MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Design Guide
VLT® AutomationDrive FC 301/302
0,25-75 kW
www.danfoss.com/drives
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
Indholdsfortegnelse |
|
1 Introduktion |
8 |
1.1 Formålet med Design Guiden |
8 |
1.2 Yderligere ressourcer |
8 |
1.3 Forkortelser, symboler og konventioner |
8 |
1.4 Ordforklaring |
9 |
1.5 Dokumentog softwareversion |
10 |
1.6 Regulatorisk overensstemmelse |
10 |
1.6.1 CE-mærket |
10 |
1.6.1.1 Lavspændingsdirektivet |
10 |
1.6.1.2 EMC-direktivet |
11 |
1.6.1.3 Maskindirektivet |
11 |
1.6.2 UL-overensstemmelse |
11 |
1.6.3 C-tick overensstemmelse |
11 |
1.6.4 Marine overensstemmelse |
11 |
1.7 Bortskaffelsesinstruktion |
11 |
1.8 Sikkerhed |
11 |
2 Sikkerhed |
12 |
2.1 Sikkerhedssymboler |
12 |
2.2 Uddannet personale |
12 |
2.3 Sikkerhedsforanstaltninger |
12 |
3 Grundlæggende driftsprincipper |
14 |
3.1 Generelt |
14 |
3.2 Beskrivelse af drift |
14 |
3.3 Driftssekvens |
14 |
3.3.1 Ensretterdelen |
14 |
3.3.2 Mellemdelen |
14 |
3.3.3 Vekselretterdel |
14 |
3.3.4 Bremseoption |
14 |
3.3.5 Belastningsfordeling |
15 |
3.4 Styringsgrænseflade |
15 |
3.5 Ledningsdiagram |
16 |
3.6 Styreenheder |
18 |
3.6.1 Styreprincip |
18 |
3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Styreprincip |
19 |
3.6.3 Styringsstruktur for VVCplus |
20 |
3.6.4 Styringsstruktur i Flux Sensorless (kun FC 302) |
21 |
3.6.5 Styringsstruktur for Flux med motorfeedback (kun FC 302) |
22 |
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
1 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
3.6.6 PID |
23 |
3.6.6.1 PID-hastighedsstyring |
23 |
3.6.6.2 Optimering af PID-hastighedsstyring |
25 |
3.6.6.3 PID-processtyring |
26 |
3.6.6.4 Avanceret PID-styring |
28 |
3.6.7 Intern strømstyring i VVCplus-tilstand |
28 |
3.6.8 Lokal styring (Hand On) og fjernstyring (Auto On) |
28 |
3.7 Referencehåndtering |
29 |
3.7.1 Referencer |
29 |
3.7.2 Referencegrænser |
31 |
3.7.3 Skalering af preset-referencer og busreferencer |
32 |
3.7.4 Skalering af analoge referencer samt pulsreferencer og feedback |
32 |
3.7.5 Dødbånd omkring nul |
33 |
4 Produktfunktioner |
37 |
4.1 Automatiserede driftsfunktioner |
37 |
4.1.1 Kortslutningsbeskyttelse |
37 |
4.1.2 Overspændingsbeskyttelse |
37 |
4.1.3 Detektering af manglende motorfase |
38 |
4.1.4 Detektering af ubalance i netfasen |
38 |
4.1.5 Kobling på udgangen |
38 |
4.1.6 Overbelastningsbeskyttelse |
38 |
4.1.7 Låst rotorbeskyttelse |
38 |
4.1.8 Automatisk derating |
38 |
4.1.9 Automatisk energioptimering |
39 |
4.1.10 Automatisk switchfrekvensmodulering |
39 |
4.1.11 Automatisk derating for høj bærefrekvens |
39 |
4.1.12 Effektudsving i ydeevne |
39 |
4.1.13 Resonansdæmpning |
39 |
4.1.14 Temperaturkontrollerede ventilatorer |
39 |
4.1.15 EMC-overensstemmelse |
39 |
4.1.16 Galvanisk adskillelse af styreklemmer |
39 |
4.2 Tilpassede applikationsfunktioner |
40 |
4.2.1 Automatisk motortilpasning |
40 |
4.2.2 Termisk motorbeskyttelse |
40 |
4.2.3 Netudfald |
40 |
4.2.4 Indbygget PID-styreenhed |
41 |
4.2.5 Automatisk genstart |
41 |
4.2.6 Flying start |
41 |
4.2.7 Fuldt moment ved reduceret hastighed |
41 |
4.2.8 Frekvens-bypass |
41 |
2 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
4.2.9 Motorforvarmer |
41 |
4.2.10 Fire programmerbare opsætninger |
41 |
4.2.11 Dynamisk bremsning |
42 |
4.2.12 Mekanisk bremsestyring, åben sløjfe |
42 |
4.2.13 Mekanisk bremsestyring, lukket sløjfe / mekanisk hæve-/sænkebremse |
43 |
4.2.14 Smart Logic Control (SLC) |
44 |
4.2.15 Safe Torque Off |
45 |
4.3 Danfoss VLT® FlexConcept® |
45 |
5 Systemintegration |
46 |
5.1 Omgivende driftsforhold |
46 |
5.1.1 Luftfugtighed |
46 |
5.1.2 Temperatur |
46 |
5.1.3 Temperatur og køling |
46 |
5.1.4 Manuel derating |
47 |
5.1.4.1 Derating for kørsel ved lav hastighed |
47 |
5.1.4.2 Derating for lavt lufttryk |
47 |
5.1.5 Akustisk støj |
48 |
5.1.6 Vibrationer og rystelser |
48 |
5.1.7 Aggressive atmosfærer |
48 |
5.1.7.1 Gasser |
48 |
5.1.7.2 Støveksponering |
49 |
5.1.7.3 Potentielt eksplosive atmosfærer |
49 |
5.1.8 Vedligeholdelse |
49 |
5.1.9 Opbevaring |
50 |
5.2 Generelle forhold vedrørende EMC |
50 |
5.2.1 EMC-testresultater |
51 |
5.2.2 Emissionskrav |
52 |
5.2.3 Immunitetskrav |
52 |
5.2.4 Motorisolering |
53 |
5.2.5 Motorlejestrøm |
54 |
5.3 Netforsyningsforstyrrelse/harmoniske strømme |
54 |
5.3.1 Påvirkninger fra harmoniske strømme i et strømdistributionssystem |
55 |
5.3.2 Standarder og krav vedrørende begrænsning af harmoniske strømme |
55 |
5.3.3 Dæmpning af harmoniske strømme |
56 |
5.3.4 Beregning af harmoniske strømme |
56 |
5.4 Galvanisk adskillelse (PELV) |
56 |
5.4.1 PELV – beskyttende ekstra lav spænding |
56 |
5.5 Bremsefunktioner |
57 |
5.5.1 Valg af bremsemodstand |
57 |
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
3 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
6 Produktspecifikationer |
60 |
6.1 Elektriske data |
60 |
6.1.1 Netforsyning 200-240 V |
60 |
6.1.2 Netforsyning 380-500 V |
62 |
6.1.3 Netforsyning 525-600 V (kun FC 302) |
65 |
6.1.4 Netforsyning 525-690 V (kun FC 302) |
68 |
6.2 Generelle specifikationer |
70 |
6.2.1 Netforsyning |
70 |
6.2.2 Motorudgang og motordata |
70 |
6.2.3 Omgivelsesforhold |
71 |
6.2.4 Kabelspecifikationer |
71 |
6.2.5 Styringsind-/udgange og styringsdata |
71 |
6.2.6 Derating for omgivelsestemperatur |
75 |
6.2.6.1 Derating for omgivelsestemperatur, kapslingstype A |
75 |
6.2.6.2 Derating for omgivelsestemperatur, kapslingstype B |
75 |
6.2.6.3 Derating for omgivelsestemperatur, kapslingstype C |
78 |
6.2.7 Målte værdier for dU/dt-test |
80 |
6.2.8 Virkningsgrad |
83 |
6.2.9 Akustisk støj |
83 |
7 Bestilling |
84 |
7.1 Drevkonfigurator |
84 |
7.1.1 Typekode |
84 |
7.1.2 Sprog |
86 |
7.2 Bestillingsnumre |
87 |
7.2.1 Optioner og tilbehør |
87 |
7.2.2 Reservedele |
89 |
7.2.3 Tilbehørsposer |
89 |
7.2.4 VLT AutomationDrive FC 301 |
90 |
7.2.5 Bremsemodstande for FC 302 |
92 |
7.2.6 Andre flat-pack bremsemodstande |
96 |
7.2.7 Harmoniske filtre |
98 |
7.2.8 Sinusfiltre |
100 |
7.2.9 dU/dt-filtre |
102 |
8 Mekanisk montering |
104 |
8.1 Sikkerhed |
104 |
8.2 Mekaniske mål |
105 |
8.2.1 Mekanisk montering |
107 |
8.2.1.1 Mindsteafstand |
107 |
4 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
8.2.1.2 Vægmontering |
107 |
9 Elektrisk installation |
109 |
9.1 Sikkerhed |
109 |
9.2 Kabler |
109 |
9.2.1 Tilspændingsmoment |
110 |
9.2.2 Indgangshuller |
110 |
9.2.3 Tilspænding af afdækningen, efter forbindelser er etableret |
114 |
9.3 Nettilslutning |
115 |
9.3.1 Sikringer og afbrydere |
119 |
9.3.1.1 Sikringer |
119 |
9.3.1.2 Anbefalinger |
119 |
9.3.1.3 Overholdelse af CE |
120 |
9.3.1.4 UL-overensstemmelse |
123 |
9.4 Motortilslutning |
128 |
9.5 Lækstrøm til jord-beskyttelse |
130 |
9.6 Yderligere tilslutninger |
131 |
9.6.1 Relæ |
131 |
9.6.2 Afbrydere og kontaktorer |
133 |
9.6.3 Belastningsfordeling |
133 |
9.6.4 Bremsemodstand |
133 |
9.6.5 Pc-software |
134 |
9.6.5.1 MCT 10 |
134 |
9.6.5.2 MCT 31 |
134 |
9.6.5.3 Harmonics Calculation Software (HCS) |
134 |
9.7 Yderligere motoroplysninger |
135 |
9.7.1 Motorkabel |
135 |
9.7.2 Tilslutning af flere motorer |
135 |
9.8 Sikkerhed |
138 |
9.8.1 Højspændingstest |
138 |
9.8.2 EMC-jording |
138 |
9.8.3 ADN-korrekt installation |
138 |
10 Applikationseksempler |
139 |
10.1 Almindelige applikationer |
139 |
10.1.1 Frekvensomformersystem med lukket sløjfe |
144 |
10.1.2 Programmering af momentgrænse og stop |
144 |
10.1.3 Programmering af hastighedsstyring |
145 |
11 Optioner og tilbehør |
146 |
11.1 Kommunikationsoptioner |
146 |
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
5 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
11.2 I/O, Feedback og sikkerhedsoptioner |
146 |
11.2.1 VLT® Universal I/O modul MCB 101 |
146 |
11.2.2 VLT® Encoderoption MCB 102 |
147 |
11.2.3 VLT® Resolveroption MCB 103 |
149 |
11.2.4 VLT® Relækort MCB 105 |
151 |
11.2.5 VLT® Safe PLC Interface-option MCB 108 |
153 |
