Danfoss FC 302 Design guide [zh]
ENGINEERING TOMORROW
设计指南
VLT® AutomationDrive FC 302
90–710 kW，机箱规格 D 和 E
vlt-drives.danfoss.com
目录 设计指南
目录
1 简介
1.1 本设计指南的目的
1.2 其他资源
1.3 文档和软件版本
1.4 约定
2 安全性
2.1 安全符号
2.2 具备资质的人员
2.3 安全事项
3 批准和认证
3.1 监管/合规性批准
3.2 机箱防护等级
4 产品概述
4.1 VLT® 大功率变频器
4.2 按额定功率对机箱规格分类
4
4
4
4
4
5
5
5
5
7
7
9
10
10
10
4.3 机箱概述，380–500 V
4.4 机箱概述，525–690 V
4.5 套件可用性
5 产品功能
5.1 自动运行功能
5.2 自定义应用功能
5.3 动态制动概述
5.4 机械夹持制动概述
5.5 负载共享概述
5.6 再生概述
5.7 背部风道冷却概述
6 选件和附件概述
6.1 现场总线设备
6.2 功能扩展
6.3 运动控制和继电器卡
6.4 制动电阻器
11
13
15
16
16
18
21
21
24
26
26
29
29
30
31
32
6.5 正弦波滤波器
6.6 dU/dt 滤波器
6.7 共模滤波器
6.8 谐波滤波器
6.9 大功率套件
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 1
32
32
32
33
33
目录
VLT® AutomationDrive FC 302
7 规格
7.1 电气数据，380–500 V
7.2 电气数据，525-690 V
7.3 主电源
7.4 电机输出和电机数据
7.5 环境条件
7.6 电缆规格
7.7 控制输入/输出和控制数据
7.8 机箱重量
8 外部和端子尺寸
8.1 D1h 外部和端子尺寸
8.2 D2h 外部和端子尺寸
8.3 D3h 外部和端子尺寸
8.4 D4h 外部和端子尺寸
8.5 D5h 外部和端子尺寸
8.6 D6h 外部和端子尺寸
8.7 D7h 外部和端子尺寸
34
34
38
42
42
42
43
43
46
47
47
53
59
64
69
78
89
8.8 D8h 外部和端子尺寸
8.9 E1h 外部和端子尺寸
8.10 E2h 外部和端子尺寸
8.11 E3h 外部和端子尺寸
8.12 E4h 外部和端子尺寸
9 机械安装注意事项
9.1 存放
9.2 起吊设备
9.3 工作环境
9.4 安装配置
9.5 冷却
9.6 降容
10 电气安装注意事项
10.1 安全说明
10.2 接线示意图
10.3 连接
99
110
116
122
129
136
136
136
136
137
137
138
142
142
143
144
10.4 控制接线和端子
10.5 熔断器和断路器
10.6 电机
10.7 制动
10.8 漏电断路器 (RCD) 和绝缘电阻监测器 (IRM)
2 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
145
148
150
153
156
目录 设计指南
10.9 漏电电流
10.10 IT 主电源
10.11 与使用主电源
10.12 声源性噪音
10.13 dU/dt 条件
10.14 电磁兼容性 (EMC) 概述
10.15 符合 EMC 规范的安装
10.16 谐波概述
11 变频器的基本操作原理
11.1 操作说明
11.2 变频器控制
12 应用示例
12.1 设置闭环变频器系统
12.2 电动机自动整定 (AMA) 的接线配置
12.3 模拟速度参考值的接线配置
12.4 用于启动/停止的接线配置
156
157
157
158
158
164
167
169
171
171
171
179
179
179
180
180
12.5 用于外部报警复位的接线配置
12.6 使用手动电位计的速度参考值的接线配置
12.7 用于加速/减速的接线配置
12.8 用于 RS485 网络连接的接线配置
12.9 用于电机热敏电阻的接线配置
12.10 用于带有智能逻辑控制的继电器设置的接线配置
12.11 用于机械制动控制的接线配置
12.12 编码器的接线配置
12.13 用于转矩和停止极限的接线配置
13 如何订购变频器
13.1 产品定制软件
13.2 选件和附件的订购号
13.3 滤波器和制动电阻器的订购号
13.4 备件
14 附录
14.1 缩略语和符号
182
182
182
183
183
184
184
184
185
187
187
191
195
195
196
196
14.2 定义
索引
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 3
197
198
简介
VLT® AutomationDrive FC 302
11
1 简介
1.1 本设计指南的目的
本设计指南的阅读对象是：
项目和系统工程师。
•
设计顾问。
•
应用程序和产品专家。
•
本设计指南提供的技术信息，旨在了解变频器的功能，以
便集成到电动机控制和监测系统中。
VLT® 为注册商标。
1.2 其他资源
还可以利用其他资源来了解变频器的高级操作、编程和合
规性。
操作指南
•
信息。
编程指南
•
展示了许多应用示例。
VLT® FC Series - Safe Torque Off 操作指南
•
介绍如何在功能安全应用中使用 Danfoss 变频
器。当配有 Safe Torque Off 选件时，变频器
随附有本手册。
VLT® Brake Resistor MCE 101 设计指南
•
如何选择最佳制动电阻器。
VLT® Avanced Harmonic Filters AHF 005/AHF
•
010 设计指南
高级谐波滤波器的操作原理。此指南还介绍了如
何为某项应用选择正确的高级谐波滤波器。
输出滤波器设计指南
•
用使用输出滤波器以及如何选择最佳 dU/dt 或
正弦波滤波器。
此外还有一些可能会改变这些资料中所介绍的某
•
些信息的可选设备。有关特定要求，请参阅选件
附随的操作说明。
还可从 Danfoss 获得补充资料和手册。请参阅
drives.danfoss.com/downloads/portal/#/
中提供了变频器的安装和启动的详细
更详细地介绍了如何使用参数，并且
介绍
介绍了谐波、各种抑制方法以及
解释了为何必须对特定应
