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	5
1.1 Scopo della Guida alla Progettazione	5
1.2 Risorse aggiuntive	5
1.3 De€nizioni	5
1.4 Versione del documento e del software	8
1.5 Approvazioni e certi€cazioni	8
1.6 Sicurezza	9
2 Panoramica del prodotto	10
2.1 Panoramica sulle dimensioni del contenitore	10
2.2 Installazione elettrica	13
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	18
2.3.1 Modalità di controllo	18
2.3.2 Principio di regolazione	20
2.3.3 Struttura di controllo in VVC+	20
2.3.4 Regolatore di corrente interno in modalità VVC+	21
2.3.5 Comando locale (Hand On) e remoto (Auto On)	21
2.4 Gestione dei riferimenti	22
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	28
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	36
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	41
2.8 Corrente di dispersione verso terra	42

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Sommario

VLT® Midi Drive FC 280

2.9 Funzioni freno	43
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	45
2.10.1 Filtri sinusoidali	45
2.10.2 Filtri dU/dt	45
2.11 Smart Logic Controller	46
2.12 Condizioni di funzionamento estreme	46
2.12.1 Protezione termica del motore	47

3 Esempi applicativi	49
3.1 Introduzione	49
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	50
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)	54
5 Installazione e setup dell'RS485	55
5.1 Introduzione	55
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	56
5.2.1 Panoramica	56
5.2.2 FC con Modbus RTU	57
5.3 Con€gurazione della rete	57
5.4 Struttura frame messaggio protocollo FC	57
5.4.1 Contenuto di un carattere (byte)	57
5.4.2 Struttura del telegramma	57
5.4.3 Lunghezza del telegramma (LGE)	57

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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	60
5.5.1 Scrittura di un valore di parametro	60
5.5.2 Lettura di un valore del parametro	60
5.6 Modbus RTU	61
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	62
5.8 Struttura frame messaggio Modbus RTU	62
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	66
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	67
5.10.1 Lettura stato bobine (01 hex)	67
5.10.2 Forza/Scrivi bobina singola (05 hex)	68

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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	70
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	74
6.1 Codice identi€cativo	74
6.2 Numeri d'ordine: opzioni, accessori e ricambi	74
6.3 Numeri d'ordine: Resistenze di frenatura	75
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	79
6.5 Numeri d'ordine: €ltri dU/dt	80
6.6 Numeri d'ordine: €ltri EMC esterni	80
7 Speci‚che	83
7.1 Dati elettrici	83
7.2 Alimentazione di rete	85
7.3 Uscita motore e dati motore	86
7.4 Condizioni ambientali	86
7.5 Speci€che dei cavi	87
7.6 Ingresso/uscita di controllo e dati di controllo	87
7.7 Coppie di serraggio delle connessioni	90
7.8 Fusibili e interruttori	90
7.9 Rendimento	91
7.10 Rumorosità acustica	92
7.11 Condizioni dU/dt	92
7.12 Condizioni speciali	93
7.12.1 Declassamento manuale	93
7.12.2 Declassamento automatico	96
7.13 Dimensioni contenitore, potenze nominali e dimensioni	97
Indice	100

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Introduzione Guida alla Progettazione

1 Introduzione	1	1

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.

1.3De€nizioni

1.3.1Convertitore di frequenza

Ruota libera

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

IVLT,MAX

Corrente di uscita massima.

IVLT,N

Corrente di uscita nominale fornita dal convertitore di frequenza.

UVLT,MAX

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 piani€cazione 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 efficienza ottimali.

VLT® è un marchio registrato.

1.2 Risorse aggiuntive

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.

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

1.3.3 Motore

Motore in funzione

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

fJOG

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

fM

Frequenza motore.

fMAX

Frequenza motore massima.

fMIN

Frequenza motore minima.

fM,N

Frequenza nominale del motore (dati di targa).

IM

Corrente motore (effettiva).

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Introduzione

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 IM,N

Corrente nominale del motore (dati di targa).

nM,N

Riferimento binario

Segnale trasmesso tramite la porta di comunicazione seriale.

Velocità nominale del motore (dati di targa).

ns

Velocità del motore sincrono.

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

nslip

Scorrimento del motore.

PM,N

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

TM,N

Coppia nominale (motore).

UM

Tensione motore istantanea.

UM,N

Tensione nominale del motore (dati di targa).

Coppia di interruzione

Coppia			<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10
		Coppia massima

Giri / min.

Disegno 1.1 Coppia di interruzione

ηVLT

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).

RefMAX

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..

RefMIN

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.

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.

