Danfoss FC 280 Design guide [pt]

ENGINEERING TOMORROW

Guia de Design

VLT® Midi Drive FC 280

vlt-drives.danfoss.com

Índice	Guia de Design

Índice

1 Introdução	5
1.1 Objetivo do Guia de Design	5
1.2 Recursos adicionais	5
1.3 De€nições	5
1.4 Documento e versão de software	8
1.5 Aprovações e certi€cações	8
1.6 Segurança	9
2 Visão Geral do Produto	10
2.1 Visão Geral do Tamanho do Gabinete Metálico	10
2.2 Instalação Elétrica	13
2.2.1 Conexão do Motor	15
2.2.2 Ligação da Rede Elétrica CA	16
2.2.3 Tipos de Terminal de Controle	17
2.2.4 Fiação para os Terminais de Controle	18
2.3 Estruturas de Controle	18
2.3.1 Modos de Controle	18
2.3.2 Princípio de controle	20
2.3.3 Estrutura de Controle em VVC+	20
2.3.4 Controle de Corrente Interno no Modo VVC+	21
2.3.5 Controles Local (Hand On - Manual Ligado) e Remoto (Auto On - Automático Li-
gado)	21
2.4 Tratamento da Referência	22
2.4.1 Limites de Ref.	23
2.4.2 Escala das Referências Prede€nidas e das Referências de Bus	24
2.4.3 Escala de Referências de Pulso e Analógicas e Feedback	24
2.4.4 Banda Morta em Torno de Zero	25
2.5 Controle do PID	28
2.5.1 Controle do PID de Velocidade	28
2.5.2 Controle do PID de Processo	31
2.5.3 Parâmetros Relevantes do Controle de Processo	32
2.5.4 Exemplo de Controle do PID de Processo	33
2.5.5 Otimização do controlador de processo	35
2.5.6 Método de Sintonia de Ziegler Nichols	36
2.6 Emissão EMC e imunidade	36
2.6.1 Aspectos Gerais da Emissão EMC	36
2.6.2 Emissão EMC	38
2.6.3 Imunidade EMC	39
2.7 Isolação Galvânica	41

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Índice

VLT® Midi Drive FC 280

2.8 Corrente de fuga para o terra	41
2.9 Funções de Frenagem	42
2.9.1 Freio de Holding Mecânico	42
2.9.2 Frenagem Dinâmica	43
2.9.3 Seleção do Resistor do Freio	43
2.10 Isolação do Motor	44
2.10.1 Filtros de onda senoidal	45
2.10.2 Filtros dU/dt	45
2.11 Smart Logic Controller	45
2.12 Condições de Funcionamento Extremas	46
2.12.1 Proteção Térmica do Motor	46

3 Exemplos de Aplicações	48
3.1 Introdução	48
3.1.1 Conexão do Encoder	48
3.1.2 Sentido do encoder	48
3.1.3 Sistema de drive de malha fechada	48
3.2 Exemplos de aplicação	49
3.2.1 AMA	49
3.2.2 Velocidade	49
3.2.3 Partida/Parada	50
3.2.4 Reset do Alarme Externo	51
3.2.5 Termistor do motor	51
3.2.6 SLC	51
4 Safe Torque O„ (STO)	52
5 Instalação e Setup da RS485	53
5.1 Introdução	53
5.1.1 Visão geral	53
5.1.2 Conexão de Rede	54
5.1.3 Con€guração de Hardware	54
5.1.4 As con€gurações do parâmetro de Comunicação do
Modbus	54
5.1.5 Cuidados com EMC	54
5.2 Protocolo Danfoss FC	54
5.2.1 Visão geral	54
5.2.2 FC com Modbus RTU	55
5.3 Con€guração de Rede	55
5.4 Estrutura do Enquadramento de Mensagem do Protocolo Danfoss FC	55
5.4.1 Conteúdo de um Caractere (byte)	55
5.4.2 Estrutura do Telegrama	55

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Índice	Guia de Design

5.4.3 Comprimento do Telegrama (LGE)	55
5.4.4 Endereço (ADR) do conversor de frequência.	56
5.4.5 Byte de Controle dos Dados (BCC)	56
5.4.6 O Campo de Dados	56
5.4.7 O Campo PKE	56
5.4.8 Número do Parâmetro (PNU)	57
5.4.9 Índice (IND)	57
5.4.10 Valor do Parâmetro (PWE)	57
5.4.11 Tipos de Dados suportados pelo Conversor de Frequência	58
5.4.12 Conversão	58
5.4.13 Words do Processo (PCD)	58
5.5 Exemplos	58
5.5.1 Gravando um Valor de Parâmetro	58
5.5.2 Lendo um Valor de Parâmetro	59
5.6 Modbus RTU	59
5.6.1 Pré-requisito de Conhecimento	59
5.6.2 Visão geral	59
5.6.3 Conversor de Frequência com Modbus RTU	59
5.7 Con€guração de Rede	60
5.8 Estrutura do Enquadramento de Mensagem do Modbus RTU	60
5.8.1 Introdução	60
5.8.2 Estrutura do telegrama do Modbus RTU	60
5.8.3 Campo Partida/Parada	60
5.8.4 Campo de Endereço	61
5.8.5 Campo da Função	61
5.8.6 Campo dos Dados	61
5.8.7 Campo de Veri€cação de CRC	61
5.8.8 Endereçamento do Registrador da Bobina	61
5.8.9 Como controlar o Conversor de Frequência	63
5.8.10 Códigos de Função Suportados pelo Modbus RTU	63
5.8.11 Códigos de Exceção do Modbus	64
5.9 Como Acessar os Parâmetros	64
5.9.1 Tratamento de Parâmetros	64
5.9.2 Armazenagem de Dados	64
5.9.3 IND (Índice)	64
5.9.4 Blocos de Texto	65
5.9.5 Fator de conversão	65
5.9.6 Valores de Parâmetros	65
5.10 Exemplos	65
5.10.1 Ler Status da Bobina (01 hex)	65

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Índice

VLT® Midi Drive FC 280

5.10.2 Forçar/Gravar Bobina Única (05 hex)	66
5.10.3 Forçar/Gravar Múltiplas Bobinas (0F hex)	66
5.10.4 Ler Registradores de Retenção (03 hex)	66
5.10.5 Prede€nir Registrador Único (06 hex)	67
5.10.6 Prede€nir Registradores Múltiplos (10 hex)	67
5.11 Danfoss Per€l de Controle do FC	68
5.11.1 Control word de acordo com o Per€l do FC (Protocolo 8–10 = Per€l do FC)	68
5.11.2 Status Word De acordo com o Per€l do FC (STW)	69
5.11.3 Valor de Referência de Velocidade Via Bus Serial	71

6 Código do Tipo e Seleção	72
6.1 Código do Tipo	72
6.2 Códigos de Compra: Opcionais, Acessórios e Peças de Reposição	72
6.3 Códigos de Compra: Resistores do Freio	73
6.3.1 Códigos de Compra: Resistores do Freio 10%	74
6.3.2 Códigos de Compra: Resistores do Freio 40%	76
6.4 Códigos de Compra: Filtros de onda senoidal	77
6.5 Códigos de Compra: Filtros dU/dt	78
6.6 Códigos de Compra: Filtros de EMC externos	78
7 Especi†cações	81
7.1 Dados Elétricos	81
7.2 Alimentação de Rede Elétrica	83
7.3 Saída do Motor e dados do motor	84
7.4 Condições ambiente	84
7.5 Especi€cações de Cabo	85
7.6 Entrada/Saída de controle e dados de controle	85
7.7 Torques de Aperto de Conexão	88
7.8 Fusíveis e Disjuntores	88
7.9 E€ciência	89
7.10 Ruído Acústico	90
7.11 Condições de dU/dt	90
7.12 Condições especiais	91
7.12.1 Derating Manual	91
7.12.2 Derating Automático	94
7.13 Tamanhos do gabinete metálico, valor nominal da potência e dimensões	95
Índice	98

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Introdução Guia de Design

1 Introdução	1	1

1.1 Objetivo do Guia de Design

Este guia de design destina-se a engenheiros de projeto e de sistema, consultores de projeto e especialistas de produto e aplicação. Informações técnicas são fornecidas para entender as capacidades do conversor de frequência para integração no controle de motor e sistemas monitoramento. Detalhes referentes a operação, requisitos e recomendações para integração de sistemas são descritas. São fornecidas informações sobre características de potência de entrada, saída do controle do motor e condições de operacionais ambiente do conversor de frequência.