中的列表。
1.4
•
•
•
•
•
约定
数字列表用于表示过程。
符号列表用于表示其他信息和插图说明。
斜体文本用于表示：
- 交叉引用。
- 链路。
- 脚注。
- 参数名称、参数组名称、参数选项。
所有尺寸图都以 mm (in) 为单位。
星号 (*) 表示参数的默认设置。
文档和软件版本
1.3
我们将对本手册定期进行审核和更新。欢迎所有改进建
议。
表 1.1
列出了文档版本和相应的软件版本。
版本 备注 软件版本
MG38C2xx 增加 D1h–D8h 内容 8.03
表 1.1 文档和软件版本
4 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
安全性 设计指南
2 安全性
2.1 安全符号
本指南使用了下述符号：
警告
表明某种潜在危险情况，将可能导致死亡或严重伤害。
小心
表明某种潜在危险情况，将可能导致轻度或中度伤害。这
还用于防范不安全的行为。
注意
表示重要信息，包括可能导致设备或财产损坏的情况。
2.2 具备资质的人员
仅允许具备资质的人员安装或操作本设备。
具备资质的人员是指经过培训且经授权按照相关法律和法
规安装、调试和维护设备、系统和电路的人员。此外，该
人员还必须熟悉本文档中所述的说明和安全措施。
安全事项
2.3
警告
高电压
变频器与交流主电源输入线路、直流电源、负载共享或永
磁电机相连时带有高电压。如果执行变频器的安装、启动
和维护的人员缺乏资质，则可能导致死亡或严重伤害。
只能由具备资质的人员安装、启动和维护变频
•
器。
电压 额定功率
（正常过载）
380–500 90–250 kW
125–350 hp
380–500 315–500 kW
450–650 hp
525–690 55–315 kW
60–350 hp
525–690 355–710 kW
400–750 hp
表 2.1 D1h–D8h 和 E1h–E4h 机箱的放电时间
机箱 放电时间（分钟）
D1h–D8h 20
E1h–E4h 40
D1h–D8h 20
E1h–E4h 40
警告
漏电电流危险
漏电电流超过 3.5 mA。如果不将变频器正确接地，将可
能导致死亡或严重伤害。
由经认证的电气安装商确保设备正确接地。
•
注意
主电源屏蔽安全选件
防护等级为 IP21/IP54（类型 1/类型 12）的机箱可使用
主电源屏蔽安全选件。主电源屏蔽功能由安装在机箱内的
盖板提供，防止意外触到电源端子，符合 BGV A2、VBG 4
要求。
2.3.1 符合 ADN 规范的安装
为按照国际内陆水道运输危险货物有关的欧洲协议 (ADN)
防止形成火花，必须对防护等级为 IP00（机架）、IP20
（机架）、IP21（类型 1）或 IP54（类型 12）的变频器
采取预防措施。
2 2
请勿安装主电源开关。
警告
放电时间
变频器包含直流回路电容器，即使变频器未通电，该电容
器仍带电。即使警告指示灯熄灭，也可能存在高压。在切
断电源后，如果在
执行维护或修理作业，则可能导致死亡或严重伤害。
1. 停止电机。
2. 断开交流主电源、远程直流电源（包括备用电
池）、UPS 以及与其它变频器的直流回路连接。
3. 断开或锁定电机。
4. 请等待电容器完全放电。请参考
5. 在执行任何维护或修理作业之前，使用适当的电
压测量设备，以确保电容器已完全放电。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 5
表 2.1
中列出的规定时间结束之前就
表 2.1
。
•
确保将
•
[1] 开
拆下标有
•
图 2.1
检查安装了哪些继电器选件（如果有）。唯一允
•
许的继电器选件是 VLT® 扩展继电器卡 MCB
113。
参数 14-50 射频干扰滤波器
。
RELAY
的所有继电器插头。请参阅
。
设置为
1
2
e30bd832.10
安全性
VLT® AutomationDrive FC 302
22
1, 2 继电器插头
图 2.1 继电器插头的位置
6 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
批准和认证 设计指南
3 批准和认证
本节简要说明可在 Danfoss 变频器上找到的各种批准和
认证。并非所有认证都可在所有变频器上找到。
3.1 监管/合规性批准
注意
对输出频率施加了限制
从软件版本 6.72 起，变频器的输出频率被限制在 590
Hz 以内，以符合出口管制法规的要求。软件版本 6x.xx
也将最大输出频率限制在 590 Hz，但这些版本无法刷
新，即，无法降级或升级。
3.1.1.1 CE 标志
CE 标志 (Communauté européenne) 表示该产品制造商遵
守所有适用的 EU 指令。
设计和制造的 EU 指令。
表 3.1
中列出了适用于变频器
注意
CE 标志并不监管产品的质量。从 CE 标志中无法获得技
术规格信息。
EU 指令 版本
低电压指令 2014/35/EU
EMC 指令 2014/30/EU
机械指令
ErP 指令 2009/125/EC
ATEX 指令 2014/34/EU
RoHS 指令 2002/95/EC
表 3.1 适用于变频器的 EU 指令
1) 机械指令合规性仅是具有集成安全功能变频器的要求。
1)
2014/32/EU
独立使用或作为系统组成部分的电气设备必须带有 CE 标
志。无需 CE 标志的设备必须符合 EMC 指令的基本保护
要求。
机械指令
机械指令的目的是在预期应用中使用机械设备时，确保个
人安全和避免财产损失。机械指令涵盖由一组互相连接的
部件或设备（其中至少一个部件或设备可进行机械运动）
组成的机器。
具有集成安全功能的变频器必须符合机械指令。无安全功
能的变频器无需遵守机械指令。如果将变频器集成到机械
系统，Danfoss 提供了与变频器相关的安全方面信息。
将变频器用于至少有一个活动部件的机器时，机器制造商
必须提供声明，说明遵守所有相关法规和安全措施。
3.1.1.2 ErP 指令
ErP 指令是与能量相关的产品（如变频器）的欧盟生态化
设计指令。该指令的目的是增加能源供应安全性的同时，
提高能效以及环境保护水平。相关能量产品的环境影响包
括整个产品生命周期的能耗。
3.1.1.3 UL 列名认证
Underwriters Laboratory (UL) 标志用于基于标准化测
试证明产品安全性及其环境声明。T7 (525–690 V) 类型
的变频器电压中，只有 525–600 V 通过 UL 认证。本
