Danfoss FC 280 Design guide [it]

ENGINEERING TOMORROW

Guida alla Progettazione

VLT® Midi Drive FC 280

www.danfoss.it/vlt-drives

Sommario Guida alla Progettazione

Sommario

1 Introduzione

1.1 Scopo della Guida alla Progettazione

1.2 Risorse aggiuntive

1.3 Denizioni

1.4 Versione del documento e del software

1.5 Approvazioni e certicazioni

1.6 Sicurezza

2 Panoramica del prodotto

2.1 Panoramica sulle dimensioni del contenitore

2.2 Installazione elettrica

2.2.1 Collegamento del motore 15

2.2.2 Collegamento di rete CA 16

2.2.3 Tipi di morsetti di controllo 17

2.2.4 Collegamento ai morsetti di controllo 18

2.3 Strutture di controllo

2.3.1 Modalità di controllo 18

2.3.2 Principio di regolazione 20

2.3.3 Struttura di controllo in VVC

2.3.4 Regolatore di corrente interno in modalità VVC

2.3.5 Comando locale (Hand On) e remoto (Auto On) 21

2.4 Gestione dei riferimenti

2.4.1 Limiti riferimento 23

2.4.2 Messa in scala dei riferimenti preimpostati e dei riferimenti bus 24

2.4.3 Scala dei riferimenti impulsi e analogici e retroazione 24

2.4.4 Banda morta nell'intorno dello zero 25

2.5 Controllo PID

2.5.1 Regolatore di velocità PID 28

2.5.2 PID controllo di processo 31

2.5.3 Parametri rilevanti nel controllo di processo 32

2.5.4 Esempio di un PID controllo di processo 33

2.5.5 Ottimizzazione controllore di processo 35

2.5.6 Metodo di taratura Ziegler Nichols 36

2.6 Emissioni EMC e immunità

2.6.1 Considerazioni generali sulle emissioni EMC 36

2.6.2 Emissioni EMC 38

2.6.3 Immunità EMC 39

2.7 Isolamento galvanico

2.8 Corrente di dispersione verso terra

Sommario

VLT® Midi Drive FC 280

2.9 Funzioni freno

2.9.1 Freno di stazionamento meccanico 43

2.9.2 Frenatura dinamica 43

2.9.3 Selezione della resistenza di frenatura 43

2.10 Isolamento del motore

2.10.1 Filtri sinusoidali 45

2.10.2 Filtri dU/dt 45

2.11 Smart Logic Controller

2.12 Condizioni di funzionamento estreme

2.12.1 Protezione termica del motore 47

3 Esempi applicativi

3.1 Introduzione

3.1.1 Collegamento encoder 49

3.1.2 Direzione dell'encoder 49

3.1.3 Sistema convertitore ad anello chiuso 49

3.2 Esempi applicativi

3.2.1 AMA 50

3.2.2 Velocità 50

3.2.3 Avviamento/arresto 51

3.2.4 Ripristino allarmi esterni 52

3.2.5 Termistore motore 52

3.2.6 SLC 52

4 Safe Torque O (STO)

5 Installazione e setup dell'RS485

5.1 Introduzione

5.1.1 Panoramica 55

5.1.2 Collegamento in rete 56

5.1.3 Setup hardware 56

5.1.4 Impostazione parametri per comunicazione Modbus 56

5.1.5 Precauzioni EMC 56

5.2 Protocollo FC

5.2.1 Panoramica 56

5.2.2 FC con Modbus RTU 57

5.3 Congurazione della rete

5.4 Struttura frame messaggio protocollo FC

5.4.1 Contenuto di un carattere (byte) 57

5.4.2 Struttura del telegramma 57

5.4.3 Lunghezza del telegramma (LGE) 57

Sommario Guida alla Progettazione

5.4.4 Indirizzo del convertitore di frequenza (ADR) 58

5.4.5 Byte di controllo dati (BCC) 58

5.4.6 Il campo dati 58

5.4.7 Il campo PKE 58

5.4.8 Numero di parametro (PNU) 59

5.4.9 Indice (IND) 59

5.4.10 Valore del parametro (PWE) 59

5.4.11 Tipi di dati supportati dal convertitore di frequenza 59

5.4.12 Conversione 60

5.4.13 Parole di processo (PCD) 60

5.5 Esempi

5.5.1 Scrittura di un valore di parametro 60

5.5.2 Lettura di un valore del parametro 60

5.6 Modbus RTU

5.6.1 Conoscenze premesse 61

5.6.2 Panoramica 61

5.6.3 Convertitore di frequenza con Modbus RTU 61

5.7 Congurazione della rete

5.8 Struttura frame messaggio Modbus RTU

5.8.1 Introduzione 62

5.8.2 Struttura del telegramma Modbus RTU 62

5.8.3 Campo Start/Stop 62

5.8.4 Campo di indirizzo 63

5.8.5 Campo funzione 63

5.8.6 Campo dati 63

5.8.7 Campo di controllo CRC 63

5.8.8 Indirizzamento del registro di bobina 63

5.8.9 Controllo del convertitore di frequenza 65

5.8.10 Codici funzione supportati da Modbus RTU 65

5.8.11 Codici di eccezione Modbus 66

5.9 Come accedere ai parametri

5.9.1 Gestione dei parametri 66

5.9.2 Memorizzazione di dati 66

5.9.3 IND (Index) 67

5.9.4 Blocchi di testo 67

5.9.5 Fattore di conversione 67

5.9.6 Valori dei parametri 67

5.10 Esempi

5.10.1 Lettura stato bobine (01 hex) 67

5.10.2 Forza/Scrivi bobina singola (05 hex) 68

Sommario

VLT® Midi Drive FC 280

5.10.3 Forza/Scrivi bobine multiple (0F hex) 68

5.10.4 Lettura dei registri di mantenimento (03 hex) 68

5.10.5 Preimposta registro singolo (06 hex) 69

5.10.6 Preimposta registri multipli (10 hex) 69

5.11 Prolo di controllo FC Danfoss

5.11.1 Parola di controllo secondo il Prolo FC (Protocollo 8-10 = Prolo FC) 70

5.11.2 Parola di stato secondo il prolo FC (STW) 71

5.11.3 Valore di riferimento della velocità bus 73

6 Codice tipo e guida alla selezione

6.1 Codice identicativo

6.2 Numeri d'ordine: opzioni, accessori e ricambi

6.3 Numeri d'ordine: Resistenze di frenatura

6.3.1 Numeri d'ordine: resistenze di frenatura 10% 76

6.3.2 Numeri d'ordine: resistenze di frenatura 40% 78

6.4 Numeri d'ordine: ltri sinusoidali

6.5 Numeri d'ordine: ltri dU/dt

6.6 Numeri d'ordine: ltri EMC esterni

7 Speciche

7.1 Dati elettrici

7.2 Alimentazione di rete

7.3 Uscita motore e dati motore

7.4 Condizioni ambientali

7.5 Speciche dei cavi

7.6 Ingresso/uscita di controllo e dati di controllo

7.7 Coppie di serraggio delle connessioni

7.8 Fusibili e interruttori

7.9 Rendimento

7.10 Rumorosità acustica

7.11 Condizioni dU/dt

7.12 Condizioni speciali

7.12.1 Declassamento manuale 93

7.12.2 Declassamento automatico 96

7.13 Dimensioni contenitore, potenze nominali e dimensioni

Indice

100

Introduzione Guida alla Progettazione

1 Introduzione

1.1 Scopo della Guida alla Progettazione

La presente Guida alla Progettazione è concepita per progettisti e sistemisti, consulenti di progettazione e specialisti delle applicazioni e di prodotto. Questo documento fornisce informazioni tecniche per comprendere le capacità del convertitore di frequenza per l'integrazione nel controllo del motore e nei sistemi di monitoraggio. Sono inoltre presenti descrizioni dettagliate del funzionamento, i requisiti e i suggerimenti per l'integrazione del sistema. È possibile trovare informazioni sulle caratteristiche della potenza di ingresso, sull'uscita per il controllo del motore e sulle condizioni dell'ambiente di esercizio per il convertitore di frequenza.

