple en el semiconductor de potencia
IGBT: en lugar de activar la función de par seguro
desactivado, el sistema puede producir un par de
alineación que gira el motor como máximo 180/p
grados. La «p» indica el número de par del polo.
Esta función es adecuada para realizar tareas
•
mecánicas en el sistema o en la zona afectada de
una máquina. No ofrece seguridad eléctrica. No
utilice esta función para controlar el arranque o la
parada del convertidor de frecuencia.
Para que la instalación del convertidor de frecuencia sea
segura, debe seguir los siguientes pasos:
1. Retire el cable de puente entre los terminales de
control 37 y 12 o 13. No basta con cortar o
romper el puente para evitar los cortocircuitos
(consulte el puente en Ilustración 4.23).
2. Conecte un relé externo de control de seguridad
a través de una función de seguridad NA al
terminal 37 (parada segura) y al terminal 12 o 13
(24 V CC). Siga las instrucciones del dispositivo de
seguridad. El relé de control de seguridad debe
ser conforme con la categoría 3 (EN 954-1)/PL «d»
(ISO 13849-1) o SIL 2 (EN 62061).
Ilustración 4.23 Puente entre el terminal 12/13 (24 V) y 37
Ilustración 4.24 Instalación para conseguir una parada de
categoría 0 (EN 60204-1) con categoría de seguridad 3 (EN
954-1)/PL «d» (ISO 13849-1) o SIL 2 (EN 62061).
1 Convertidor de frecuencia
2 Botón Reset
3 Relé de seguridad (cat. 3, PL d or SIL2
4 Boton de parada de emergencia
5 Cable protegido contra cortocircuitos (si no se encuentra
dentro del armario IP54)
Tabla 4.28 Leyenda
4 4
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 73
130BC972.10
12
37
1
3
4
2
130BC973.10
18
37
4
1
2
12
3
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Prueba de puesta en marcha de la parada segura
Después de la instalación y antes de ponerlo en funcionamiento por primera vez, realice una prueba de puesta en
marcha de la instalación utilizando la parada segura.
Además, realice la prueba después de cada modificación
de la instalación.
Ejemplo con STO
Un relé de seguridad evalúa las señales del botón de
parada de emergencia y activa una función STO en el
44
convertidor de frecuencia en caso de activación del botón
de parada de emergencia (Consulte la Ilustración 4.25). Esta
función de seguridad se corresponde con una parada de
categoria 0 (parada no controlada) de acuerdo con la
norma CEI 60204-1. Si se activa la función durante el
funcionamiento, el motor se apaga de una forma
incontrolada. Se retira la potencia del motor de forma
segura para que no pueda moverse más. No es necesario
Ejemplo con SS1
SS1 corresponde a una parada controlada, parada de
categoría 1 conforme a CEI 60204-1 (consulte la
Ilustración 4.26). Cuando active la función de seguridad, el
convertidor de frecuencia realizará una parada controlada
normal, lo cual puede activarse a través del terminal 27.
Una vez que ha expirado el tiempo de retardo seguro en
el módulo de seguridad externo, el STO se disparará y el
terminal 37 se ajustará bajo. Desacelere tal y como está
configurado en el convertidor de frecuencia. Si el
convertidor de frecuencia no se detiene tras el tiempo de
retardo seguro, la activación de STO parará en inercia el
convertidor de frecuencia.
¡NOTA!
Cuando se utiliza la función SS1, no se controla la
seguridad de la rampa del freno del convertidor de
frecuencia.
monitorizar la planta en una parada. Si puede producirse
un efecto de fuerza externa, aplique medidas adicionales
para prevenir cualquier movimiento potencial (por
ejemplo, frenos mecánicos).
¡NOTA!
Para todas las aplicaciones con parada segura es
importante poder excluir un cortocircuito en el cableado
hacia T37. Excluya los cortocircuitos descritos en EN ISO
13849-2 D4, utilizando un cableado protegido (apantallado
o separado).
Ilustración 4.26 Ejemplo SS1
1 Convertidor de frecuencia
2 Tecla [Reset]
3 Relé de seguridad
4 Parada de emergencia
Tabla 4.30 Leyenda
Ilustración 4.25 Ejemplo STO
1 Convertidor de frecuencia
2 Tecla [Reset]
3 Relé de seguridad
4 Parada de emergencia
Tabla 4.29 Leyenda
74 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
130BC974.10
12
37
K 1
K 1
K 1
4
1
3
2
130BC975.10
12
37
1
20
1
1
3
4
5
2
37
20
37
20
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Ejemplo con Categoría 4/PL e aplicación
Allí donde el diseño del sistema de control de seguridad
necesita dos canales para la función STO para alcanzar la
categoría 4/PL e, se implementa un canal por medio de
una Parada segura T37 (STO) y el otro por un contactor.
Conecte el contactor a los circuitos de alimentación de
entrada o de salida del convertidor de frecuencia y que se
controla mediante el relé de seguridad (consulte
Ilustración 4.27). El contactor debe ser controlado a través
de un contacto guíado auxiliar y estar conectado a la
entrada de reinicio del relé de seguridad.
Las entradas de parada segura T37 (STO) pueden estar
conectadas conjuntas directamente si es necesario
controlar múltiples convertidores de frecuencia desde la
misma línea de control a través de un relé de seguridad
(consulte Ilustración 4.28). La conexión de entradas entre sí
aumenta las posibilidades de un fallo en la dirección no
segura. Un fallo en uno de los convertidores de frecuencia
puede tener como resultado que se activen todos los
convertidores de frecuencia. La probabilidad de un fallo en
T37 es tan baja, que la probabilidad resultante sigue
cumpliendo los requisitos para SIL2.
4 4
Ilustración 4.27 Ejemplo STO categoría 4
1 Convertidor de frecuencia
2 Tecla [Reset]
3 Relé de seguridad
4 Parada de emergencia
Tabla 4.31 Leyenda
Conexión en paralelo de la entrada de la parada segura en
Ilustración 4.28 Ejemplo de conexión en paralelo de múltiples
convertidores de frecuencia
un relé de seguridad
Convertidor de frecuencia
1
2 24 V DC
3 Tecla [Reset]
4 Relé de seguridad
5 Parada de emergencia
Tabla 4.32 Leyenda
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 75
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
ADVERTENCIA
La activación de la parada segura (es decir, la retirada del
suministro de tensión de 24 V CC al terminal 37) no
proporciona seguridad eléctrica. La función de parada
segura en sí misma no es, por tanto, suficiente para
implementar la función de desconexión de emergencia, tal
y como se define en la norma EN 60204-1. La desconexión
de emergencia requiere medidas de aislamiento eléctrico,
44
como la desconexión de la red a través de un contactor
adicional.
1. Activar la función Parada segura eliminando el
suministro de tensión de 24 V CC al terminal 37.
2. Después de la activación de la Parada segura (es
decir, tras el tiempo de respuesta) el convertidor
de frecuencia pasa al modo de inercia (se detiene
creando un campo rotacional en el motor). El
tiempo de respuesta por lo general es inferior a
10 ms.
Se garantiza que el convertidor de frecuencia no reiniciará
la creación de un campo rotacional a causa de un fallo
interno (según la Categoría 3 de las normas EN 954-1, PL d
acc. EN ISO 13849-1 y SIL 2 acc. EN 62061). Después de la
activación de la Parada segura, la pantalla mostrará el
texto «Parada segura activada». El texto de ayuda asociado
indica «La Parada segura ha sido activada». Esto significa
que se ha activado la parada de segura o que el funcionamiento normal todavía no ha sido reiniciado después de la
activación de la Parada segura.