11.2.6 VLT® PTC-termistorkort MCB 112 |
154 |
11.2.7 VLT® Udvidet relækort MCB 113 |
156 |
11.2.8 VLT® Sensor Input-option MCB 114 |
157 |
11.2.9 VLT® Safe-option MCB 15x |
158 |
11.2.10 VLT® C-option Adapter MCF 106 |
162 |
11.3 Bevægelsesstyringsoptioner |
162 |
11.4 Tilbehør |
164 |
11.4.1 Bremsemodstande |
164 |
11.4.2 Sinusfiltre |
164 |
11.4.3 dU/dt-filtre |
164 |
11.4.4 Common Mode-filtre |
164 |
11.4.5 Harmoniske filtre |
164 |
11.4.6 IP21/Type 1-kapslingssæt |
165 |
11.4.7 Frembygningssæt til LCP |
167 |
11.4.8 Monteringskonsol for kapslingstyper A5, B1, B2, C1 og C2 |
168 |
12 Installation og opsætning af RS-485 |
170 |
12.1 Installation og opsætning |
170 |
12.1.1 Oversigt |
170 |
12.2 Netværkstilslutning |
171 |
12.3 Busterminering |
171 |
12.4 Installation og opsætning af RS-485 |
171 |
12.5 FC-protokoloversigt |
171 |
12.6 Netværkskonfiguration |
172 |
12.7 FC-protokol rammestruktur for meddelelse |
172 |
12.7.1 Indhold af et tegn (byte) |
172 |
12.7.2 Telegramstruktur |
172 |
12.7.3 Telegramlængde (LGE) |
172 |
12.7.4 Frekvensomformeradresse (ADR) |
172 |
12.7.5 Datakontrolbyte (BCC) |
172 |
12.7.6 Datafeltet |
173 |
12.7.7 PKE-feltet |
174 |
12.7.8 Parameternummer (PNU) |
174 |
12.7.9 Indeks (IND) |
174 |
6 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Indholdsfortegnelse |
Design Guide |
|
|
12.7.10 Parameterværdi (PWE) |
174 |
12.7.11 Understøttede datatyper |
175 |
12.7.12 Konvertering |
175 |
12.7.13 Procesord (PCD) |
175 |
12.8 Eksempler |
176 |
12.8.1 Skrivning af en parameterværdi |
176 |
12.8.2 Læsning af en parameterværdi |
176 |
12.9 Oversigt over Modbus RTU |
176 |
12.9.1 Forudsætninger |
176 |
12.9.2 Dette bør brugeren vide på forhånd |
176 |
12.9.3 Oversigt over Modbus RTU |
176 |
12.9.4 Frekvensomformer med Modbus RTU |
177 |
12.10 Netværkskonfiguration |
177 |
12.11 Rammestruktur for Modbus RTU-meddelelse |
177 |
12.11.1 Frekvensomformer med Modbus RTU |
177 |
12.11.2 Modbus RTU-meddelelsesstruktur |
178 |
12.11.3 Start/stop-felt |
178 |
12.11.4 Adressefelt |
178 |
12.11.5 Funktionsfelt |
178 |
12.11.6 Datafelt |
178 |
12.11.7 CRC-kontrolfelt |
179 |
12.11.8 Spoleregisteraddressering |
179 |
12.11.9 Sådan styres frekvensomformeren |
180 |
12.11.10 Funktionskoder, som understøttes af Modbus RTU |
180 |
12.11.11 Modbus-undtagelseskoder |
180 |
12.12 Adgang til parametre |
181 |
12.12.1 Parameterhåndtering |
181 |
12.12.2 Datalagring |
181 |
12.12.3 IND (indeks) |
181 |
12.12.4 Tekstblokke |
181 |
12.12.5 Konverteringsfaktor |
181 |
12.12.6 Parameterværdier |
181 |
12.13 Danfoss FC-styreprofil |
182 |
12.13.1 Styreord i henhold til FC-profil (8-10 Styreprofil = FC profil) |
182 |
12.13.2 Statusord i henhold til FC-profil (STW) (8-10 Styreprofil = FC-profil) |
183 |
12.13.3 Bushastighedsreferenceværdi |
184 |
12.13.4 Styreord i henhold til PROFIdrive-profil (CTW) |
185 |
12.13.5 Statusord i henhold til PROFIdrive-profil (STW) |
186 |
Indeks |
188 |
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
7 |
Introduktion |
Design Guide |
|
|
1 |
1 |
1 Introduktion |
|
|
1.1 Formålet med Design Guiden
Design Guiden indeholder oplysninger, der er nødvendige til integrering af frekvensomformeren i forskellige applikationer.
VLT® er et registreret varemærke.
1.2 Yderligere ressourcer
Der findes flere ressourcer, der kan give en forståelse af frekvensomformerens avancerede drift, programmering og overensstemmelse med direktiver.
•Denne betjeningsvejledning indeholder detaljerede oplysninger om installation og opstart af frekvensomformeren.
•Programming Guide indeholder detaljerede oplysninger om, hvordan der arbejdes med parametre, samt mange applikationseksempler.
•VLT® Safe Torque Off -betjeningsvejledningen beskriver, hvordan man bruger Danfoss frekvensomformere i funktionel sikkerhed-applikationer.
•Yderligere publikationer og manualer kan fås fra Danfoss. Se danfoss.com/Product/Literature/ Technical+Documentation.htm for at få en liste.
•Det er muligt at købe ekstraudstyr, hvilket kan resultere i ændrede procedurer i forhold til det, der er beskrevet i disse publikationer. Sørg for at se instruktionerne, der medfølger optionerne, for specifikke krav.
Kontakt en Danfoss-leverandør eller gå til www.danfoss.com for yderligere oplysninger.
1.3 Forkortelser, symboler og konventioner
Konventioner
Nummererede lister angiver procedurer.
Lister med punkttegn angiver andre oplysninger og beskrivelser af illustrationer.
Tekst i kursiv angiver
•krydsreferencer
•links
•fodnote
•parameternavn, parametergruppenavn, parameteroption
60° AVM |
60° Asynkron vektormodulering |
A |
Ampere/AMP |
|
|
AC |
Vekselstrøm |
|
|
AD |
Luftafladning |
|
|
AI |
Analog indgang |
|
|
AMA (Automatic |
Automatisk motortilpasning |
Motor |
|
Adaptation) |
|
|
|
AWG |
American Wire Gauge |
|
|
°C |
Grader celsius |
CD |
Konstant afladning |
|
|
CM |
Common mode |
|
|
CT |
Konstant moment |
|
|
DC |
Jævnstrøm |
|
|
DI |
Digital indgang |
|
|
DM |
Differential mode |
|
|
D-TYPE |
Frekvensomformerafhængigt |
|
|
EMC |
Elektromagnetisk kompatibilitet |
|
|
ETR |
Elektronisk termorelæ |
|
|
fJOG |
Motorfrekvensen, når jog-funktionen er |
|
aktiveret |
|
|
fM |
Motorfrekvens |
|
|
fMAX |
Den maksimale udgangsfrekvens, som |
|
frekvensomformeren kan påføre på udgangen |
|
|
fMIN |
Den minimale motorfrekvens fra frekvensom- |
|
formeren |
|
|
fM,N |
Nominel motorfrekvens |
|
|
FC |
Frekvensomformer |
|
|
g |
Gram |
|
|
Hiperface® |
Hiperface® er et registreret varemærke |
|
tilhørende Stegmann |
|
|
hk |
Hestekræfter |
|
|
HTL |
HTL encoder (10-30 V) pulser - højspænding |
|
Transistor Logic |
|
|
Hz |
Hertz |
|
|
IINV |
Nominel udgangsstrøm for vekselretter |
|
|
ILIM |
Strømgrænse |
|
|
IM,N |
Nominel motorstrøm |
|
|
IVLT,MAKS |
Maksimal udgangsstrøm |
|
|
IVLT,N |
Nominel udgangsstrøm leveret af frekvensom- |
|
formeren |
|
|
kHz |
Kilohertz |
|
|
LCP |
LCP-betjeningspanel |
|
|
lsb |
Mindst betydende bit |
|
|
m |
Meter |
|
|
mA |
Milliampere |
|
|
MCM |
Mille Circular Mil |
MCT |
Motion Control Tool |
mH |
Millihenry-induktans |
min. |
Minut |
8 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Introduktion |
Design Guide |
|
|
ms |
Millisekund |
msb |
Mest betydende bit |
ηVLT |
Frekvensomformerens virkningsgrad defineres |
|
som forholdet mellem den afgivne og den |
|
modtagne effekt |
nF |
Nanofarad |
NLCP |
Numerisk LCP-betjeningspanel |
Nm |
Newtonmeter |
ns |
Synkron motorhastighed |
|
|
Online-/offline- |
Ændringer af onlineparametre aktiveres, |
parametre |
umiddelbart efter at dataværdien er ændret |
Pbr, forts. |
Bremsemodstandens nominelle effekt |
|
(gennemsnitlig effekt ved kontinuerlig |
|
bremsning) |
PCB |
Printplade |
PCD |
Procesdata |
PELV |
Beskyttende ekstra lav spænding |
Pm |
Frekvensomformerens nominelle |
|
udgangsstrøm angivet som HO (high overload) |
|
|
PM,N |
Nominel motoreffekt |
|
|
PM-motor |
Permanent magnetmotor |
Proces PID |
PID-regulatoren opretholder den ønskede |
|
hastighed, tryk og temperatur, etc. |
Rbr,nom |
Den nominelle modstandsværdi, som sikrer |
|
bremseeffekt på motorakslen på 150/160 % i 1 |
|
minut |
RCD |
Fejlstrømsafbryder |
Regen |
Regenerative klemmer |
|
|
Rmin |
Minimum tilladelig bremsemodstandsværdi pr. |
|
frekvensomformer |
|
|
RMS |
Effektiv værdi (RMS - Root Mean Square) |
|
|
O/MIN |
Omdrejninger pr. minut |
|
|
Rrec |
Bremsemodstandens modstandsværdi og |
|
modstand |
|
|
sek |
Sekund |
|
|
SFAVM |
Stator Flux-orienteret asynkron vektormodu- |
|
lering |
|
|
STW |
Statusord |
|
|
SMPS |
Switch mode-strømforsyning |
|
|
THD |
Total harmonisk forvrængning |
|
|
TLIM |
Momentgrænse |
|
|
TTL |
TTL encoder (5 V) pulser - Transistor Transistor |
|
Logic |
|
|
UM,N |
Nominel motorspænding |
|
|
V |
Volt |
|
|
VT |
Variabelt moment |
|
|
VVCplus |
Voltage Vector Control |
Tabel 1.1 Forkortelser
Følgende symboler anvendes i dette dokument: |
1 |
1 |
|
|
|
ADVARSEL
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre dødsfald eller alvorlig personskade.