Também estão incluídas:

•Recursos de segurança.

•Monitoramento de condição de falha.

•Relatório de status operacional.

•Capacidades comunicação serial.

•Opcionais e recursos programáveis.

Detalhes de design como requisitos, cabos, fusíveis, €ação de controle, tamanho e peso de unidades e outras informações críticas necessárias para o planejamento da integração do sistema também são fornecidos.

A revisão das informações detalhadas do produto no estágio de design permite o desenvolvimento de um sistema bem concebido com funcionalidade e e€ciência ótimas.

VLT® é marca registrada.

1.2 Recursos adicionais

Recursos disponíveis para entender as operações e a programação do conversor de frequência:

•O Guia Operacional do VLT® Midi Drive FC 280 fornece informações sobre a instalação, a colocação em funcionamento, a aplicação e a manutenção do conversor de frequência.

•O Guia de Programação do VLT® Midi Drive FC 280 fornece informações sobre como programar e inclui descrições dos parâmetros completas.

Publicações e manuais complementares estão disponíveis na Danfoss. Ver drives.danfoss.com/knowledge-center/ technical-documentation/ para listagens.

1.3 De€nições

1.3.1 Conversor de Frequência

Parada por inércia

O eixo do motor está em modo livre. Nenhum torque no motor.

IVLT,MAX

Corrente de saída. máxima

IVLT,N

Corrente de saída nominal fornecida pelo conversor de frequência.

UVLT,MAX

Tensão de saída máxima.

1.3.2 Entrada

Comandos de controle

Dê partida e pare o motor conectado com LCP e entradas digitais.

As funções estão divididas em 2 grupos.

As funções do grupo 1 têm prioridade mais alta que as do grupo 2.

Grupo 1 Parada precisa, parada por inércia e reset, parada precisa e parada por inércia, parada rápida, frenagem CC, parada e [OFF].

Grupo 2 Partida, partida por pulso, reversão, partida reversa, jog e congelar frequência de saída.

Tabela 1.1 Grupos de função

1.3.3 Motor

Motor em funcionamento

Torque gerado no eixo de saída e rotação de 0 rpm até a velocidade máxima do motor.

fJOG

Frequência do motor quando a função jog é ativada (por meio dos terminais digitais ou barramento).

fM

Frequência do motor.

fMAX

Frequência do motor máxima.

fMIN

Frequência do motor mínima.

fM,N

Frequência nominal do motor (dados da plaqueta de identi€cação).

IM

Corrente do motor (real).

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Introdução

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 IM,N

Corrente nominal do motor (dados da plaqueta de identi- €cação).

nM,N

Velocidade nominal do motor (dados da plaqueta de identi€cação).

ns

Velocidade do motor síncrono.

ns	= 2 ×	Parâmetro 1 23		× 60	s
		Parâmetro 1
			39

nslip

Deslizamento do motor.

PM,N

Potência do motor nominal (dados da plaqueta de identi- €cação em kW ou HP).

TM,N

Torque nominal (motor).

UM

Tensão do motor. instantânea

UM,N

Tensão nominal do motor (dados da plaqueta de identi- €cação).

Torque de segurança

Torque			<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10
		Arranque

RPM

Ilustração 1.1 Torque de segurança

ηVLT

A e€ciência do conversor de frequência é de€nida como a relação entre a potência de saída e a de entrada.

Comando inibidor da partida

Um comando de partida-desabilitado que pertence aos comandos de controle do grupo 1. Consulte Tabela 1.1 para saber mais detalhes.

Comando de parada

Um comando de parada que pertence aos comandos de controle do grupo 1. Consulte Tabela 1.1 para saber mais detalhes.

1.3.4 Referências

Referência Analógica

Um sinal transmitido para as entradas analógicas 53 ou 54 pode ser de tensão ou de corrente.

Referência binária

Um sinal transmitido através da porta de comunicação serial.

Referência prede†nida

Uma referência prede€nida a ser programada de -100% a +100% da faixa de referência. Podem ser selecionadas 8 referências prede€nidas por meio dos terminais digitais. Seleção de 4 referências prede€nidas por meio do barramento.

Referência de pulso

É um sinal de pulso transmitido às entradas digitais (terminal 29 ou 33).

RefMAX

Determina a relação entre a entrada de referência a 100% do valor de escalonamento total (tipicamente 10 V, 20 mA) e a referência resultante. O valor de referência máxima é programado em parâmetro 3-03 Referência Máxima.

RefMIN

Determina a relação entre a entrada de referência, em 0% do valor de fundo de escala (tipicamente 0 V, 0 mA, 4 mA) e a referência resultante. O valor mínimo de referência é programado em parâmetro 3-02 Referência Mínima.

1.3.5 Diversos

Entradas Analógicas

As entradas analógicas são usadas para controlar várias funções do conversor de frequência.

Há dois tipos de entradas analógicas:

•Entrada de corrente: 0–20 mA e 4–20 mA.

•Entrada de tensão: 0–10 V CC.

Saídas analógicas

As saídas analógicas podem fornecer um sinal de 0-20 mA ou 4-20 mA.

Adaptação Automática do Motor, AMA

O algoritmo da AMA determina os parâmetros elétricos do motor conectado em repouso.

Resistor do freio

O resistor do freio é um módulo capaz de absorver a potência de frenagem gerada na frenagem regenerativa. Essa potência de frenagem regenerativa aumenta a tensão no barramento CC e um circuito de frenagem garante que a potência seja transmitida para o resistor do freio.

Características de TC

Características do torque constante usadas por todas as aplicações, como esteiras, bombas de deslocamento e guindastes.

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Introdução	Guia de Design

Entradas digitais

As entradas digitais podem ser usadas para controlar várias funções do conversor de frequência.

Saídas digitais

O conversor de frequência contém duas saídas de estado sólido que podem fornecer um sinal de 24 V CC (máx. 40 mA).

DSP

Processador de sinal digital.

ETR

O relé térmico eletrônico é um cálculo de carga térmica baseado na carga atual e no tempo. Sua €nalidade é fazer uma estimativa da temperatura do motor.

Bus padrão do CF

Inclui o barramento RS485 com o protocolo FC ou protocolo MC. Consulte parâmetro 8-30 Protocolo.

Inicialização

Se a inicialização for executada (parâmetro 14-22 Modo Operação), o conversor de frequência retorna à con€guração padrão.

Ciclo de funcionamento intermitente

Uma classi€cação de funcionamento intermitente refere-se a uma sequência de ciclos de funcionamento. Cada ciclo consiste em um período com carga e outro sem carga. A operação pode ser de ciclo periódico ou de ciclo não periódico.

LCP

O painel de controle local constitui uma interface completa de controle e programação do conversor de frequência. O LCP é destacável. Com o kit de instalação opcional, o LCP pode ser instalado a até 3 m (9,8 pés) do conversor de frequência em um painel frontal.

NLCP

O painel de controle local numérico faz interface de controle e programação do conversor de frequência. O display é numérico e o painel é utilizado para mostrar valores de processo. O NLCP não tem funções de armazenamento e cópia.

GLCP

A interface grá€ca do painel de controle local para controle e programação do conversor de frequência. O display é grá€co e o painel é usado para mostrar valores de processo. O GLCP tem funções de armazenamento e cópia.

lsb

Bit menos signi€cativo.

msb

Bit mais signi€cativo.

MCM

Sigla para mille circular mil, uma unidade de medida norte- -americana para medição de seção transversal do cabo. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.

Parâmetros on-line/o„-line

1 1

As alterações nos parâmetros on-line são ativadas imediatamente após a mudança no valor dos dados. Para ativar alterações em parâmetros off-line, pressione OK].

PID de processo

O controle do PID mantém a velocidade, pressão e temperatura ao ajustar a frequência de saída para corresponder à variação da carga.

PCD

Dados de controle de processo.

PFC

Correção do fator de potência.

Ciclo de energização

Desligue a rede elétrica até o display (LCP) €car escuro e, em seguida, ligue a energia novamente.

Fator de potência

O fator de potência é a relação entre I1 entre IRMS.