变频器符合 UL 61800-5-1 热存储器保持要求。有关详细
信息，请参考
章 10.6.1 电机热保护
。
3.1.1.4 CSA/cUL
3 3
注意
具有集成安全功能（如 Safe Torque Off (STO)）的变频
器必须符合机械指令要求。
可根据请求提供合规性声明。
低电压指令
根据 2014 年 1 月 1 日的低压规范，变频器必须通过
CE 认证。低压指令适用于电压范围为 50–1000 V 交流
和 75–1500 V 直流的所有电气设备。
该指令的目的是操作正确安装、维护和按预期方式使用的
电气设备时，确保个人安全，避免财产损失。
EMC 指令
EMC（电磁兼容性）指令的目的是降低电磁干扰，增加电气
设备和装置的抗干扰性。EMC 指令的基本保护要求规定，
产生电磁干扰 (EMI) 或其运行可能受 EMI 影响的设备在
设计时必须限制电磁干扰的产生。设备在正确安装、维护
和按预期方式使用情况下必须具备适度的抗 EMI 等级。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 7
CSA/cUL 认证适用于额定电压为 600 V 或更低值的变频
器。该标准可确保，按照提供的操作/安装指南安装变频器
后，设备符合有关电气和热安全的 UL 标准。该标志证明
产品符合所有要求的工程规范并通过测试。可根据要求提
供合规证书。
3.1.1.5 EAC
EurAsian Conformity（欧亚联盟技术认证，EAC) 标志表
示产品符合适用于欧亚关税同盟的产品的所有要求和技术
法规，该同盟由欧亚经济同盟的成员国组成。
产品铭牌和包装标签上必须都有 EAC 徽标。在 EAC 区域
内使用的所有产品都必须在 EAC 区域内的 Danfoss 购
买。
3.1.1.6 UKrSEPRO
UKrSEPRO 认证确保制造稳定性以及产品和服务的质量和
安全性符合乌克兰监管标准。对于进出乌克兰领土的任何
产品，UkrSepro 证书是清关时的必需文件。
批准和认证
VLT® AutomationDrive FC 302
3.1.1.7 TÜV
TÜV SÜD 是欧洲安全组织，根据 EN/IEC 61800-5-2 对
变频器的功能安全进行认证。TÜV SÜD 测试产品并监测
其生产，以确保生产公司符合他们的法规。
33
3.1.1.8 RCM
Regulatory Compliance Mark（法规符合性标志，RCM）
表示符合澳大利亚通讯和媒体当局的 EMC 标记通知中的
电信和 EMC/无线通讯设备要求。RCM 现在整合了 A-Tick
和 C-Tick 合规标志的统一合规标志。要在澳大利亚和新
西兰市场上投放电子电气设备，必须符合 RCM 标准。
3.1.1.9 海事
为使船舶和石油/天然气钻井平台获得监管许可和保险，必
须由一个或多个海事认证机构对这些应用进行认证。多达
12 个不同的船级社对 Danfoss 变频器系列进行了认证。
要查看或打印海事批准和认证，请转至下载区：
drives.danfoss.com/industries/marine-and-offshore/
marine-type-approvals/#/
.
3.1.2 出口管制法规
变频器受地区和/或国家出口管制法规的约束。
ECCN 编号用于对受出口管制法规约束的所有变频器进行
分类。可在变频器随附的文件中找到 ECCN 编号。
如果要进行再出口，则出口商负责确保符合相关出口管制
法规。
8 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
批准和认证 设计指南
3.2 机箱防护等级
VLT® 系列变频器具有各种机箱防护等级，以满足不同应
用的需求。机箱防护等级按两个国际标准提供：
UL 型机箱表明符合 NEMA（美国国家电气制造商
•
协会）标准。机箱的结构和测试要求在 NEMA 标
准出版物 250-2003 和 UL 50 第十一版中提
供。
在全球其余国家/地区使用由 IEC（国际电工委
•
员会）制定的 IP（进入保护）等级。
Danfoss VLT® 系列标准变频器具有各种机箱防护等级，
满足 IP00（机架）、IP20（受保护的机架）或 IP21（UL
类型 1）或 IP54（UL 类型 12）的要求。在本手册中，
UL 类型简写为“类型”。例如，IP21/类型 1。
UL 类型标准
类型 1 – 供室内用使的机箱，提供防止人员意外与封闭
设备接触的保护等级，以及防落灰保护等级。
类型 12 – 通用型机箱，适用于室内，可保护封闭设备
以免沾染以下物质：
纤维
•
绒毛
•
灰尘
•
轻微泼溅
•
渗液
•
滴液和外部非腐蚀液体冷凝
•
机箱上不得有穿孔，也不得有线管开口，与防油衬垫一起
使用以安装防油或防尘机械装置时除外。门也附带有抗油
衬垫。此外，组合控制器的机箱具有铰链门，可水平移
动，需要工具才能打开。
IP 标准
表 3.2
列出了两种标准间的对应关系。
何读取 IP 数字并定义了防护等级。变频器同时符合两种
标准的要求。
NEMA 和ULIP
机架 IP00
受保护的机架IP20
类型 1 IP21
类型 12 IP54
表 3.2 NEMA 和 IP 数字的对应关系
表 3.3
展示了如
3 3
第一个数字 第二个数字 防护等级
0 – 无保护。
1 – 防止大于 50 mm (2.0 in) 的物体侵入。手无法接触到机箱内部。
2 – 防止大于 12.5 mm (0.5 in) 的物体侵入。手指无法接触到机箱内部。
3 – 防止大于 2.5 mm (0.1 in) 的物体侵入。工具无法接触到机箱内部。
4 – 防止大于 1.0 mm (0.04 in) 的物体侵入。电线无法接触到机箱内部。
5 – 防尘 - 限制进尘。
6 – 完全防尘。
– 0 无保护。
– 1 垂直水滴防护。
– 2 倾斜 15° 滴水防护。
– 3 倾斜 60° 的水防护
– 4 泼溅水防护。
– 5 喷水防护。
– 6 强力喷水防护。
– 7 短暂浸水防护。
– 8 永久浸水防护。
表 3.3 IP 数字分解
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 9
产品概述
4 产品概述
VLT® AutomationDrive FC 302
1)Hp1)
4.1
VLT® 大功率变频器
本手册中介绍的 VLT® 变频器分为独立型、壁装型或机柜
安装型。对于所有标准型电机，每个 VLT® 变频器都是可
配置的、兼容且经过效率优化，可避免电机-变频器套件订
44
单的限制。