L'efficienza 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.

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.

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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 offline premere [OK].

PID di processo

1 1

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 IRMS.

	= 3		x U x I		1	cos	ϕ1
Fattore di potenza			3
				x U x IRMS

Per i convertitori di frequenza FC 280 cosϕ1 = 1, pertanto:

Fattore di potenza = I1 xI cosϕ1 = I I1

RMS RMS

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 IRMS per lo stesso rendimento in kW.

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

Un fattore di potenza elevato indica inoltre che le differenti 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 flusso 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).

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Introduzione

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 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+) offre 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°.

1.4 Versione del documento e del software

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.

	Edizione	Osservazioni	Versione
			software
	MG07B3	Maggiori informazioni per POWERLINK	1.3
		e aggiornamento del software.

Tabella 1.2 Versione del documento e 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 speci€che tecniche non possono essere dedotte dal marchio CE.

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 afferma 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.

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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 afferma 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.

1.6 Sicurezza	1	1

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 effettuare 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.

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

1.5.4 Conformità UL

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.

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Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2 Panoramica del prodotto

2 2

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	K1	K2	K3	K4	K5
	contenitore
		<![if ! IE]> <![endif]>130BA870.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA809.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10
	Protezione
	del	IP20	IP20	IP20	IP20	IP20
	contenitore1
	)
	Gamma di
	potenza
	[kW (cv)]	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)
	Trifase:
	380–480 V
	Gamma di
	potenza
	[kW (cv)]	0,37–1,5 (0,5–2,0)	2,2 (3,0)	3,7 (5,0)	–	–
	Trifase:
	200–240 V
	Gamma di
	potenza
	[kW (cv)]	0,37–1,5 (0,5–2,0)	2,2 (3,0)	–	–	–
	monofase
	200–240 V

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 differiscono 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.

10

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Panoramica del prodotto

Guida alla Progettazione

VLT

2

www.danfoss.com

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

1

3

Midi Drive

T/C:

FC-

280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

P/N: 134U2184

S/N: 000000G000

0.37kW 0.5HP

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

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

www.tuv.com

IP20

ID 0600000000

MADE IN

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

DENMARK

Enclosure: See manual

US LISTED 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

CAUTION / ATTENTION:

See manual for special condition/mains fuse

Voir manual de conditions speciales/fusibles

WARNING / AVERTISSEMENT:

Stored charge, wait 4 min.

Charge résiduelle, attendez 4 min.

1 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

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				Panoramica del prodotto			VLT® Midi Drive FC 280
				Potenza nominale	Potenza		Tensione		Dimensione	Convertitore di
							nominale sulla	Fasi e tensione di rete
				sulla targa	[kW (cv)]				contenitore	frequenza
2		2					targa
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T4
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)
				P3K0	3 (4,0)		T4	Trifase 380-480 V
				P4K0	4 (5,0)				K2	K2T4
				P5K5	5,5	(7,5)
				P7K5	7,5 (10)				K3	K3T4
				P11K	11	(15)			K4	K4T4
				P15K	15	(20)
				P18K	18,5 (25)				K5	K5T4
				P22K	22	(30)
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T2
							T2	Trifase 200–240 V
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2T2
				P3K7	3,7	(5,0)			K3	K3T2
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)		S2	Monofase 200–240 V	K1	K1S2
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2S2

Tabella 2.2 Dimensioni del contenitore di FC 280

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2.2 Installazione elettrica

Questa sezione descrive come cablare il convertitore di frequenza.

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

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

55 (COM digital/analog I/O)

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

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

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

37(STO1)4)

38(STO2)4)

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

(+DC/R+) 89 5)

(R-) 81

Relay 1

03 02

01

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

Motor

Brake resistor

250 V AC, 3 A

Analog output 0/4−20 mA

RS485

(PNP) = Source

(NPN) = Sink

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 Off (STO) per il cablaggio STO corretto.

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

2 2

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE202.18

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Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

2 2

1
2
3
4
L1
L2
L3
PE
5

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

1	PLC	10	Cavo dell’alimentazione di rete (non schermato)
2	Cavo di equalizzazione (6 AWG) minimo 16 mm2	11	Contattore di uscita, eccetera.
3	Cavi di comando	12	Isolamento del cavo spelato
4	Almeno 200 mm (656 piedi) di spazio tra i cavi di comando, i	13	Barra collettrice comune di terra. Rispettare i requisiti
	cavi motore e i cavi dell’alimentazione di rete.		nazionali e locali per la messa a terra degli armadi.
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

14

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

5.Serrare i morsetti in base alle istruzioni fornite in capitolo 7.7 Coppie di serraggio delle connessioni.