Sono altresì presenti:

Caratteristiche di sicurezza.

•

Monitoraggio delle condizioni di guasto.

•

Segnalazione dello stato di funzionamento.

•

Capacità di comunicazione seriale.

•

Opzioni e caratteristiche programmabili.

•

Sono inoltre fornite informazioni dettagliate sulla progettazione, quali requisiti del luogo di installazione, cavi, fusibili, cavi di controllo, dimensioni e peso delle unità, e altre informazioni essenziali necessarie per la dell'integrazione del sistema.

Il riesame delle informazioni di prodotto dettagliate nella fase di progettazione consente di sviluppare un sistema ben concepito con funzionalità ed ecienza ottimali.

pianicazione

Denizioni

1.3

1.3.1 Convertitore di frequenza

Ruota libera

L'albero motore è in evoluzione libera. Nessuna coppia sul motore.

VLT,MAX

Corrente di uscita massima.

VLT,N

Corrente di uscita nominale fornita dal convertitore di frequenza.

VLT,MAX

Tensione di uscita massima.

1.3.2 Ingresso

Comandi di controllo

Avviare e arrestare il motore collegato mediante l'LCP e gli ingressi digitali. Le funzioni sono divise in 2 gruppi.

Le funzioni nel gruppo 1 hanno una priorità maggiore rispetto a quelle nel gruppo 2.

Gruppo 1 Arresto di precisione, arresto a ruota libera e

ripristino, arresto di precisione e arresto a ruota libera, arresto rapido, frenatura CC, arresto e [OFF].

Gruppo 2 Avvio, avviamento a impulsi, inversione, avvio

inverso, jog e uscita congelata.

Tabella 1.1 Gruppi di funzioni

1 1

VLT® è un marchio registrato.

Risorse aggiuntive

1.2

Risorse disponibili per comprendere il funzionamento e la programmazione del convertitore di frequenza:

La Guida operativa VLT® Midi Drive FC 280

•

fornisce informazioni relative a installazione, messa in funzione, applicazione e manutenzione del convertitore di frequenza.

La Guida alla Programmazione VLT® Midi Drive FC

•

280 fornisce informazioni sulla programmazione e comprende descrizioni complete dei parametri.

Pubblicazioni e manuali supplementari sono disponibili su Danfoss. Vedere drives.danfoss.com/knowledge-center/ technical-documentation/ per gli elenchi.

1.3.3 Motore

Motore in funzione

Coppia generata sull'albero di trasmissione e velocità da 0 giri/min. alla velocità massima sul motore.

JOG

Frequenza motore quando viene attivata la funzione jog (mediante bus o morsetti digitali).

Frequenza motore.

MAX

Frequenza motore massima.

MIN

Frequenza motore minima.

M,N

Frequenza nominale del motore (dati di targa).

Corrente motore (eettiva).

175ZA078.10

Coppia massima

Giri / min.

Coppia

Introduzione

VLT® Midi Drive FC 280

M,N

Corrente nominale del motore (dati di targa).

M,N

Velocità nominale del motore (dati di targa).

Velocità del motore sincrono.

2 × Parametro 1−23 × 60s

ns=

slip

Parametro 1−39

Scorrimento del motore.

M,N

Potenza nominale del motore (dati di targa in kW o cv).

M,N

Coppia nominale (motore).

Tensione motore istantanea.

M,N

Tensione nominale del motore (dati di targa).

Coppia di interruzione

Riferimento binario

Segnale trasmesso tramite la porta di comunicazione seriale.

Riferimento preimpostato

Un riferimento preimpostato denito che può essere impostato tra -100% e +100% dell'intervallo di riferimento. Selezione di otto riferimenti preimpostati mediante i morsetti digitali. Selezione di quattro riferimenti preimpostati tramite il bus.

Riferimento impulsi

Segnale a impulsi di frequenza trasmesso agli ingressi digitali (morsetto 29 o 33).

Ref

MAX

Determina la relazione tra l'ingresso di riferimento al 100% del valore di fondo scala (tipicamente 10 V, 20 mA) e il riferimento risultante. Il valore di riferimento massimo è impostato in parametro 3-03 Riferimento max..

Ref

MIN

Determina la relazione tra l'ingresso di riferimento allo 0% del valore (tipicamente 0 V, 0 mA, 4 mA) e il riferimento risultante. Il valore di riferimento minimo è impostato in parametro 3-02 Riferimento minimo.

Disegno 1.1 Coppia di interruzione

VLT

L'ecienza del convertitore di frequenza è denita come il rapporto tra la potenza di uscita e quella di ingresso.

Comando per disabilitare l'avviamento

Comando per disabilitare l'avviamento appartenente ai comandi di controllo nel gruppo 1. Per maggiori dettagli vedere Tabella 1.1.

Comando di arresto

Comando di arresto appartenente ai comandi di controllo nel gruppo 1. Per maggiori dettagli vedere Tabella 1.1.

1.3.4 Riferimenti

Riferimento analogico

Un segnale trasmesso agli ingressi analogici 53 o 54 può essere in tensione o in corrente.

1.3.5 Varie

Ingressi analogici

Gli ingressi analogici vengono utilizzati per controllare varie funzioni del convertitore di frequenza.

Esistono due tipi di ingressi analogici:

Ingresso in corrente: 0–20 mA e 4–20 mA.

•

Ingresso in tensione: 0–10 V CC.

•

Uscite analogiche

Le uscite analogiche sono in grado di fornire un segnale di 0–20 mA oppure 4–20 mA.

Adattamento automatico motore, AMA

L'algoritmo AMA determina i parametri elettrici del motore collegato durante il suo arresto.

Resistenza di frenatura

La resistenza di frenatura è un modulo in grado di assorbire la potenza freno generata nella fase di frenatura rigenerativa. Questa potenza di frenatura rigenerativa aumenta la tensione del collegamento CC e un chopper di frenatura assicura che la potenza venga trasmessa alla resistenza di frenatura.

Caratteristiche CT

Caratteristiche della coppia costante, usate per tutte le applicazioni quali nastri trasportatori, pompe di trasferimento e gru.

Ingressi digitali

Gli ingressi digitali consentono di controllare varie funzioni del convertitore di frequenza.

Introduzione Guida alla Progettazione

Uscite digitali

Il convertitore di frequenza presenta due stadi di uscita a stato solido che sono in grado di fornire un segnale a 24 V CC (massimo 40 mA).

DSP

Processore di segnali digitali.

ETR

Il relè termico elettronico è un calcolo del carico termico basato sul carico corrente e sul tempo. È volto a stimare la temperatura del motore.

Bus standard FC

Include il bus RS485 con protocollo FC o protocollo MC. Vedere parametro 8-30 Protocol.