	= 3		x U x I		1	cos	ϕ1
Potência fator			3
				x U x IRMS

Para conversores de frequência FC 280, cosϕ1 = 1, portanto:

Potência fator	=	I	1	x cos	ϕ1	=	I	1
				IRMS			IRMS

O fator de potência indica em que intensidade o conversor de frequência oferece uma carga na alimentação de rede elétrica.

Quanto menor o fator de potência, maior será a IRMS para o mesmo desempenho em kW.

IRMS = I21 + I25 + I27 + .. + I2n

Além disso, um fator de potência alto indica que as diferentes correntes harmônicas são baixas.

As bobinas DC integradas (T2/T4) e PFC (S2) produzem um fator de potência alto, minimizando a carga imposta na alimentação de rede elétrica.

Entrada de pulso/Encoder incremental

É um transmissor digital de pulso, externo, utilizado para retornar informações sobre a velocidade do motor. O encoder é utilizado em aplicações em que há necessidade de extrema precisão no controle da velocidade.

RCD

Dispositivo de corrente residual.

Setup

Salve as con€gurações do parâmetro em 4 setups. Alterne entre os quatro setups de parâmetro e edite um setup enquanto esse setup estiver inativo.

SFAVM

Acrônimo que descreve o padrão de chaveamento modulação vetorial assíncrona orientada a fluxo do estator.

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Introdução

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 Compensação de escorregamento

O conversor de frequência compensa o deslizamento que ocorre no motor, acrescentando um suplemento à frequência que acompanha a carga do motor medida, mantendo a velocidade do motor praticamente constante.

Smart logic control (SLC)

O SLC é uma sequência de ações de€nidas pelo usuário executadas quando o Smart Logic Controller avalia os eventos associados de€nidos pelo usuário como verdadeiros (Grupo do parâmetro 13-** Smart Logic Control).

STW

Status word.

THD

A distorção harmônica total determina a contribuição total da distorção de harmônica.

Termistor

Um resistor que varia com a temperatura, instalado onde a temperatura será monitorada (conversor de frequência ou motor).

Desarme

Desarme é um estado em que entra em situações de falha. Exemplos de situações de falha:

•O conversor de frequência está sujeito a uma sobretensão.

•O conversor de frequência protege o motor, processo ou mecanismo.

Uma nova partida é impedida até a causa da falha ser eliminada e o estado de desarme é cancelado pelo acionamento do reset ou, em alguns casos, por ser programado para reset automaticamente. Não use o desarme para segurança pessoal.

Bloqueio por desarme

Bloqueio por desarme é um estado que ocorre em situações de falha em que o conversor de frequência está protegendo-se e requer intervenção física. Por exemplo, um curto circuito na saída aciona um bloqueio por desarme. Um bloqueio por desarme somente pode ser cancelado desligando-se a rede elétrica, eliminando-se a causa da falha e energizando o conversor de frequência novamente. Uma nova partida é impedida até o desarme ser cancelado pelo acionamento do reset ou, em alguns casos, ser programado para reset automaticamente. Não use bloqueio por desarme para a segurança pessoal.

Características do TV

Características de torque variável usadas em bombas e ventiladores.

VVC+

Se comparado com o controle da relação tensão/ frequência padrão, o Controle Vetorial de Tensão (VVC+) melhora a dinâmica e a estabilidade, tanto quando a referência de velocidade é alterada quanto em relação ao torque de carga.

AVM de 60°

Consulte o padrão de chaveamento Modulação Vetorial Assíncrona de 60°.

1.4 Documento e versão de software

Este manual é revisado e atualizado regularmente. Todas as sugestões para melhorias são bem-vindas. Tabela 1.2 mostra a versão do documento com a respectiva versão de software.

	Edição	Observações	Versão do
			software
	MG07B3	Mais informações sobre POWERLINK	1,3
		e atualização de software.

Tabela 1.2 Documento e versão de software

1.5 Aprovações e certi€cações

Os conversores de frequência são projetados em conformidade com as diretivas descritas nesta seção.

1.5.1 Marcação CE

A Marcação CE (Communauté européenne) indica que fabricante do produto atende todas as diretivas da UE aplicáveis.

As diretivas da UE aplicáveis ao projeto e à fabricação de conversores de frequência são:

•A Diretiva de Baixa Tensão.

•A Diretiva EMC

•A Diretiva de Maquinaria (para unidades com uma função de segurança integrada).

A marcação CE é destinada a eliminar barreiras técnica para liberar o comércio entre a CE e os estados da EFTA dentro da UCE. A marcação CE não regula a qualidade do produto. Especi€cações técnicas não pode ser deduzidas da marcação CE.

1.5.2 Diretiva de Baixa Tensão

Os conversores de frequência são classi€cados como componentes eletrônicos e devem ter certi€cação CE de acordo com a Diretiva de Baixa Tensão. A diretiva é aplicável a todos os equipamentos elétricos nas faixas de tensão de 50-1000 V CA e 75-1500 V CC.

A diretiva determina que o projeto do equipamento deve garantir a segurança e a saúde das pessoas e dos animais e a preservação do material assegurando que o equipamento seja devidamente instalado, mantido e usado como previsto. Danfoss As certi€cações CE estão em conformidade com a Diretiva de Baixa Tensão e Danfoss

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Introdução	Guia de Design

fornece uma declaração de conformidade mediante solicitação.

No caso de reexportação, é responsabilidade do

1 1

exportador garantir que está em conformidade com as regulamentações de controle de exportação relevantes.

1.5.3 Diretiva EMC

Compatibilidade eletromagnética (EMC) signi€ca que a interferência eletromagnética entre equipamentos não prejudica seu desempenho. O requisito de proteção básico da Diretiva EMC 2014/30/EU determina que dispositivos que geram interferência eletromagnética (EMI) ou cuja operação poderia ser afetada pela EMI devem ser projetados para limitar a geração de interferência eletromagnética e deverão ter grau de imunidade a EMI adequado quando instalados e mantidos corretamente e usados como previsto.

Um conversor de frequência pode ser usado como dispositivo independente ou como parte de uma instalação mais complexa. Dispositivos em qualquer desses casos deve conter a marcação CE. Os sistemas não precisam ter marcação CE, mas devem atender os requisitos básicos de proteção da diretiva EMC.

1.6 Segurança

Os conversores de frequência contêm componentes de alta tensão e têm o potencial de lesão fatal se manipulados incorretamente. Somente pessoal quali€cado tem permissão de instalar e operar o equipamento. Não tente realizar serviço de manutenção sem antes remover a energia do conversor de frequência e aguardar o intervalo de tempo designado para a energia elétrica armazenada dissipar.

Consulte instruções de utilização enviadas com a unidade e disponível online para:

•Tempo de descarga.

•Instruções de segurança detalhadas e advertências.

Seguir estritamente os avisos e as precauções de segurança é obrigatório para a operação segura do conversor de frequência.

1.5.4 Em conformidade com o UL

Certi†cado pelo UL

Ilustração 1.2 UL

Normas e conformidades aplicadas para STO

O uso do STO nos terminais 37 e 38 exige o atendimento de todas as determinações de segurança, incluindo as leis, regulamentações e diretrizes relevantes. A função STO integrada atende às normas a seguir:

•IEC/EN 61508:2010, SIL2

•IEC/EN 61800-5-2:2007, SIL2

•IEC/EN 62061:2015, SILCL de SIL2

•EN ISO 13849-1:2015, Categoria 3 PL d

Os conversores de frequência podem estar sujeitos a regulamentações de controle de exportação regionais e/ou nacionais.

Um número ECCN é usado para classi€car todos os conversores de frequência que são sujeitos a normas de controle de exportação.

O número ECCN é fornecido nos documentos que acompanham o conversor de frequência.

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Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

2 Visão Geral do Produto

2 2

2.1 Visão Geral do Tamanho do Gabinete Metálico

O tamanho do gabinete metálico depende da faixa de potência. Para obter detalhes sobre dimensões, consulte capétulo 7.13 Tamanhos do gabinete metálico, valor nominal da potência e dimensões.