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

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 effettive 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.

2 2

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15

2 2

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

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

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

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

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE231.11

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 €ltro RFI sia stata rimossa. La rimozione della vite RFI impedisce danni al collegamento CC e riduce le correnti capacitive verso terra in conformità alla

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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.

														<![if ! IE]> <![endif]>130BE212.10
	1					2
				3
	Disegno 2.8 Posizioni dei morsetti di controllo
	1										2			<![if ! IE]> <![endif]>130BE214.10
	37	38	12	13	18	19	27	29	32	33	61	68	69
								3
								42	53	54	50	55

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	Impostazion	Descrizione
			e di fabbrica
		I/O digitale, I/O a impulsi, encoder
				Tensione di
				alimentazione a 24
				V CC. La corrente
	12, 13	–	+24 V CC	di uscita massima
				è di 100 mA per
				tutti i carichi da 24
				V.
	18	Parametro 5-10	[8]
		Ingr. digitale	Avviamento
		morsetto 18
				Ingressi digitali.
	19	Parametro 5-11	[10]
		Ingr. digitale	Inversione
		morsetto 19

Morsetto	Parametro	Impostazion	Descrizione
		e di fabbrica
	Parametro 5-01		Selezionabile		2		2
	Modo Morsetto
			come ingresso
	27
			digitale, uscita
	Parametro 5-12
			digitale o uscita a
27	Ingr. digitale	DI [2] Evol.
			impulsi. L'impo-
	morsetto 27	libera neg.
			stazione di
	Parametro 5-30	DO [0]
			fabbrica è ingresso
	Uscita dig.	Nessuna
			digitale.
	morsetto 27	funzione
	Parametro 5-13	[14] Marcia	Ingresso digitale.
29	Ingr. digitale	jog
	morsetto 29
	Parametro 5-14	[0] Nessuna	Ingresso digitale,
32	Ingr. digitale	funzione	encoder 24 V. È
	morsetto 32		possibile usare il
			morsetto 33 anche
	Parametro 5-15	[0] Nessuna
			come ingresso a
33	Ingr. digitale	funzione
			impulsi.
	morsetto 33
			Ingressi di
37, 38	–	STO	sicurezza
			funzionale.
	Ingressi/uscite analogici
			Uscita analogica
			programmabile. Il
	Parametro 6-91		segnale analogico
			è 0–20 mA o 4–20
	Uscita	[0] Nessuna
42			mA a un massimo
	analogica	funzione
			di 500 Ω. È anche
	morsetto 42
			possibile
			con€gurarlo come
			uscite digitali.
			Tensione di
			alimentazione
			analogica 10 V CC.
			Tipicamente
50	–	+10 V CC	vengono usati
			massimo 15 mA
			per un
			potenziometro o
			un termistore.
			Ingresso analogico.
			È supportata solo
	Gruppo di		la modalità
53	parametri 6-1*	–	tensione. È
	Ingr. analog. 53		possibile usarlo
			anche come
			ingresso digitale.
			Ingresso analogico.
	Gruppo di		È possibile
54	parametri 6-2*	–	scegliere tra
	Ingr. analog. 54		modalità tensione
			o corrente.

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17

Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

				Morsetto	Parametro	Impostazion	Descrizione
						e di fabbrica
2		2					Linea comune per
				55	–	–	ingressi digitali e
							analogici.
				Tabella 2.3 Descrizione dei morsetti - Ingressi/uscite digitali,
				ingressi/uscite analogici
				Morsetto	Parametro	Impostazion	Descrizione
						e di fabbrica
					Comunicazione seriale
							Filtro RC integrato
							per lo schermo del
				61	–	–	cavo. SOLTANTO
							per collegare lo
							schermo in caso di
							problemi EMC.
					Gruppo di		Interfaccia RS485.
				68 (+)	parametri 8-3*	–	Per la resistenza di
					FC Port Settings		terminazione è
							disponibile un
					Gruppo di
							interruttore sulla
				69 (-)	parametri 8-3*	–
							scheda di
					FC Port Settings
							controllo.
						Relè
							Uscita a relè forma
							C. Questi relè si
							trovano in varie
							posizioni in base
					Parametro 5-40	[1] Comando	alla con€gurazione
				01, 02, 03			e alla dimensione
					Funzione relè	pronto
							del convertitore di
							frequenza. Utiliz-
							zabile per tensione
							CA o CC e carichi
							induttivi o resistivi.
				Tabella 2.4 Descrizione dei morsetti - Comunicazione seriale

2.2.4 Collegamento ai morsetti di controllo

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

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

AVVISO!