¡NOTA!
Los requisitos de la Cat. 3 (EN 954-1)/PL «d» (ISO 13849-1)
solo se cumplen cuando la alimentación de 24 V CC al
terminal 37 se mantiene eliminada o baja mediante un
dispositivo de seguridad, que a su vez cumple con los
requisitos de la Cat. 3 (EN 954-1)/PL «d» (ISO 13849-1). Si
hay fuerzas externas que actúan sobre el motor, este no
deberá funcionar sin medidas adicionales de protección
frente a caídas. Las fuerzas externas, por ejemplo, pueden
aumentar en el caso de ejes verticales (cargas suspendidas)
donde, por ejemplo, un movimiento no deseado causado
por la gravedad puede originar un peligro. Los frenos
mecánicos también pueden actuar como medida de
protección frente a caídas.
La función de parada segura puede configurarse para
funcionar con rearranque automático. Ajuste el valor
de5-19 Terminal 37 parada segura desde el valor predeterminado [1] hasta el valor [3].
El rearranque automático significa que la parada segura
termina y se continua con el funcionamiento normal tan
pronto como se vuelva a aplicar la tensión de 24 V CC al
Terminal 37. No es necesario enviar una señal de reinicio.
ADVERTENCIA
El rearranque automático está permitido en una de estas
dos situaciones:
1. La prevención de rearranque no intencionado
está implementado por otras partes de la
instalación de la parada segura.
2. Puede excluirse la presencia de alguien en zona
peligrosa cuando la parada segura no está
activada. En particular, debe observarse el párrafo
5.3.2.5 de la norma ISO 12100-2 2003.
4.9.1.2 Prueba de puesta en marcha de la
parada segura
Después de la instalación y antes de ponerlo en funcionamiento por primera vez, realice una prueba de puesta en
marcha de una instalación o aplicación utilizando la Parada
segura.
Vuelva a realizar la prueba después de cada modificación
de la instalación o aplicación de la que forma parte la
Parada segura.
¡NOTA!
Es obligatorio pasar una prueba de puesta en marcha tras
la primera instalación y después de cada cambio en la
instalación de seguridad.
De manera predeterminada, la función de parada segura
está establecida para funcionar con prevención de
rearranque automático no intencionado. Por lo tanto, para
reanudar el funcionamiento tras la activación de la parada
segura,
1. vuelva a conectar la tensión de 24 V CC al
terminal 37 (el texto «Parada segura activada»
aún está en pantalla)
2. Cree la señal de reinicio (por bus, E/S digital o la
tecla [Reset].
76 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Ejemplos de aplicaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
La prueba de puesta en marcha (seleccione el caso, 1 ó 2,
que sea aplicable):
Caso 1: se requiere prevención de rearranque para parada
segura (es decir, solo parada segura cuando 5-19 Terminal
37 parada segura se ajusta en el valor predeterminado [1],
o combinación de parada segura y MCB112, en cuyo caso,
el 5-19 Terminal 37 parada segura se ajusta en [6] o [9]):
1.1 Retire el suministro de tensión de 24 V CC del
terminal 37 usando el dispositivo interruptor
mientras el convertidor de frecuencia acciona el
motor (es decir, sin interrumpir la alimentación
de red). La prueba se supera cuando
el motor reacciona con una inercia y
•
el freno mecánico está activado (si está
•
conectado)
la alarma «Parada segura [A68] se
•
muestra en el LCP, en caso de estar
montado
1.2 Envíe la señal de Reinicio (por Bus, E/S digital
o pulsando la tecla [Reset]). Pasa esta parte de la
prueba si el motor permanece en el estado de
Parada segura y el freno mecánico (si está
conectado) permanece activado.
1.3 A continuación, vuelva a aplicar 24 V CC al
terminal 37. Pasa esta parte de la prueba si el
motor permanece en estado de inercia y el freno
mecánico (si está conectado) permanece activado.
1.4 Envíe la señal de Reinicio (por Bus, E/S digital
o pulsando la tecla [Reset]). Pasa esta parte de la
prueba cuando el motor vuelve a estar operativo.
La prueba de puesta en marcha se supera si se superan los
cuatros pasos de la prueba, 1.1, 1.2, 1.3 y 1.4.
Caso 2: Se desea y se permite el rearranque automático
de parada segura (es decir, solo parada segura
cuando5-19 Terminal 37 parada segura se ajusta en [3], o
se combina la parada segura con MCB112 cuando
5-19 Terminal 37 parada segura se ajusta en [7] o [8]):
2.1 Retire el suministro de tensión de 24 V CC del
terminal 37 mediante el dispositivo interruptor
mientras el convertidor de frecuencia activa el
motor (es decir, sin interrumpir la alimentación
de red). La prueba se supera cuando
el motor reacciona con una inercia y
•
el freno mecánico está activado (si está
•
conectado)
la alarma «Parada segura [A68] se
•
muestra en el LCP, en caso de estar
montado
2.2 A continuación, vuelva a aplicar 24 V CC al
terminal 37.
Pasa esta parte de la prueba si el motor vuelve a estar
operativo. La prueba de puesta en marcha se supera si se
superan ambos pasos de la prueba, 2.1 y 2.2.
¡NOTA!
Consulte la advertencia del comportamiento de reinicio en
Terminal 37 parada segura .
¡NOTA!
La función Parada segura puede utilizarse con motores
síncronos, asíncronos y de magnetización permanente.
Pueden producirse dos fallos en el semiconductor de
potencia del convertidor de frecuencia. Los fallos pueden
provocar una rotación residual si se utilizan motores
síncronos o de magnetización permanente. La rotación
puede calcularse así: ángulo=360/(número de polos). La
aplicación que usa motores síncronos o de magnetización
permanente debe tener en cuenta esta rotación residual y
garantizar que no supone ningún riesgo para la seguridad.
Esta situación no es relevante para los motores asíncronos.
