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

1.1 Objetivo do Guia de Design

1.2 Recursos adicionais

1.3 Denições

1.4 Documento e versão de software

1.5 Aprovações e certicações

1.6 Segurança

2 Visão Geral do Produto

2.1 Visão Geral do Tamanho do Gabinete Metálico

2.2 Instalação Elétrica

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

2.3.1 Modos de Controle 18

2.3.2 Princípio de controle 20

2.3.3 Estrutura de Controle em VVC

2.3.4 Controle de Corrente Interno no Modo VVC

2.3.5 Controles Local (Hand On - Manual Ligado) e Remoto (Auto On - Automático Ligado) 21

2.4 Tratamento da Referência

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

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

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

Índice

VLT® Midi Drive FC 280

2.8 Corrente de fuga para o terra

2.9 Funções de Frenagem

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

2.10.1 Filtros de onda senoidal 45

2.10.2 Filtros dU/dt 45

2.11 Smart Logic Controller

2.12 Condições de Funcionamento Extremas

2.12.1 Proteção Térmica do Motor 46

3 Exemplos de Aplicações

3.1 Introdução

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

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)

5 Instalação e Setup da RS485

5.1 Introdução

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

5.2.1 Visão geral 54

5.2.2 FC com Modbus RTU 55

5.3 Conguração de Rede

5.4 Estrutura do Enquadramento de Mensagem do Protocolo Danfoss FC

5.4.1 Conteúdo de um Caractere (byte) 55

5.4.2 Estrutura do Telegrama 55

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

5.5.1 Gravando um Valor de Parâmetro 58

5.5.2 Lendo um Valor de Parâmetro 59

5.6 Modbus RTU

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

5.8 Estrutura do Enquadramento de Mensagem do Modbus RTU

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

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

5.10.1 Ler Status da Bobina (01 hex) 65

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

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

6.1 Código do Tipo

6.2 Códigos de Compra: Opcionais, Acessórios e Peças de Reposição

6.3 Códigos de Compra: Resistores do Freio

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

6.5 Códigos de Compra: Filtros dU/dt

6.6 Códigos de Compra: Filtros de EMC externos

7 Especicações

7.1 Dados Elétricos

7.2 Alimentação de Rede Elétrica

7.3 Saída do Motor e dados do motor

7.4 Condições ambiente

7.5 Especicações de Cabo

7.6 Entrada/Saída de controle e dados de controle

7.7 Torques de Aperto de Conexão

7.8 Fusíveis e Disjuntores

7.9 Eciência

7.10 Ruído Acústico

7.11 Condições de dU/dt

7.12 Condições especiais

7.12.1 Derating Manual 91

7.12.2 Derating Automático 94

7.13 Tamanhos do gabinete metálico, valor nominal da potência e dimensões

Índice

Introdução Guia de Design

1 Introdução

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.

Denições

1.3

1.3.1 Conversor de Frequência

Parada por inércia

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

VLT,MAX

Corrente de saída. máxima

VLT,N

Corrente de saída nominal fornecida pelo conversor de frequência.

VLT,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 1

VLT® é marca registrada.

1.3.3 Motor

Recursos adicionais

1.2

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.

Motor em funcionamento

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

JOG

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

Frequência do motor.

MAX

Frequência do motor máxima.

MIN

Frequência do motor mínima.

M,N

Frequência nominal do motor (dados da plaqueta de

identicação).

Corrente do motor (real).

175ZA078.10

Arranque

RPM

Torque

Introdução

VLT® Midi Drive FC 280

M,N

1.3.4 Referências

Corrente nominal do motor (dados da plaqueta de identi-

cação).

M,N

Velocidade nominal do motor (dados da plaqueta de

identicação).

Velocidade do motor síncrono.

2 × Parâmetro 1−23 × 60s

ns=

slip

Parâmetro 1−39

Deslizamento do motor.

M,N

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

M,N

Torque nominal (motor).

Tensão do motor. instantânea

M,N

Tensão nominal do motor (dados da plaqueta de identi-

cação).

Torque de segurança

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).

Ref

MAX

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.

Ref

MIN

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.

Ilustração 1.1 Torque de segurança

VLT

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.

1.3.5 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.