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

1.Allentare le viti per i morsetti.

2.Inserire i cavi di comando rivestiti negli slot.

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 Specifiche dei cavi per le dimensioni cavo dei morsetti di controllo e capitolo 3 Esempi applicativi per i collegamenti tipici dei cavi di comando.

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 Configuration 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.

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

Controllo di coppia

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 tensione. Selezionare [2] Coppia o [4] Coppia, anello aperto in parametro 1-00 Configuration 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 importanti per ottenere prestazioni ottimali.

18

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Panoramica del prodotto	Guida alla Progettazione

•

•

Anello chiuso nella modalità VVC+. Questa funzione, impiegata in applicazioni con una

variazione dinamica dell'albero medio-bassa, offre 2 2 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, €ltro riferimento/retroazione e scala guadagno.

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Panoramica del prodotto VLT® Midi Drive FC 280

2.3.2 Principio di regolazione

2 2 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.

Brake resistor

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

RFI switch

Load sharing - 88(-)

Disegno 2.10 Gra‚co della regolazione

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD974.10

	U 96
	V 97	M
	W 98

2.3.3 Struttura di controllo in VVC+

P 1-00

P 4-14 Con g. mode Motor speed

high limit (Hz) High

Ref.

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

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

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

feedback source

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

20

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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 Configuration 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 2 2 del motore. L'uscita del controllo del motore viene poi limitata dal limite di frequenza massima.

Se parametro 1-00 Configuration 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 Configuration 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 [Off / 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.

	Hand	O	Auto	Reset
	on		on

Disegno 2.12 Tasti di comando GLCP

Hand	O	Auto
On	Reset	On

<![if ! IE]>

<![endif]>130BP046.10

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB893.10

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 configurazione. Il riferimento locale viene ripristinato quando il convertitore di frequenza si spegne.

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Panoramica del prodotto VLT® Midi Drive FC 280

2.4 Gestione dei riferimenti

2 2 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.

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

<![if ! IE]>

<![endif]>Preset ref.

<![if ! IE]>

<![endif]>P 3-10

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

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

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

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

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

P 3-14

Preset relative ref.

(0)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD374.10

P 3-04

(0)

(1)

D1

P 5-1x(15)

Preset '1'

External '0'

200%

-200%

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

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

P 16-02

Ref. in %

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

Disegno 2.14 Riferimento remoto

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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 convertitore di frequenza possono attivare sia la funzione catch- up/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.

	P 3-00 Campo di riferimento= [0] Min-Max				<![if ! IE]> <![endif]>130BA184.10
	Riferimento risultante
	P 3-03
				In avanti
	P 3-02
					Somma di tutti
	-P 3-02				i riferimenti
				Inversione
	-P 3-03

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

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

Riferimento risultante

<![if ! IE]>

<![endif]>130BA185.10

P 3-03

Somma di tutti i riferimenti

-P 3-03

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 configurazione 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.

2 2

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Panoramica del prodotto

VLT® Midi Drive FC 280

P 3-01 Campo di riferimento= [0] Min - Max	<![if ! IE]> <![endif]>130BA186.11

2	2	Riferimento risultante

	P 3-03
	P 3-02	Somma di tutti
		i riferimenti

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

2.4.3Scala dei riferimenti impulsi e analogici e retroazione

La scalatura dei riferimenti e della retroazione da ingressi analogici e ingressi a impulsi avviene allo stesso modo. L'unica differenza 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.

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

2.4.2Messa 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.

	Low reference/	P1
	feedback value				Resource input
								[V]
	0	1		8		10

Terminal X high

Disegno 2.18 Punti ‚nali minimo e massimo

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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.