VLT® 变频器的优势
提供各种机箱尺寸和防护等级。
•
能效达到 98%，降低运营成本。
•
独特的背部风道冷却设计，无需更多冷却设备，
•
降低安装和经常性成本。
降低控制室冷却设备的功耗。
•
降低拥有成本。
•
全系列 Danfoss 变频器具有统一的用户界面。
•
面向应用程序的启动向导。
•
多语言用户界面。
•
kW
55 60 D1h/D3h/D5h/D6h
75 75 D1h/D3h/D5h/D6h
90 100 D1h/D3h/D5h/D6h
110 125 D1h/D3h/D5h/D6h
132 150 D1h/D3h/D5h/D6h
160 200 D2h/D4h/D7h/D8h
200 250 D2h/D4h/D7h/D8h
250 300 D2h/D4h/D7h/D8h
315 350 D2h/D4h/D7h/D8h
355 400 E1h/E3h
400 400 E1h/E3h
500 500 E1h/E3h
560 600 E1h/E3h
630 650 E2h/E4h
710 750 E2h/E4h
表 4.2 机箱额定功率，525–690 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。
输出在 690 V (kW) 和 575 V (hp) 下测得。
可用机箱
4.2 按额定功率对机箱规格分类
1)
kW1)Hp
90 125 D1h/D3h/D5h/D6h
110 150 D1h/D3h/D5h/D6h
132 200 D1h/D3h/D5h/D6h
160 250 D2h/D4h/D7h/D8h
200 300 D2h/D4h/D7h/D8h
250 350 D2h/D4h/D7h/D8h
315 450 E1h/E3h
355 500 E1h/E3h
400 550 E1h/E3h
450 600 E2h/E4h
500 650 E2h/E4h
可用机箱
表 4.1 机箱额定功率，380–500 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。
输出在 400 V (kW) 和 460 V (hp) 下测得。
10 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
产品概述 设计指南
4.3 机箱概述，380–500 V
机箱规格 D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h
额定功率
400 V (kW) 时的输出 90–132 160–250 90–132 160–250 90–132 90–132 160–250 160–250
460 V (hp) 时的输出 125–200 250–350 125–200 250–350 125–200 125–200 250–350 250–350
防护等级
IP IP21/54 IP21/54 IP20 IP20 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54
NEMA 类型 1/12 类型 1/12 机架型 机架型 类型 1/12 类型 1/12 类型 1/12 类型 1/12
硬件选件
不锈钢背部风道 O O O O O O O O
主电源屏蔽 O O – – O O O O
空间加热器 O O – – O O O O
射频干扰滤波器（A1
类）
Safe Torque Off S S S S S S S S
无 LCP O O O O O O O O
数字式 LCP O O O O O O O O
图形化 LCP O O O O O O O O
熔断器 O O O O O O O O
散热片气流罩
制动斩波器 – – O O O O O O
再生端子 – – O O O O O O
负载共享端子 – – O O – – – –
熔断器 + 负载共享 – – O O – – – –
断开 – – – – – O – O
断路器 – – – – – O – O
接触器 – – – – – O – O
24 V 直流电源 O O O O O O O O
尺寸
高度，mm (in) 901 (35.5) 1107
宽度，mm (in) 325 (12.8) 325 (12.8) 250 (9.8) 375 (14.8) 325 (12.8) 325 (12.8) 420 (16.5) 420 (16.5)
深度，mm (in) 379 (14.9) 379 (14.9) 375 (14.8) 375 (14.8) 381 (15.0) 381 (15.0) 386 (15.2) 406 (16.0)
重量，kg (lb) 62 (137) 125 (276) 62 (137)
1)
2)
O O O O O O O O
3)
O O O O O O O O
(43.6)
909 (35.8)
1004
4)
(39.5)
108 (238)
125 (276)
4)
179 (395)
1027
(40.4)
1027
(40.4)
1324
(52.1)
4)
99 (218) 128 (282) 185 (408) 232 (512)
4)
1663
(65.5)
1978
(77.9)
2284
(89.9)
4 4
表 4.3 D1h–D8h 变频器，380–500 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。输出在 400 V (kW) 和 460 V (hp) 下测得。
2) S = 标准，O = 可选，虚线表示选件不可用。
3) 不锈钢背部风道选件不带散热片气流罩。
4) 带有可选的负载共享和再生端子。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 11
产品概述
机箱规格 E1h E2h E3h E4h
额定功率
400 V (kW) 时的输出 315–400 450–500 315–400 450–500
460 V (hp) 时的输出 450–550 600–650 450–550 600–650
防护等级
IP IP21/54 IP21/54
UL 类型 类型 1/12 类型 1/12 机架 机架
硬件选件
44
不锈钢背部风道 O O O O
主电源屏蔽 O O – –
空间加热器 O O – –
射频干扰滤波器（A1 类） O O O O
Safe Torque Off S S S S