4 4
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 77
Position 2 4 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 39 39
F C D 3 0 2 P T 4 H 1 X A B X X X X X D
1 3 5
130BB797.10
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
5 Código y guía de selección
5.1 Descripción del código
Ilustración 5.1 Descripción del código
55
Posició
n
01-03
04-06
07-10 Potencia
11-12
13-15 Protección
16-17 Filtro RFI H1 Filtro RFI clase A1 / C2
18 Freno
Descripción Elecciones / opciones
Grupo de
productos
Serie de convertidores de
frecuencia
Fases, tensión
de red
FCD
302 Rendimiento avanzado
PK37 0,37 kW / 0,5 CV
PK55 0,55 kW/0,75 CV
PK75 0,75 kW / 1,0 CV
P1K1 1,1 kW / 1,5 CV
P1K5 1,5 kW / 2,0 CV
P2K2 2,2 kW / 3,0 CV
P3K0
PXXX
T Trifásico
4 380-480 V CA
B66
W66
W69
X Sin freno
S
Convertidor de frecuencia
descentralizado
3,0 kW / 4,0 CV (solamente
unidad grande)
Solo instalación de la caja
(sin sección de potencia)
Negro estándar IP66 / Tipo 4X
Blanco estándar IP66 / Tipo 4X
Blanco higiénico IP66 K / Tipo 4X
Fuente de alimentación del
chopper de frenado +
freno mecánico
Posició
n
19
20 Soportes
21 Roscas
Descripción Elecciones / opciones
Configuración
de hardware
Producto completo, unidad
1
3
X
Y
R
T
X Sin soportes
E Soportes planos
F Soportes de 40 mm
X Sin caja de instalación
M Roscas métricas
pequeña, montaje
independiente
Producto completo, unidad
grande, montaje independiente
Pieza del convertidor de
frecuencia, unidad
pequeña (sin caja de
instalación)
Pieza del convertidor de
frecuencia, unidad grande
(sin caja de instalación)
Caja de instalación, unidad
pequeña, montaje
independiente (sin pieza
del convertidor de
frecuencia)
Caja de instalación, unidad
grande, montaje independiente (sin pieza del
convertidor de frecuencia)
78 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Posició
n
22
23 Display
24
25
26 Conector de red X Sin conector de red
27
28 Reservado X Para uso futuro
29-30 Opción A
31-32 Opción B
33-37 Reservado XXXXX Para uso futuro
38-39 Opción D
Descripción Elecciones / opciones
X Sin opción de interruptor
Interruptor de manteni-
Opción de
interruptor
Conectores de
sensores
Conector de
motor
Conector de
bus de campo
E
F
H
K
X
C Con conector de display
X Sin conectores de sensores
E
F
X Sin conector de motor
X
E Ethernet M12
P Profibus M12
AX Sin opción A
A0 Profibus DP
AN Ethernet IP
AL ProfiNet
BX Sin opción B
BR Opción de encoder
BU Opción de resolvedor
BZ Interfaz PLC de seguridad
DX Sin opción D
D0
miento en la entrada de
red
Interruptor de mantenimiento en la salida del
motor
Disyuntor y desconexión
de la red, terminales de
lazo (solamente en unidad
grande)
Interruptor para mantenimiento en entrada de red
con terminales de lazo
adicionales (solamente en
unidad grande)
Sin conector de display (sin
caja de instalación)
Montaje directo 4 x M12: 4
entradas digitales
Montaje directo 6 x M12: 4
entradas digitales, 2 salidas
de relé
Sin conector de bus de
campo
Entrada de seguridad de
24 V CC
¡NOTA!
Las opciones A y D para FCD 302 están integradas en la
tarjeta de control. Por esta razón, no se pueden utilizar
opciones conectables para estos convertidores de
frecuencia. Las futuras actualizaciones requerirán cambiar
toda la tarjeta de control. Las opciones B son conectables,
con el mismo concepto que para los convertidores de
frecuencia.
5.1.1 Configurador de convertidores de
frecuencia
Diseñe el convertidor de frecuencia conforme a las
necesidades de la aplicación, mediante el uso del sistema
de números de pedido.
Pida los convertidores de frecuencia de serie y los convertidores de frecuencia con opciones integradas enviando un
código descriptivo del producto a la oficina local de ventas
de Danfoss, por ejemplo:
FCD302P2K2T4B66H1X1XMXCXXXXXA0BXXXXXXDX
El significado de los caracteres de la cadena puede
encontrarse en las páginas que contienen los números de
pedido, en este capítulo. En el ejemplo anterior, se
incluyen en la unidad un Profibus DP V1 y una opción de
alimentación auxiliar de 24 V.
Utilice el configurador de convertidores de frecuencia,
disponible en Internet, para realizar la configuración
apropiada para su aplicación y generar el código
descriptivo. El configurador de convertidores de frecuencia
generará automáticamente un número de ventas de ocho
dígitos para su envío a la oficina de ventas local.
Además, puede establecer una lista de proyectos con
varios productos y enviársela a un representante de ventas
de Danfoss.
El configurador de convertidores puede encontrarse en el
sitio de Internet: www.danfoss.com/drives.
Los convertidores de frecuencia se suministrarán automáticamente con un paquete de idioma correspondiente a la
región desde la que se realiza el pedido.
Para realizar el pedido de un paquete de idioma diferente,
póngase en contacto con la oficina local de ventas de
Danfoss.
5 5
Tabla 5.1 Descripción del código
No todas las opciones están disponibles para cada variante
de FC 302. Para comprobar si está disponible la versión
apropiada, consulte en internet el configurador de convertidores de frecuencia (Drive Configurator):
http://driveconfig.danfoss.com.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 79
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
5.2 Números de pedido
5.2.1 Números de pedido: Accesorios
Accesorios Descripción Referencia
Soportes de montaje ampliados Soportes de 40 mm 130B5771
Soportes de montaje Soportes planos 130B5772
Cable del LCP Cable preparado de fábrica para conectar el inversor y el LCP 130B5776
Resistencia de freno 1750 Ω 10 W/100% Para montaje dentro de la caja de instalación, debajo de los terminales del motor 130B5778
Resistencia de freno 350 Ω 10 W/100% Para montaje dentro de la caja de instalación, debajo de los terminales del motor 130B5780
Panel de control del VLT LCP 102 Display gráfico para programación y lectura 130B1078
55
Membrana de ventilación, goretex Membrana para impedir la condensación dentro del alojamiento 175N2116
Terminación PE, M20 Acero inoxidable 175N2703
Terminación PE, M16 Acero inoxidable 130B5833
Tabla 5.2 Números de pedido: Accesorios
Números de pedido: Repuestos
5.2.2
Piezas de recambio Descripción Referencia
Tapa de protección Tapa de protección de plástico para la pieza del inversor 130B5770
Junta Junta entre la caja de instalación y la pieza del inversor 130B5773
Bolsa de accesorios Abrazadera de cables de recambio y tornillos para terminación de pantalla 130B5774
Interruptor de mantenimiento Interruptor de recambio para red o desconexión de motor 130B5775
Enchufe LCP Enchufe de recambio para montaje en la caja de instalación 130B5777
Placa de terminación principal Para montar en la caja de instalación 130B5779
Conectores de sensor M12 Conjunto de dos conectores de sensores M12 para montar en orificio de prensacables 130B5411
Tarjeta de control Tarjeta de control con fuente de apoyo de 24 V 130b5783
Tarjeta de control Profibus Tarjeta de control Profibus con fuente de apoyo de 24 V 130b5781
Tarjeta de control EtherNet Tarjeta de control Ethernet con fuente de apoyo de 24 V 130b5788
Tarjeta de control Profinet Tarjeta de control Profinet con fuente de apoyo de 24 V 130b5794
Tabla 5.3 Números de pedido: Repuestos
El paquete contiene:
La bolsa de accesorios se suministra solo con
•
pedido de caja de instalación. Contenido:
- 2 abrazaderas de cable
- soporte para cables de motor / de carga
- soporte de elevación para abrazadera de
cable
- tornillo de 4 mm y 20 mm
- rosca de 3,5 mm y 8 mm
Documentación
•
En función de los elementos opcionales instalados, la caja
puede incluir una o dos bolsas y uno o varios manuales.
5.3 Opciones y accesorios
Danfoss ofrece una amplia gama de opciones y accesorios
para el convertidor de frecuencia.
Opciones de bus de campo
5.3.1
Seleccione la opción de bus de campo en el convertidor
de frecuencia. Todas las opciones de bus de campo están
incluidas en la tarjeta de control. No se dispone de
ninguna opción A independiente.
Para cambiar posteriormente la opción de bus de campo,
sustituya la tarjeta de control. Están disponibles las
siguientes tarjetas de control con las distintas opciones de
bus de campo. Todas las tarjetas de control llevan de serie
una fuente de apoyo de 24 V.
Elemento Número de pedido
Tarjeta de control PROFIBUS 130B5781
Tarjeta de control EtherNet 130B5788
Tarjeta de control PROFINET 130B5794
Tabla 5.4 Tarjetas de control con opciones de bus de campo
80 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
5.3.2 Opción del encoder MCB 102
El módulo de encoder se puede utilizar como origen de
realimentación para control Flux en lazo cerrado
(1-02 Realimentación encoder motor Flux), al igual que para
control de velocidad en lazo cerrado (7-00 Fuente de realim.