							2		2
Ingresso	Analogico 53	Analogico 54	Analogico 54	Ingresso a impulsi	Ingresso a impulsi 33
	modalità	modalità	modalità corrente	29
	tensione	tensione
P1=(Valore di ingresso minimo, valore di riferimento minimo)
Valore di riferimento minimo	Parametro 6-14 Ri	Parametro 6-24 Ri	Parametro 6-24 Rif.b	Parametro 5-52 Rif.	Parametro 5-57 Rif.
	f.basso/	f.basso/	asso/	basso/val. retroaz.	basso/val. retroaz.
	val.retroaz.morsett	val.retroaz.morsett	val.retroaz.morsetto	morsetto 29	morsetto 33
	o 53	o 54	54
Valore di ingresso minimo	Parametro 6-10 Te	Parametro 6-20 Te	Parametro 6-22 Corr	Parametro 5-50 Fre	Parametro 5-55 Frequenz
	ns. bassa	ns. bassa	. bassa morsetto 54	quenza bassa	a bassa morsetto 33 [Hz]
	morsetto 53 [V]	morsetto 54 [V]	[mA]	morsetto 29 [Hz]
P2=(Valore di ingresso massimo, valore di riferimento massimo)
Valore di riferimento massimo	Parametro 6-15 Ri	Parametro 6-25 Ri	Parametro 6-25 Rif.	Parametro 5-53 Rif.	Parametro 5-58 Rif. alto/
	f. alto/valore	f. alto/valore	alto/valore retroaz.	alto/val. retroaz.	val. retroaz. morsetto 33
	retroaz. morsetto	retroaz. morsetto	morsetto 54	morsetto 29
	53	54
Valore di ingresso massimo	Parametro 6-11 Te	Parametro 6-21 Te	Parametro 6-23 Corr	Parametro 5-51 Fre	Parametro 5-56 Frequenz
	nsione alta	nsione alta	ente alta morsetto	quenza alta mors.	a alta mors. 33 [Hz]
	morsetto 53 [V]	morsetto 54 [V]	54 [mA]	29 [Hz]

Tabella 2.5 Punti ‚nali P1 e P2

2.4.4 Banda morta nell'intorno dello zero

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:

•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.

P1 o P2 de€niscono le dimensioni della banda morta come mostrato in Disegno 2.19.

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

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD446.10

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

	-50	reverse
Quadrant 3		Quadrant 4

Disegno 2.19 Dimensioni della banda morta

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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.

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

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

Hz

20

Hz

Scale to

V

speed

20

1

10

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20

Digital input 19

-20 Hz

Digital input

Low No reversing

+20 Hz

High Reversing

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

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

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

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD454.10

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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 - 2 2 massimo a +massimo dall'algoritmo di riferimento.

Ext. Reference

Absolute

0 Hz 1 V

30 Hz 10 V

Digital input

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

Analog input 53

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

Ext. source 1

Range:

0.0% (0 Hz)

150.0% (30 Hz)

30 Hz

V

1 10

Digital input 19

Low No reversing High Reversing

+

Ext. reference

Reference

Limited to:

Range:

algorithm

-100%- +100%

0.0% (0 Hz)

(-20 Hz- +20 Hz)

150.0% (30 Hz)

Reference

Reference is scaled

Range:

0.0% (0 Hz)

according to

max reference giving a

100.0% (20 Hz)

speed.!!!

Dead band

Scale to

20 Hz

speed

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20 Hz

-20 Hz

+20 Hz

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

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

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD433.11

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

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Panoramica del prodotto VLT® Midi Drive FC 280

				2.5 Controllo PID
				2.5.1 Regolatore di velocità PID
2		2
				Parametro 1-00 Modo con€gurazione	Parametro 1-01 Principio controllo motore
					U/f	VVC+
				[1] Anello chiuso vel.	Non disponibile1)	Attivo

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

1) Non disponibile indica che la modalità specifica non è affatto disponibile.

Parametro	Descrizione della funzione
Parametro 7-00 Fonte retroazione PID di	Selezionare da quale ingresso deve provenire la retroazione per il PID di velocità.
velocità
Parametro 7-02 Speed PID Proportional Gain	Quanto più alto è il valore, tanto più rapida è la regolazione. Tuttavia, un valore troppo
	elevato può causare oscillazioni.
Parametro 7-03 Vel. tempo integrale PID	Elimina l'errore di velocità nello stato stazionario. Valori inferiori indicano una reazione più
	veloce. Tuttavia, un valore troppo basso può causare oscillazioni.
Parametro 7-04 Vel. Tempo differenz. PID	Fornisce un guadagno proporzionale al tasso di variazione della retroazione di velocità.
	Un'impostazione pari a 0 disabilita il derivatore.
Parametro 7-05 Vel., limite guad. diff. PID	In caso di rapidi cambi di riferimento o retroazione in una data applicazione, vale a dire di
	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 differenziale. È pertanto
	possibile limitare il guadagno differenziale per consentire l'impostazione di un ragionevole
	tempo di derivazione per le variazioni lente e un guadagno adeguatamente rapido per le
	variazioni rapide.
Parametro 7-06 Vel. tempo filtro passa-basso	Un €ltro passa basso che smorza le oscillazioni del segnale di retroazione e migliora le
PID	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
		PID
	512	10 ms
	1024	5 ms
	2048	2 ms
	4096	1 ms

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. effettivi 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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