FORSIGTIG
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre mindre eller moderat personskade. Kan også bruges til at advare mod usikre fremgangsmåder.
BEMÆRK!
Angiver vigtige oplysninger, herunder situationer, som kan resultere i skade på udstyr eller ejendom.
1.4 Ordforklaring
Friløb
Motorakslen er i friløb. Intet moment på motoren.
Bremsemodstand
Bremsemodstanden er et modul, som kan absorbere den bremseeffekt, der genereres ved regenerativ bremsning. Denne regenerative bremseeffekt øger mellemkredsspændingen, og en bremsechopper sørger for at afsætte effekten i bremsemodstanden.
CT-karakteristik
Konstant momentkarakteristik anvendes til alle applikationer, f.eks. transportbånd, fortrængningspumper og kraner.
Initialisering
Ved initialisering (14-22 Driftstilstand) vender frekvensomformeren tilbage til fabriksindstillingen.
Periodisk driftscyklus
Periodisk drift betyder en sekvens af driftscyklusser. Hver cyklus består af en periode med og en periode uden belastning. Driften kan være enten periodisk drift eller ikke-periodisk drift.
Opsætning
Parameterindstillinger kan gemmes i 4 opsætninger. Det er muligt at skifte mellem de 4 parameteropsætninger og redigere i en opsætning, mens en anden er aktiv.
Slipkompensering
Frekvensomformeren kompenserer for motorslippet ved at give frekvensen et tilskud, der følger den målte motorbelastning, således at motorhastigheden holdes næsten konstant.
Smart Logic Control (SLC)
Smart Logic Control (SLC) er en række brugerdefinerede handlinger, som afvikles, når de tilknyttede brugerdefinerede hændelser evalueres som sande af Smart Logic Controller. (Parametergruppe 13-** Smart Logic.
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
9 |
Introduktion |
Design Guide |
|
|
1 1 FC Standard Bus |
||
Omfatter RS-485-bus med FC-protokol eller MC-protokol. |
||
Se 8-30 Protokol. |
||
Termistor |
|
|
Temperaturafhængig modstand, der placeres, hvor |
||
temperaturen ønskes overvåget (frekvensomformer eller |
||
motor). |
|
|
Trip |
|
|
Tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, f.eks. hvis frekvens- |
||
omformeren udsættes for en overtemperatur, eller når |
||
frekvensomformeren beskytter motoren, processen eller |
||
mekanismen. Genstart forhindres, indtil årsagen til fejlen er |
||
forsvundet, og trip-tilstanden annulleres ved at aktivere |
||
nulstilling. I nogle tilfælde kan nulstillingen udføres |
||
automatisk via programmering. Trip må ikke benyttes i |
||
forbindelse med personsikkerhed. |
||
Triplåst |
|
|
En tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, hvor en frekvens- |
||
omformer beskytter sig selv og kræver fysisk indgriben, |
||
f.eks. hvis frekvensomformeren udsættes for kortslutning |
||
på udgangen. En triplås kan kun annulleres ved at afbryde |
||
netforsyningen, fjerne årsagen til fejlen og tilslutte |
||
frekvensomformeren igen. Genstart forhindres, indtil trip- |
||
tilstanden annulleres ved at aktivere nulstilling. I nogle |
||
tilfælde kan nulstillingen udføres automatisk via program- |
||
mering. Trip må ikke benyttes i forbindelse med |
||
personsikkerhed. |
||
VT-karakteristik |
||
Variabel momentkarakteristik, som anvendes til pumper og |
||
ventilatorer. |
|
|
Effektfaktor |
|
|
Den reelle effektfaktor (lambda) tager alle harmoniske |
||
strømme i betragtning og er altid lavere end effektfaktoren |
||
(cosphi), som kun tager den første harmoniske strøm på |
||
spænding og strøm i betragtning. |
||
cosϕ = P kW |
= |
Uλ x Iλ x cosϕ |
P kVA |
|
Uλ x Iλ |
Cosphi er også kendt som effektforskydningsfaktor.
Både lambda og cos phi er angivet for Danfoss VLT® frekvensomformere i kapitel 6.2.1 Netforsyning.
Effektfaktoren angiver, i hvilken grad frekvensomformeren belaster netforsyningen.
En lavere effektfaktor betyder højere IRMS for den samme kW-ydelse.
Derudover indikerer en høj effektfaktor, at de forskellige harmoniske strømme er lave.
Frekvensomformere fra Danfoss er forsynet med indbyggede DC-spoler i DC-linket for at opnå en høj effektfaktor og for at reducere THD på hovedforsyningen.
1.5 Dokumentog softwareversion
Denne manual bliver regelmæssigt gennemgået og opdateret. Alle forslag til forbedringer er velkomne. Tabel 1.2 viser dokumentversionen og den tilsvarende softwareversion.
Udgave |
Bemærkninger |
Softwareversion |
MG33BFxx |
Erstatter MG33BExx |
6.72 |
Tabel 1.2 Dokumentog softwareversion
1.6 Regulatorisk overensstemmelse
Frekvensomformere er konstrueret i overensstemmelse med de direktiver, der er beskrevet i dette afsnit.
1.6.1 CE-mærket
CE-mærket (Communauté européenne) indikerer, at producenten af produktet overholder alle gældende EUdirektiver. De tre EU-direktiver, som skal overholdes i forbindelse med konstruktionen og fremstillingen af frekvensomformere, er lavspændingsdirektivet, EMCdirektivet og (for apparater med integreret sikkerhedsfunktion) maskindirektivet.
CE-mærket har til formål at eliminere de tekniske barrierer for fri handel mellem EFog EFTA-lande inden for EMS (det Europæiske Monetære System). CE-mærket regulerer ikke produktets kvalitet. De tekniske specifikationer kan ikke udledes af CE-mærket.
1.6.1.1 Lavspændingsdirektivet
Frekvensomformere er klassificeret som elektroniske komponenter og skal CE-mærkes i henhold til den lavspændingsdirektivet. Direktivet finder anvendelse for alt elektrisk udstyr, der anvendes i spændingsområderne 50-1.000 V AC og 75-1.600 V DC.
Ifølge direktivet skal udstyrets design sikre, at sikkerhed og helbred for mennesker og husdyr ikke bringes i fare, samt at materielle værdier ikke beskadiges, så længe udstyret er korrekt installeret og vedligeholdes og anvendes efter hensigten. Danfoss Produkter mærket med CE-mærkater overholder lavspændingsdirektivet, og en overensstemmelseserklæring kan tilvejebringes på forlangende.
10 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Introduktion |
Design Guide |
|
|
1.6.1.2 EMC-direktivet
Elektromagnetisk kompatibilitet (EMC) betyder, at elektromagnetisk forstyrrelse mellem apparater ikke hæmmer deres ydeevne. Det grundlæggende beskyttelseskrav beskrevet i EMC-direktivet 2004/108/EC angiver, at apparater, som genererer elektromagnetisk forstyrrelse (EMI), eller hvis drift kan påvirkes af EMI, skal være beregnet til at begrænse frembringelsen af elektromagnetisk forstyrrelse og skal have en passende grad af immunitet til EMI, når disse er korrekt installeret og vedligeholdes og anvendes som beregnet.
En frekvensomformer kan bruges enkeltstående eller som en del af en mere kompleks installation. Apparater, der anvendes i enkeltstående løsninger, eller som en del af et system, skal være udstyret med CE-mærket. Systemer skal ikke CE-mærkes, men de skal overholde de grundlæggende beskyttelseskrav beskrevet i EMC-direktivet.
1.6.1.3 Maskindirektivet
Frekvensomformere er klassificeret som elektroniske komponenter, der hører ind under lavspændingsdirektivet, dog skal frekvensomformere med integreret sikkerhedsfunktion overholde maskindirektivet 2006/42/EC. Frekvensomformere uden sikkerhedsfunktion hører ikke ind under maskindirektivet. Hvis en frekvensomformer er integreret i et system med maskiner, stiller Danfoss oplysninger om sikkerhedsaspekter angående frekvensomformeren til rådighed.
Maskindirektivet 2006/42/EC omhandler en maskine, der består af en samling af forbundne komponenter eller apparater, hvoraf mindst én kan udføre mekanisk bevægelse. Ifølge direktivet skal udstyrets design sikre, at sikkerhed og helbred for mennesker og husdyr ikke bringes i fare, samt at materielle værdier ikke beskadiges, så længe udstyret er korrekt installeret og vedligeholdes og anvendes efter hensigten.