PID de veloc.). Configure la opción de encoder en el grupo
de parámetros 17-**
La opción del encoder MCB 102 se usa para:
Lazo cerrado VVC
•
Control de velocidad del vector de flujo
•
Control de par del vector de flujo
•
Motor de magnetización permanente
•
plus
Tipos de encoder admitidos:
Encoder incremental: Tipo 5 V TTL, RS422, máx. frecuencia:
410 kHz
Encoder incremental: 1Vpp, seno-coseno
Encoder Hiperface®: Absoluto y Seno-Coseno (Stegmann/
SICK)
Encoder EnDat: Absoluto y Seno-Coseno (Heidenhain)
Compatible con versión 2.1
Encoder SSI: Absoluto
Lectura de encoder:
Se monitorizan los 4 canales del encoder (A, B, Z y D), y se
pueden detectar circuitos abiertos y cortocircuitos. Hay un
LED verde por cada canal; se encienden cuando el estado
del canal correspondiente es correcto.
¡NOTA!
Los LED no son visibles cuando están montados en el
convertidor de frecuencia FCD302. La reacción en caso de
error en el encoder se puede seleccionar en 17-61 Control
de señal de realimentación: Ninguna, Advertencia o
Desconexión.
El kit de la opción de encoder contiene:
Opción del encoder MCB 102
•
Cable para conectar los terminales del cliente a la
•
tarjeta de control
5 5
Conector
Denominación
X31
1 NC 24 V* Salida 24 V (21-25 V, I
2 NC 8 V CC Salida 8 V (7-12 V, I
3 5 VCC 5 VCC 5 V* Salida 5 V (5 V ±5%, I
4 GND (tierra) GND (tierra) GND (tierra) GND (tierra)
5 Entrada A +COS +COS Entrada A
6 Entrada A
7 Entrada B +SIN +SIN Entrada B
8 Entrada B
9 Entrada Z +Datos RS-485 Salida de reloj Salida de reloj Entrada Z, O BIEN, +Datos RS-485
10 Entrada Z
11 NC NC Entrada de datos Entrada de
12 NC NC Entrada de datos
Máx. 5 V en X31,5-12
Tabla 5.5 Terminales de conexión de opción del encoder MCB 102
* Fuente de alimentación para encoder: consulte los datos en el encoder.
Encoder
incremental
(consulte el
gráfico A)
invertida
invertida
invertida
Encoder SinCos
Hiperface
(consulte el
gráfico B)
REFCOS REFCOS Entrada A invertida
REFSIN REFSIN Entrada B invertida
-Datos RS485 Salida de reloj
®
Encoder EnDat Encoder SSI Descripción
inv.
inv.
Salida de reloj
inv.
datos
Entrada de
datos inv.
Entrada Z, O BIEN, -Datos RS-485
Uso futuro
Uso futuro
máx
: 200 mA)
máx
máx
:125 mA)
: 200 mA)
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 81
3
7
2
0
1
3
B
1
1
B
1
2
3
7
B
1
0
B
0
9
2
0
1
2
G
B
0
7
B
0
8
2
0
B
0
6
B
0
5
N
V
R
B
0
3
B
0
4
P
B
0
2
B
0
1
Z
A
/Z
B
+5V
/B
GND
/A
A
+24V
B
GND
130BC998.10
Us 7-12V (red)
GND (blue)
+COS (pink)
REFCOS (black)
+SIN (white)
REFSIN (brown)
Data +RS 485 (gray)
Data -RS 485 (green)
1 2 3 12754 6 8 9 10 11
130BA164.10
+RS485
+cos
-RS485
+sin
-sin
GND
7-12V
-cos
3
7
2
0
1
3
B
1
1
B
1
2
3
7
B
1
0
B
0
9
2
0
1
2
G
B
0
7
B
0
8
2
0
B
0
6
B
0
5
N
V
R
B
0
3
B
0
4
P
B
0
2
B
0
1
130BC999.10
1
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
55
Ilustración 5.4 Conexiones para encoder Hiperface 2
Elemento Descripción
1
Encoder Hiperface
®
Tabla 5.6 Leyenda
Opción de resolvedor MCB 103
5.3.3
Ilustración 5.2 Conexiones para encoder incremental de 5 V
La opción de resolvedor MCB 103 se utiliza como realimentación del motor del resolvedor de interfaz para el
Longitud máx. de cable (10 m).
convertidor de frecuencia. Los resolvedores se utilizan
básicamente como dispositivos de realimentación del
motor para motores sincrónicos sin escobillas y magnetización permanente.
EL kit de opción de resolvedor dispone de:
Opción de resolvedor MCB 103
•
Cable para conectar los terminales del cliente a la
•
tarjeta de control
Selección de parámetros: 17-5x interfaz de resolvedor.
Ilustración 5.3 Conexiones para encoder Hiperface 1
82 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
La opción de resolvedor MCB 103 es compatible con varios
tipos de resolvedor.
Polos del resolvedor
Tensión de entrada
del resolvedor
Frecuencia de
entrada del
resolvedor
Relación de
transformación
Tensión de entrada
secundaria
Carga secundaria
Tabla 5.7 Especificaciones de la opción de resolvedor MCB 103
17-50 Polos: 2 *2
17-51 Tensión de entrada: 2,0-8,0 Vrms
*7,0 Vrms
17-52 Frecuencia de entrada:: 2-15 kHz
*10,0 kHz
17-53 Proporción de transformación:
0,1-1,1 *0,5
Máx. 4 Vrms
App. 10 kΩ
130BD001.10
Resolver
stator
Rotor
R1
R2
S1
S2
S3
S4
REF+
REFCOS+
COSSIN+
SIN-
LED 1 REF OK
LED 2 COS OK
LED 3 SIN OK
LED NA
R1
R2
S1
S2
S3
S4
Motor
37201
3
B11
B12
3
7
B
1
0
B
0
9
2
0
1
2
G
B
0
7
B
0
8
2
0
B
0
6
B05
N
V
R
B03
B
0
4
P
B
0
2
B
0
1
B01 REF+
B06 Sin-
B05 Sin+
B04 Cos-
B03 Cos+
B02 REF-
Código y guía de selección
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
5 5
Ilustración 5.6 Señales de resolvedor
Ejemplo de ajuste
En este ejemplo, un Motor de magnetización permanente
Ilustración 5.5 Conexiones para la opción de resolvedor MCB 103
(PM) se utiliza con un resolvedor como realimentación de
velocidad. Un motor de PM debería funcionar en modo de
flujo.
¡NOTA!
La opción de resolvedor MCB 103 solamente puede
utilizarse con tipos de resolvedores alimentados por rotor.
Conexiones
La máxima longitud del cable es 150 m cuando se utiliza
un tipo de cable de par trenzado.
No es posible utilizar ningún tipo de resolvedor
alimentado por estátor.
¡NOTA!
Los cables del resolvedor deben estar apantallados y
¡NOTA!
separados de los del motor.
En la opción de resolvedor, los indicadores LED no son
visibles.
¡NOTA!
La pantalla del cable del resolvedor debe conectarse
Indicadores LED
El LED 1 está encendido cuando la señal de referencia es
correcta hacia el resolvedor
El LED 2 está encendido cuando la señal Coseno es
correcta desde el resolvedor
El LED 3 está encendido cuando la señal Seno es correcta
correctamente a la placa de conexión de pantallas y al
chasis (tierra) del motor.