Inizializzazione

Se viene eseguita un'inizializzazione (parametro 14-22 Operation Mode), il convertitore di frequenza ritorna all'impostazione di fabbrica.

Duty cycle intermittente

Un ciclo di utilizzo intermittente fa riferimento a una sequenza di duty cycle. Ogni ciclo è costituito da un periodo a carico e da un periodo a vuoto. Il funzionamento può avvenire con servizio periodico o aperiodico.

LCP

Il pannello di controllo locale rappresenta un'interfaccia completa per il controllo e la programmazione del convertitore di frequenza. L'LCP è estraibile. Con il kit di installazione in opzione è possibile installare l'LCP su un pannello frontale a una distanza massima di 3 m (9,8 piedi) dal convertitore di frequenza.

NLCP

Interfaccia del pannello di controllo locale numerico per il controllo e la programmazione del convertitore di frequenza. Il display è numerico e il pannello viene utilizzato per mostrare i valori di processo. L'NLCP possiede funzioni di memorizzazione e copia.

GLCP

Interfaccia del pannello di controllo locale graco per il controllo e la programmazione del convertitore di frequenza. Il display è graco e il pannello è usato per mostrare I valori di processo. Il GLCP possiede funzioni di memorizzazione e copia.

lsb

Bit meno signicativo.

msb

Bit più signicativo.

MCM

Abbreviazione di Mille Circular Mil, un'unità di misura americana della sezione trasversale dei cavi. 1 MCM ≡ 0,5067 mm2.

Parametri online/oine

Le modiche ai parametri online vengono attivate immediatamente dopo la variazione del valore dei dati. Per attivare le modiche ai parametri oine premere [OK].

PID di processo

Il controllo PID mantiene velocità, pressione e temperatura regolando la frequenza di uscita in base alle variazioni del carico.

PCD

Dati del controllo di processo.

PFC

Correzione del fattore di potenza.

Spegnere e riaccendere

Disinserire l'alimentazione di rete no a quando il display (LCP) non si spegne, quindi reinserirla.

Fattore di potenza

Il fattore di potenza indica la relazione fra I1 e I

Fattoredi potenza = 

Per i convertitori di frequenza FC 280

Fattoredi potenza = 

3xUxI1cosϕ1

3xUxI

I1xcosϕ1

RMS

 = 

RMS

cosϕ



RMS

1 = 1, pertanto:

Il fattore di potenza indica in che misura il convertitore di frequenza impone un carico sull'alimentazione di rete. Quanto minore è il fattore di potenza, tanto maggiore è la corrente di ingresso I

I

RMS

= 

 + I

2 5

per lo stesso rendimento in kW.

RMS

 + I

 + .. + I

Un fattore di potenza elevato indica inoltre che le dierenti correnti armoniche sono basse. Le bobine CC integrate (T2/T4) e PFC (S2) producono un elevato fattore di potenza, riducendo al minimo il carico applicato sull'alimentazione di rete.

Ingresso a impulsi/encoder incrementale

Trasmettitore di impulsi esterno usato per retroazionare informazioni sulla velocità del motore. L'encoder viene usato nelle applicazioni che richiedono una grande precisione nel controllo di velocità.

RCD

Dispositivo a corrente residua.

Setup

Salvare le impostazioni parametri in quattro setup. Scegliere tra le quattro programmazioni parametri e modicarne una soltanto quando questa è inattiva.

SFAVM

Acronimo che descrive la modulazione vettoriale asincrona orientata secondo il usso dello statore del modello di commutazione.

Compensazione dello scorrimento

Il convertitore di frequenza compensa lo scorrimento del motore integrando la frequenza in base al carico rilevato del motore, mantenendo costante la velocità del motore.

Smart logic control (SLC)

L'SLC è una sequenza di azioni denite dall'utente eseguite quando gli eventi associati deniti dall'utente sono valutati come TRUE dal Controllore smart logic (Gruppo di parametri 13-** Smart Logic).

1 1

Introduzione

VLT® Midi Drive FC 280

STW

Parola di stato.

THD

La distorsione armonica totale indica il contributo totale della distorsione armonica.

Termistore

Resistenza dipendente dalla temperatura, installata nei punti in cui viene controllata la temperatura (convertitore di frequenza o motore).

Scatto

Lo scatto è uno stato che si verica in situazioni di guasto. Esempi di situazioni di guasto:

Il convertitore di frequenza è soggetto a

•

sovratensione.

Il convertitore di frequenza protegge il motore, il

•

processo o il meccanismo.

Il riavvio viene impedito nché la causa del guasto non è scomparsa e lo stato di scatto viene annullato attivando il ripristino oppure, talvolta, tramite la programmazione di ripristino automatico. Non usare lo scatto per la sicurezza personale.

Scatto bloccato

Lo scatto bloccato è uno stato che si verica in situazioni di guasto quando il convertitore di frequenza entra in autoprotezione e richiede un intervento manuale. Ad esempio, un cortocircuito nell'uscita attiva uno scatto bloccato. È possibile annullare uno scatto bloccato scollegando la rete, eliminando la causa del guasto e ricollegando il convertitore di frequenza all'alimentazione. Il riavvio viene impedito no a che lo stato di scatto non viene annullato attivando il ripristino o, talvolta, tramite programmazione di ripristino automatico. Non usare lo scatto bloccato per la sicurezza personale.

Caratteristiche VT

Caratteristiche coppia variabile utilizzate per pompe e ventole.

VVC

Rispetto al controllo tradizionale del rapporto tensione/ frequenza, il controllo vettoriale della tensione (VVC+) una maggiore dinamicità e stabilità in caso di variazioni del riferimento di velocità e in funzione della coppia di carico.

60° AVM

Fare riferimento al modello di commutazione Modulazione vettoriale asincrona 60°.

Versione del documento e del software

1.4

ore

Edizione Osservazioni

MG07B3

Tabella 1.2 Versione del documento e del software

Maggiori informazioni per POWERLINK e aggiornamento del software.

1.5 Approvazioni e certicazioni

I convertitori di frequenza sono progettati in conformità alle direttive descritte in questa sezione.

1.5.1 Marchio CE

Il marchio CE (Comunità Europea) indica che il fabbricante del prodotto rispetta tutte le direttive UE pertinenti.

Le direttive UE applicabili alla progettazione e alla produzione di convertitori di frequenza sono:

Direttiva sulla bassa tensione.

•

Direttiva EMC.

•

Direttiva macchine (per unità con una funzione di

•

sicurezza integrata).

Il marchio CE si propone di eliminare le barriere tecniche per il commercio libero tra gli stati CE e gli stati membri dell'associazione europea di libero scambio (EFTA) all'interno dell'unità di conto europea (ECU). Il marchio CE non regola la qualità del prodotto. Le non possono essere dedotte dal marchio CE.

speciche tecniche

1.5.2 Direttiva sulla bassa tensione

I convertitori di frequenza sono classicati come componenti elettronici e devono essere dotati di marchio CE in conformità alla Direttiva sulla bassa tensione. La direttiva concerne tutte le apparecchiature elettriche funzionanti negli intervalli di tensione compresi fra 50 e 1000 V CA e fra 75 e 1500 V CC.