Når frekvensomformere anvendes i maskiner med mindst én bevægelig del, skal maskinproducenten kunne fremvise en erklæring, der angiver, at alle relevante love og sikkerhedsforanstaltninger overholdes. Danfoss Produkter mærket med CE-mærkater overholder maskindirektivet for frekvensomformere med integreret sikkerhedsfunktion, og en overensstemmelseserklæring kan tilvejebringes på forlangende.
1.6.2 UL-overensstemmelse |
1 |
1 |
Registreret af UL |
|
|
|
|
Illustration 1.1 UL
BEMÆRK!
Frekvensomformere af kapslingstype T7 (525-690 V) er ikke UL-certificerede.
Frekvensomformeren overholder fastholdelseskravene for termisk hukommelse i UL508C. Se afsnittet Termisk motorbeskyttelse i Design Guide for flere oplysninger.
1.6.3C-tick overensstemmelse
1.6.4Marine overensstemmelse
For overensstemmelse med europæisk konvention om international transport af farligt gods ad indre vandveje (ADN), se kapitel 9.8.3 ADN-korrekt installation.
1.7 Bortskaffelsesinstruktion
Udstyr, der indeholder elektriske komponenter, må ikke smides ud sammen med almindeligt affald.
Det skal indsamles særskilt i overensstemmelse med gældende lokal lovgivning.
Tabel 1.3 Bortskaffelsesinstruktion
1.8 Sikkerhed
Frekvensomformere indeholder komponenter med høj spænding og kan potentielt forårsage dødsfald, hvis de håndteres ukorrekt. Det er kun tilladt for uddannet teknisk personale at montere og betjene dette udstyr. Reparationsarbejde bør ikke påbegyndes, før strømmen til frekvensomformeren er fjernet, og det angivne tidsrum for afledning af ophobet elektrisk energi er gået.
Se betjeningsvejledningen, som medsendes apparatet, og som er tilgængelig online for flg:
•afladningstid, og
•detaljerede sikkerhedsinstruktioner og advarsler.
Nøje overholdelse af sikkerhedsforanstaltninger og anmærkninger er obligatorisk for sikker drift af frekvensomformeren.
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
11 |
Sikkerhed |
Design Guide |
|
|
2 Sikkerhed
2 2
2.1 Sikkerhedssymboler
Følgende symboler anvendes i dette dokument:
ADVARSEL
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre dødsfald eller alvorlig personskade.
FORSIGTIG
Angiver en potentielt farlig situation, som kan medføre mindre eller moderat personskade. Kan også bruges til at advare mod usikre fremgangsmåder.
ADVARSEL
UTILSIGTET START
Når frekvensomformeren er tilsluttet netspændingen, er der altid en risiko for, at motoren kan starte, hvilket kan resultere i død, alvorlig personskade eller beskadigelse af udstyr eller ejendom. Motoren kan starte ved hjælp af en ekstern kontakt, en seriel buskommando, et indgangsreferencesignal fra LCP'et eller efter en slettet fejltilstand.
1.Frekvensomformeren skal frakobles netforsyningen, når det af sikkerhedsmæssige årsager er nødvendigt at undgå utilsigtet motorstart.
2.Tryk på [Off] på LCP'et, før parametrene programmeres.
BEMÆRK!
Angiver vigtige oplysninger, herunder situationer, som kan resultere i skade på udstyr eller ejendom.
3.Frekvensomformeren, motoren og det drevne udstyr skal være driftsklar, når frekvensomformeren er tilsluttet netspændingen.
2.2 Uddannet personale
Korrekt og pålidelig transport, lagring, montering, drift og vedligeholdelse er påkrævet for problemfri og sikker drift af frekvensomformeren. Det er kun tilladt for kvalificeret personale at montere eller betjene dette udstyr.
Kvalificeret personale defineres som uddannet personale, som er autoriseret til at montere, idriftsætte og vedligeholde udstyr, systemer og kredsløb i overensstemmelse med relevante love og bestemmelser. Derudover skal personalet være bekendte med de instruktioner og sikkerhedsforanstaltninger, der er beskrevet i dette dokument.
2.3 Sikkerhedsforanstaltninger
ADVARSEL
HØJSPÆNDING
Frekvensomformere indeholder højspænding, når de er tilsluttet netspændingen. Hvis montering, start og vedligeholdelse udføres af personale, der ikke er uddannet til det, kan det resultere i død eller alvorlig personskade.
•Montering, opstart og vedligeholdelse må kun udføres af uddannet personale.
ADVARSEL
AFLADNINGSTID
Frekvensomformeren indeholder DC-link-kondensatorer, der kan forblive opladede, selv når frekvensomformeren ikke er forsynet med strøm. Det kan resultere i død eller alvorlig personskade, hvis der ikke ventes det angivne tidsrum, efter at strømmen er slået fra, før der udføres serviceeller reparationsarbejde.
1.Stop motor.
2.Frakobl netspændingen, permanente magnetmotorer samt eksterne DC-link- strømforsyninger, herunder reservebatterier, UPS og DC-link-tilslutninger til andre frekvensomformere.
3.Vent, indtil kondensatorerne er helt afladede, før der foretages serviceeller reparationsarbejde. Ventetiden er angivet i Tabel 2.1.
Spænding [V] |
Min. ventetid (minutter) |
||
|
|
|
|
|
4 |
7 |
15 |
|
|
|
|
200-240 |
0,25-3,7 kW |
|
5,5-37 kW |
|
|
|
|
380-500 |
0,25-7,5 kW |
|
11-75 kW |
|
|
|
|
525-600 |
0,75-7,5 kW |
|
11-75 kW |
|
|
|
|
525-690 |
|
1,5-7,5 kW |
11-75 kW |
|
|
|
|
Der kan være højspænding til stede, selv når LED-advarsels- lamperne er slukkede.
Tabel 2.1 Afladningstid
12 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Sikkerhed |
Design Guide |
|
|
ADVARSEL
FARLIG LÆKSTRØM
Lækstrømmene overstiger 3,5 mA. Hvis frekvensom- 2 2 formeren ikke jordes korrekt, kan det resultere i død
eller alvorlig personskade.
•Sørg for, at udstyret jordes korrekt af en autoriseret elektriker.
ADVARSEL
FARER VED UDSTYRET
Kontakt med roterende aksler og elektrisk udstyr kan resultere i død eller alvorlig personskade.
•Montering, start og vedligeholdelse må kun udføres af uddannet og kvalificeret personale.
•Elektrisk arbejde skal overholde nationale og lokale sikkerhedsforskrifter.
•Følg procedurerne i denne manual.
FORSIGTIG
VINDMØLLEEFFEKT
Utilsigtet rotation i permanente magnetmotorer medfører risiko for personskade og skade på udstyret.
•Kontrollér, at permanente magnetmotorer er blokerede for at forhindre utilsigtet rotation.
FORSIGTIG
POTENTIEL FARE I TILFÆLDE AF INTERN FEJL
Der er risiko for personskade, når frekvensomformeren ikke er lukket korrekt.
•Kontrollér, at alle dæksler er på plads og fastgjort sikkert, inden apparatet forsynes med strøm.
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
13 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3 Grundlæggende driftsprincipper
3.1 Generelt
3 3 Dette kapitel indeholder en oversigt over frekvensomformerens primære samlinger og kredsløb. Det beskriver de interne elektriske funktioner og signalbehandlingsfunktioner. En beskrivelse af den interne styringsstruktur er også inkluderet.
Automatiserede og valgfri frekvensomformerfunktioner, der er tilgængelige for konstruktion af robuste driftssystemer med avanceret ydeevnerapportering hvad angår styring og status, er også beskrevet.
3.2 Beskrivelse af drift
Frekvensomformeren leverer en reguleret mængde vekselstrøm fra netforsyningen til en standard trefaset induktionsmotor for at styre motorhastigheden. Frekvensomformeren leverer variabel frekvens og spænding til motoren.
Frekvensomformeren er opdelt i fire primære moduler.
3.3 Driftssekvens
3.3.1 Ensretterdelen
Når strøm påføres frekvensomformeren første gang, kommer den ind via indgangsklemmerne (L1, L2 og L3) og videre til afbryderen og/eller RFI-filteroptionen, afhængigt af apparatets konfiguration.
3.3.2 Mellemdelen
Fra ensretter-delen passerer spændingen videre til mellemdelen. Denne udbedrede spænding udjævnes af et sinusbølgefilterkredsløb, der består af DC-businduktoren og DC-buskondensatorgruppen.
DC-businduktoren sørger for seriel impedans til ændret strøm. Dette hjælper filtreringsprocessen, samtidig med at harmonisk forvrængning til indgangen AC-bølgeform reduceres, som normalt er indeholdt i ensretterkredsløb.
•Ensretter
•Mellemkreds
•Vekselretter
•Styring og regulering
I kapitel 3.3 Driftssekvens er disse moduler beskrevet i detaljer, og det beskrives, hvordan effekt og styresignaler bevæger sig i frekvensomformeren.
Illustration 3.1 Intern styrelogik
3.3.3 Vekselretterdel
I vekselretterdelen, når en kørselskommando og hastighedsreference er til stede, begynder IGBT'ernes kobling at skabe udgangsbølgeformen. Denne bølgeform, som er genereret af Danfoss VVCplus PWM-princippet på styrekortet, giver optimal ydeevne og minimale tab i motoren.
3.3.4 Bremseoption
Til de frekvensomformere, der er udstyret med en dynamisk bremseoption, medfølger der en bremse-IGBT sammen med klemmerne 81(R-) og 82(R+) til at tilslutte en ekstern bremsemodstand.
Bremse-IGBT'ens funktion er at begrænse spændingen i mellemkredsen, når den maksimale spændingsgrænse er overskredet. Dette opnås ved kobling af den eksternt monterede modstand henover DC-bussen for at fjerne overskydende DC-spænding, der findes i buskondensatorerne. Overskydende DC-busspænding er generelt resultat af en belastning (overhauling load), der forårsager, at regenerativ energi returneres til DC-bussen. Dette sker for eksempel, når belastningen driver motoren, hvilket får spændingen til at vende tilbage til DC-bussen.
14 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
Ved at placere bremsemodstanden udvendigt opnås fordelene ved at vælge modstanden baseret på applikationens behov, sprede energien uden for betjeningspanelet og beskytte omformeren imod overophedning, hvis bremsemodstanden er overbelastet.