¡NOTA!
Utilice únicamente cables apantallados para el motor y el
chopper de frenado.
desde el resolvedor
Los LED están activos cuando 17-61 Control de señal de
realimentación está ajustado en Advertencia o Desconexión.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 83
Código y guía de selección
1-00 Modo Configuración [1] Veloc. lazo cerrado
1-01 Principio control motor [3] Lazo Cerrado Flux
1-10 Construcción del motor [1] PM no saliente SPM
1-24 Intensidad motor Placa de características
1-25 Veloc. nominal motor Placa de características
1-26 Par nominal continuo Placa de características
El AMA no es posible en motores de PM
1-30 Resistencia estator (Rs) Hoja de datos técnicos del motor
30-80 Inductancia eje d (Ld) Hoja de datos técnicos del motor (mH)
1-39 Polos motor Hoja de datos técnicos del motor
1-40 fcem a 1000 RPM Hoja de datos técnicos del motor
55
1-41 Ángulo despalzamiento motor (Offset) Hoja de datos técnicos del motor (normalmente cero)
17-50 Polos Hoja de datos del resolvedor
17-51 Tensión de entrada Hoja de datos del resolvedor
17-52 Frecuencia de entrada: Hoja de datos del resolvedor
17-53 Proporción de transformación Hoja de datos del resolvedor
17-59 Interfaz de resolver [1] Activado
Tabla 5.8 Ajuste los parámetros siguientes
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Opción de alimentación externa de
5.3.4
24 V MCB 107
Suministro externo de 24 V CC
El suministro externo de 24 V CC se puede instalar como un suministro de baja tensión para la tarjeta de control y para
cualquier otra tarjeta instalada como opción. Esto permite el funcionamiento completo del LCP (incluido el ajuste de
parámetros) sin necesidad de realizar una conexión a la tensión de alimentación.
Especificación de la alimentación externa de 24 V CC
Intervalo de tensión de entrada 24 V CC ±15% (máx. 37 V en 10 s)
Intensidad de entrada máx. 2,2 A
Intensidad de entrada media 0,9 A
Longitud máxima del cable 75 m
Carga de capacitancia de entrada <10 uF
Retardo de arranque <0,6 s
Las entradas están protegidas.
Números de terminales
Terminal 35: - suministro externo de 24 V CC.
Terminal 36: + suministro externo de 24 V CC.
84 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
41
175
349.5
315
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
331.5
280
178
6.5
80
80
190
25
Ø13
130BB712.10
200
1
2
3
4
Especificaciones
6 Especificaciones
6.1 Dimensiones mecánicas
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
6
6
Ilustración 6.1 Unidad pequeña
Ilustración 6.2 Unidad grande
Lateral del motor
Puesto de control
1 × M20, 1 × M25
2 × M20, 9 × M16
1)
Red 2 × M25
Tabla 6.1 Leyenda
1)
También utilizado para adaptadores de actuador / sensor
4 × M12 / 6 × M12.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 85
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
130BB800.10
ON
WARNING
ALARM
Bus MS NS2NS1
130BB799.10
6
Especificaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
6.2 Datos eléctricos y dimensiones de los
cables
Alimentación de red 3×380-480 V CA
Convertidor de frecuencia PK37 PK55 PK75 P1K1 P1K5 P2K2 P3K0
Eje de salida nominal [kW] 0,37 0,55 0,75 1,1 1,5 2,2 3,0
Eje de salida nominal [CV] 0,5 0,75 1,0 1,5 2,0 3,0 4,0
Intensidad de entrada máx.
Continua (3 x 380-440 V) [A] 1,2 1,6 2,2 2,7 3,7 5,0 6,5
Intermitente (3 x 380-440 V) [A] 1,9 2,6 3,5 4,3 5,9 8,0 10,4
Continua (3 x 441-480 V) [A] 1,0 1,4 1,9 2,7 3,1 4,3 5,7
Intermitente (3 x 441-480 V) [A] 1,6 2,2 3,0 4,3 5,0 6,9 9,1
Tamaño máx. recomendado de
fusible* gG-25
Disyuntor integrado (unidad grande) CTI-25M, ref. deDanfoss: 047B3151
Disyuntor recomendado (unidad
pequeña) CTI-45MB, ref. de Danfoss: 047B3164
Pérdida de potencia a carga máx.
[W] 35 42 46 58 62 88 116
Rendimiento 0,93 0,95 0,96 0,96 0,97 0,97 0,97
Peso, unidad pequeña [kg] 9,8 N/A
Peso, unidad grande [kg] 13,9
Intensidad de salida
Continua (3 x 380-440 V) [A] 1,3 1,8 2,4 3,0 4,1 5,2 7,2
Intermitente (3 x 380-440 V) [A] 2,1 2,9 3,8 4,8 6,6 8,3 11,5
Continua (3 x 441-480 V) [A] 1,2 1,6 2,1 3,0 3,4 4,8 6,3
Intermitente (3 x 441-480 V) [A] 1,9 2,6 3,4 4,8 5,4 7,7 10,1
Continua kVA (400 V CA) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,1 2,8 3,9 5,0
Continua kVA (460 V CA) [kVA] 0,9 1,3 1,7 2,4 2,7 3,8 5,0
Dimensión máx. de cable: (red,
motor, freno) [mm² / AWG]
cable sólido 6/10
cable flexible 4/12
Tabla 6.2 Eje de salida, intensidad de salida e intensidad de entrada de FCD 302
*Para cumplir los requisitos UL / cUL, utilice los siguientes fusibles previos.
1. Calibre de cables estadounidense (AWG). La sección transversal máx. del cable es el mayor diámetro de cable que
puede conectarse a los terminales. Cumpla siempre los reglamentos nacionales y locales.
2. Deben utilizarse fusibles previos tipo gG. Para mantener UL/cUL, use los fusibles previos de este tipo (consulte
Tabla 6.3).
3. Medido con un cable de motor blindado o apantallado de 10 m a la carga y frecuencia nominales.
*Tamaño máximo de fusible previo recomendado: 25 A
86 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Especificaciones
Marca Tipo de fusible N.º de archivoULCategoría UL
Bussmann FWH-25 E91958 JFHR2
Bussmann KTS-R25 E52273 RK1/JDDZ
Bussmann JKS-25 E4273 J/JDDZ
Bussmann JJS-25 E4273 T/JDDZ
Bussmann FNW-R-25 E4273 CC / JDDZ
Bussmann KTK-R-25 E4273 CC / JDDZ
Bussmann LP-CC-25 E4273 CC / JDDZ
SIBA 5017906-025 E180276 RK1/JDDZ
LITTLE FUSE KLS-R25 E81895 RK1/JDDZ
FERRAZ-
-SHAWMUT
FERRAZ-
-SHAWMUT
FERRAZ-
-SHAWMUT
Tabla 6.3 Fusibles previos de FCD 302 que cumplen los
requisitos UL / cUL
ATM-R25 E163267/
E2137
A6K-25R E163267/
E2137
HSJ25 E2137 J/HSJ
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
(código CCN)
CC / JDDZ
RK1/JDDZ
6
6
Nivel de tensión de CC Unidades 380-480 V (V CC)
Desactivación del inversor por baja
tensión
Advertencia de baja tensión 410
Reactivación tras baja tensión del
inversor (reinicio advertencia)
Advertencia de sobretensión (sin
freno)
Activación de freno dinámico 778
Reactivación del inversor tras
sobretensión (reinicio advertencia)
Advertencia de sobretensión (con
freno)
Desconexión por sobretensión 820
Tabla 6.4 Nivel de tensión de CC de FCD 302
373
398
778
795
810
Fusibles
Esta unidad es adecuada para utilizarse en un circuito
capaz de proporcionar hasta 100 000 amperios simétricos
rms, 500 V máximo.