Tamanho	K1	K2	K3	K4	K5
do
gabinete
metálico
	<![if ! IE]> <![endif]>130BA870.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA809.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10
Proteção do
gabinete	IP20	IP20	IP20	IP20	IP20
metálico1)
Faixa de
potência
[kW (hp)]	0,37–2,2 (0,5–3,0)	3,0–5,5 (5,0–7,5)	7,5 (10)	11–15 (15–20)	18,5–22 (25–30)
Trifásico
380–480 V
Faixa de
potência
[kW (hp)]	0,37–1,5 (0,5–2,0)	2,2 (3,0)	3,7 (5,0)	–	–
Trifásico
200–240 V
Faixa de
potência
[kW (hp)]	0,37–1,5 (0,5–2,0)	2,2 (3,0)	–	–	–
monofásica
200–240 V

Tabela 2.1 Tamanhos de gabinete metálico

1) IP21 está disponível para alguns.variantes de VLT® Midi Drive FC 280. Com opcionais do kit IP21 montados, todas as potências pode ser IP21.

O tamanho do gabinete é usado ao longo deste guia sempre que os procedimentos ou componentes diferem entre os conversores de frequência baseados no tamanho físico.

Encontre o tamanho do gabinete usando as seguintes etapas:

1.Obtenha as seguintes informações do código de tipo na plaqueta de identi€cação. Consulte Ilustração 2.1. 1a Grupo de produtos e séries do conversor de frequência (caracteres 1-6), por exemplo FC 280. 1b Potência nominal (caracteres 7-10), por exemplo PK37.

1c Tensão nominal (fases e rede elétrica) (caracteres 11-12), por exemplo, T4.

2.Dentro de Tabela 2.2, encontre a potência nominal e a tensão nominal, e procure o tamanho do gabinete de FC 280.

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Visão Geral do Produto

Guia de Design

VLT

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www.danfoss.com

<![if ! IE]> <![endif]>130BF709.10

1

3

Midi Drive

T/C:

FC-

280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

P/N: 134U2184

S/N: 000000G000

0.37kW 0.5HP

IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A

OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A

www.tuv.com

IP20

ID 0600000000

MADE IN

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

DENMARK

Enclosure: See manual

US LISTED 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

CAUTION / ATTENTION:

See manual for special condition/mains fuse

Voir manual de conditions speciales/fusibles

WARNING / AVERTISSEMENT:

Stored charge, wait 4 min.

Charge résiduelle, attendez 4 min.

1 Grupo de produtos e séries de conversores de frequência

2 Potência nominal

3 Tensão nominal (fases e rede elétrica)

Ilustração 2.1 Usando a plaqueta de identi†cação para localizar o tamanho do gabinete

2 2

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				Visão Geral do Produto			VLT® Midi Drive FC 280
				Potência nominal	Potência		Potência nominal		Tamanho do	Conversor de
				na plaqueta de			na plaqueta de	Fases e tensão da rede elétrica	gabinete
					[kW (hp)]					frequência
2		2		identi†cação			identi†cação		metálico
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T4
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)
				P3K0	3 (4,0)		T4	Trifásico 380-480 V
				P4K0	4 (5,0)				K2	K2T4
				P5K5	5,5	(7,5)
				P7K5	7,5 (10)				K3	K3T4
				P11K	11	(15)			K4	K4T4
				P15K	15	(20)
				P18K	18,5 (25)				K5	K5T4
				P22K	22	(30)
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T2
							T2	Trifásico 200-240 V
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2T2
				P3K7	3,7	(5,0)			K3	K3T2
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)		S2	Monofásico 200-240 V	K1	K1S2
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2S2

Tabela 2.2 Tamanho do gabinete de FC 280

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2.2 Instalação Elétrica

Esta seção descreve como instalar a €ação do conversor de frequência.

	RFI
Power	91	(L1/N)
	92 (L2/L)
input	93 (L3)
	95	PE
			Switch mode
			power supply
			10 V DC		24 V DC
			15 mA		100 mA
+10 V DC	50	(+10 V OUT)	+ -	+	-

0−10 V DC	53	(A IN) 2)
0−10 V DC	54	(A IN)
0/4−20 mA

55 (COM digital/analog I/O)

12	(+24 V OUT)
13	(+24 V OUT)						P 5-00
									24 V (NPN)
18	(D IN)								0 V (PNP)
									24 V (NPN)
19	(D IN)								0 V (PNP)

27	(D IN/OUT)		24 V (NPN)
		24 V	0 V (PNP)
		0 V
29	(D IN)		24 V (NPN)
			0 V (PNP)
32	(D IN)		24 V (NPN)
			0 V (PNP)

							24 V (NPN)
33 (D IN)							0 V (PNP)

37(STO1)4)

38(STO2)4)

				(U) 96
				(V) 97
				(W) 98
				(PE) 99
1)			(-DC) 88 5)

(+DC/R+) 89 5)

(R-) 81

Relay 1

03 02

01

			(A OUT) 42
	3)
	<![if ! IE]> <![endif]>2 1	<![if ! IE]> <![endif]>ON	ON = Terminated
			OFF = Open
		5 V
			S801	0 V
	RS485		(N RS485)	69
	interface
			(P RS485)	68
	0 V		(COM RS485) 61

Motor

Brake resistor

250 V AC, 3 A

Analog output 0/4−20 mA

RS485

(PNP) = Source

(NPN) = Sink

Ilustração 2.2 Desenho Esquemático de Fiação Básica

2 2

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE202.18

A = analógica, D = digital

1)O circuito de frenagem está disponível apenas em unidades trifásicas.

2)O Terminal 53 também pode ser usado como entrada digital.

3)O interruptor S801 (terminais de comunicação serial) pode ser usado para ativar a terminação na porta RS485 (terminais 68 e

4)Consulte capétulo 4 Safe Torque Off (STO) para obter a fiação correta de STO.

5)O conversor de frequência S2 (monofásico 200-240 V) não suporta aplicação de divisão da carga.

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2 2

1
2
3
4
L1
L2
L3
PE
5

			6	<![if ! IE]> <![endif]>130BF228.10
			7
			8
			9
			10
			11
			12
		90
			13
			14
			15
4		u
			16
		v
	4	w
		PE
			17
			18

1	PLC	10	Cabo de rede elétrica (não blindado)
2	Cabo de equalização mínimo de 16 mm2 (6 AWG)	11	Contator de saída etc.
3	Os cabos de controle	12	Isolamento do cabo descascado
4	Mínimo de 200 mm (656 pés) entre cabos de controle, cabos	13	Barramento de aterramento comum. Siga os requisitos locais
	de motor e cabos de rede elétrica.		e nacionais de aterramento de gabinete.
5	Alimentação de rede elétrica	14	Resistor do freio
6	Superfície descoberta (não pintada)	15	Caixa metálica
7	Arruelas estrela	16	Conexão com o motor
8	Cabo do freio (blindado)	17	Motor
9	Cabo de motor (blindado)	18	Bucha de cabo de EMC

Ilustração 2.3 Conexão Elétrica Típica

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2.2.1 Conexão do Motor

ADVERTÊNCIA

TENSÃO INDUZIDA

A tensão induzida dos cabos de motor de saída estendidos juntos pode carregar capacitores do equipamento, mesmo com o equipamento desligado e travado. Se os cabos de motor de saída não forem estendidos separadamente ou não forem utilizados cabos blindados, o resultado poderá ser morte ou lesões graves.

•Estenda os cabos de motor de saída separadamente.

•Use cabos blindados.

•Atenda os códigos elétricos locais e nacionais para tamanhos do cabo. Para saber os tamanhos de cabo máximos, ver capétulo 7.1 Dados Elétricos.

•Atenda os requisitos de €ação do fabricante do motor.

•Extratores da €ação do motor ou painéis de acesso são fornecidos na base das unidades IP21 (NEMA tipo 1).

•Não conecte um dispositivo de partida ou de troca de polo (por exemplo, motor Dahlander ou motor de indução de anel de deslizamento) entre o conversor de frequência e o motor.

Procedimento

1.Descasque um pedaço do isolamento do cabo externo. O comprimento recomendado é de 10– 15 mm (0,4–0,6 pol).

2.Posicione o cabo descascado sob a braçadeira de cabo para estabelecer €xação mecânica e contato elétrico entre a blindagem do cabo e o terra.

3.Conecte o cabo do ponto de aterramento no terminal de aterramento mais próximo de acordo com as instruções de aterramento fornecidas no capítulo Aterramento e no Guia de Operação do

VLT® Midi Drive FC 280. Consulte Ilustração 2.4.

4.Conecte a €ação do motor trifásico nos terminais 96 (U), 97 (V) e 98 (W), conforme mostrado em

Ilustração 2.4.