无 LCP O O O O
图形化 LCP O O O O
熔断器 S S O O
散热片气流罩 O O O O
制动斩波器 O O O O
再生端子 O O O O
负载共享端子 – – O O
熔断器 + 负载共享 – – O O
断开 O O – –
断路器 – – – –
接触器 – – – –
24 V 直流电源 (SMPS, 5 A) – – – –
尺寸
高度，mm (in) 2043 (80.4) 2043 (80.4) 1578 (62.1) 1578 (62.1)
宽度，mm (in) 602 (23.7) 698 (27.5) 506 (19.9) 604 (23.9)
深度，mm (in) 513 (20.2) 513 (20.2) 482 (19.0) 482 (19.0)
重量，kg (lb) 295 (650) 318 (700) 272 (600) 295 (650)
1)
3)
VLT® AutomationDrive FC 302
IP20
2)
IP20
2)
表 4.4 E1h–E4h 变频器，380–500 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。输出在 400 V (kW) 和 460 V (hp) 下测得。
2) 如果机箱配置有负载共享或再生端子，则防护等级为 IP00，否则为 IP20。
3) S = 标准，O = 可选，虚线表示选件不可用。
12 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
产品概述 设计指南
4.4 机箱概述，525–690 V
机箱规格 D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h
额定功率
690 V (kW) 时的输出 55–132 160–315 55–132 160–315 55–132 55–132 160–315 160–315
575 V (hp) 时的输出 60–150 200–350 60–150 200–350 60–150 60–150 200–350 200–350
防护等级
IP IP21/54 IP21/54 IP20 IP20 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54
NEMA 类型 1/12 类型 1/12 机架型 机架型 类型 1/12 类型 1/12 类型 1/12 类型 1/12
硬件选件
不锈钢背部风道 – – O O – – – –
主电源屏蔽 O O O O O O O O
空间加热器 O O O O O O O O
Safe Torque Off S S S S S S S S
无 LCP O O O O O O O O
数字式 LCP O O O O O O O O
图形化 LCP O O O O O O O O
熔断器 O O O O O O O O
散热片气流罩
制动斩波器 – – O O O O O XO
再生端子 – – O O – – – –
负载共享端子 – – O O O O O O
熔断器 + 负载共享 – – O O – – – –
断开 – – – – O O O O
断路器 – – – – – O – O
接触器 – – – – – O – O
24 V 直流电源 O O O O O O O O
尺寸
高度，mm (in) 901 (35.5) 1107
宽度，mm (in) 325 (12.8) 325 (12.8) 250 (9.8) 375 (14.8) 325 (12.8) 325 (12.8) 420 (16.5) 420 (16.5)
深度，mm (in) 379 (14.9) 379 (14.9) 375 (14.8) 375 (14.8) 381 (15.0) 381 (15.0) 386 (15.2) 406 (16.0)
重量，kg (lb) 62 (137) 125 (276) 62 (137)
1)
2)
3)
O O O O O O O O
(43.6)
909 (35.8)
1004
4)
(39.5)
108 (238)
125 (276)
4)
179 (395)
1027
(40.4)
1027
(40.4)
1324
(52.1)
4)
99 (218) 128 (282) 185 (408) 232 (512)
4)
1663
(65.5)
1978
(77.9)
2284
(89.9)
4 4
表 4.5 D1h–D8h 变频器，525–690 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。输出在 690 V (kW) 和 575 V (hp) 下测得。
2) S = 标准，O = 可选，虚线表示选件不可用。
3) 不锈钢背部风道选件不带散热片气流罩。
4) 带有可选的负载共享和再生端子。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 13
产品概述
机箱规格 E1h E2h E3h E4h
额定功率
690 V (kW) 时的输出 355–560 630–710 355–560 630–710
575 V (hp) 时的输出 400–600 650–750 400–600 650–750
防护等级
IP IP21/54 IP21/54
UL 类型 类型 1/12 类型 1/12 机架 机架
硬件选件
44
不锈钢背部风道 O O O O
主电源屏蔽 O O – –
空间加热器 O O – –
射频干扰滤波器（A1 类） – – – –
Safe Torque Off S S S S
无 LCP O O O O
图形化 LCP O O O O
熔断器 S S O O
散热片气流罩 O O O O
制动斩波器 O O O O
再生端子 O O O O
负载共享端子 – – O O
熔断器 + 负载共享 – – O O
断开 O O – –
断路器 – – – –
接触器 – – – –
24 V 直流电源 (SMPS, 5 A) – – – –
尺寸
高度，mm (in) 2043 (80.4) 2043 (80.4) 1578 (62.1) 1578 (62.1)
宽度，mm (in) 602 (23.7) 698 (27.5) 506 (19.9) 604 (23.9)
深度，mm (in) 513 (20.2) 513 (20.2) 482 (19.0) 482 (19.0)