La direttiva aerma che le apparecchiature devono essere congurate in modo da garantire la sicurezza e la salute di persone e animali, la salvaguardia del materiale, facendo in modo che l'apparecchiatura sia installata, sottoposta a manutenzione e utilizzata correttamente come previsto. Danfoss I marchi CE sono conformi alla Direttiva sulla bassa tensione e, su richiesta, Danfoss fornisce una dichiarazione di conformità.

Versione software

1.3

Il presente manuale è revisionato e aggiornato regolarmente. Sono bene accetti tutti i suggerimenti di eventuali migliorie. Tabella 1.2 mostra la versione del documento e la versione software corrispondente.

Introduzione Guida alla Progettazione

1.5.3 Direttiva EMC

Compatibilità elettromagnetica (EMC) signica che l'interferenza elettromagnetica tra i singoli apparecchi non ne impedisce il funzionamento. Il requisito di protezione di base della Direttiva EMC 2014/30/UE aerma che i dispositivi che generano interferenza elettromagnetica (EMI) o il cui funzionamento potrebbe essere soggetto a interferenze elettromagnetiche devono essere progettati per limitare la generazione di interferenze elettromagnetiche e devono avere un livello adeguato di immunità alle interferenze elettromagnetiche quando sono installati, sottoposti a manutenzione e usati correttamente come previsto.

Il convertitore di frequenza può essere usato come dispositivo standalone oppure all'interno di un impianto più complesso. In ogni caso, i dispositivi devono essere contrassegnati dal marchio CE. I sistemi non devono recare il marchio CE ma devono soddisfare i requisiti di protezione di base della direttiva EMC.

1.5.4 Conformità UL

Sicurezza

1.6

I convertitore di frequenza contengono componenti ad alta tensione e hanno il potenziale di provocare lesioni letali se usati in modo improprio. Soltanto il personale qualicato è autorizzato a installare e a far funzionare l'apparecchiatura. Non tentare di eettuare lavori di riparazione senza prima staccare il convertitore di frequenza dall'alimentazione elettrica e attendere il tempo prescritto no alla dissipazione dell'energia elettrica accumulata.

Fare riferimento al Manuale di funzionamento spedito insieme all'unità e disponibile online per:

Tempo di scarica.

•

Istruzioni di sicurezza e avvertenze dettagliate.

•

È obbligatorio osservare rigorosamente le precauzioni di sicurezza e le note sulla sicurezza per assicurare un funzionamento sicuro del convertitore di frequenza.

1 1

Certicato UL

Disegno 1.2 UL

Norme applicate e conformità per STO

L'uso di STO sui morsetti 37 e 38 richiede che siano soddisfatte tutte le norme di sicurezza, incluse le leggi, i regolamenti e le direttive vigenti. La funzione STO integrata è conforme alle seguenti norme:

IEC/EN 61508:2010, SIL2;

•

IEC/EN 61800-5-2:2007, SIL2;

•

IEC/EN 62061:2015, SILCL di SIL2;

•

EN ISO 13849-1:2015, categoria 3 PL d.

•

I convertitori di frequenza possono essere soggetti a regolamentazioni sul controllo delle esportazioni locali e/o nazionali.

Si utilizza un numero ECCN per classicare tutti i convertitori di frequenza soggetti a regolamentazioni sul controllo delle esportazioni.

Il numero ECCN è indicato nei documenti forniti insieme al convertitore di frequenza.

In caso di riesportazione, l'esportatore è tenuto ad assicurare la conformità alle regolamentazioni sul controllo delle esportazioni pertinenti.

130BA870.10

130BA809.10

130BA810.10

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2 Panoramica del prodotto

2.1 Panoramica sulle dimensioni del contenitore

La dimensione del contenitore dipende dalla gamma di potenza. Per maggiori dettagli sulle dimensioni, fare riferimento al capitolo 7.13 Dimensioni contenitore, potenze nominali e dimensioni.

Dimensione contenitore

Protezione del contenitore

)

Gamma di potenza [kW (cv)] Trifase: 380–480 V Gamma di potenza [kW (cv)] Trifase: 200–240 V Gamma di potenza [kW (cv)] monofase 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) – – –

Tabella 2.1 Dimensioni contenitore

1) IP21 è disponibile per alcune varianti del VLT® Midi Drive FC 280. Con l'installazione delle opzioni del kit IP21 tutte le taglie di potenza possono essere IP21.

Nella presente guida vengono sempre indicate le dimensioni del contenitore ogniqualvolta le procedure e i componenti dieriscono da un convertitore di frequenza all'altro a seconda della dimensione sica.

Trovare la dimensione del contenitore eseguendo i passaggi riportati di seguito:

1. Ottenere le seguenti informazioni dal codice identicativo riportato sulla targa. Fare riferimento alla Disegno 2.1.

1a Gruppo prodotti e serie del convertitore di frequenza (caratteri 1–6), per esempio FC 280.

1b Potenza nominale (caratteri 7-10), per esempio PK37.

1c Tensione nominale (fasi e rete) (caratteri 11-12), per esempio T4.

2. Nella Tabella 2.2, trovare la potenza nominale e il grado di tensione e cercare la dimensione del contenitore di 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

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

1 Gruppo prodotti e serie del convertitore di frequenza 2 Potenza nominale 3 Tensione nominale (fasi e rete)

Disegno 2.1 Uso della targa per trovare la dimensione del contenitore

2 2

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

Potenza nominale

sulla targa

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

Potenza

[kW (cv)]

Tensione

nominale sulla

targa

T4 Trifase 380-480 V

T2 Trifase 200–240 V

S2 Monofase 200–240 V

Fasi e tensione di rete

Dimensione

contenitore

K1 K1T4

K2 K2T4

K4 K4T4

K5 K5T4

K1 K1T2

K1 K1S2

Convertitore di

frequenza

Tabella 2.2 Dimensioni del contenitore di 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

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

2.2 Installazione elettrica

Questa sezione descrive come cablare il convertitore di frequenza.

2 2

Disegno 2.2 Schema di cablaggio base

A = analogico, D = digitale

1) Il chopper di frenatura integrato è disponibile solo su unità trifase.

2) È possibile usare il morsetto 53 anche come ingresso digitale.

3) È possibile usare l'interruttore S801 (morsetto del bus) per abilitare la terminazione sulla porta RS485 (morsetti 68 e 69).

4) Consultare capitolo 4 Safe Torque O (STO) per il cablaggio STO corretto.

5) Il convertitore di frequenza S2 (monofase 200-240 V) non supporta l'applicazione a condivisione del carico.

130BF228.10

L1 L2 L3

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

1 PLC 10 Cavo dell’alimentazione di rete (non schermato) 2

Cavo di equalizzazione (6 AWG) minimo 16 mm 3 Cavi di comando 12 Isolamento del cavo spelato 4 Almeno 200 mm (656 piedi) di spazio tra i cavi di comando, i

cavi motore e i cavi dell’alimentazione di rete. 5 Alimentazione di rete 14 Resistenza di frenatura 6 Supercie nuda (non verniciata) 15 Scatola di metallo 7 Rondelle a stella 16 Collegamento al motore 8 Cavo freno (schermato) 17 Motore 9 Cavo motore (schermato) 18 Passacavo EMC

Disegno 2.3 Collegamento elettrico tipico

11 Contattore di uscita, eccetera.

13 Barra collettrice comune di terra. Rispettare i requisiti

nazionali e locali per la messa a terra degli armadi.