Bremse-IGBT'ens indløbssignal opstår på styrekortet og leveres til bremse-IGBT via effektkortet og gate drivekortet. Derudover overvåger effekt og styrekort bremseIGBT og bremsemodstandens tilslutning med hensyn til kortslutninger og overbelastninger.
3.3.5 Belastningsfordeling
Apparater med indbygget belastningsfordelingsoption indeholder klemmer (+) 89 DC og (–) 88 DC. I frekvensomformeren er disse klemmer tilsluttet DC-bussen foran DClinkreaktoren og buskondensatorerne.
Brugen af belastningsfordelingsklemmerne kan understøtte to forskellige konfigurationer.
Den ene metode indebærer, at klemmerne bruges til at binde DC-buskredsløbene fra flere frekvensomformere sammen. Dette muliggør, at et apparat, der er i regenerativ tilstand, deler den overskydende busspænding med et andet apparat, der driver en motor. Denne form for belastningsfordeling kan reducere behovet for eksterne dynamiske bremsemodstande samtidig med, at der spares energi. Antallet af apparater, der kan tilsluttes på denne måde, er i teorien uendelig; dog skal hvert enkelt apparat være i samme spændingsklassificering. Afhængigt af størrelse og antallet af apparater kan det endvidere være nødvendigt at installere DC-reaktorer og DC-sikringer i DC- link-tilslutningerne, samt AC-reaktorer på netforsyningen. Hvis sådan en konfiguration forsøges, kræver det specifikke overvejelser, og det bør ikke forsøges uden først at rådføre sig med Danfoss Application Engineering.
Den anden metode indebærer, at frekvensomformeren påføres strøm udelukkende fra en DC-kilde. Denne metode er noget mere kompliceret. For det første kræver det en DC-kilde. Dernæst kræver det en metode til soft chargeopstart af DC-bussen. Endeligt kræver det en spændingskilde til at starte ventilatorerne i apparatet op. Igen bør sådan en konfiguration ikke forsøges uden først at rådføre sig med Danfoss Application Engineering.
3.4 Styringsgrænseflade |
|
|||
3.4.1 |
Styreprincip |
|
||
Frekvensomformeren modtager styringsindgange fra flere |
|
|
|
|
|
|
|
||
kilder. |
|
3 |
|
3 |
• |
|
|
||
LCP-betjeningspanel (hand mode) |
|
|
|
|
|
|
|
||
• |
Programmerbare analoge, digitale og analoge/ |
|
||
|
digitale styreklemmer (auto mode) |
|
||
• |
RS-485, USB eller serielle kommunikationsporte |
|
||
|
(auto mode) |
|
Når styreklemmerne er tilsluttet og programmeret korrekt, giver disse feedback, reference og andre indgangssignaler til frekvensomformeren; status på udgange og fejltilstande fra frekvensomformeren, relæer til at drive ekstraudstyr, og den serielle kommunikationsgrænseflade. En 24 V fælles forsyning er også til rådighed. Styreklemmer kan programmeres til forskellige funktioner ved at vælge parameteroptioner via LCP-betjeningspanelet foran på apparatet eller via eksterne kilder. De fleste styreledninger skal leveres af kunden, medmindre de bestilles fra fabrikken.
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
15 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
|
3.5 |
Ledningsdiagram |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
3-phase |
91 |
(L1) |
|
|
|
|
|
|
(U) 96 |
|
|
|
92 |
(L2) |
|
|
|
|
|
|
(V) 97 |
|
|
3 |
3 |
power |
|
|
|
|
|
|
|
|||
93 |
(L3) |
|
|
|
|
|
|
(W) 98 |
|
|||
input |
|
|
|
|
|
|
|
|||||
95 |
PE |
|
|
|
|
|
|
(PE) 99 |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
Motor |
|||||
|
|
|
|
|
|
Switch Mode |
|
|||||
|
|
DC bus |
88 |
(-) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
Power Supply |
|
|
|||||
|
|
|
89 |
(+) |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
10 V DC |
|
24 V DC |
(R+) 82 |
Brake |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
15 mA |
130/200 mA |
|
resistor |
|
|
|
|
50 |
(+10 V OUT) |
|
+ |
- |
+ |
- |
|
||
|
|
+10 V DC |
|
(R-) 81 |
|
|||||||
|
|
|
|
S201 |
|
|
|
|
|
|
||
|
|
0/-10 V DC- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
53 |
(A IN) |
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
+10 V DC |
ON=0/4-20 mA |
|
|
relay1 |
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
||||||
|
|
0/4-20 mA |
|
|
S202 |
|
|
|
03 |
|
||
|
|
|
|
|
OFF=0/-10 V DC - |
|
|
|
||||
|
|
0/-10 V DC - |
54 |
(A IN) |
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
+10 V DC |
|
|
02 |
240 V AC, 2 A |
|
|
|
+10 V DC |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20 mA |
55 |
(COM A IN) |
|
|
|
|
|
01 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
12 |
(+24 V OUT) |
|
|
|
|
|
* relay2 |
|
|
|
|
|
|
06 |
240 V AC, 2 A |
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
13 |
(+24 V OUT) |
|
P 5-00 |
|
|
|
05 |
400 V AC, 2 A |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
18 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
04 |
|
|
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
19 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
(COM A OUT) 39 |
Analog Output |
|
0 V (PNP) |
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
0/4-20 mA |
|
|
|
|
|
|
|
|
(A OUT) 42 |
|
20 |
(COM D IN) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
27 |
(D IN/OUT) |
|
24 V (NPN) |
S801 |
|
|
|
|
24 V |
0 V (PNP) |
|
ON=Terminated |
|
||||
|
|
|
<![if ! IE]> <![endif]>2 1 |
<![if ! IE]> <![endif]>ON |
|
|||
|
|
|
|
OFF=Open |
|
|||
* |
|
0 V |
|
5V |
|
|
|
|
|
|
24 V (NPN) |
|
|
|
|
|
|
29 |
(D IN/OUT) |
|
|
|
|
|
|
|
24 V |
0 V (PNP) |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
S801 |
0 V |
|
|
|
|
0 V |
|
RS-485 |
|
|
RS-485 |
|
|
|
|
|
|
(N RS-485) 69 |
|||
|
|
|
24 V (NPN) |
Interface |
|
|||
32 |
(D IN) |
|
|
|
|
|||
|
0 V (PNP) |
|
|
|
(P RS-485) 68 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
33 |
(D IN) |
|
24 V (NPN) |
|
|
|
(COM RS-485) 61 |
** |
|
0 V (PNP) |
|
|
|
: Chassis |
|||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
* |
(D IN) |
|
|
|
|
|
|
: Ground |
37 |
|
|
|
|
|
|
|
<![endif]>130BD599.10
Illustration 3.2 Grundlæggende ledningsdiagram
A = analog, D = digital
*Klemme 37 (medfølger ikke altid) bruges til Safe Torque Off. Safe Torque Off-installationsinstruktioner findes i Safe Torque Off Betjeningsvejledning for Danfoss VLT® frekvensomformere. Klemme 37 er ikke inkluderet i FC 301 (undtagen kapslingstype A1). Relæ 2 og klemme 29 har ingen funktion i FC 301.
**Tilslut ikke kabelskærmen.
16 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
|
2 |
<![if ! IE]> <![endif]>130BD529.11 |
|
|
|
|
|
|
|
6 |
|
|
|
3 |
3 |
1 |
|
|
|
|
|
3 |
|
|
|
4 |
|
|
|
5 |
|
9 |
|
|
|
10 |
|
|
|
|
|
11 |
|
L1 |
|
|
|
L2 |
|
U |
|
L3 |
|
|
|
|
V |
|
|
PE |
|
|
|
|
W |
|
|
|
|
|
|
|
|
PE |
|
|
|
8 |
|
|
|
7 |
|
1 |
PLC |
7 |
Motor, 3--faset og PE (skærmet) |
|
2 |
Frekvensomformer |
8 |
Netforsyning, 3--faset og forstærket PE (ikke skærmet) |
|
3 |
Udgangs kontaktor |
9 |
Styreledninger (skærmede) |
|
4 |
Kabelbøjle |
10 |
Potentialeudligning min. 16 mm2 |
|
5 |
Kabelisolering (afisoleret) |
11 |
Afstand mellem styrekabel, motorkabel og forsyningskabel: |
|
6 |
Kabelbøsning |
Min. 200 mm |
||
|
||||
|
|
|
|
Illustration 3.3 EMC-korrekt elektrisk tilslutning
For yderligere oplysninger om EMC, se kapitel 4.1.15 EMC-overensstemmelse .
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
17 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
BEMÆRK!
EMC-FORSTYRRELSE
Brug skærmede kabler til motorkabler og styreledninger samt separate kabler til indgangsstrøm, motorkabler og styreledninger. Hvis strømkabler, motorkabler og
3 3 styreledninger ikke adskilles, kan det resultere i utilsigtet funktion eller reduceret ydeevne. Der skal være mindst 200 mm afstand mellem strømkabler, motorkabler og styreledninger.
3.6 Styreenheder
3.6.1 Styreprincip
En frekvensomformer ensretter AC-spændingen fra netforsyningen til DC-spænding, hvorefter DC-spændingen omformes til AC-strøm med variabel amplitude og frekvens.
Motoren forsynes med variabel spænding/strøm og frekvens, hvilket muliggør variabel hastighedskontrol af trefasede asynkrone standardmotorer og permanente magnetmotorer.
Frekvensomformeren kan styre enten hastigheden eller momentet på motorakslen. Indstillingen i 1-00 Konfigurationstilstand bestemmer typen af styring.
Hastighedsstyring
Der findes to typer hastighedsstyring:
•Hastighedsstyring, åben sløjfe, som ikke kræver feedback fra motoren (sensorless).
Momentstyring
Momentstyringsfunktionen bruges i applikationer, hvor momentet på motorens udgangsaksel styrer applikationen som spændingsstyring. Momentstyring kan vælges i
1-00 Konfigurationstilstand, enten i VVCplus[4] Moment åben sløjfe eller Flux-styring, lukket sløjfe med [2] motorhastighedsfeedback. Momentet indstilles ved at indstille en analog, digital eller busstyret reference. Den maksimale hastighedsgrænsefaktor indstilles i 4-21 Hastighedsgrænsefaktorkilde. Når der køres momentstyring, anbefales det at gennemføre en fuld AMA-procedure, da de korrekte motordata er af høj betydning for optimal ydeevne.