5.Aperte os terminais de acordo com as informações fornecidas em capétulo 7.7 Torques de Aperto de Conexão.

		W	<![if ! IE]> <![endif]>130BD531.10
	V	98
U
	97
96

Ilustração 2.4 Conexão do Motor

As conexões de aterramento, da rede elétrica e do motor para conversores de frequência monofásicos e trifásicos são mostradas em Ilustração 2.5, Ilustração 2.6 e Ilustração 2.7, respectivamente. As con€gurações reais variam com os tipos de unidade e equipamentos opcionais.

AVISO!

Em motores sem isolamento de fases, papel ou outro reforço de isolamento adequado para operação com fonte de tensão, utilize um †ltro de onda senoidal na saída do conversor de frequência.

2 2

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<![if ! IE]> <![endif]>130BE232.11

<![if ! IE]> <![endif]>130BE804.10

Ilustração 2.5 Conexões de rede elétrica, do motor e de aterramento para unidades monofásicas (K1, K2)

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE231.11

Ilustração 2.6 Conexões de rede elétrica, motor e aterramento para unidades trifásicas (K1, K2, K3)

Ilustração 2.7 Conexão de rede elétrica, do motor e de aterramento para unidades trifásicas (K4, K5)

2.2.2 Ligação da Rede Elétrica CA

•Dimensione a €ação com base na corrente de entrada do conversor de frequência. Para obter os tamanhos máximos dos cabos, consulte

capétulo 7.1 Dados Elétricos.

•Atenda os códigos elétricos locais e nacionais para tamanhos do cabo.

Procedimento

1.Conecte os cabos de energia de entrada CA nos terminais N e L de unidades monofásicas (consulte Ilustração 2.5) ou nos terminais L1, L2 e L3 para unidades trifásicas (consulte Ilustração 2.6 e Ilustração 2.7).

2.Dependendo da con€guração do equipamento, conecte a potência de entrada nos terminais de entrada da rede elétrica ou na desconexão de entrada.

3.Aterre o cabo de acordo com as instruções de aterramento em capítulo Aterramento no VLT® Midi Drive FC 280 Guia Operacional.

4.Quando alimentado a partir de uma fonte de rede elétrica isolada (rede elétrica IT ou delta flutuante) ou rede elétrica TT/TN-S com uma perna aterrada (delta aterrado), certi€que-se de que o parafuso do €ltro de RFI foi removido. Remover o parafuso RFI evita danos ao

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barramento CC e reduz as correntes de capacidade do terra de acordo com a norma IEC 61800-3 (consulte Ilustração 7.13, o parafuso localiza-se no lado do conversor de frequência).

2.2.3 Tipos de Terminal de Controle

Ilustração 2.8 mostra os conectores do conversor de frequência removíveis. As funções de terminal e a con€guração padrão estão resumidas em Tabela 2.3 e

Tabela 2.4.

														<![if ! IE]> <![endif]>130BE212.10
	1					2
				3
	Ilustração 2.8 Locais do Terminal de Controle
	1										2			<![if ! IE]> <![endif]>130BE214.10
	37	38	12	13	18	19	27	29	32	33	61	68	69
								3
								42	53	54	50	55

Ilustração 2.9 Números dos Terminais

Consulte capétulo 7.6 Entrada/Saída de controle e dados de controle para saber detalhes das características nominais dos terminais.

	Terminal	Parâmetro	Con†guraçã	Descrição
	número		o padrão
		E/S digital, E/S pulso, encoder
				Tensão de
				alimentação de 24
				V CC. A corrente
	12, 13	–	+24 V CC	de saída máxima é
				de 100 mA para
				todas as cargas de
				24 V.

Terminal	Parâmetro	Con†guraçã		Descrição
número		o padrão
	Parâmetro 5-10					2		2
18	Terminal 18	[8] Partida
	Entrada Digital			Entradas digitais.
	Parâmetro 5-11
19	Terminal 19,	[10] Reversão
	Entrada Digital
	Parâmetro 5-01
	Modo do			Selecionável para
	Terminal 27			entrada digital,
	Parâmetro 5-12			saída digital ou
27	Terminal 27,	DI [2] Parada		saída de pulso. A
	Entrada Digital	por inércia		con€guração
	Parâmetro 5-30	inversa		padrão é entrada
	Terminal 27	DO [0] Sem		digital.
	Saída Digital	operação
	Parâmetro 5-13	[14] Jog		Entrada digital.
29	Terminal 29,
	Entrada Digital
	Parâmetro 5-14	[0] Sem		Entrada digital,
32	Terminal 32,	operação		encoder de 24 V.
	Entrada Digital			O terminal 33
				pode ser usado
	Parâmetro 5-15	[0] Sem
				para entrada de
33	Terminal 33	operação
				pulso.
	Entrada Digital
				Entradas de
37, 38	–	STO		segurança
				funcional
	Entradas/saídas analógicas
				Saída analógica
				programável. O
				sinal analógico é
42	Parâmetro 6-91	[0] Sem		de 0-20 mA ou
	Terminal 42	operação		4-20 mA a um
	Saída Analógica			máximo de 500 Ω.
				Também pode ser
				con€gurado como
				saídas digitais.
				Tensão de
				alimentação
				analógica de 10 V
50	–	+10 V CC		CC. Máximo de 15
				mA comumente
				usado para
				potenciômetro ou
				termistor.
				Entrada analógica.
	Grupo do			Somente modo de
				tensão é
	parâmetro 6-1*
53		–		suportado.
	Entrada
				Também pode ser
	analógica 53
				usado como
				entrada digital.

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				Terminal	Parâmetro		Con†guraçã	Descrição
				número			o padrão
2		2			Grupo do			Entrada analógica.
				54	parâmetro 6-2*		–	Selecionável entre
					Entrada			modo de tensão
					analógica 54			ou de corrente.
								Comum para
				55	–		–	entradas digital e
								analógica.
				Tabela 2.3 Descrições do terminal - Entradas/saídas digitais,
				Entradas/Saídas Analógicas
				Terminal	Parâmetro		Con†guraçã	Descrição
				número			o padrão
					Comunicação serial
								Filtro de RC
								integrado para
								blindagem do
				61	–		–	cabo. SOMENTE
								para conectar a
								blindagem quando
								houver problemas
								de EMC.
					Grupo do
				68 (+)	parâmetro 8-3*		–	Interface RS485.
					configurações			Um interruptor do
					da porta do FC			cartão de controle
								é fornecido para
					Grupo do
				69 (-)	parâmetro 8-3*		–	resistência de
					configurações			terminação.
					da porta do FC
						Relés
								Saída do relé de
								forma C. Esses
								relés estão em
								diferentes locais,
								dependendo do
					Parâmetro 5-40		[1] Controle	tamanho e da
				01, 02, 03				con€guração do
					Função do Relé		Pronto
								conversor de
								frequência.
								Utilizável para
								tensão CC ou CA e
								carga indutiva ou
								resistiva.
				Tabela 2.4 Descrições dos terminais - Comunicação Serial

2.2.4 Fiação para os Terminais de Controle

Os conectores do terminal de controle podem ser desconectados do conversor de frequência para facilitar a instalação, como mostrado em Ilustração 2.8.

Para obter detalhes sobre €ação de STO, consulte capétulo 4 Safe Torque Off (STO).

AVISO!

Mantenha os cabos de controle o mais curto possível e separe-os dos cabos de alta energia para minimizar a interferência.

1.Solte os parafusos dos terminais.

2.Insira cabos de controle com luva nos slots.

3.Aperte os parafusos dos terminais.

4.Certi€que-se de que o contato está estabelecido bem €rme e não está frouxo. Fiação de controle frouxa pode ser a fonte de falhas do equipamento ou de operação não ideal.

Consulte capétulo 7.5 Especificações de Cabo para obter tamanhos do cabo do terminal de controle e

capétulo 3 Exemplos de Aplicações para obter conexões de cabos de controle típicas.

2.3 Estruturas de Controle

Um conversor de frequência reti€ca a tensão CA da rede elétrica em tensão CC. Em seguida, a tensão CC é convertida em corrente CA com amplitude e frequência variáveis.

O motor é fornecido com tensão/corrente e frequência variáveis, o que permite controle de velocidade in€nitamente variável de motores CA trifásicos padrão e de motores síncronos de ímã permanente.