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

As alterações nos parâmetros on-line são ativadas imediatamente após a mudança no valor dos dados. Para ativar alterações em parâmetros o-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 I

Potência fator = 

Para conversores de frequência FC 280,

3xUxI1cosϕ1

3xUxI

RMS

cosϕ

RMS

1 = 1,

portanto:

Potência fator = 

I1xcosϕ1

RMS

 = 

RMS



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 I

RMS

para o

mesmo desempenho em kW.

I

RMS

= 

 + I

 + I

 + .. + I

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 uxo do estator.

1 1

Introdução

VLT® Midi Drive FC 280

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

MG07B3

Tabela 1.2 Documento e versão de software

Mais informações sobre POWERLINK e atualização de software.

Versão do

software

1,3

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

Introdução Guia de Design

fornece uma declaração de conformidade mediante solicitação.

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.

1.5.4 Em conformidade com o UL

No caso de reexportação, é responsabilidade do exportador garantir que está em conformidade com as regulamentações de controle de exportação relevantes.

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 1

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.

130BA870.10

130BA809.10

130BA810.10

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

2 Visão Geral do Produto

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 do gabinete metálico

Proteção do gabinete

metálico Faixa de potência [kW (hp)] Trifásico 380–480 V Faixa de potência [kW (hp)] Trifásico 200–240 V Faixa de potência [kW (hp)] monofásica 200–240 V

K1 K2 K3 K4 K5

IP20 IP20 IP20 IP20 IP20

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)

0,37–1,5 (0,5–2,0) 2,2 (3,0) 3,7 (5,0) – –

0,37–1,5 (0,5–2,0) 2,2 (3,0) – – –

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.

130BF709.10

VLT

MADE IN

DENMARK

T/C: FC-280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

0.37kW 0.5HP IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A IP20

P/N: 134U2184 S/N: 000000G000

Midi Drive www.danfoss.com

CAUTION / ATTENTION:

WARNING / AVERTISSEMENT:

See manual for special condition/mains fuse Voir manual de conditions speciales/fusibles

Enclosure: See manual 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

Stored charge, wait 4 min. Charge r

siduelle, attendez 4 min.

US LISTED

www.tuv.com

ID 0600000000

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

1 2 3

Visão Geral do Produto Guia de Design

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

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

Potência nominal

na plaqueta de

identicação

PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) P3K0 3 (4,0) P4K0 4 (5,0) P5K5 5,5 (7,5) P7K5 7,5 (10) K3 K3T4 P11K 11 (15) P15K 15 (20) P18K 18,5 (25) P22K 22 (30) PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) 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) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) K2 K2S2

Potência

[kW (hp)]

Potência nominal

na plaqueta de

identicação

T4 Trifásico 380-480 V

T2 Trifásico 200-240 V

S2 Monofásico 200-240 V

Fases e tensão da rede elétrica

Tamanho do

gabinete

metálico

K1 K1T4

K2 K2T4

K4 K4T4

K5 K5T4

K1 K1T2

K1 K1S2

Conversor de

frequência

Tabela 2.2 Tamanho do gabinete de FC 280

Power input

Switch mode

power supply

Motor

Analog output

interface

(PNP) = Source (NPN) = Sink

ON = Terminated OFF = Open

Brake resistor

91 (L1/N) 92 (L2/L) 93 (L3)

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM digital/analog I/O)

0/4−20 mA

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

18 (D IN)

10 V DC 15 mA 100 mA

+ - + -

(U) 96

(V) 97

(W) 98

(PE) 99

(A OUT) 42

(P RS485) 68

(N RS485) 69

(COM RS485) 61

0 V

5 V

S801

0/4−20 mA

RS485

+10 V DC

0−10 V DC

24 V DC

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

27 (D IN/OUT)

24 V

0 V

0 V (PNP)

24 V (NPN)

29 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

38 (STO2)

37 (STO1)

P 5-00

(+DC/R+) 89

(R-) 81

0−10 V DC

(-DC) 88

RFI

0 V

250 V AC, 3 A

Relay 1

130BE202.18

Visão Geral do Produto Guia de Design

2.2 Instalação Elétrica

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

2 2

Ilustração 2.2 Desenho Esquemático de Fiação Básica

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

69).

4) Consulte capétulo 4 Safe Torque O (STO) para obter a ação correta de STO.