Disyuntor
Esta unidad es adecuada para utilizarse en un circuito
capaz de proporcionar hasta 10 000 amperios simétricos
rms, 500 V máximo.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 87
6
Especificaciones
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
6.3 Especificaciones generales
Alimentación de red (L1, L2, L3)
Tensión de alimentación 380-480 V ±10%
Tensión de red baja / corte de red:
Durante un episodio de tensión de red baja o un corte de red, el convertidor de frecuencia sigue funcionando hasta que la
tensión del circuito intermedio desciende por debajo del nivel de parada mínimo, que generalmente es un 15% por debajo de la
tensión de alimentación nominal más baja del convertidor de frecuencia. No se puede esperar un arranque y un par completo
con una tensión de red inferior al 10% por debajo de la tensión de alimentación nominal más baja del convertidor de
frecuencia.
Frecuencia de alimentación 50 / 60 Hz ± 5%
Máximo desequilibrio transitorio entre fases de red 3,0% de la tensión de alimentación nominal
Factor de potencia real (λ) ≥0,9 a la carga nominal
Factor de potencia de desplazamiento (cos ϕ) prácticamente uno (> 0,98)
Conmutación en la alimentación de la entrada L1, L2, L3 (arranques) 2 veces/min. como máximo
Esta unidad es adecuada para utilizarse en un circuito capaz de proporcionar hasta 100 000 amperios simétricos rms, 480 V
máximo.
Salida del motor (U, V, W)
Tensión de salida 0-100% de la tensión de red
Frecuencia de salida 0-1000 Hz
Frecuencia de salida en modo de flujo 0-300 Hz
Conmutación en la salida Ilimitada
Tiempos de rampa 0,01-3600 s
Características de par
Par de arranque (par constante) máximo 160% para 60 s
Par de arranque máximo 180% hasta 0,5 s
Par de sobrecarga (par constante) máximo 160% para 60 s
Par de arranque (par variable) máximo 110% para 60 s
Par de sobrecarga (par variable) máximo 110% para 60 s
1)
Porcentaje relativo al par nominal.
Longitudes y secciones para cables de control1)
Long. máx. de cable de motor, cable apantallado 10 m
Longitud máx. de cable de motor, no apantallado, sin cumplir la especificación sobre emisiones 10 m
Sección máxima a los terminales de control, cable flexible / rígido sin manguitos en los extremos 1,5 mm2/16 AWG
Sección máxima a los terminales de control, cable flexible con manguitos en los extremos 1,5 mm2/16 AWG
Sección máxima a los terminales de control, cable flexible con manguitos en los extremos y abrazadera 1,5 mm2/16 AWG
Sección de cable mínima para los terminales de control 0,25 mm2/ 24 AWG
1)
Cables de alimentación, consulte las tablas en el apartado 6.2 Datos eléctricos y dimensiones de los cables de la Guía de
Diseño de FCD 302, MG04H
Protección y características
Protección termoelectrónica del motor contra sobrecarga.
•
El control de la temperatura del disipador garantiza la desconexión del convertidor si la temperatura alcanza un
•
valor predeterminado.
El convertidor de frecuencia está protegido frente a cortocircuitos en los terminales U, V y W del motor.
•
Si falta una fase de red, el convertidor de frecuencia se desconectará o emitirá una advertencia (en función de la
•
carga).
El control de la tensión del circuito intermedio garantiza la desconexión del convertidor de frecuencia si la tensión
•
del circuito intermedio es demasiado alta o baja.
1)
1)
1)
1)
1)
88 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Especificaciones
El convertidor de frecuencia comprueba constantemente la aparición de niveles graves de temperatura interna,
•
corriente de carga, tensión alta en el circuito intermedio y velocidades de motor bajas. En respuesta a un nivel
crítico, el convertidor de frecuencia puede ajustar la frecuencia de conmutación y / o cambiar el patrón de
conmutación a fin de asegurar su rendimiento.
Entradas digitales
Entradas digitales programables 4 (6)
Número de terminal 18, 19, 271), 291), 32, 33,
Lógica PNP o NPN
Nivel de tensión 0-24 V CC
Nivel de tensión, «0» lógico PNP <5 V CC
Nivel de tensión, «1» lógico PNP >10 V CC
Nivel de tensión, «0» lógico NPN2) >19 V CC
Nivel de tensión, «1» lógico NPN2) <14 V CC
Tensión máxima de entrada 28 V CC
Rango de frecuencia de impulsos 0-110 kHz
(Ciclo de trabajo) Anchura de impulsos mín. 4,5 ms
Resistencia de entrada, Ri 4 kΩ (aprox.)
Todas las entradas digitales están aisladas galvánicamente de la tensión de alimentación (PELV) y de otros terminales de alta
tensión.
1) Los terminales 27 y 29 también pueden programarse como salidas.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
1)
6
6
Parada segura terminal 37 (el terminal 37 es de lógica PNP fija)
Nivel de tensión 0-24 V CC
Nivel de tensión, «0» lógico PNP <4 V CC
Nivel de tensión, «1» lógico PNP 20 V CC
Intensidad de entrada nominal a 24 V 50 mA rms
Intensidad de entrada nominal a 20 V 60 mA rms
Capacitancia de entrada 400 nF
Entradas analógicas
N.º de entradas analógicas 2
Número de terminal 53, 54
Modos Tensión o intensidad
Selección de modo Interruptor S201 e interruptor S202
Modo de tensión Interruptor S201 / Interruptor S202 = OFF (U)
Nivel de tensión De –10 a +10 V (escalable)
Resistencia de entrada, Ri aprox. 10 kΩ
Tensión máx. ±20 V
Modo de intensidad Interruptor S201 / Interruptor S202 = ON (I)
Nivel de intensidad De 0/4 a 20 mA (escalable)
Resistencia de entrada, Ri aprox. 200 Ω
Intensidad máx. 30 mA
Resolución de entradas analógicas 10 bit (signo +)
Precisión de las entradas analógicas Error máx: 0,5% de escala total
Ancho de banda 100 Hz
Las entradas analógicas están galvánicamente aisladas de la tensión de alimentación (PELV) y de los demás terminales de alta
tensión.
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 89
+24V
RS485
18
37
130BD007.10
1
3
4
6
2
5
6
Especificaciones
Ilustración 6.3 Entradas analógicas
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Elemento Descripción
1 Aislamiento funcional
2 Control
3 Aislamiento PELV
4 Red
5 Alta tensión
6 Motor
Tabla 6.5 Leyenda
Entradas de pulsos / encoder
Entradas de pulsos / encoder programables 2/1
Número de terminal de pulso / encoder 29, 331)/322), 33
Frecuencia máx. en los terminales 29, 32, 33 110 kHz (en contrafase)
Frecuencia máx. en los terminales 29, 32, 33 5 kHz (colector abierto)
Frecuencia mínima en los terminales 29, 32, 33 4 Hz
Nivel de tensión Consulte 6.3.1 Entradas digitales
Tensión máxima de entrada 28 V CC
Resistencia de entrada, Ri 4 kΩ (aprox.)
Precisión de la entrada de pulsos (0,1-1 kHz) Error máx.: un 0,1% de la escala completa
Precisión de entrada del encoder (1-110 kHz) Error máx.: 0,05% de la escala completa
Las entradas de pulsos y encoder (terminales 29, 32 y 33) se encuentran galvánicamente aisladas de la tensión de alimentación
(PELV) y demás terminales de alta tensión.