•Lukket sløjfe i Flux mode med encoderfeedback sikrer overlegen ydeevne i alle fire kvadranter og ved alle motorhastigheder.
•Åben sløjfe i VVCplus-tilstand. Funktionen anvendes i mekaniske robuste applikationer, men nøjagtigheden er begrænset. Momentfunktionen med åben sløjfe fungerer grundlæggende kun i én hastighedsretning. Momentet beregnes på basis af strømmålingen indvendigt i frekvensomformeren.
Hastigheds-/momentreference
Referencen til disse styreenheder kan enten være en enkelt reference eller summen af forskellige referencer, herunder relativt skalerede referencer. Håndteringen af referencer uddybes nærmere i kapitel 3.7 Referencehåndtering.
•PID-hastighedsstyring med lukket sløjfe kræver hastighedsfeedback til en indgang. Korrekt optimeret hastighedsstyring med lukket sløjfe er mere nøjagtig end hastighedsstyring med åben sløjfe.
Vælger, hvilken indgang, der skal anvendes som PIDhastighedsfeedback i 7-00 Hastighed, PID-feedbackkilde.
18 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Styreprincip
FC 301 er en universal frekvensomformer til variable hastighedsapplikationer. Styreprincippet er baseret på Voltage Vector Control (VVCplus).
FC 301 kan håndtere både asynkrone motorer og PM-motorer.
Strømfølingsprincippet i FC 301 er baseret på strømmålinger i DC-linket eller motorfasen. Jordfejlbeskyttelsen på motorsiden 3 3 løses af et afmætningskredsløb i IGBT'erne, der er sluttet til styrekortet.
Kortslutningsadfærden for FC 301 afhænger af strømtransduceren i det positive DC-link og afmætningsbeskyttelsen med feedback fra de tre lavere IGBT'ere og bremsen.
Illustration 3.4 Styreprincip FC 301
FC 302 er en højtydende frekvensomformer til krævende applikationer. Frekvensomformeren kan håndtere forskellige typer motorstyringsprincipper, f.eks. U/f-speciel motortilstand, VVCplus eller Flux Vektor-motorstyring.
FC 302 kan håndtere både synkrone motorer med permanent magnet (servomotorer) og normale kortslutningsmotorer. Kortslutningsadfærden for FC 302 afhænger af de tre strømtransducere i motorfaserne og afmætningsbeskyttelsen med feedback fra bremsen.
Illustration 3.5 Styreprincip FC 302
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
19 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.3 Styringsstruktur for VVCplus
3 3
Illustration 3.6 Styringsstruktur for VVCplus i konfigurationer med åben sløjfe og lukket sløjfe
Se Aktive/inaktive parametre i forskellige apparatstyringstilstande i Programming Guide for en oversigt over, hvilken styringskonfiguration er tilgængelig, afhængigt af valg af AC-motor eller PM, ikke-udpræget motor. I den konfiguration, der vises i
Illustration 3.6, er 1-01 Motorstyringsprincip indstillet til [1] VVCplus, og 1-00 Konfigurationstilstand er indstillet til [0] Hastighed, åben sløjfe. Den resulterende reference fra referencehåndteringssystemet modtages og føres gennem rampegrænsen og hastighedsgrænsen, før den sendes til motorstyringen. Motorstyringens udgang begrænses derefter af den maksimale frekvensgrænse.
Hvis 1-00 Konfigurationstilstand indstilles til [1] Hastighed, lukket sløjfe, sendes den resulterende reference fra rampegrænse og hastighedsgrænse til en PID-hastighedsstyring. PID-hastighedsstyringsparametrene indstilles i parametergruppe 7-0* Hastighed, PID-styr. Den resulterende reference fra PID-hastighedsstyring sendes til motorstyringen og begrænses af frekvensgrænsen.
Vælg [3] Proces i 1-00 Konfigurationstilstand for at bruge PID-processtyring for lukket sløjfestyring af f.eks. hastighed eller tryk i den styrede applikation. PID-procesparametrene findes i parametergruppen 7-2* Processtyring. Fb og 7-3* Proces, PID-reg.
20 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.4 Styringsstruktur i Flux Sensorless (kun FC 302)
3 3
Illustration 3.7 Styringsstruktur i konfigurationer med Flux Sensorless, åben sløjfe og lukket sløjfe.
Se Aktive/inaktive parametre i forskellige apparatstyringstilstande i Programming Guide for en oversigt over, hvilken styringskonfiguration er tilgængelig, afhængigt af valg af AC-motor eller PM, ikke-udpræget motor. I den viste konfiguration er
1-01 Motorstyringsprincip indstillet til [2] Flux Sensorless, og 1-00 Konfigurationstilstand er indstillet til [0] Hastighed, åben sløjfe. Den resulterende reference fra referencehåndteringssystemet føres gennem rampeog hastighedsgrænserne, som det er bestemt i de angivne parameterindstillinger.
Der genereres en anslået hastighedsfeedback til PID-hastighed for at styre udgangsfrekvensen.
PID-hastighed skal indstilles med P-, I- og D-parametrene (parametergruppe 7-0* Hastighed, PID-styr.).
Vælg [3] Proces i 1-00 Konfigurationstilstand for at bruge PID-processtyring for lukket sløjfestyring af f.eks. hastighed eller tryk i den styrede applikation. PID-procesparametrene findes i parametergruppe 7-2* Processtyr. Fb og 7-3* Proces, PID-reg.
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
21 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.5 Styringsstruktur for Flux med motorfeedback (kun FC 302)
3 3
Illustration 3.8 Styringsstruktur i Flux med motorfeedbackkonfiguration (kun tilgængelig for FC 302)
Se Aktive/inaktive parametre i forskellige apparatstyringstilstande i Programming Guide for en oversigt over, hvilken styringskonfiguration er tilgængelig, afhængigt af valg af AC-motor eller PM, ikke-udpræget motor. I den viste konfiguration er
1-01 Motorstyringsprincip indstillet til [3] Flux m. motorfeedb, og 1-00 Konfigurationstilstand er indstillet til [1] Hastighed, lukket sløjfe.
Motorstyringen i denne konfiguration afhænger af et feedbacksignal fra en encoder eller resolver, der er monteret direkte på motoren (indstillet i 1-02 Flux-motorfeedbackkilde).
Vælg [1] Hastighed, lukket sløjfe i 1-00 Konfigurationstilstand for at bruge den resulterende reference som indgang for PIDhastighedsstyringen. PID-hastighedsstyringsparametrene findes i parametergruppe 7-0* Hastighed, PID-styr.
Vælg [2] Moment i 1-00 Konfigurationstilstand for at bruge den resulterende reference direkte som en momentreference. Momentstyring kan kun vælges i konfigurationen Flux med motorfeedback (1-01 Motorstyringsprincip). Når denne tilstand er valgt, bruger referencen Nm-enheden. Det kræver ikke momentfeedback, da det faktiske moment beregnes på basis af strømmålingen i frekvensomformeren.
Vælg [3] Proces i 1-00 Konfigurationstilstand for at bruge PID-processtyring til lukket sløjfestyring af eksempelvis hastighed eller en procesvariabel i den styrede applikation.
22 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.6 PID
3.6.6.1 PID-hastighedsstyring
PID-hastighedsstyring opretholder en konstant motorhastighed uanset den ændrede belastning på motoren.
|
|
|
|
|
|
3 |
3 |
1-00 Konfigurationstilstand |
1-01 Motorstyringsprincip |
|
|
|
|||
|
U/f |
|
VVCplus |
Flux Sensorless |
Flux m/ enc. feedb |
|
|
[0] Hast., åben sløjfe |
AKTIV |
|
AKTIV |
AKTIV |
N.A. |
|
|
[1] Hastighed, lukket sløjfe |
N.A. |
|
Ikke aktiv |
N.A. |
AKTIV |
|
|
[2] Moment |
N.A. |
|
N.A. |
N.A. |
Ikke aktiv |
|
|
[3] Proces |
Ikke aktiv |
|
Ikke aktiv |
Ikke aktiv |
N.A. |
|
|
[4] Moment, åben sløjfe |
N.A. |
|
Ikke aktiv |
N.A. |
N.A. |
|
|
[5] Wobble |
Ikke aktiv |
|
Ikke aktiv |
Ikke aktiv |
Ikke aktiv |
|
|
[6] Overfladespole |
Ikke aktiv |
|
Ikke aktiv |
Ikke aktiv |
N.A. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[7] Udvidet PID-hastighed OL |
Ikke aktiv |
|
Ikke aktiv |
Ikke aktiv |
N.A. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[8] Udvidet PID-hastighed CL |
N.A. |
|
Ikke aktiv |
N.A. |
Ikke aktiv |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabel 3.1 Styrekonfigurationer med aktiv hastighedsstyring
"N.A." betyder, at den pågældende tilstand slet ikke er tilgængelig. "Ikke aktiv" betyder, at den pågældende tilstand er tilgængelig, men at hastighedsstyringen ikke er aktiv i den tilstand.
BEMÆRK!
PID-hastighedsstyring fungerer med standardparameterindstillingen, men det anbefales kraftigt at optimere parametrene for at forbedre motorstyringsydeevnen. Især de to Flux-motorstyringsprincipper er afhængige af korrekt optimering for at yde det fulde potentiale.
Tabel 3.2 opsummerer de karakteristika, der kan indstilles til hastighedsstyring. Se VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 Programming Guide for flere oplysninger om programmering.