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

130BF228.10

L1 L2 L3

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

1 PLC 10 Cabo de rede elétrica (não blindado) 2

Cabo de equalização mínimo de 16 mm2 (6 AWG) 3 Os cabos de controle 12 Isolamento do cabo descascado 4 Mínimo de 200 mm (656 pés) entre cabos de controle, cabos

de motor e cabos de rede elétrica. 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

11 Contator de saída etc.

13 Barramento de aterramento comum. Siga os requisitos locais

e nacionais de aterramento de gabinete.

130BD531.10

Visão Geral do Produto Guia de Design

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 separa-

•

damente.

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.

2 2

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.

130BE232.11

130BE231.11

130BE804.10

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

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

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 utuante) 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

130BE212.10

1 2

130BE214.10

37 38 12 13 18 19 27 29 32 33 61

42 53 54 50 55

68 69

Visão Geral do Produto Guia de Design

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.

Ilustração 2.8 Locais do Terminal de Controle

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

número

12, 13 – +24 V CC

Parâmetro

E/S digital, E/S pulso, encoder

Conguraçã

o padrão

Descrição

Tensão de alimentação de 24 V CC. A corrente de saída máxima é de 100 mA para todas as cargas de 24 V.

Terminal

número

37, 38 – STO

50 – +10 V CC

Parâmetro

Parâmetro 5-10

Terminal 18

Entrada Digital

Parâmetro 5-11

Terminal 19,

Entrada Digital

Parâmetro 5-01

Modo do

Terminal 27

Parâmetro 5-12

Terminal 27,

Entrada Digital

Parâmetro 5-30

Terminal 27

Saída Digital

Parâmetro 5-13

Terminal 29,

Entrada Digital

Parâmetro 5-14

Terminal 32,

Entrada Digital

Parâmetro 5-15

Terminal 33

Entrada Digital

Entradas/saídas analógicas

Parâmetro 6-91

Terminal 42

Saída Analógica

Grupo do

parâmetro 6-1*

Entrada

analógica 53

[8] Partida

[10] Reversão

DI [2] Parada por inércia inversa DO [0] Sem operação [14] Jog Entrada digital.

[0] Sem operação

Conguraçã

o padrão

–

Descrição

2 2

Entradas digitais.

Selecionável para entrada digital, saída digital ou saída de pulso. A

conguração

padrão é entrada digital.

Entrada digital, encoder de 24 V. O terminal 33 pode ser usado para entrada de pulso.

Entradas de segurança funcional

Saída analógica programável. O sinal analógico é de 0-20 mA ou 4-20 mA a um máximo de 500 Ω. Também pode ser congurado como saídas digitais. Tensão de alimentação analógica de 10 V CC. Máximo de 15 mA comumente usado para potenciômetro ou termistor. Entrada analógica. Somente modo de tensão é suportado. Também pode ser usado como entrada digital.

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

Terminal

número

55 – –

Tabela 2.3 Descrições do terminal - Entradas/saídas digitais, Entradas/Saídas Analógicas

Parâmetro

Grupo do

parâmetro 6-2*

Entrada

analógica 54

Conguraçã

o padrão

–

Descrição

Entrada analógica. Selecionável entre modo de tensão ou de corrente. Comum para entradas digital e analógica.

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 O (STO).

AVISO!

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

Terminal número

61 – –

68 (+)

69 (-)

01, 02, 03

Tabela 2.4 Descrições dos terminais - Comunicação Serial

Parâmetro

Comunicação serial

Grupo do

parâmetro 8-3*

congurações

da porta do FC

Grupo do

parâmetro 8-3*

congurações

da porta do FC

Parâmetro 5-40

Função do Relé

Conguraçã o padrão

–

Relés

[1] Controle Pronto

Descrição

Filtro de RC integrado para blindagem do cabo. SOMENTE para conectar a blindagem quando houver problemas de EMC.

Interface RS485. Um interruptor do cartão de controle é fornecido para resistência de terminação.

Saída do relé de forma C. Esses relés estão em diferentes locais, dependendo do tamanho e da conguração do conversor de frequência. Utilizável para tensão CC ou CA e carga indutiva ou resistiva.

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 Especicações 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.

Estruturas de Controle

2.3

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ni- tamente 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 Conguração determina o tipo de controle.

Visão Geral do Produto Guia de Design

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 Conguração. 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

•

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.

2 2

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.

130BD974.10

L2 92

L1 91

L3 93

U 96

V 97

W 98

RFI switch

Inrush

R+ 82

Load sharing -

88(-)

R81

Brake resistor

Load sharing +

89(+)

Cong. mode

Ref.