130BD531.10

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

2.2.1 Collegamento del motore

AVVISO

TENSIONE INDOTTA

La tensione indotta da cavi motore di uscita posati insieme può caricare i condensatori dell'apparecchiatura anche quando questa è spenta e disinserita. Il mancato rispetto della posa separata dei cavi motore di uscita o il mancato utilizzo di cavi schermati possono causare morte o lesioni gravi.

Posare separatamente i cavi motore di uscita.

•

Usare cavi schermati.

•

Rispettare le normative elettriche nazionali e

•

locali per le dimensioni dei cavi. Per le dimensioni massime dei cavi, consultare il capitolo 7.1 Dati elettrici.

Rispettare i requisiti del costruttore del motore

•

relativi al cablaggio.

Sono forniti passacavi per il li del motore o

•

pannelli di accesso alla base delle unità IP21 (NEMA tipo 1).

Non cablare un dispositivo di avviamento o un

•

invertitore di poli (per esempio motore Dahlander o un motore a induzione ad anelli) tra il convertitore di frequenza e il motore.

Procedura

1. Sguainare una sezione dell'isolamento esterno del cavo. La lunghezza consigliata è di 10–15 mm (0,4-0,6 pollici).

2. Posizionare il cavo spelato sotto il pressacavo per stabilire il ssaggio meccanico e il contatto elettrico tra lo schermo del cavo e la terra.

3. Collegare il cavo di terra al morsetto di messa a terra più vicino secondo le istruzioni di messa a terra fornite nel capitolo Messa a terra nella Guida

operativa VLT® Midi Drive FC 280. Vedere Disegno 2.4.

4. Collegare il cablaggio trifase del motore ai

5. Serrare i morsetti in base alle istruzioni fornite in

morsetti 96 (U), 97 (V) e 98 (W), come mostrato nella Disegno 2.4.

capitolo 7.7 Coppie di serraggio delle connessioni.

2 2

Disegno 2.4 Collegamento del motore

La rete, il motore e il collegamento a massa per i convertitori di frequenza monofase e trifase sono mostrati rispettivamente in Disegno 2.5, Disegno 2.6 e Disegno 2.7. Le congurazioni eettive variano in base ai tipi di unità e alle apparecchiature opzionali.

AVVISO!

Nei motori senza foglio di isolamento di fase o altri supporti di isolamento adatti al funzionamento con un'alimentazione di tensione, usare un ltro sinusoidale sull'uscita del convertitore di frequenza.

130BE232.11

130BE231.11

130BE804.10

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

Disegno 2.5 Rete, motore e collegamento a massa per unità monofase (K1, K2)

Disegno 2.6 Rete, motore e collegamento a massa per unità trifase (K1, K2, K3)

Disegno 2.7 Rete, motore e collegamento a massa per unità trifase (K4, K5)

2.2.2 Collegamento di rete CA

Calibrare il cablaggio in funzione della corrente di

•

ingresso del convertitore di frequenza. Per le dimensioni massime del lo, consultare il capitolo 7.1 Dati elettrici.

Rispettare le normative elettriche nazionali e

•

locali per le dimensioni dei cavi.

Procedura

1. Collegare i cavi di potenza dell'ingresso CA ai morsetti N ed L nelle unità monofase (vedere la Disegno 2.5), oppure ai morsetti L1, L2 ed L3 nelle unità trifase (vedere la Disegno 2.6 e la Disegno 2.7).

2. In base alla congurazione dell'apparecchiatura, collegare l'alimentazione di ingresso ai morsetti di ingresso di rete o al sezionatore di ingresso.

3. Mettere a terra il cavo secondo le istruzioni di messa a terra nel capitolo Messa a terra nella

Guida operativa VLT® Midi Drive FC 280.

4. Quando alimentato da una sorgente di rete isolata (rete IT o collegamento a triangolo sospeso) o da una rete TT/TN-S con neutro a terra (triangolo a terra), assicurarsi che la vite del RFI sia stata rimossa. La rimozione della vite RFI impedisce danni al collegamento CC e riduce le correnti capacitive verso terra in conformità alla

ltro

130BE212.10

1 2

130BE214.10

37 38 12 13 18 19 27 29 32 33 61

42 53 54 50 55

68 69

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

norma IEC 61800-3 (vedere la Disegno 7.13, la vite RFI è situata sul lato del convertitore di frequenza).

2.2.3 Tipi di morsetti di controllo

Disegno 2.8 mostra i connettori removibili del convertitore di frequenza. Le funzioni dei morsetti e le relative impostazioni di fabbrica sono illustrate in Tabella 2.3 e Tabella 2.4.

Disegno 2.8 Posizioni dei morsetti di controllo

Disegno 2.9 Numeri dei morsetti

Vedere capitolo 7.6 Ingresso/uscita di controllo e dati di controllo per dettagli sui valori nominali dei morsetti.

Morsetto Parametro

I/O digitale, I/O a impulsi, encoder

12, 13 – +24 V CC

Parametro 5-10

Ingr. digitale

morsetto 18

Parametro 5-11

Ingr. digitale

morsetto 19

Impostazion

e di fabbrica

[8] Avviamento

[10] Inversione

Descrizione

Tensione di alimentazione a 24 V CC. La corrente di uscita massima è di 100 mA per tutti i carichi da 24 V.

Ingressi digitali.

Morsetto Parametro

Parametro 5-01

Modo Morsetto

Parametro 5-12

37, 38 – STO

50 – +10 V CC

Ingr. digitale

morsetto 27

Parametro 5-30

Uscita dig.

morsetto 27

Parametro 5-13

Ingr. digitale

morsetto 29

Parametro 5-14

Ingr. digitale

morsetto 32

Parametro 5-15

Ingr. digitale

morsetto 33

Ingressi/uscite analogici

Parametro 6-91

Uscita

analogica

morsetto 42

Gruppo di

parametri 6-1*

Ingr. analog. 53

Gruppo di

parametri 6-2*

Ingr. analog. 54

DI [2] Evol. libera neg. DO [0] Nessuna funzione [14] Marcia jog

[0] Nessuna funzione

Impostazion

e di fabbrica

–

Descrizione

Selezionabile come ingresso digitale, uscita digitale o uscita a impulsi. L'impostazione di fabbrica è ingresso digitale.

Ingresso digitale.

Ingresso digitale, encoder 24 V. È possibile usare il morsetto 33 anche come ingresso a impulsi.

Ingressi di sicurezza funzionale.

Uscita analogica programmabile. Il segnale analogico è 0–20 mA o 4–20 mA a un massimo di 500 Ω. È anche possibile congurarlo come uscite digitali. Tensione di alimentazione analogica 10 V CC. Tipicamente vengono usati massimo 15 mA per un potenziometro o un termistore. Ingresso analogico. È supportata solo la modalità tensione. È possibile usarlo anche come ingresso digitale. Ingresso analogico. È possibile scegliere tra modalità tensione o corrente.

2 2

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

Morsetto Parametro

55 – –

Tabella 2.3 Descrizione dei morsetti - Ingressi/uscite digitali, ingressi/uscite analogici

Impostazion

e di fabbrica

Descrizione

Linea comune per ingressi digitali e analogici.

3. Fissare le viti per i morsetti

4. Assicurarsi che il contatto sia ben saldo e non allentato. Un cavo di controllo allentato può causare guasti all'apparecchiatura o un funzionamento non ottimale.