重量，kg (lb) 295 (650) 318 (700) 272 (600) 295 (650)
1)
3)
VLT® AutomationDrive FC 302
IP20
2)
IP20
2)
表 4.6 E1h–E4h 变频器，525–690 V
1) 所有额定功率都在高过载情况下获取。输出在 690 V (kW) 和 575 V (hp) 下测得。
2) 如果机箱配置有负载共享或再生端子，则防护等级为 IP00，否则为 IP20。
3) S = 标准，O = 可选，虚线表示选件不可用。
14 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
产品概述 设计指南
4.5 套件可用性
套件说明
NEMA 3R 室外遮阳挡雨板 O O – – – – – – – – – –
后入/后出冷却套件的 NEMA 3R 防护装置 – – O O – – – – – – – –
门中的 USB O O O O O O O O S S – –
数字式 LCP O O O O O O O O O O O O
图形式 LCP
LCP 电缆，3 米（9 英尺） O O O O O O O O O O O O
数字式 LCP 的安装套件
（LCP、固定件、衬垫和电缆）
图形式 LCP 的安装套件
（LCP、固定件、衬垫和电缆）
所有 LCP 的安装套件
（固定件、衬垫和电缆）
主电源屏蔽 – – – – – – – – O O – –
接地排 – – – – – – – – O O – –
输入面板选项 O O O O O O O O – – – –
端子盒 O O O O O O O O O O O O
现场总线电缆的顶部接入 O O O O O O O O O O O O
底座 O O – – O O O O S S – –
底入/顶出冷却 – – O O – – – – – – O O
底入/顶出冷却 O O O O – – – – – – O O
后入/顶出冷却 – – – – – – – – – – O O
后入/后出冷却 O O O O O O O O O O O O
顶出（唯一方式）冷却 – – O O – – – – – – – –
1)
2)
D1h D2h D3h D4h D5h D6h D7h D8h E1h E2h E3h E4h
O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O
O O O O O O O O O O O O
4 4
表 4.7 机箱 D1h–D8h 和 E1h–E4h 的可用套件
1) S = 标准，O = 可选，虚线表示该套件对于相应机箱不可用。有关套件说明和部件号，请参阅章 13.2.6 D1h–D8h 套件的订购号
和章 13.2.7 E1h–E4h 套件的订购号。
2) 图形式 LCP 是机箱 D1h–D8h 和 E1h–E4h 的标配。如果需要多个图形式 LCP，可购买该套件。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 15
产品功能
5 产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
5.1 自动运行功能
变频器运行时即可激活自动运行功能。其中多数功能无需
编程或设置。变频器具有各种内置的保护功能，可对自身
和其所运行的电动机进行保护。
有关特定电动机参数任何所需设置的详情，请参阅
南
。
编程指
55
5.1.1 短路保护
电机（线电压）
通过测量电动机三个相位中各个相位的电流，可以实现对
电动机中变频器的短路保护。两个输出相位之间产生短路
可导致逆变器过流。当短路电流超过允许的值后，逆变器
将被关闭 (
定)
）。
主电源侧
正常工作的变频器会限制它可以从电源获得的电流。建议
在输入侧使用熔断器和/或断路器，因为这可在变频器内部
组件发生故障（先导故障）时提供保护。主电源侧的熔断
器必须符合 UL 标准。
注意
为确保符合针对 CE 的 IEC 60364 或针对 UL 的 NEC
2009，必须使用熔断器和/或断路器。
Alarm 16, Tripo Lock (报警 16，跳闸锁
注意
为避免电机速度过快（例如，由于过度的风车效应），应
为变频器配备制动电阻器。
可通过制动功能（
用过电压控制（
理过电压问题。
制动功能
连接制动电阻器以耗散多余的制动能量。连接制动电阻器
后在制动期间允许存在较高的直流回路电压。
交流制动是无需安装制动电阻器即可改进制动功能的另一
种方法。此功能可控制作为发电机运行的电机的过磁化现
象。通过增加电机中的电力损耗，OVC 功能将可以在不超
出过压极限的情况下增加制动转矩。
注意
交流制动的效果不如使用电阻器情况下的动态制动。
过压控制 (OVC)
通过自动延长减速时间，OVC 可降低因直流回路过压而使
变频器跳闸的风险。
Speed 和参数 1-39 Motor Poles
部计算，并据此自动限定
Frequency
的值。
参数 2-10 Brake Function
参数 2-17 Over-voltage Control
参数 4-19 Max Output
的值进行内
）和/或利
）来处
注意
制动电阻器
防止变频器的制动电阻器发生短路。
负载共享
为了防止直流母线出现短路且变频器过载，应将所有连接
装置的直流熔断器与负载共享端子串联安装。
可利用所有控制内核、PM VVC+、Flux OL 和 PM 电动机
Flux CL 激活 PM 电机的 OVC 功能。
注意
在起重应用中不得启用 OVC。
5.1.2 过电压保护
电动机产生过电压
如果电动机用作发电机，则直流回路中的电压会升高。以
下情况下会出现此现象：
负载以变频器的恒定输出频率驱动电动机，即负
•
载发电。
在减速时，如果惯性力矩较大，摩擦较小，则减
•
速时间会过短，从而导致无法在变频器系统中消
耗掉能量。
如果滑移补偿设置不当，可能导致直流回路的电
•
压升高。
PM 电动机工作时产生的反电动势。如果在高转
•
速下惯性停车，PM 电动机的反电动势有可能超
过变频器的最大电压容限，从而造成损害。为了
防止出现此问题，将根据
at 1000 RPM、参数 1-25 Motor Nominal
16 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
参数 1-40 Back EMF
5.1.3 电动机缺相检测
电动机缺相功能（