Process

P 1-00

High

+f max.

Low

-f max.

P 4-12 Motor speed low limit (Hz)

P 4-14 Motor speed high limit (Hz)

Motor controller

Ramp

Speed PID

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

P 7-00 Speed PID

feedback source

P 1-00

Cong. mode

P 4-19 Max. output freq.

-f max.

Motor controller

P 4-19 Max. output freq.

+f max.

P 3-**

P 7-0*

130BD371.10

Visão Geral do Produto

2.3.2 Princípio de controle

VLT® Midi Drive FC 280

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.

Ilustração 2.10 Diagrama de Controle

2.3.3

Estrutura de Controle em VVC

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

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Hand On

Oﬀ Reset

Auto On

130BB893.10

Visão Geral do Produto Guia de Design

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 Conguração 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 ser enviada para o controle do motor. A saída do controle do motor ca então restrita pelo limite de frequência máxima.

2 2

Se parâmetro 1-00 Modo

Conguração 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

Conguração 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 [O/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.

Ilustração 2.12 Teclas de controle do GLCP

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

Conguração. A referência local é restaurada ao desligar o conversor de frequência.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

Preset relative ref.

Preset ref.

Local bus ref.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

No function

Local bus ref.

Pulse ref.

No function

Analog ref.

Input command: Catch up/ slow down

Catchup Slowdown

value

Freeze ref./Freeze output

Speed up/ speed down

ref.

Remote

Ref. in %

-max ref./ +max ref.

Scale to Hz

Scale to Nm

Scale to process unit

Relative X+X*Y /100

DigiPot

max ref.

min ref.

DigiPot

D1 P 5-1x(15) Preset '1' External '0'

Process

Torque

Speed open/closed loop

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(0)

(1)

Relative scaling ref.

P 3-18

Ref.resource 1

P 3-15

Ref. resource 2

P 3-16

Ref. resource 3

P 3-17

200%

-200%

-100%

100%

Ref./feedback range

P 3-00

Conguration mode

P 1-00

P 3-14

±100%

130BD374.10

P 16-01

P 16-02

P 3-12

P 5-1x(21)/P 5-1x(22)

P 5-1x(28)/P 5-1x(29)

P 5-1x(19)/P 5-1x(20)

P 3-04

Freeze ref. & increase/ decrease ref.

Catch up/ slow down

P 3-10

Visão Geral do Produto

VLT® Midi Drive FC 280

2.4 Tratamento da Referência

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.

Ilustração 2.14 Referência Remota

Referência resultante

Soma de todas referências

Direto

Reverso

P 3-00 Faixa da Referência = [0] Min-Max

130BA184.10

-P 3-03

P 3-03

P 3-02

-P 3-02

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

Referência resultante

Soma de todas referências

-P 3-03

P 3-03

130BA185.10

Visão Geral do Produto Guia de Design

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 Predenida), 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-denida) 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-

-denida 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.

2 2

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

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 Conguração 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.

130BA186.11

P 3-03

P 3-02

Soma de todas referências

P 3-00 faixa da referência = [0] Min - Max

Referência resultante

Resource output [Hz]

Resource input

Terminal X high

High reference/ feedback value

130BD431.10

[V]

Low reference/ feedback value

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VLT® Midi Drive FC 280

2.4.3 Escala de Referências de Pulso e Analógicas e Feedback

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

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

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.

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.

Ilustração 2.18 Pontos nais mínimo e máximo

Resource output [Hz] or “No unit”

Resource input [mA]

Quadrant 2

Quadrant 3

Quadrant 1

Quadrant 4

Terminal X high

Low reference/feedback value

High reference/feedback value

-50

165020

130BD446.10

forward

reverse

Terminal low

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

Entrada Modo de tensão

analógica 53

P1=(Valor de entrada mínimo, valor mínimo de referência) Valor mínimo de referência Parâmetro 6-14 Te

rminal 53 Ref./ Feedb. Valor Baixo

Valor mínimo de entrada Parâmetro 6-10 Te

rminal 53 Tensão Baixa [V]

P2=(Valor máximo de entrada, valor de referência máxima) Valor de referência máxima Parâmetro 6-15 Te

rminal 53 Ref./ Feedb. Valor Alto

Valor de entrada máxima Parâmetro 6-11 Te

rminal 53 Tensão Alta [V]