Vedere capitolo 7.5 Speciche dei cavi per le dimensioni cavo dei morsetti di controllo e capitolo 3 Esempi applicativi per i collegamenti tipici dei cavi di comando.

Morsetto Parametro

Comunicazione seriale

61 – –

Gruppo di

68 (+)

69 (-)

01, 02, 03

Tabella 2.4 Descrizione dei morsetti - Comunicazione seriale

parametri 8-3*

FC Port Settings

Gruppo di

parametri 8-3*

FC Port Settings

Parametro 5-40

Funzione relè

Impostazion e di fabbrica

–

Relè

[1] Comando pronto

Descrizione

Filtro RC integrato per lo schermo del cavo. SOLTANTO per collegare lo schermo in caso di problemi EMC. Interfaccia RS485. Per la resistenza di terminazione è disponibile un interruttore sulla scheda di controllo.

Uscita a relè forma C. Questi relè si trovano in varie posizioni in base alla congurazione e alla dimensione del convertitore di frequenza. Utilizzabile per tensione CA o CC e carichi induttivi o resistivi.

2.2.4 Collegamento ai morsetti di controllo

2.3 Strutture di controllo

Un convertitore di frequenza trasforma tensione CA proveniente dalla rete in tensione CC, quindi la tensione CC è convertita in corrente CA con ampiezza e frequenza variabili.

Il motore viene alimentato con una tensione/corrente e frequenza variabili, consentendo un controllo a velocità innitamente variabile di motori CA trifase standard e di motori sincroni a magnete permanente.

2.3.1 Modalità di controllo

Il convertitore di frequenza controlla la velocità o la coppia sull'albero motore. Il convertitore di frequenza controlla inoltre il processo in alcune applicazioni che si avvalgono dei dati di processo come riferimento o per la retroazione, ad esempio temperatura e pressione. L'impostazione parametro 1-00 Conguration Mode determina il tipo di controllo.

Controllo di velocità

Esistono due tipi di controllo di velocità:

Controllo ad anello aperto della velocità che non

•

richiede alcuna retroazione dal motore (sensorless).

Controllo PID ad anello chiuso della velocità che

•

richiede una retroazione di velocità a un ingresso. Il controllo della velocità ad anello chiuso correttamente ottimizzato presenta una maggiore precisione rispetto al controllo ad anello aperto.

I connettori dei morsetti di controllo possono essere scollegati dal convertitore di frequenza per facilitare l'installazione, come mostrato in Disegno 2.8.

Selezionare l'ingresso da utilizzare per la retroazione PID di velocità in parametro 7-00 Speed PID Feedback Source.

Controllo di coppia

Per maggiori dettagli sul cablaggio STO, fare riferimento a capitolo 4 Safe Torque O (STO).

La funzione di controllo di coppia è utilizzata nelle applicazioni in cui la coppia nell'albero di trasmissione del motore controlla l'applicazione come regolazione di

AVVISO!

Mantenere quanto più corti possibile i cavi di comando e separarli dai cavi di alta potenza per ridurre al minimo le interferenze.

tensione. Selezionare [2] Coppia o [4] Coppia, anello aperto in parametro 1-00 Conguration Mode. L'impostazione della coppia avviene mediante un riferimento analogico, digitale o controllato da bus. Durante l'esecuzione del controllo di coppia si consiglia la completa esecuzione della procedura AMA, poiché i dati corretti relativi al motore sono

1. Allentare le viti per i morsetti.

importanti per ottenere prestazioni ottimali.

2. Inserire i cavi di comando rivestiti negli slot.

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

Anello chiuso nella modalità VVC+. Questa

•

funzione, impiegata in applicazioni con una variazione dinamica dell'albero medio-bassa, ore prestazioni straordinarie in tutti e quattro i quadranti e a qualsiasi velocità del motore. Il segnale di retroazione di velocità è obbligatorio. Assicurarsi che la risoluzione dell'encoder sia almeno pari a 1024 PPR e che il cavo schermato dell'encoder sia idoneamente messo a terra, poiché la precisione del segnale di retroazione di velocità è importante. Tarare parametro 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time per ottenere il migliore segnale di retroazione di velocità.

Anello aperto nella modalità VVC+. La funzione

•

viene utilizzata in applicazioni robuste dal punto di vista meccanico, tuttavia la sua precisione è limitata. La funzione di coppia ad anello aperto opera in due direzioni. La coppia viene calcolata dalla misurazione corrente interna nel convertitore di frequenza.

Riferimento di velocità / coppia

Il riferimento a questi controlli può essere un riferimento singolo oppure la somma di vari riferimenti, quali riferimenti relativamente scalati. La gestione dei riferimenti è spiegata nel dettaglio in capitolo 2.4 Gestione dei riferimenti.

Controllo di processo

Esistono due tipi di controllo di processo:

Il controllo ad anello chiuso di processo, che

•

esegue l'anello aperto di velocità per controllare internamente il motore, è un regolatore PID di processo di base.

Il controllo ad anello aperto di velocità PID

•

esteso, che esegue anch'esso l'anello aperto di velocità per controllare internamente il motore, estende la funzione del regolatore PID di processo di base aggiungendo ulteriori funzioni. Ad esempio, controllo dell'avanzamento diretto, serraggio, guadagno.

ltro riferimento/retroazione e scala

2 2

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

Panoramica del prodotto

2.3.2 Principio di regolazione

VLT® Midi Drive FC 280

VLT® Midi Drive FC 280 è un convertitore di frequenza generico per applicazioni a velocità variabile. Il principio di regolazione si basa su VVC+.

I convertitori di frequenza FC 280 riescono a gestire motori asincroni e motori sincroni a magnete permanente no a 22 kW (30 cv).

Il principio di rilevamento della corrente nei convertitori di frequenza FC 280 si fonda sulla misurazione della corrente da parte di una resistenza nel collegamento CC. La protezione dai guasti di terra e il comportamento in caso di cortocircuito sono gestiti dalla stessa resistenza.

Disegno 2.10 Graco della regolazione

2.3.3

Struttura di controllo in VVC

Disegno 2.11 Struttura di controllo nelle congurazioni ad anello aperto e ad anello chiuso con VVC

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Hand On

Oﬀ Reset

Auto On

130BB893.10

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

Nella congurazione mostrata in Disegno 2.11, parametro 1-01 Motor Control Principle è impostato su [1] VVC+ e parametro 1-00 Conguration Mode è impostato su [0] Anello aperto. Il segnale di riferimento risultante dal sistema gestione

dei riferimenti viene ricevuto e alimentato attraverso la limitazione di rampa e di velocità prima di essere inviato al controllo del motore. L'uscita del controllo del motore viene poi limitata dal limite di frequenza massima.

2 2

Se parametro 1-00

Conguration Mode è impostato su [1] Anello chiuso vel., il riferimento risultante passa dalla limitazione di

rampa e dalla limitazione di velocità a un regolatore di velocità PID. I parametri del regolatore di velocità PID si trovano nel gruppo di parametri 7-0* Speed PID Ctrl. Il riferimento risultante dal regolatore di velocità PID viene inviato al controllo motore, con intervento del limite di frequenza.

Selezionare [3] Processo in parametro 1-00

Conguration Mode per utilizzare il PID controllo di processo per il controllo ad anello chiuso della velocità o della pressione nell'applicazione controllata. I parametri PID di processo si trovano nei gruppi di parametri 7-2* Retroaz. reg. proc. e 7-3* Reg. PID di proc.