下启用，以避免电动机在相位缺失情况下受损。默认设置
为 1000 ms，但可进行调整以实现更快检测。
参数 4-58 电机缺相功能
）在默认情况
5.1.4 电源电压不平衡检测
在电源电压严重不平衡的情况下运行会缩短电机和变频器
的使用寿命。如果电动机持续在接近额定负载的情况下工
作，则说明问题很严重。如果电源电压不平衡（
数 14-12 输入缺相功能
）， 默认设置会使变频器跳闸。
参
5.1.5 打开输出
允许在电动机和变频器这间添加一个输出开关，但会出现
错误消息。Danfoss 不建议对连接到 IT 电网的 525–
690 V 变频器使用此功能。
产品功能 设计指南
5.1.6 过载保护
转矩极限
转矩极限功能可防止电动机在任何速度下过载。转矩极限
在
参数 4-16 电动时转矩极限
矩极限
中控制。转矩极限警告跳闸前的时间在
数 14-25 转矩极限跳闸延迟
电流极限
电流极限在
跳闸前的时间在
制。
速度极限
速度下限：
机速度下限 [Hz]
围。
速度上限：
输出频率
电子热敏继电器 (ETR)
ERT 是一种根据内部测量值来模拟双金属继电器的电子功
能。其特性如
电压极限
当达到特定的硬编码电压水平时，变频器会关闭，以保护
晶体管和直流回路电容器。
过温
变频器配有内置温度传感器，可通过硬编码限值立即对临
界值作出反应。
参数 4-18 电流极限
参数 14-24 转矩极限跳闸延迟
参数 4-11 电机速度下限 或参数 4-12 电动
，用于限制变频器的最小运行速度范
参数 4-13 电机速度上限 或参数 4-19 最大
，用于限制变频器可提供的最大输出速度。
图 5.1
所示。
和
参数 4-17 发电时转
中控制。
中进行控制，而变频器
中进行控
参
5.1.7 转子堵转保护
有时会出现由于过载或其他因素导致转子锁定的情况。锁
定的转子无法充分制冷，继而会使电动机绕组过热。变频
器能够利用开环 PM 磁通量控制和 PM VVC+ 控制（
数 30-22 转子锁定保护
）检测锁定的转子。
参
5.1.9 自动能量优化
自动能量优化 (AEO) 指导变频器持续监测电动机上的负
载，并调整输出电压以最大限度提高效率。在轻负载情况
下，电压降低，电动机电流减至最小。电动机可受益于：
提高变压器效率。
•
减少电机热量。
•
运行更加安静。
•
由于变频器自动调节电动机电压，因此无需选择 V/Hz 曲
线。
5.1.10 自动切换频率调制
变频器生成较短的电脉冲，以形成交流波形。开关频率为
这些脉冲的速率。低开关频率（较慢脉冲速率）会使电动
机发出噪音，因此最好选择较高的开关频率。但是较高的
开关频率使变频器变热，从而限制向电动机供应的电流
量。
自动切换频率调制可自动调节这些状况，从而提供最高的
开关频率而不会使变频器过热。通过提供经调节的高开关
频率，能够在可听噪音控制至关重要的情况下在慢速时消
除电动机运行噪音，并在需要时为电动机提供全输出功
率。
5.1.11 使用较高开关频率时自动降低额定
值
变频器目的是在 1.5–2 kHz (380–500 V) 和 1 –1.5
kHz (525–690 V) 的开关频率范围内实现持续的全负载
运行。该频率范围取决于功率大小和额定电压。高于最大
许可范围的开关频率可使变频器热度升高，要求输出电流
降容。
5 5
5.1.8 自动降容
变频器会持续检查是否存在以下临界情况：
控制卡或散热片出现高温。
•
高电机负载。
•
高直流回路电压。
•
低电机转速。
•
作为对临界情况的反应，变频器会调整开关频率。对于内
部高温和低电动机转速，变频器还可能将 PWM 模式强制
更改为 SFAVM。
注意
当
参数 14-55 输出滤波器
波器
时，自动降容操作将会不同。
设置为
[2] 固定式正弦滤
变频器的自动功能为负载相关的开关频率控制。该功能使
电动机从负载所允许的高开关频率中获益。
5.1.12 功率波动性能
变频器可承受的主电源波动，例如：
瞬态。
•
短暂失电。
•
短时间压降。
•
电涌。
•
变频器可自动补偿 ±10% 的额定输入电压，从而提供全额
定电动机电压和转矩。一旦选择了自动重启，变频器在电
压跳闸后将自动启动。变频器可通过飞车启动功能在启动
前与电动机转动同步。
5.1.13 共振衰减
共振衰减可消除高频率电动机共振噪音。可进行自动或手
动选择频率衰减。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 17
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
5.1.14 温控风扇
变频器中的传感器可调节内部冷却风扇的运行。冷却风扇
在低负载运行过程中或处于睡眠模式或待机模式时通常不
运行。这些传感器可降低噪音、提高效率并延长风扇的使
用寿命。
5.1.15 符合 EMC 标准
•
电磁干扰 (EMI) 和射频干扰 (RFI) 是因电磁感应或外部
源辐射而影响电路的干扰。变频器的设计符合变频器 IEC
55
61800-3 的 EMC 产品标准和欧洲标准 EN 55011。为了
遵守 EN 55011 中规定的辐射水平，必须对电动机电缆进
行屏蔽和正确端接。有关 EMC 性能的详细信息，请参阅
章 10.14.1 EMC 测试结果
。
•
ETR 通过测量电流、频率和运行时间计算电动机的温度。
变频器以百分比形式显示电动机上的热负载，并可以在可
编程的过载设置点发出警告。
过载时可编程选件使变频器能够停止电动机、减少输入或
忽略状况。即使在低速，变频器也可以达到 I2t Class
20 电子电动机过载标准。
- 电动机绕组中在标准 AI 或 DI 处连接
的 PTC- 或 KTY 传感器。
-
电动机绕组和电动机轴承中在 VLT® 传
感器输入卡 MCB 114 处连接的 PT100
或 PT1000。
-
VLT® PTC Thermistor Card 上的 PTC
热敏电阻输入 MCB 112（ATEX 认证）。
DI 上的机械热敏开关（Klixon 类型）。
内置电子热敏继电器 (ETR)。
5.1.16 控制端子的高低压绝缘
所有控制端子和输出继电器端子均与主电源进行电隔离，
这可完全防止输入电流进入控制器电路。输出继电器端子
自身需要进行接地。该绝缘符合严苛的保护性超低压
(PELV) 对绝缘的要求。
形成高低压绝缘的组成有：
电源，包括信号绝缘。
•
IGBT 门驱动器、触发变压器和光学耦合器。
•
输出电流霍尔效应传感器。
•
自定义应用功能
5.2
自定义应用功能是变频器中编程的用于增强系统性能的最