2.3.1 Modos de Controle

O conversor de frequência controla a velocidade ou o torque no eixo do motor. O conversor de frequência também controla o processo de algumas aplicações que utilizam dados de processo como referência ou feedback, por exemplo, temperatura e pressão. A con€guração do par. parâmetro 1-00 Modo Configuração determina o tipo de controle.

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Controle da velocidade

Há dois tipos de controle da velocidade:

•Controle de malha aberta de velocidade que não requer feedback do motor (sem sensor).

•O controle do PID de malha fechada de velocidade requer feedback de velocidade em uma entrada. Um controle da velocidade de malha fechada adequadamente otimizado tem maior precisão que um controle da velocidade de malha aberta.

Selecione qual entrada usar como feedback do PID de velocidade em parâmetro 7-00 Speed PID Feedback Source.

Controle de torque

A função de controle de torque é utilizada em aplicações em que o torque no eixo de saída do motor controla a aplicação como controle de tensão. Selecione [2] Malha fechada de torque ou [4] Malha aberta de torque em parâmetro 1-00 Modo Configuração. A con€guração do torque é feita con€gurando uma referência analógica, digital ou por controle do bus. Ao executar controle de torque, é recomendável executar um procedimento de AMA completas, uma vez que dados corretos do motor são importantes para o desempenho ideal.

Controle de processo

Existem dois tipos de controle de processo:

• O controle de malha fechada de processo, que 2 2 executa malha aberta de velocidade para

controlar o motor internamente, é um Controlador de Processo do PID básico.

•O controle do PID estendido de malha aberta de velocidade, que também executa malha aberta para controlar o motor internamente, estende a função do Controlador de Processo do PID básico adicionando mais funções. Por exemplo, controle de avanço de alimentação, grampeamento, €ltro de referência/feedback e escalonamento de ganho.

•Malha fechada no modo VVC+. Essa função é usada em aplicações com baixa a média variação de eixo e oferece desempenho excelente em todos os quatro quadrantes e todas as velocidades do motor. O sinal de feedback de velocidade é obrigatório. Certi€que-se de que a resolução do encoder é de no mínimo 1024 PPR, e que o cabo blindado do encoder está aterrado corretamente, uma vez que a precisão do sinal de feedback de velocidade é importante. Ajuste parâmetro 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time para obter o melhor sinal de feedback de velocidade.

•Malha aberta no modo VVC+. A função é usada em aplicações mecanicamente robustas, mas a precisão é limitada. A função de torque em malha aberta funciona em duas direções. O torque é calculado com base na medição de corrente interna do conversor de frequência.

Referência de velocidade/torque

A referência desses controles pode ser uma referência única ou a soma de diversas referências, inclusive referências escalonadas relativamente. O tratamento das referências está explicado em detalhes em

capétulo 2.4 Tratamento da Referência.

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2.3.2 Princípio de controle

2 2 VLT® Midi Drive FC 280 é um conversor de frequência de uso geral para aplicações de velocidade variável. O princípio de controle é baseado no VVC+.

Conversores de frequência FC 280 podem controlar motores assíncronos e motores síncronos de imã permanente de até 22 kW (30 hp).

O princípio de detecção de corrente em conversores de frequência FC 280 é baseado na medição de corrente por um resistor no barramento CC. A proteção contra falha de aterramento e o comportamento de curto circuito são controlados pelo mesmo resistor.

Brake resistor

R+	R-
Load sharing + 82	81
89(+)
L1 91
L2 92
Inrush
L3 93

RFI switch

Load sharing - 88(-)

Ilustração 2.10 Diagrama de Controle

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD974.10

	U 96
	V 97	M
	W 98

2.3.3 Estrutura de Controle em VVC+

P 1-00

P 4-14 Con g. mode Motor speed

high limit (Hz) High

Ref.

+								Low
						P 4-12
S			Process			Motor speed
_						low limit (Hz)

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

		P 4-19		<![if ! IE]> <![endif]>130BD371.10
P 1-00		Max. output freq.
Con g. mode		+f max.
P 3-**		Motor
		controller
Ramp		-f max.
				P 4-19
				Max. output freq.
		P 7-0*		+f max.
+	S	Speed	Motor
_		PID	controller
				-f max.
		P 7-00 Speed PID

feedback source

Ilustração 2.11 Estrutura de controle em Con†gurações de Malha Fechada e Con†gurações de Malha Aberta VVC+

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Na con€guração mostrada em Ilustração 2.11, parâmetro 1-01 Principio de Controle do Motor está programado para [1] VVC+ e parâmetro 1-00 Modo Configuração está programado para [0] Malha aberta de velocidade. A referência resultante do sistema

de tratamento da referência é recebida e alimentada por meio da limitação de rampa e da limitação de velocidade, antes de 2 2 ser enviada para o controle do motor. A saída do controle do motor €ca então restrita pelo limite de frequência máxima.

Se parâmetro 1-00 Modo Configuração estiver programado para [1] Malha fechada de velocidade, a referência resultante é passada de limitação de rampa e limitação de velocidade para controle do PID de Velocidade. Os parâmetros de controle do PID de velocidade estão no grupo do parâmetro 7-0* Cotrl. do PID de Veloc. A referência resultante do controle do PID de velocidade é enviada ao controle do motor, limitada pelo limite de frequência.

Selecione [3] Processo em parâmetro 1-00 Modo Configuração para usar o controle do PID de processo para controle de malha fechada de velocidade ou pressão na aplicação controlada. Os parâmetros do PID de processo são no grupo do parâmetro 7-2* Controle de Processo. Feedback e 7-3* Controle do PID de Processo.

2.3.4 Controle de Corrente Interno no Modo VVC+

O conversor de frequência apresenta um controle de limite de corrente. Esse recurso é ativado quando a corrente do motor e, portanto o torque, é mais alta que os limites de torque de€nidos em parâmetro 4-16 Limite de Torque do Modo Motor, parâmetro 4-17 Limite de Torque do Modo Gerador e parâmetro 4-18 Limite de Corrente.

Quando o conversor de frequência estiver no limite de corrente durante a operação do motor ou operação regenerativa, o conversor de frequência tenta chegar abaixo dos limites de torque prede€nidos tão rápido quanto possível sem perder controle do motor.

2.3.5 Controles Local (Hand On - Manual Ligado) e Remoto (Auto On - Automático Ligado)

Opere o conversor de frequência manualmente por meio do painel de controle local (LCP grá€co ou LCP numérico) ou remotamente por meio de entradas digitais/analógicas ou €eldbus.

Dê partida e pare o conversor de frequência pressionando as teclas [Hand on] e [Reset] no LCP. Setup é necessário por meio dos seguintes parâmetros:

•

•

•

Parâmetro 0-40 Tecla [Hand on] (Manual ligado) do LCP. Parâmetro 0-44 Tecla [Off/Reset] no LCP.

Parâmetro 0-42 Tecla [Auto on] (Automát. ligado) do LCP.

Reinicializar alarmes por meio da tecla [Reset] ou por meio de uma entrada digital, quando o terminal estiver programado para Reset.

	Hand	O	Auto	Reset
	on		on

Ilustração 2.12 Teclas de controle do GLCP

Hand	O	Auto
On	Reset	On

<![if ! IE]>

<![endif]>130BP046.10

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB893.10

Ilustração 2.13 Teclas de controle do NLCP

A referência local força o modo con€guração para malha aberta, independente da con€guração em parâmetro 1-00 Modo Configuração. A referência local é restaurada ao desligar o conversor de frequência.

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2.4 Tratamento da Referência

2 2 Referência local

A referência local está ativa quando o conversor de frequência é operado com a tecla [Hand On] ativa. Ajuste a referência usando [▲]/[▼] e [◄/[►].

Referência Remota

O sistema de tratamento da referência para calcular a referência remota é mostrado em Ilustração 2.14.

<![if ! IE]> <![endif]>3-18	<![if ! IE]> <![endif]>scaling ref.
<![if ! IE]> <![endif]>P	<![if ! IE]> <![endif]>Relative

<![if ! IE]>

<![endif]>Preset ref.

<![if ! IE]>

<![endif]>P 3-10

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-15

<![if ! IE]> <![endif]>Ref.resource 1

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-16	<![if ! IE]> <![endif]>resource 2
	<![if ! IE]> <![endif]>Ref.