Tabela 2.5 Pontos nais P1 e P2

Modo de tensão analógica 54

Parâmetro 6-24 Te rminal 54 Ref./ Feedb. Valor Baixo Parâmetro 6-20 Te rminal 54 Tensão Baixa [V]

Parâmetro 6-25 Te rminal 54 Ref./ Feedb. Valor Alto Parâmetro 6-21 Te rminal 54 Tensão Alta [V]

Modo de corrente analógica 54

Parâmetro 6-24 Ter minal 54 Ref./Feedb. Valor Baixo Parâmetro 6-22 Ter minal 54 Corrente Baixa [mA]

Parâmetro 6-25 Ter minal 54 Ref./Feedb. Valor Alto Parâmetro 6-23 Ter minal 54 Corrente Alta [mA]

Entrada de Pulso29Entrada de Pulso 33

Parâmetro 5-52 Ter m. 29 Ref./feedb. Valor Baixo Parâmetro 5-50 Ter m. 29 Baixa Freqüência [Hz]

Parâmetro 5-53 Ter m. 29 Ref./Feedb. Valor Alto Parâmetro 5-51 Ter m. 29 Alta Freqüência [Hz]

Parâmetro 5-57 Term. 33 Ref./Feedb.Valor Baixo

Parâmetro 5-55 Term. 33 Baixa Freqüência [Hz]

Parâmetro 5-58 Term. 33 Ref./Feedb. Valor Alto

Parâmetro 5-56 Term. 33 Alta Freqüência [Hz]

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.

2 2

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

P1 ou P2

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.

•

dene o tamanho da banda morta conforme mostrado em Ilustração 2.19.

Ilustração 2.19 Tamanho de banda morta

-20

130BD454.10

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)

100.0% (20 Hz)

Ext. reference Range:

0.0% (0 Hz)

20 Hz 10V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

0%- +100%

(0 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200% (-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to min

max reference giving a speed.!!!

Scale to

speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed setpoint

Motor control

Range:

-8 Hz +8 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference parameters: Reference Range: Min - Max Minimum Reference: 0 Hz (0,0%)

Maximum Reference: 20 Hz (100,0%)

General Motor parameters: Motor speed direction:Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 8 Hz

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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.

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

30 Hz

20 Hz

130BD433.11

-20 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)

Ext. reference Range:

0.0% (0 Hz)

30 Hz 10 V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

-100%- +100%

(-20 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200%

(-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to

max reference giving a speed.!!!

Scale to speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed

setpoint

Motor

control

Range:

–10 Hz +10 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference

parameters:

Reference Range: -Max - Max Minimum Reference: Don't care

Maximum Reference: 20 Hz (100.0%)

General Motor parameters: Motor speed direction: Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 10 Hz

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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 máx. a + máx. pelo algoritmo de referência.

2 2

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

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2.5 Controle do PID

2.5.1 Controle do PID de Velocidade

Parâmetro 1-00 Modo Conguração

[1] Malha fechada de velocidade

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

1) Não disponível indica que o modo

Parâmetro Descrição da função

Parâmetro 7-00 Fonte do Feedb. do PID de Veloc. Parâmetro 7-02 Ganho Proporcional do PID de Velocidad Parâmetro 7-03 Tempo de Integração do PID de velocid. Parâmetro 7-04 Tempo de Diferenciação do PID d veloc Parâmetro 7-05 Lim do Ganho Diferencial do PID d Veloc

Parâmetro 7-06 Tempo d FiltrPassabaixa d PID d veloc

especíco está totalmente indisponível.

Parâmetro 1-01 Principio de Controle do Motor

U/f

Não disponível

Selecione de qual entrada o PID de velocidade obtém seu feedback.

Quanto maior o valor, mais rápido o controle. Entretanto, um valor muito alto pode gerar oscilações. Elimina erros de velocidade de estado estável. Valores menores indicam reação mais rápida. No entanto, um valor muito baixo pode ocasionar oscilações. Fornece um ganho proporcional à taxa de variação do feedback. Uma conguração de 0 desabilita o diferenciador. Se houver variações rápidas de referência ou de feedback em uma aplicação determinada, 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. Um ltro passa-baixa que amortiza oscilações no sinal de feedback e melhora o 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

512 10 ms 1024 5 ms 2048 2 ms 4096 1 ms

VVC

Ativo

PID d veloc

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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