Danfoss FC 301, FC 302 Design guide [da]

0 (0)

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

Danfoss FC 301, FC 302 Design guide

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

 

 

 

 

 

 

 

<![if ! IE]>

<![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

 

 

<![if ! IE]>

<![endif]>130BP046.10

Illustration 3.10 Betjeningstaster

Illustration 3.12 Konfigurationstilstand

28

Danfoss A/S © Rev. 2014-04-04 Alle rettigheder forbeholdes.

MG33BF01

Loading...
+ 164 hidden pages