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-17	<![if ! IE]> <![endif]>resource 3
	<![if ! IE]> <![endif]>Ref.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

P 3-14

Preset relative ref.

(0)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD374.10

P 3-04

(0)

(1)

D1

P 5-1x(15)

Preset '1'

External '0'

200%

-200%

P 3-00	P 1-00
Ref./feedback range	Con guration mode
P 5-1x(19)/P 5-1x(20)
	Speed
Freeze ref./Freeze output	open/closed loop

	P 5-1x(28)/P 5-1x(29)		-max ref./
			+max ref.
	Input command:		100%
	Catch up/ slow down
			-100%
Y	Relative	Catch up/
X	X+X*Y	slow
	/100	down
			max ref.
		P 3-12	%
	Catchup Slowdown
		value	%
			min ref.
		±100%
		Freeze ref.
		&
		increase/
		decrease
		ref.
		P 5-1x(21)/P 5-1x(22)
		Speed up/ speed down

P 16-02

Ref. in %

		Scale to
		Hz
		Torque		P 16-01
				Remote
		Scale to		ref.
		Nm
		Process
		Scale to
		process
		unit

Ilustração 2.14 Referência Remota

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A referência remota é calculada uma vez a cada intervalo de varredura e consiste inicialmente em 2 tipos de entradas de referência:

1.X (a referência externa): Uma soma (ver parâmetro 3-04 Função de Referência) de até quatro referências selecionadas externamente, compreendendo qualquer combinação (determinada pela programação de parâmetro 3-15 Fonte da Referência 1, parâmetro 3-16 Fonte da Referência 2 e parâmetro 3-17 Fonte da Referência 3) de uma referência prede€nida €xada

(parâmetro 3-10 Referência Predefinida), referências analógica variáveis, referências de pulsos digitais variáveis e várias referências de €eldbus em qualquer unidade que o conversor de frequência estiver monitorado ([Hz], [RPM], [Nm] etc.).

2.Y (a referência relativa): A soma de uma referência prede€nida €xa

(parâmetro 3-14 Referência Relativa Pré-definida) e uma referência analógica variável

(parâmetro 3-18 Fonte d Referência Relativa Escalonada), em [%].

Os dois tipos de entradas de referência são combinados na seguinte fórmula:

Referência remota=X+X*Y/100%.

Se a referência relativa não for utilizada, programe parâmetro 3-18 Fonte d Referência Relativa Escalonada para [0] Sem função e parâmetro 3-14 Referência Relativa Pré- -definida para 0%. As entradas digitais no conversor de frequência podem ativar a função de catch-up/redução de velocidade e a função de congelar referência. As funções e os parâmetros estão descritos no Guia de Programação do VLT® Midi Drive FC 280.

A escala de referências analógicas está descrita nos grupos do parâmetro 6-1* Entrada Analógica 53 e 6-2* Entrada Analógica 54 e a escala das referências de pulsos digitais está descrita no grupo do parâmetro 5-5* Entrada de Pulso. Os limites e as faixas de referência são programados no grupo do parâmetro 3-0* Limites de Referência.

2.4.1 Limites de Ref.

Parâmetro 3-00 Intervalo de Referência, parâmetro 3-02 Referência Mínima e

parâmetro 3-03 Referência Máxima de€nem a faixa permitida da soma de todas as referências. A soma de todas as referências é bloqueada quando necessário. A relação entre a referência resultante (após grampeamento) e a soma de todas as referências são mostradas em

Ilustração 2.15 e Ilustração 2.16.

	P 3-00 Faixa da Referência = [0] Min-Max				<![if ! IE]> <![endif]>130BA184.10
	Referência resultante
	P 3-03
				Direto
	P 3-02
					Soma de todas
	-P 3-02				referências
				Reverso
	-P 3-03

Ilustração 2.15 A soma de todas as referências quando a faixa de referência for de†nida como 0

P 3-00 Falxa da Referência =[1] -Max-Max

Referência resultante

<![if ! IE]>

<![endif]>130BA185.10

P 3-03

Soma de todas referências

-P 3-03

Ilustração 2.16 A soma de todas as referências quando a faixa de referência for de†nida como 1

O valor do parâmetro 3-02 Referência Mínima não pode ser programado para um valor menor que zero, a menos que o parâmetro 1-00 Modo Configuração esteja programado para [3] Processo. Nesse caso, as relações a seguir entre a referência resultante (após grampeamento) e a soma de todas as referências são como mostradas em

Ilustração 2.17.

2 2

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P 3-00 faixa da referência = [0] Min - Max	<![if ! IE]> <![endif]>130BA186.11

2	2	Referência resultante

	P 3-03
	P 3-02	Soma de todas
		referências

Ilustração 2.17 A soma de todas as referências quando a referência mínima for de†nida como um valor negativo

2.4.3Escala de Referências de Pulso e Analógicas e Feedback

As referências e o feedback são graduados a partir da entrada analógica e entrada de pulso da mesma maneira. A única diferença é que uma referência acima ou abaixo dos pontos terminais mínimo e máximo especi€cados (P1 e P2 em Ilustração 2.18) é bloqueada, enquanto que feedbacks acima ou abaixo não são.

Resource output					<![if ! IE]> <![endif]>130BD431.10
[Hz]
High reference/
feedback value 50			P2

2.4.2Escala das Referências Prede€nidas e das Referências de Bus

Low reference/	P1
feedback value		Resource input

As referências prede†nidas são graduadas de acordo com as regras seguintes:

•Quando parâmetro 3-00 Intervalo de Referência for de€nida como [0] Mín–Máx, 0% de referência equivale a 0 [unidade] onde unidade pode ser qualquer unidade, por exemplo, RPM, m/s e bar. 100% de referência equivale ao máximo (valor absoluto de parâmetro 3-03 Referência Máxima, valor absoluto de parâmetro 3-02 Referência Mínima).

•Quando parâmetro 3-00 Intervalo de Referência estiver de€nido como [1] -Máx–+Máx, 0% de referência equivale a 0 [unidade] e 100% de referência equivale à referência máxima.

As referências de Bus são graduadas de acordo com as regras seguintes:

•Quando parâmetro 3-00 Intervalo de Referência for de€nida como [0] Mín–Máx, 0% de referência equivale à referência mínima e 100% de referência equivale à referência máxima.

•Quando parâmetro 3-00 Intervalo de Referência for de€nida como [1] Máx–+Máx, -100% de referência equivale à referência máxima negativa e 100% de referência equivale à referência máxima.

							[V]
	0	1	8		10

Terminal X high

Ilustração 2.18 Pontos †nais mínimo e máximo

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Os pontos €nais P1 e P2 são de€nidos em Tabela 2.5 dependendo da escolha da entrada.

							2		2
Entrada	Modo de tensão	Modo de tensão	Modo de corrente	Entrada de Pulso	Entrada de Pulso 33
	analógica 53	analógica 54	analógica 54	29
P1=(Valor de entrada mínimo, valor mínimo de referência)
Valor mínimo de referência	Parâmetro 6-14 Te	Parâmetro 6-24 Te	Parâmetro 6-24 Ter	Parâmetro 5-52 Ter	Parâmetro 5-57 Term. 33
	rminal 53 Ref./	rminal 54 Ref./	minal 54 Ref./Feedb.	m. 29 Ref./feedb.	Ref./Feedb.Valor Baixo
	Feedb. Valor Baixo	Feedb. Valor Baixo	Valor Baixo	Valor Baixo
Valor mínimo de entrada	Parâmetro 6-10 Te	Parâmetro 6-20 Te	Parâmetro 6-22 Ter	Parâmetro 5-50 Ter	Parâmetro 5-55 Term. 33
	rminal 53 Tensão	rminal 54 Tensão	minal 54 Corrente	m. 29 Baixa	Baixa Freqüência [Hz]
	Baixa [V]	Baixa [V]	Baixa [mA]	Freqüência [Hz]
P2=(Valor máximo de entrada, valor de referência máxima)
Valor de referência máxima	Parâmetro 6-15 Te	Parâmetro 6-25 Te	Parâmetro 6-25 Ter	Parâmetro 5-53 Ter	Parâmetro 5-58 Term. 33
	rminal 53 Ref./	rminal 54 Ref./	minal 54 Ref./Feedb.	m. 29 Ref./Feedb.	Ref./Feedb. Valor Alto
	Feedb. Valor Alto	Feedb. Valor Alto	Valor Alto	Valor Alto
Valor de entrada máxima	Parâmetro 6-11 Te	Parâmetro 6-21 Te	Parâmetro 6-23 Ter	Parâmetro 5-51 Ter	Parâmetro 5-56 Term. 33
	rminal 53 Tensão	rminal 54 Tensão	minal 54 Corrente	m. 29 Alta	Alta Freqüência [Hz]
	Alta [V]	Alta [V]	Alta [mA]	Freqüência [Hz]

Tabela 2.5 Pontos †nais P1 e P2

2.4.4 Banda Morta em Torno de Zero

Em alguns casos, a referência (em raros casos também o feedback) deverá ter uma banda morta em torno de zero para assegurar que a máquina está parada quando a referência estiver perto do zero.