1)
Las entradas de pulsos son 29 y 33
2)
Entradas de encoder: 32 = A y 33 = B
Salida analógica
Número de salidas analógicas programables 1
Número de terminal 42
Rango de intensidad en la salida analógica 0/4 a 20 mA
Carga máx. entre conexión a tierra y salida analógica inferior a 500 Ω
Precisión en la salida analógica Error máx.: un 0,5% de la escala completa
Resolución en la salida analógica 12 bits
La salida analógica está galvánicamente aislada de la tensión de alimentación (PELV) y de los demás terminales de alta tensión.
Tarjeta de control, comunicación serie RS-485
Número de terminal 68 (P,TX+, RX+), 69 (N,TX-, RX-)
N.º de terminal 61 Común para los terminales 68 y 69
El circuito de comunicación serie RS-485 se encuentra separado funcionalmente de otros circuitos y galvánicamente aislado de la
tensión de alimentación (PELV).
Salida digital
Salidas digitales / de pulsos programables 2
Número de terminal 27, 29
Nivel de tensión en la salida digital / de frecuencia 0-24 V
Intensidad de salida máx. (disipador o fuente) 40 mA
Carga máx. en salida de frecuencia 1 kΩ
Carga capacitiva máx. en salida de frecuencia 10 nF
Frecuencia de salida mín. en salida de frecuencia 0 Hz
Frecuencia de salida máx. en salida de frecuencia 32 kHz
Precisión de salida de frecuencia Error máx.: un 0,1% de la escala completa
2)
1)
90 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Especificaciones
Resolución de salidas de frecuencia 12 bits
1) Los terminales 27 y 29 también pueden programarse como entradas.
La salida digital está galvánicamente aislada de la tensión de alimentación (PELV) y de los demás terminales de alta tensión.
Tarjeta de control, salida de 24 V CC
Número de terminal 12, 13
Tensión de salida 24 V +1, -3 V
Carga máx. 600 mA
La alimentación de 24 V CC está galvánicamente aislada de la tensión de alimentación (PELV), aunque tiene el mismo potencial
que las entradas y salidas analógicas y digitales.
Salidas de relé
Salidas de relé programables 2
N.º de terminal del relé 01 1-3 (desconexión), 1-2 (conexión)
Carga máx. del terminal (CA-1)1) en 1-3 (NC), 1-2 (NA) (carga resistiva) 240 V CA, 2 A
Carga máx. del terminal (CA-15)1) (carga inductiva a cosφ 0,4) 240 V CA, 0,2 A
Carga máx. del terminal (CC-1)1) en 1-2 (NA), 1-3 (NC) (carga resistiva) 48 V CC, 1 A
Carga máx. del terminal (CC-13)1) (carga inductiva) 24 V CC, 0,1 A
N.º de terminal del relé 02 4-6 (desconexión), 4-5 (conexión)
Carga máx. del terminal (CA-1)1) en 4-5 (NA) (Carga resistiva)
Carga máx. del terminal (CA-15)1) en 4-5 (NA) (carga inductiva a cosφ 0,4) 240 V CA, 0,2 A
Carga máx. terminal (CC-1)1) en 4-5 (NA) (carga resistiva) 80 V CC, 2 A
Carga máx. terminal (CC-13)1) en 4-5 (NA) (carga inductiva) 24 V CC, 0,1 A
Carga máx. del terminal (CA-1)1) en 4-6 (NC) (carga resistiva) 240 V CA, 2 A
Carga máx. del terminal (CA-15)1) (carga inductiva a cosφ 0,4) 240 V CA, 0,2 A
Carga máxima del terminal (CC-1)1) en 4-6 (NA), 4-5 (NC) (carga resistiva) 48 V CC, 1 A
Carga máx. del terminal (CC-13)1) (carga inductiva) 24 V CC, 0,1 A
Carga mín. del terminal en 1-3 (NC), 1-2 (NA), 4-6 (NC), 4-5 (NA) 24 V CC 10 mA, 24 V CA 20 mA
1) CEI 60947 partes 4 y 5
Los contactos del relé están galvánicamente aislados con respecto al resto del circuito con un aislamiento reforzado (PELV).
2) Categoría de sobretensión II
3) Aplicaciones UL 300 V CA 2 A
Tarjeta de control, salida de 10 V CC
Número de terminal ±50
Tensión de salida 10,5 V ±0,5 V
Carga máx. 15 mA
La alimentación de 10 V CC está galvánicamente aislada de la tensión de alimentación (PELV) y de los demás terminales de alta
tensión.
Características de control
Resolución de frecuencia de salida a 0-1000 Hz ±0,003 Hz
Precisión repetida del Arranque / parada precisos (terminales 18, 19) ≤±0,1 ms
Tiempo de respuesta del sistema (terminales 18, 19, 27, 29, 32, 33) ≤2 ms
Rango de control de velocidad (lazo abierto) 1:100 de velocidad síncrona
Intervalo de control de velocidad (lazo cerrado) 1:1000 de velocidad síncrona
Precisión de velocidad (lazo abierto) 30-4000 rpm: error ±8 rpm
Precisión de la velocidad (lazo cerrado), en función de la resolución del dispositivo de
realimentación. 0-6000 rpm: error ±0,15 rpm
Precisión de control del par (realimentación de velocidad) error máx ±5% del par nominal
Todas las características de control se basan en un motor asíncrono de 4 polos
Rendimiento de la tarjeta de control
Intervalo de exploración 1 ms
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
2)3)
Sobretensión cat. II 240 V CA, 2 A
6
6
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 91
6
Especificaciones
Entorno
Clasificación de protección IP 66 /tipo 4x (interiores)
Test de vibración para unidades sin disyuntor 1,7 g RMS
Montaje de la unidad con disyuntor integrado a un nivel, a prueba de vibraciones y soporte de rigidez torsional
Humedad relativa máx. 5-95% (CEI 60 721-3-3; Clase 3K3 (sin condensación) durante el funcionamiento
Temperatura ambiente Máx. 40 °C (promedio de 24 horas, máx. 35 °C)
Temperatura durante el almacenamiento / transporte De –25 a +65 / 70 °C
Reducción de potencia por temperatura ambiente alta
Temperatura ambiente mínima durante el funcionamiento a escala completa 0 °C
Temperatura ambiente mínima con rendimiento reducido –10 °C
Altitud máx. sobre el nivel del mar 1000 m
Reducción de potencia por altitud elevada
Tarjeta de control, comunicación serie USB:
USB estándar 1.1 (Velocidad máxima)
Conector USB Conector USB tipo B
La conexión al PC se realiza por medio de un cable USB de dispositivo o host estándar.
La conexión USB está galvánicamente aislada de la tensión de alimentación (PELV) y de los demás terminales de alta tensión.
La conexión a tierra USB no está galvánicamente aislada de la protección a tierra. Utilice únicamente un ordenador portátil
aislado como conexión entre el PC y el conector USB del convertidor de frecuencia.
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
6.4 Rendimiento
Póngase en contacto con la línea de atención telefónica de
Danfoss para los datos de rendimiento.
6.5.1 Ruido acústico
Póngase en contacto con la línea de atención telefónica de
Danfoss para los datos sobre el ruido acústico.
6.6.1 condiciones dU/dt
¡NOTA!