Parameter |
Beskrivelse af funktion |
|
|
|
|
7-00 Hastighed, PID- |
Vælg den indgang, PID-hastigheden skal få sin feedback fra. |
|
feedbackkilde |
|
|
|
|
|
7-02 Hastighed, PID-proportio- |
Jo højere værdi, jo hurtigere styring. En for høj værdi kan imidlertid føre til oscilleringer. |
|
nalforst. |
|
|
|
|
|
7-03 Hastighed, PID-integrati- |
Fjerner hastighedsfejl i stationær tilstand. En mindre værdi betyder en hurtig reaktion. En for lav værdi |
|
onstid |
kan imidlertid føre til oscilleringer. |
|
|
|
|
7-04 Hastighed, PID-differentier- |
Giver en forstærkning, der er proportionel med ændringsfrekvensen for feedback. En indstilling på nul |
|
ingstid |
deaktiverer differentiatoren. |
|
|
Hvis der sker hurtige ændringer i referencen eller feedback i en given applikation – hvilket betyder, at |
|
7-05 Hastighed, PID diff. |
fejlen skifter hurtigt – kan differentiatoren hurtigt blive for dominerende. Dette sker, fordi den reagerer |
|
på ændringer i fejlen. Jo hurtigere fejlen ændres, jo stærkere er differentiatorforstærkningen. Differen- |
||
forstærk.-grænse |
||
tiatorforstærkningen kan derfor begrænses for at tillade indstilling af en rimelig differentieringstid for |
||
|
||
|
langsomme ændringer og en passende hurtig forstærkning for hurtige ændringer. |
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
23 |
|
|
|
|
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Parameter |
Beskrivelse af funktion |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Et lavpasfilter dæmper oscilleringer på feedbacksignalet og forbedrer driften i stationær |
|
|
|
|
|
|
tilstand. For lang filtertid vil imidlertid forringe den dynamiske ydeevne for PID-hastig- |
|
|
|
|
|
|
hedsstyringen. |
|
|
|
|
|
|
Praktiske indstillinger for parameter 7-06, hentet fra antallet af pulseringer pr. |
|
|
|
|
|
|
||
3 |
|
3 |
|
7-06 Hastighed, PID-lavpasfiltertid |
omdrejning fra encoderen (PPR): |
|
|
|
|
|
|||
|
|
Encoder PPR |
7-06 Hastighed, PID-lavpasfiltertid |
|||
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
512 |
10 ms |
|
|
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1024 |
5 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2048 |
2 ms |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4096 |
1 ms |
|
|
|
|
7-07 Hast. PID Feedb.gearudv.forh. |
Frekvensomformeren ganger hastighedsfeedbacken med dette forhold. |
|
|
|
|
|
7-08 Hastighed, PID-fremføringsfaktor |
Referencesignalet bypasser hastighedsstyringsenheden med den angivne mængde. |
|
|
|
|
|
|
Denne funktion øger den dynamiske ydeevne for hastighedsstyringssløjfen. |
|
|
|
|
|
7-09 Speed PID Error Correction w/ Ramp |
Hastighedsfejlen mellem rampen og den faktiske hastighed sammenlignes med indstil- |
|
|
|
|
|
|
lingen i denne parameter. Hvis hastighedsfejlen overstiger denne parameterindtastning, |
|
|
|
|
|
|
rettes hastighedsfejlen via en kontrolleret rampning. |
Tabel 3.2 Relevante parametre til hastighedsstyring
Programmeres i den viste rækkefølge (se forklaring på indstillinger i Programming Guide)
I Tabel 3.3 antages det, at alle andre parametre og kontakter forbliver ved fabriksindstillingen.
Funktion |
Parameter |
Indstilling |
1) Sørg for, at motoren kører korrekt. Gør følgende: |
|
|
Indstil motorparametrene ved hjælp af dataene på |
1-2* |
Som angivet på motorens typeskilt |
typeskiltet |
|
|
Udfør Automatisk motortilpasning |
1-29 Automatisk |
[1] Aktivér komplet AMA |
|
motortilpasning |
|
|
(AMA) |
|
|
|
|
2) Kontrollér, om motoren kører, og om encoderen er korrekt fastgjort. Gør følgende: |
||
|
|
|
Tryk på [Hand On] på LCP'et. Kontrollér, at motoren |
|
Indstil en positiv reference. |
kører, og bemærk, hvilken retning den kører i (i det |
|
|
følgende benævnt som "positiv retning"). |
|
|
|
|
|
Gå til 16-20 Motorvinkel. Drej langsomt motoren i den |
16-20 Motorvinkel |
N.A. (skrivebeskyttet parameter) Bemærk: En værdi, der |
positive retning. Den skal drejes så langsomt (kun et par |
|
øges, overløber ved 65.535 og starter igen ved 0. |
O/MIN), at det er muligt at bestemme, om værdien i |
|
|
16-20 Motorvinkel øges eller reduceres. |
|
|
|
|
|
Hvis 16-20 Motorvinkel aftager, skal encoderretningen |
5-71 Klemme 32/33, |
[1] Mod uret (hvis 16-20 Motorvinkel reduceres) |
ændres i 5-71 Klemme 32/33, koderretning. |
koderretning |
|
|
|
|
3) Sørg for, at frekvensomformergrænserne er indstillet til sikre værdier |
|
|
|
|
|
Indstil acceptable grænser for referencerne. |
3-02 Minimumre- |
0 O/MIN (standard) |
|
ference |
1.500 O/MIN (standard) |
|
3-03 Maksimumre- |
|
|
ference |
|
|
|
|
Kontrollér, at rampeindstillingerne er inden for frekvens- |
3-41 Rampe 1, |
fabriksindstilling |
omformerens ydeevne og de tilladte driftsspecifikationer |
rampe-op-tid |
fabriksindstilling |
for den pågældende applikation. |
3-42 Rampe 1, |
|
|
rampe-ned-tid |
|
|
|
|
24 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Funktion |
|
Parameter |
Indstilling |
|
|
|
|
|
Indstil acceptable grænser for motorhastigheden og |
4-11 Motorha- |
0 O/MIN (standard) |
|
|
|
|
|
|
frekvensen. |
|
stighed, lav grænse |
1.500 O/MIN (standard) |
|
|
|
|
|
|
|
[O/MIN] |
60 Hz (standard 132 Hz) |
|
|
|
|
|
|
|
4-13 Motorha- |
|
|
|
|
|
|
|
|
stighed, høj grænse |
|
|
|
3 |
|
3 |
|
|
[O/MIN] |
|
|
|
|||
|
|
4-19 Maks. udgangs- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
frekvens |
|
|
|
|
|
|
4) Konfigurér hastighedsstyringen, og vælg motorstyringsprincippet |
|
|
|
|
|
|
||
Aktivering af hastighedsstyringen |
|
1-00 Konfigurations- |
[1] Hastighed, lukket sløjfe |
|
|
|
|
|
|
|
tilstand |
|
|
|
|
|
|
Valg af motorstyringsprincip |
|
1-01 Motorstyrings- |
[3] Flux m motorfeedb |
|
|
|
|
|
|
|
princip |
|
|
|
|
|
|
5) Konfigurér og skalér referencen for hastighedsstyringen |
|
|
|
|
|
|
|
|
Indstil analog indgang 53 som referencekilde |
|
3-15 Referenceres- |
Ikke nødvendig (standard) |
|
|
|
|
|
|
|
source 1 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Skalér Analog indgang 53 0 O/MIN (0 V) til 1.500 O/MIN |
6-1* |
Ikke nødvendig (standard) |
|
|
|
|
|
|
(10 V) |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
6) Konfigurér 24 V HTL-encodersignalet som feedback for motorstyringen og hastighedsstyringen |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Indstil digital indgang 32 og 33 som HTL-encode- |
5-14 Klemme 32, |
[0] Ingen betjening (standard) |
|
|
|
|
|
|
rindgang |
|
digital indgang |
|
|
|
|
|
|
|
|
5-15 Klemme 33, |
|
|
|
|
|
|
|
|
digital indgang |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vælg klemme 32/33 som motorfeedback |
|
1-02 Flux- |
Ikke nødvendig (standard) |
|
|
|
|
|
|
|
motorfeedbackkilde |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Vælg klemme 32/33 som PID-hastighedsfeedback |
7-00 Hastighed, PID- |
Ikke nødvendig (standard) |
|
|
|
|
|
|
|
|
feedbackkilde |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7) Indstil PID-hastighedsstyringsparametrene |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Brug optimeringsretningslinjerne, hvor det er relevant, |
7-0* |
Se retningslinjerne |
|
|
|
|
|
|
eller gennemfør optimeringen manuelt |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
8) Gem for at afslutte |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Gem parameterindstillingen i LCP'et for at gemme den |
0-50 LCP-kopi |
[1] Alle til LCP |
|
|
|
|
|
|
sikkert |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Tabel 3.3 Programmeringsrækkefølge |
|
|
|
|
|
|
|
|
3.6.6.2 Optimering af PID-hastighedsstyring
Følgende optimeringsretningslinjer er relevante, når et af Flux-motorstyringsprincipperne benyttes i applikationer, hvor belastningen hovedsageligt er inertial (med en lav mængde friktion).
Værdien af 30-83 Hastighed, PID-proportionalforstærkning afhænger af den kombinerede inerti for motoren og belastningen, og den valgte båndbredde kan beregnes ved hjælp af følgende formular:
Par . 7ì 02 = |
Samlet inerti kgm2 x par . 1ì 25 |
x Båndbredde rad / sek |
|||
|
|
Par . 1ì 20 x 9550 |
|||
|
|
|
|
||
BEMÆRK! |
|
1-20 Motoreffekt [kW] er motoreffekten i [kW] (dvs. at der skal indtastes '4' kW i stedet for '4.000' W i formlen).
En praktisk værdi for båndbredden er 20 rad/s. Kontrollér resultatet af 7-02 Hastighed, PID-proportionalforst.-beregningen i henhold til følgende formular (ikke nødvendig, hvis der bruges feedback i høj opløsning, f.eks. SinCos-feedback):
Par . 7ì 02MAKS = |
0.01 x 4 x Encoder Opløsning x Par . 7ì 06 |
x Maks. moment ripple % |
|
2 x π |
|||
|
|
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
25 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
Den anbefalede startværdi for 7-06 Hastighed, PID-lavpasfiltertid er 5 ms (en lavere encoderopløsning kræver en højere filterværdi). En maks. momentrippel på 3 % er som regel acceptabel. For trinvise encodere findes encoderopløsningen i enten 5-70 Klemme 32/33 Pulser pr. omdrejning (24 HTL på standardfrekvensomformer) eller 17-11 Opløsning (PPR) (5 V TTL på Encoder Option MCB102).