2.3.4

Regolatore di corrente interno in modalità VVC

Il convertitore di frequenza è dotato di un regolatore limitazione di corrente integrato. Questa funzione si attiva quando la corrente motore, e quindi la coppia, è superiore ai limiti di coppia impostati in parametro 4-16 Torque Limit Motor Mode, parametro 4-17 Torque Limit Generator Mode e parametro 4-18 Current Limit. Quando, durante il funzionamento del motore o durante il funzionamento rigenerativo si trova al limite di corrente, il convertitore di frequenza tenta di scendere il più rapidamente possibile sotto i limiti di coppia preimpostati senza perdere il controllo del motore.

2.3.5 Comando locale (Hand On) e remoto (Auto On)

Far funzionare manualmente il convertitore di frequenza tramite il pannello di controllo locale (LCP graco o LCP numerico) o a distanza tramite gli ingressi analogici/digitali o il bus di campo. Avviare e arrestare il convertitore di frequenza premendo i tasti [Hand On] e [Reset] sull'LCP. Occorre eseguire il setup mediante i parametri seguenti:

Parametro 0-40 Tasto [Hand on] sull'LCP.

•

Parametro 0-44 Tasto [O / Reset] Key sull'LCP.

•

Parametro 0-42 Tasto [Auto on] sull'LCP.

•

Ripristinare gli allarmi tramite il tasto [Reset] o tramite un ingresso digitale quando il morsetto è programmato su Ripristino.

Disegno 2.12 Tasti di comando GLCP

Disegno 2.13 Tasti di comando NLCP

Il riferimento locale forza la modalità di

congurazione a funzionare ad anello aperto, indipendentemente dall'impostazione

in parametro 1-00 Modo congurazione. Il riferimento locale viene ripristinato quando il convertitore di frequenza si spegne.

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

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2.4 Gestione dei riferimenti

Riferimento locale

Il riferimento locale è attivo quando il convertitore di frequenza viene azionato con [Hand On] attivo. Regolare il riferimento tramite [▲]/[▼] e [◄/[►].

Riferimento remoto

Il sistema gestione dei riferimenti per il calcolo del riferimento remoto è illustrato in Disegno 2.14.

Disegno 2.14 Riferimento remoto

Riferimento risultante

Somma di tutti i riferimenti

In avanti

Inversione

P 3-00 Campo di riferimento= [0] Min-Max

130BA184.10

-P 3-03

P 3-03

P 3-02

-P 3-02

P 3-00 Campo di riferimento =[1]-Max-Max

Riferimento risultante

Somma di tutti i riferimenti

-P 3-03

P 3-03

130BA185.10

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

Il riferimento remoto viene calcolato una volta a ogni intervallo di scansione e inizialmente è composto da due tipi di ingressi di riferimento:

1. X (il riferimento esterno): Una somma (vedere

parametro 3-04 Reference Function) di no a quattro riferimenti selezionati esternamente, che comprende qualsiasi combinazione (determinata dall'impostazione di parametro 3-15 Reference 1

Source, parametro 3-16 Reference 2 Source e parametro 3-17 Reference 3 Source) di un

riferimento preimpostato sso (parametro 3-10 Preset Reference), riferimenti analogici variabili, riferimenti impulsi digitali variabili e diversi riferimenti bus di campo in qualsiasi unità sottoposta al monitoraggio del convertitore di frequenza ([Hz], [RPM], [Nm], ecc.).

2. Y (il riferimento relativo): Una somma di un riferimento preimpostato sso (parametro 3-14 Preset Relative Reference) e un riferimento analogico variabile (parametro 3-18 Relative Scaling Reference Resource) in [%].

I due tipi degli ingressi di riferimento vengono combinati nella seguente formula: riferimento remoto=X+X*Y/100%. Qualora non venga impiegato il riferimento relativo, impostare parametro 3-18 Relative Scaling Reference

Resource su [0] Nessuna funz. e parametro 3-14 Preset Relative Reference su 0%. Gli ingressi digitali nel conver-

titore di frequenza possono attivare sia la funzione catchup/slow-down sia quella di riferimento congelato. Le funzioni e i parametri sono descritti nella Guida alla

Programmazione VLT® Midi Drive FC 280. La scalatura dei riferimenti analogici è descritta nei gruppi di parametri 6-1* Ingr. analog. 53 e 6-2* Ingr. analog. 54, mentre la scalatura dei riferimenti impulsi digitali è descritta nel gruppo di parametri 5-5* Ingr. impulsi. I limiti e gli intervalli del riferimento sono impostati nel gruppo di parametri 3-0* Limiti riferimento.

2.4.1 Limiti riferimento

Parametro 3-00 Intervallo di rif., parametro 3-02 Riferimento minimo e parametro 3-03 Riferimento max. deniscono

l'intervallo consentito della somma di tutti i riferimenti. All'occorrenza, la somma di tutti i riferimenti viene bloccata. La relazione tra il riferimento risultante (dopo il serraggio) e la somma di tutti i riferimenti è mostrata in Disegno 2.15 e Disegno 2.16.

2 2

Disegno 2.15 Somma di tutti i riferimenti quando l'intervallo di riferimento è impostato su 0

Disegno 2.16 Somma di tutti i riferimenti quando l'intervallo di riferimento è impostato su 1

Non è possibile impostare il valore di parametro 3-02 Riferimento minimo su un valore inferiore a 0, a meno che parametro 1-00 Modo congurazione sia impostato su [3] Processo. In quel caso, le seguenti relazioni tra il riferimento risultante (dopo il serraggio) e la somma di tutti i riferimenti sono come mostrato nella Disegno 2.17.

130BA186.11

P 3-03

P 3-02

Somma di tutti i riferimenti

P 3-01 Campo di riferimento = [0] Min - Max

Riferimento risultante

Resource output [Hz]

Resource input

Terminal X high

High reference/ feedback value

130BD431.10

[V]

Low reference/ feedback value

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2.4.3 Scala dei riferimenti impulsi e analogici e retroazione

Disegno 2.17 Somma di tutti i riferimenti quando il riferimento minimo è impostato su un valore negativo

2.4.2 Messa in scala dei riferimenti preimpostati e dei riferimenti bus

I riferimenti preimpostati vengono messi in scala secondo le seguenti regole:

Quando parametro 3-00 Reference Range è

•

impostato su [0] Min - Max, il riferimento dello 0% è pari a 0 [unit], nel qual caso l'unità può essere una qualsiasi, ad esempio giri/min., m/s e bar. Il riferimento del 100% è pari al massimo (valore assoluto di parametro 3-03 Maximum Reference, valore assoluto di parametro 3-02 Riferimento minimo)

Quando parametro 3-00 Reference Range è

•

impostato su [1] -Max - +Max, il riferimento dello 0% è pari a 0 [unit] e il riferimento del 100% è pari al riferimento massimo.

I riferimenti bus vengono messi in scala secondo le seguenti regole:

Quando parametro 3-00 Reference Range è

•

impostato su [0] Min - Max, il riferimento dello 0% è pari al riferimento minimo e il riferimento del 100% è pari al riferimento massimo.

Quando parametro 3-00 Reference Range è

•

impostato su [1] -Max - +Max, il riferimento del

-100% è pari a - riferimento massimo e il riferimento del 100% è pari al riferimento massimo.