380-690 V
Para evitar el desgaste prematuro de los motores (sin
papel de aislamiento de fase o cualquier otro refuerzo de
aislamiento) no diseñados para su funcionamiento con
convertidores de frecuencia, Danfoss recomienda colocar
un filtro du/dt o un filtro de onda sinusoidal en la salida
del convertidor de frecuencia. Para obtener información
más detallada sobre los filtros du/dt o de onda sinusoidal,
consulte la Guía de Diseño de Filtros de Salida.
Cuando se conmuta un transistor en el puente del
inversor, la tensión aplicada al motor se incrementa según
una relación du/dt que depende de:
- el cable de motor (tipo, sección, longitud,
apantallado/no apantallado)
- la inductancia
La inducción natural produce una sobremodulación U
en la tensión del motor antes de que se autoestabilice en
un nivel dependiente de la tensión en el circuito
intermedio. Tanto el tiempo de incremento como la
tensión pico U
tensión pico es demasiado elevada, se verán especialmente
afectados los motores sin aislamiento de fase en la bobina.
Cuando el cable de motor es corto (unos pocos metros), el
tiempo de incremento y la tensión pico serán más bajos.
Los picos de tensión en los terminales del motor son
provocados por la conmutación de los dispositivos IGBT. El
convertidor de frecuencia cumple con las especificaciones
de la norma CEI 60034-25 en relación con los motores
diseñados para ser controlados mediante convertidores de
frecuencia. El convertidor de frecuencia cumple también
con la norma CEI 60034-17 relativa a los motores Norm
controlados por convertidores de frecuencia
Póngase en contacto con la línea de atención telefónica de
Danfoss para informarse sobre los valores de las medidas
de las pruebas de laboratorio.
influyen en la vida útil del motor. Si la
PICO
PICO
92 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Índice
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
Índice
¿
¿Marca Y Conformidad CE?................................................................. 9
A
Activación De La Salida...................................................................... 36
Alimentación
De Red.................................................................................................... 5
De Red (L1, L2, L3)............................................................................ 88
AMA
Con T27 Conectado......................................................................... 51
Sin T27 Conectado........................................................................... 51
Apantallada / blindada....................................................................... 33
Aspectos Generales De Las Emisiones CEM................................ 14
B
Banda
Muerta.................................................................................................. 21
Muerta Alrededor De Cero........................................................... 21
C
Cableado De La Resistencia De Freno........................................... 26
Características
De Control.......................................................................................... 91
De Par................................................................................................... 88
Circuito Intermedio................................................................ 36, 50, 92
Comunicación Serie............................................................................. 92
Configurador De Convertidores De Frecuencia........................ 79
Contr. PID Veloc.................................................................................... 57
Control
De Corriente Interna En Modo VVCplus................................... 12
De Par................................................................................................... 11
Local (Hand On) Y Remoto (Auto On)....................................... 68
PID Proceso........................................................................................ 60
Corriente
De Fuga............................................................................................... 25
De Fuga A Tierra............................................................................... 25
Corte De Red.......................................................................................... 36
Cortocircuito (fase Del Motor: Fase).............................................. 36
Dispositivo De Corriente Residual.................................................. 47
Dispositivos De Desconexión De Corriente................................ 34
E
Electro-..................................................................................................... 69
Emisión
Conducida.......................................................................................... 15
Irradiada.............................................................................................. 15
Enganche Arriba / abajo.................................................................... 18
Entorno..................................................................................................... 92
Entornos Agresivos.............................................................................. 49
Entradas
Analógicas.......................................................................................... 89
De Pulsos / Encoder........................................................................ 90
Digitales............................................................................................... 89
Escalado
De Referencias De Pulsos Y Analógicas Y Realimentación.....
20
De Referencias Preestablecidas Y Referencias De Bus....... 20
F
Fases Del Motor..................................................................................... 36
Flux............................................................................................................ 67
Freno
De Retención Mecánico................................................................. 27
Mecánico Para Elevador................................................................ 26
Función De Freno................................................................................. 29
Funcionamiento Por Inercia................................................................ 5
H
Humedad Atmosférica........................................................................ 49
I
Instrucciones De Eliminación........................................................... 10
Interferencia De La Red De Alimentación.................................... 46
L
LCP......................................................................................................... 5, 68
Límites Referencia................................................................................ 19
Longitudes Y Secciones De Cable.................................................. 88
D
Datos De La Placa De Características............................................. 48
Definiciones.............................................................................................. 5
DeviceNet.................................................................................................. 5
Dimensiones Mecánicas..................................................................... 85
Directiva
CEM (2004/108/CE)............................................................................ 9
CEM 2004/108/CE............................................................................ 10
De Máquinas (2006/42/CE)............................................................. 9
Sobre Baja Tensión (2006/95/CE)................................................. 9
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 93
M
Mantener
Referencia........................................................................................... 18
Salida....................................................................................................... 5
Marca Y Conformidad CE..................................................................... 9
Medidas De Seguridad.......................................................................... 8
Modbus....................................................................................................... 5
Modo De Protección.............................................................................. 9
Momento De Inercia............................................................................ 36
Índice
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
N
Nivel De Tensión................................................................................... 89
Números De Pedido............................................................................ 79
P
Par De Arranque...................................................................................... 5
PELV........................................................................................................... 54
PELV: Tensión Protectora Extrabaja............................................... 25
Placa
De Características............................................................................. 49
De Características Del Motor....................................................... 48
Potencia
De Frenado........................................................................................... 5
De Freno.............................................................................................. 29
Profibus....................................................................................................... 5
Programación De Límite De Par Y Parada................................... 69
Protección
Protección.................................................................................... 25, 49
De Circuito Derivado...................................................................... 32
Y Características................................................................................ 88
Punto De Acoplamiento Común..................................................... 46
T
Tarjeta
De Control.......................................................................................... 79
De Control, Comunicación Serie RS-485................................. 90
De Control, Comunicación Serie USB....................................... 92
De Control, Salida De +10 V CC................................................... 91
De Control, Salida De 24 V CC..................................................... 91
Tensión Del Motor................................................................................ 92
Termistor............................................................................................. 54, 5
Tiempo De Incremento...................................................................... 92
V
Velocidad
Fija............................................................................................................ 5
Motor Síncrono................................................................................... 5
Nominal Del Motor............................................................................ 5
PID.................................................................................................. 11, 66
Vibración Y Golpe................................................................................. 50
VVCplus................................................................................................ 8, 66
R
RCD............................................................................................................... 5
Realimentación Del Motor................................................................ 67
Red Aislada De Tierra (IT)................................................................... 46
Referencia De Velocidad.................................................................... 51
Relación De Cortocircuito.................................................................. 46
Rendimiento
Rendimiento...................................................................................... 92
De La Tarjeta De Control............................................................... 91
De Salida (U, V, W)............................................................................ 88
Requisitos
De Inmunidad................................................................................... 16
En Materia De Emisiones............................................................... 16
Resistencia De Freno.................................................................... 27, 42
Resultados De Las Pruebas De CEM............................................... 15
Ruido Acústico................................................................................ 50, 92
S
Salida
Analógica............................................................................................ 90
Del Motor............................................................................................ 88
Digital................................................................................................... 90
Salidas De Relé....................................................................................... 91
Símbolo....................................................................................................... 8
Sobrecarga Estática En El Modo VVCplus.................................... 36
Sobretensión Generada Por El Motor............................................ 36
Suministro Externo De 24 V CC....................................................... 84
94 VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss.
Índice
Guía de diseño del convertidor de frecuencia descentralizado VLT®FCD 302
VLT® MG04H105 es una marca registrada de Danfoss. 95
www.danfoss.com/drives
130R0320 MG04H105 Rev. 2013-03-05
*MG04H105*
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