Den praktiske maksimumgrænse for 7-02 Hastighed, PID-proportionalforst. bestemmes som regel af encoderopløsningen og 3 3 feedbackfiltertiden, men andre faktorer i applikationen kan eventuelt begrænse 7-02 Hastighed, PID-proportionalforst. til en
lavere værdi.
For at minimere oversvinget kan 7-03 Hastighed, PID-integrationstid indstilles til ca. 2,5 sek. (varierer afhængigt af applikationen).
Indstil til 7-04 Hastighed, PID-differentieringstid 0, indtil alt andet er indstillet. Hvis det er nødvendigt, kan optimeringen afsluttes ved at eksperimentere med trinvise justeringer af indstillingen.
3.6.6.3 PID-processtyring
Anvend PID-processtyringen til at styre de applikationsparametre, der kan måles af en føler (dvs. tryk, temperatur, flow), og påvirkes af en tilsluttet motor gennem en pumpe, ventilator eller på anden vis.
Tabel 3.4 viser de styrekonfigurationer, hvor det er muligt at bruge processtyring. Når der anvendes et Flux Vektor-motorsty- ringsprincip, skal PID-hastighedsstyringparametrene indstilles. kapitel 3.6 Styreenheder viser, hvor hastighedsstyringen er aktiv.
1-00 Konfigurationstilstand |
1-01 Motorstyringsprincip |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
U/f |
VVCplus |
Flux Sensorless |
Flux m/ enc. feedb |
[3] Proces |
Ikke aktiv |
Proces |
Proces og hastighed |
Proces og hastighed |
Tabel 3.4 Styrekonfigurationer med processtyring
BEMÆRK!
PID-processtyringen fungerer med standardparameterindstillingen, men det anbefales kraftigt at optimere parametrene for at forbedre applikationens styreydeevne. Især de to Flux-motorstyringsprincipper er afhængige af korrekt optimering af PID-hastighedsstyring (inden indstilling af PID-processtyring) for at yde det fulde potentiale.
Illustration 3.9 PID-processtyringsdiagram
26 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
Tabel 3.5 opsummerer de karakteristika, der kan indstilles for processtyringen.
Parameter |
Beskrivelse af funktion |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-20 Proc. lukket sløjfe, tilb. 1-signal |
Vælg, hvilken kilde (dvs. analog eller pulsindgang) Process PID skal få sin feedback fra |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-22 Proc. lukket sløjfe, tilb. 2-signal |
Alternativt: Bestem. om (og hvorfra) proces PID skal have et ekstra feedbacksignal. Hvis |
|
|
|
|
|
der vælges en ekstra feedbackkilde, kombineres de to feedbacksignaler, før de anvendes i |
|
3 |
|
3 |
|
PID-processtyringen. |
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-30 Proces PID normal/inverteret styring |
Ved [0] Normal drift vil processtyringen reagere ved at øge motorhastigheden, hvis |
|
|
|
|
|
feedbacken bliver lavere end referencen. Ved [1] Inverteret drift vil processtyringen i samme |
|
|
|
|
|
situation reagere ved at sænke motorhastigheden i stedet. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-31 Proces, PID-anti windup |
Anti-windup-funktionerne sikrer, at integratoren indstilles til en forstærkning, der svarer til |
|
|
|
|
|
den faktiske frekvens, når enten en frekvensgrænse eller en momentgrænse nås. Dette |
|
|
|
|
|
forhindrer integrering med en fejl, der er umulig at kompensere for med en hastigheds- |
|
|
|
|
|
ændring. Denne funktion kan deaktiveres ved at vælge [0] Ikke aktiv. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-32 Proces PID starthastighed |
I nogle applikationer kan det tage meget lang tid at nå den krævede hastighed/det |
|
|
|
|
|
krævede sætpunkt. I sådanne applikationer kan det være en fordel at indstille en fast |
|
|
|
|
|
motorhastighed på frekvensomformeren, før processtyringen aktiveres. Dette gøres ved at |
|
|
|
|
|
indstille en proces PID-startværdi (hastighed) i 7-32 Proces PID starthastighed. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-33 Proces PID-proportionalforstærkning |
Jo højere værdi, jo hurtigere styring. En for høj værdi kan imidlertid medføre oscilleringer. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
7-34 Proces, PID-integrationstid |
Fjerner hastighedsfejl i stationær tilstand. En mindre værdi betyder en hurtig reaktion. En |
|
|
|
|
|
for lille værdi kan imidlertid medføre oscilleringer. |
|
|
|
|
7-35 Proces, PID-differentieringstid |
Giver en forstærkning, der er proportionel med ændringsfrekvensen for feedback. En |
|
|
|
|
|
indstilling på nul deaktiverer differentiatoren. |
|
|
|
|
7-36 Proces PID diff. Forstærkningsgrænse |
Hvis der sker hurtige ændringer i referencen eller feedback i en given applikation – hvilket |
|
|
|
|
|
betyder, at fejlen skifter hurtigt – kan differentiatoren hurtigt blive for dominerende. Dette |
|
|
|
|
|
sker, fordi den reagerer på ændringer i fejlen. Jo hurtigere fejlen ændres, jo stærkere er |
|
|
|
|
|
differentiatorforstærkningen. Differentiatorforstærkningen kan derfor begrænses for at |
|
|
|
|
|
muliggøre indstilling af en differentieringstid for langsomme ændringer. |
|
|
|
|
7-38 Proces PID-feed forward-faktor |
I en applikation med god (og omtrent lineær) korrelation mellem procesreferencen og den |
|
|
|
|
|
motorhastighed, der er nødvendig for at opnå denne reference, kan feed forward-faktoren |
|
|
|
|
|
anvendes for at opnå bedre dynamisk ydeevne for PID-processtyringen. |
|
|
|
|
5-54 Pulsfiltertidskonstant #29 (Pulsklem. 29), |
Hvis der er oscilleringer på strøm-/spændingsfeedbacksignalet, kan de dæmpes ved brug |
|
|
|
|
5-59 Pulsfiltertidskonstant #33 (Pulsklem. 33), |
af et lavpasfilter. Denne tidskonstant repræsenterer hastighedsgrænsen for rippler, der |
|
|
|
|
6-16 Klemme 53, filtertidskonstant (Analog |
opstår på feedbacksignalet. |
|
|
|
|
klem. 53), |
Eksempel: Hvis lavpasfiltret er indstillet til 0,1 sek., vil hastighedsgrænsen være 10 RAD/sek. |
|
|
|
|
6-26 Klemme 54, filtertidskonstant (Analog |
(det modsatte af 0,1 sek.), hvilket svarer til (10/(2 x π))=1,6 Hz. Dette betyder, at alle |
|
|
|
|
klem. 54) |
strømme/spændinger, der varierer med mere end 1,6 oscilleringer pr. sekund, dæmpes af |
|
|
|
|
6-36 Kl. X30/11, filtertidskonstant |
filteret. Styringen udføres kun på et feedbacksignal, der varierer med en frekvens |
|
|
|
|
6-46 Kl. X30/12, filtertidskonstant |
(hastighed) på mindre end 1,6 Hz. |
|
|
|
|
35-46 Klemme X48/2, Filtertidskonstant |
Lavpasfiltret forbedrer ydeevnen i stationær tilstand, men hvis der vælges en for lang |
|
|
|
|
|
filtertid, forringes den dynamiske ydeevne for PID-processtyringen. |
|
|
|
|
Tabel 3.5 Relevante parametre for processtyring
MG33BF01 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
27 |
Grundlæggende driftsprincip... |
Design Guide |
|
|
3.6.6.4 Avanceret PID-styring
Se VLT® AutomationDrive FC 301/FC 302 Programming Guide for avanceret PID-styringsparametre
3 3 3.6.7 Intern strømstyring i VVCplus-tilstand
Når motorstrømmen/moment overstiger de momentgrænser, der er indstillet i 4-16 Momentgrænse for motordrift,4-17 Momentgrænse for generatordrift og
4-18 Strømgrænse, aktiveres den integrerede strømgrænsestyring.
Når frekvensomformeren har nået strømgrænsen under motordrift eller regenerativ drift, vil den forsøge at komme under de forhåndsindstillede momentgrænser så hurtigt som muligt uden at miste kontrollen over motoren.
Aktiv reference og konfigurationstilstand
Den aktive reference kan enten være den lokale reference eller fjernreferencen.
I 3-13 Referencested kan den lokale reference vælges permanent ved at vælge [2] Lokal.
Vælg [1] Fjernbetjent for at vælge fjernreferencen permanent. Ved at vælge [0] Kædet til hand/auto (standard) vil referencestedet afhænge af, hvilken tilstand er aktiv. (Hand mode eller Auto mode).
3.6.8 Lokal styring (Hand On) og fjernstyring (Auto On)
Frekvensomformeren kan betjenes manuelt via LCP- |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
betjeningspanelet eller via fjernstyring via analoge og |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
digitale indgange og en seriel bus. Hvis det er tilladt i |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
0-40 [Hand on]-tast på LCP, 0-41 [Off]-tast på LCP, 0-42 [Auto |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
on] tast på LCP og 0-43 [Reset]-tast på LCP, er det muligt at |
|
Illustration 3.11 Aktiv reference |
|
|
||||||||||||||||||||
starte og standse frekvensomformeren via LCP'et ved hjælp |
|
|
|
|||||||||||||||||||||
af tasterne [Hand On] og [Off]. Alarmer kan nulstilles med |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
[Reset]-tasten. Når der er trykket på [Hand On]-tasten, går |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
frekvensomformeren i Hand mode og følger (som |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
standard) den lokale reference, der kan indstilles ved hjælp |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
af navigationstasterne på LCP'et. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Når der er trykket på [Auto On], går frekvensomformeren i Auto mode og følger (som standard) fjernreferencen. I denne tilstand er det muligt at styre frekvensomformeren via de digitale indgange og forskellige serielle grænseflader (RS-485, USB eller Fieldbus (option)). Se flere oplysninger om start, standsning, ændring af ramper og parameteropsætninger osv. i parametergruppe 5-1* Digitale indgange eller parametergruppe 8-5* Digital/bus.
Hand |
O |
Auto |
Reset |
|
on |
on |
|||
|
|
<![endif]>130BP046.10
Illustration 3.10 Betjeningstaster
Illustration 3.12 Konfigurationstilstand
28 |
Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes. |
MG33BF01 |