Para ativar a banda morta e programar a quantidade de banda morta, faça o seguinte:

•Programe o valor de referência mínima (ver Tabela 2.5 para saber o parâmetro relevante) ou o valor de referência máxima em zero. Em outras palavras, P1 ou P2 deve estar no eixo-X, em Ilustração 2.19.

•Garanta que ambos os pontos que de€nem o grá€co em escala estejam no mesmo quadrante.

P1 ou P2 de€ne o tamanho da banda morta conforme mostrado em Ilustração 2.19.

	Quadrant 2	Resource output	Quadrant 1
		[Hz] or “No unit”
	High reference/feedback 50		P2
	value		forward

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD446.10

	P1		Resource input
Low reference/feedback	0
			20 [mA]
value	1	16
	Terminal	Terminal X high
		low

	-50	reverse
Quadrant 3		Quadrant 4

Ilustração 2.19 Tamanho de banda morta

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VLT® Midi Drive FC 280

Caso 1: Referência positiva com banda morta, entrada digital para disparo reverso, parte I

Ilustração 2.20 mostra como entrada de referência com limites dentro de mínimo a máximo limita as braçadeiras.

2	2	General Reference		General Motor
		parameters:	Limited to: -200%- +200%	parameters:
		Reference Range: Min - Max		Motor speed direction:Both directions
			(-40 Hz- +40 Hz)
		Minimum Reference: 0 Hz (0,0%)		Motor speed Low limit: 0 Hz
		Maximum Reference: 20 Hz (100,0%)		Motor speed high limit: 8 Hz

	Analog input 53		Ext. reference	Reference
	Low reference 0 Hz	+			Limited to:
			Range:	algorithm
	High reference 20 Hz				0%- +100%
	Low voltage 1 V		0.0% (0 Hz)
Ext. Reference					(0 Hz- +20 Hz)
	High voltage 10 V		100.0% (20 Hz)
Absolute
0 Hz 1 V	Ext. source 1
20 Hz 10V				Reference
	Range:
				Range:
	0.0% (0 Hz)		Reference is scaled
				0.0% (0 Hz)
	100.0% (20 Hz)		according to min
				100.0% (20 Hz)
			max reference giving a
			speed.!!!		Dead band

Hz

20

Hz

Scale to

V

speed

20

1

10

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20

Digital input 19

-20 Hz

Digital input

Low No reversing

+20 Hz

High Reversing

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

	Motor PID
	Motor	Range:	Motor
		-8 Hz
	control
		+8 Hz

Ilustração 2.20 Grampeamento da entrada de referência com limites dentro de mínima a máxima

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD454.10

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Caso 2: Referência positiva com banda morta, entrada digital para acionamento reverso, parte II

Ilustração 2.21 mostra como a entrada de referência com limites fora dos limites -máx. a +máx. limita as braçadeiras aos

limites de entrada inferior e superior antes da adição à referência externa e como a referência externa está bloqueada a - 2 2 máx. a + máx. pelo algoritmo de referência.

Ext. Reference

Absolute

0 Hz 1 V

30 Hz 10 V

Digital input

	General Reference		General Motor
	parameters:	Limited to: -200%- +200%	parameters:
	Reference Range: -Max - Max		Motor speed direction: Both directions
		(-40 Hz- +40 Hz)
	Minimum Reference: Don't care		Motor speed Low limit: 0 Hz
	Maximum Reference: 20 Hz (100.0%)		Motor speed high limit: 10 Hz

Analog input 53

Low reference 0 Hz High reference 20 Hz Low voltage 1 V High voltage 10 V

Ext. source 1

Range:

0.0% (0 Hz)

150.0% (30 Hz)

30 Hz

V

1 10

Digital input 19

Low No reversing High Reversing

+

Ext. reference

Reference

Limited to:

Range:

algorithm

-100%- +100%

0.0% (0 Hz)

(-20 Hz- +20 Hz)

150.0% (30 Hz)

Reference

Reference is scaled

Range:

0.0% (0 Hz)

according to

max reference giving a

100.0% (20 Hz)

speed.!!!

Dead band

Scale to

20 Hz

speed

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20 Hz

-20 Hz

+20 Hz

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

	Motor PID
	Motor	Range:	Motor
		–10 Hz
	control
		+10 Hz

Ilustração 2.21 Grampeamento da entrada de referência com limites fora -Máximo a +Máximo

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD433.11

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				2.5 Controle do PID
				2.5.1 Controle do PID de Velocidade
2		2
				Parâmetro 1-00 Modo Con•guração	Parâmetro 1-01 Principio de Controle do Motor
					U/f	VVC+
				[1] Malha fechada de velocidade	Não disponível1)	Ativo

Tabela 2.6 Con†gurações de controle, Controle da velocidade ativo

1) Não disponível indica que o modo específico está totalmente indisponível.

Parâmetro	Descrição da função
Parâmetro 7-00 Fonte do Feedb. do PID de	Selecione de qual entrada o PID de velocidade obtém seu feedback.
Veloc.
Parâmetro 7-02 Ganho Proporcional do PID de	Quanto maior o valor, mais rápido o controle. Entretanto, um valor muito alto pode gerar
Velocidad	oscilações.
Parâmetro 7-03 Tempo de Integração do PID	Elimina erros de velocidade de estado estável. Valores menores indicam reação mais rápida.
de velocid.	No entanto, um valor muito baixo pode ocasionar oscilações.
Parâmetro 7-04 Tempo de Diferenciação do	Fornece um ganho proporcional à taxa de variação do feedback. Uma con€guração de 0
PID d veloc	desabilita o diferenciador.
Parâmetro 7-05 Lim do Ganho Diferencial do	Se houver variações rápidas de referência ou de feedback em uma aplicação determinada,
PID d Veloc	o que signi€ca que o erro muda rapidamente, o diferenciador logo pode se tornar
	predominante demais. Isto ocorre porque ele reage às variações no erro. Quanto mais
	rápida a variação do erro, maior será o ganho diferencial. O ganho diferencial pode,
	portanto, ser limitado, para permitir a programação de um tempo de diferenciação
	razoável, para variações lentas, e um ganho adequadamente rápido, para variações rápidas.
Parâmetro 7-06 Tempo d FiltrPassabaixa d PID	Um €ltro passa-baixa que amortiza oscilações no sinal de feedback e melhora o
d veloc	desempenho do estado estável. Entretanto, tempo do €ltro muito longo deteriora o
	desempenho dinâmico do controle do PID de velocidade.
	Con€gurações práticas do parâmetro 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time efetuadas a partir
	do número de pulsos por revolução do encoder (PPR):
	Encoder PPR	Parâmetro 7-06 Tempo d FiltrPassabaixa d
		PID d veloc
	512	10 ms
	1024	5 ms
	2048	2 ms
	4096	1 ms

Tabela 2.7 Parâmetros de Controle da Velocidade

Exemplo de programação do controle da velocidade

Nesse exemplo, o controle do PID de velocidade é usado para manter uma velocidade do motor constante, independentemente da carga em mudança no motor. A velocidade do motor requerida é programada por meio de um potenciômetro conectado no terminal 53. A faixa de velocidade é 0-1500 rpm, correspondendo a 0-10 V no potenciômetro. Um interruptor conectado ao terminal 18 controla a partida e a parada. O PID de velocidade monitora a rpm real do motor com um encoder incremental (HTL) de 24 V como feedback. O sensor de feedback é um encoder (1024 pulsos por revolução) conectado aos terminais 32 e 33. A faixa de frequência de pulso para os terminais 32 e 33 é de 4 Hz–32 kHz.

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