La scalatura dei riferimenti e della retroazione da ingressi analogici e ingressi a impulsi avviene allo stesso modo. L'unica dierenza è data dal fatto che un riferimento superiore o inferiore ai punti nali minimo e massimo specicati (P1 e P2 in Disegno 2.18) è bloccato, mentre le retroazioni superiori o inferiori non lo sono.

Disegno 2.18 Punti nali minimo e massimo

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

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

I punti nali P1 e P2 sono deniti in Tabella 2.5 in funzione della scelta dell'ingresso.

Ingresso Analogico 53

modalità tensione

P1=(Valore di ingresso minimo, valore di riferimento minimo) Valore di riferimento minimo Parametro 6-14 Ri

f.basso/ val.retroaz.morsett o 53

Valore di ingresso minimo Parametro 6-10 Te

ns. bassa morsetto 53 [V]

P2=(Valore di ingresso massimo, valore di riferimento massimo) Valore di riferimento massimo Parametro 6-15 Ri

f. alto/valore retroaz. morsetto 53

Valore di ingresso massimo Parametro 6-11 Te

nsione alta morsetto 53 [V]

Tabella 2.5 Punti nali P1 e P2

Analogico 54 modalità tensione

Parametro 6-24 Ri f.basso/ val.retroaz.morsett o 54 Parametro 6-20 Te ns. bassa morsetto 54 [V]

Parametro 6-25 Ri f. alto/valore retroaz. morsetto 54 Parametro 6-21 Te nsione alta morsetto 54 [V]

2.4.4 Banda morta nell'intorno dello zero

Analogico 54 modalità corrente

Parametro 6-24 Rif.b asso/ val.retroaz.morsetto 54 Parametro 6-22 Corr . bassa morsetto 54

[mA]

Parametro 6-25 Rif. alto/valore retroaz. morsetto 54

Parametro 6-23 Corr ente alta morsetto 54 [mA]

Ingresso a impulsi29Ingresso a impulsi 33

Parametro 5-52 Rif. basso/val. retroaz. morsetto 29

Parametro 5-50 Fre quenza bassa morsetto 29 [Hz]

Parametro 5-53 Rif. alto/val. retroaz. morsetto 29

Parametro 5-51 Fre quenza alta mors. 29 [Hz]

Parametro 5-57 Rif. basso/val. retroaz. morsetto 33

Parametro 5-55 Frequenz a bassa morsetto 33 [Hz]

Parametro 5-58 Rif. alto/ val. retroaz. morsetto 33

Parametro 5-56 Frequenz a alta mors. 33 [Hz]

2 2

In alcuni casi, il riferimento (di rado anche la retroazione) deve avere una banda morta intorno allo 0 per garantire che la macchina venga arrestata quando il riferimento è vicino allo 0.

Per attivare la banda morta e impostare la quantità di banda morta, eseguire quanto segue:

P1 o P2

Impostare il valore di riferimento minimo (vedere Tabella 2.5 per il relativo parametro) oppure il valore di

•

riferimento massimo sullo 0. In altre parole, P1 o P2 devono trovarsi sull'asse X in Disegno 2.19.

Accertarsi che entrambi i punti che deniscono il graco della messa in scala si trovino nello stesso quadrante.

•

deniscono le dimensioni della banda morta come mostrato in Disegno 2.19.

Disegno 2.19 Dimensioni della 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

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

Caso 1: Riferimento positivo con banda morta, ingresso digitale per attivare l'inversione, parte I

Disegno 2.20 mostra l'azione di blocco dell'ingresso di riferimento con limiti all'interno dei limiti da minimo a massimo.

Disegno 2.20 Blocco dell'ingresso di riferimento con limiti all'interno di minimo - massimo

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

Panoramica del prodotto Guida alla Progettazione

Caso 2: Riferimento positivo con banda morta, ingresso digitale per attivare l'inversione, parte II

Disegno 2.21 mostra come l'ingresso di riferimento con limiti al di fuori dei limiti da -massimo a +massimo si blocchi a limiti basso e alto dell'ingresso prima di essere aggiunto al riferimento esterno, e come il riferimento esterno sia bloccato da massimo a +massimo dall'algoritmo di riferimento.

2 2

Disegno 2.21 Blocco dell'ingresso di riferimento con limiti al di fuori di -massimo - +massimo

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2.5 Controllo PID

2.5.1 Regolatore di velocità PID

Parametro 1-00 Modo congurazione

[1] Anello chiuso vel.

Tabella 2.6 Congurazioni di controllo, controllo di velocità attivo

1) Non disponibile indica che la modalità

Parametro Descrizione della funzione

Parametro 7-00 Fonte retroazione PID di velocità Parametro 7-02 Speed PID Proportional Gain Quanto più alto è il valore, tanto più rapida è la regolazione. Tuttavia, un valore troppo

Parametro 7-03 Vel. tempo integrale PID Elimina l'errore di velocità nello stato stazionario. Valori inferiori indicano una reazione più

Parametro 7-04 Vel. Tempo dierenz. PID Fornisce un guadagno proporzionale al tasso di variazione della retroazione di velocità.

Parametro 7-05 Vel., limite guad. di. PID In caso di rapidi cambi di riferimento o retroazione in una data applicazione, vale a dire di

Parametro 7-06 Vel. tempo ltro passa-basso PID

Parametro 1-01 Principio controllo motore

U/f

Non disponibile

specica non è aatto disponibile.

Selezionare da quale ingresso deve provenire la retroazione per il PID di velocità.

elevato può causare oscillazioni.

veloce. Tuttavia, un valore troppo basso può causare oscillazioni.

Un'impostazione pari a 0 disabilita il derivatore.

variazione improvvisa dell’errore, il derivatore può presto diventare eccessivamente dominante. Ciò si verica in quanto questo reagisce alle variazioni dell’errore. Quanto più rapida è la variazione dell'errore, tanto maggiore è il guadagno dierenziale. È pertanto possibile limitare il guadagno dierenziale per consentire l'impostazione di un ragionevole tempo di derivazione per le variazioni lente e un guadagno adeguatamente rapido per le variazioni rapide. Un ltro passa basso che smorza le oscillazioni del segnale di retroazione e migliora le prestazioni nello stato stazionario. Tuttavia, un tempo ltro troppo lungo deteriora la prestazione dinamica del regolatore di velocità PID. Impostazioni pratiche di parametro 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time ricavate dal numero di impulsi per giro nell'encoder (PPR):

Encoder PPR Parametro 7-06 Vel. tempo ltro passa-basso

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

VVC

Attivo

PID

Tabella 2.7 Parametri controllo di velocità

Esempio di programmazione del controllo di velocità

In questo esempio il regolatore di velocità PID viene utilizzato per mantenere una velocità costante del motore indipendentemente dalle variazioni di carico sul motore. La velocità del motore richiesta viene impostata tramite un potenziometro collegato al morsetto 53. L'intervallo di velocità è pari a 0–1500 giri/min. corrispondente a 0–10 V sul potenziometro. Un interruttore collegato al morsetto 18 controlla l'avviamento e l'arresto. Il PID di velocità monitora i giri/min. eettivi del motore utilizzando un encoder incrementale da 24 V (HTL) come retroazione. Il sensore di retroazione è un encoder (1024 impulsi per giro) collegato ai morsetti 32 e 33. Il campo di frequenza a impulsi per i morsetti 32 e 33 è pari a 4 Hz–32 kHz.

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Danfoss FC 280 Design guide [it]

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