常用功能。这些功能只需进行最小的编程或设置。有关激
活这些功能的说明 ，请参阅
编程指南
。
5.2.1 电动机自适应
电动机自动整定 (AMA) 为用于测量电动机电气特性的自
动测试程序。AMA 提供电动机的准确电子型号，它使变频
器能够计算出最佳性能和效率。运行 AMA 程序还可以最
大限度发挥变频器的自动能量优化功能。无需转动电动机
和使负载与电动机解耦即可执行 AMA 程序。
5.2.2 内置 PID 控制器
通过内置比例-积分-微分 (PID) 控制器，将无需使用辅
助控制设备。PID 控制器维持闭环系统的稳定控制，且必
须在其中保持调节压力、流量、温度或其它系统要求。
变频器可以使用来自 2 个不同设备的 2 个反馈信号，从
而可根据不同反馈要求调整系统。变频器通过对两个信号
进行比较来做出旨在优化系统性能的控制决定。
5.2.3 电机热保护
图 5.1 ETR 特性
X 轴显示了 I
断开并使变频器跳闸之前的时间（秒）。曲线显示了额定
速度下、2 倍额定速度下以及 0.2 倍额定速度下的特
性。
在较低速度下，因为电动机的冷却能力降低，ETR 会在较
低热量水平下断开。它以这种方式防止电动机在低速下过
热。ETR 功能根据实际电流和速度计算电动机温度。计算
出的温度作为读出参数可在
看到。
ATEX 区域的 EX-e 电动机还提供特殊的 ETR 版本。该
功能可输入特定曲线以保护 Ex-e 电动机。请参阅
南
查看设置说明。
和额定 I
motor
的比。Y 轴显示了 ETR
motor
参数 16-18 电动机发热
编程指
中
电动机热保护可通过以下方式提供：
使用以下组件直接探测温度：
•
18 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
130BD888.10
CONVERTER SUPPLY
VALID FOR 380 - 415V FWP 50Hz
3 ~ Motor
MIN. SWITCHING FREQ. FOR PWM CONV. 3kHz
l = 1.5XI
M,N
tOL = 10s tCOOL = 10min
MIN. FREQ. 5Hz MAX. FREQ. 85 Hz
PWM-CONTROL
f [Hz]
Ix/I
M,N
PTC °C DIN 44081/-82
Manufacture xx
EN 60079-0
EN 60079-7
СЄ 1180 Ex-e ll T3
5 15 25 50 85
0.4 0.8 1.0 1.0 0.95
1
xЗ
2
3
4
产品功能 设计指南
5.2.4 Ex-e 电机的热保护
变频器配有 ATEX ETR 热监控功能，可按照 EN-60079-7
操作 Ex-e 电机。当与 VLT® PTC Thermistor Card MCB
112 选件或外部设备这样的 ATEX 认证的 PTC 监测设备
一起使用时，系统并不需要获得某个一致认可机构的单独
认可。
借助 ATEX ETR 热监控功能，可使用 Ex-e 电机而不是
更昂贵、更大且更重的 Ex-d 电机。该功能可确保变频器
限制电机电流以防过热。
与 Ex-e 电机相关的要求
确保 Ex-e 电机已获得批准，可在带有变频器的
•
危险区域（ATEX 区域 1/21、ATEX 区域 2/22）
中使用。电机必须经过认证，证明适用于特定危
险区域。
按照电机认证情况在 1/21 或 2/22 危险区域中
•
安装 Ex-e 电机。
注意
在危险区域外安装变频器。
确保 Ex-e 电机配有经 ATEX 认证的电机过载保
•
护装置。该装置可监测电机绕组中的温度。如果
达到临界温度水平或出现故障，则该装置将关闭
电机。
-
- 此外也可以采用符合 ATEX 要求的外部
以下情况下需要使用正弦波滤波器：
•
- 长电缆（电压峰值）或主电源电压升高
- 变频器的最小开关频率不符合电机制造
电机与变频器的兼容性
对于按照 EN-60079-7 认证的电机，电机制造商提供了一
个包括限值和规则的数据列表来作为数据表，或者在电机
铭牌上标出。在规划、安装、调试、操作和维护过程中，
请遵循制造商为以下各项提供的限值和规则：
图 5.2
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 19
最小开关频率。
•
最大电流。
•
电机最小频率。
•
电机最大频率。
•
例示出电机铭牌上标示有相关要求的位置。
VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
选件可按照 ATEX 要求对电机温度进行
监控。这是按照 DIN 44081 或 44082
为变频器配置 3–6 个串联的 PTC 热
敏电阻的前提条件。
PTC 保护装置。
而导致电机端子处的电压超过允许的最
大电压。
商的指定要求。变频器的最小开关频率
在
参数 14-01 开关频率
值。
中显示为默认
将变频器与电机匹配后，Danfoss 将指定以下额外要求来
确保提供足够的电机热保护：
请勿超过变频器规格和电机规格之间所允许的最
•
大比率。典型值为
考虑从变频器到电机的所有压降。如果电机在运
•
行且所用电压低于 U/f 特性中列出的电压，则
电流会增加，并触发警报。
1 最小切换频率
2 最大电流
3 电机最小频率
4 电机最大频率
图 5.2 显示出变频器要求的电机铭牌
有关更多信息，请参阅
I
≤2x
VLT, n
章 12 应用示例
I
m,n
中的应用示例。
5.2.5 主电源断电
如果发生主电源断电，变频器将继续工作，直到直流回路
电压低于最低停止水平。最低停止水平一般比最低额定电
源电压低 15%。断电前的主电源电压和电机负载决定了变
频器惯性停车的时间。
可以配置变频器（
断开期间区别各类行为：
一旦直流回路的能量耗尽就发生跳闸锁定。
•
每当主电源恢复 (
•
利用飞车启动进行惯性停车
借能运行。
•
受控减速。
•
飞车启动
这一选择可以“捕获”因主电源断开而自由旋转的电动
机。此选项对离心机和风扇很重要。
参数 14-10 主电源故障
参数 1-73 飞车启动
）以在主电源
) 时就会
5 5
. . .
. . .
Par. 13-11
Comparator Operator
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
Par. 13-51
SL Controller Event
Par. 13-52
SL Controller Action
130BB671.13
Coast
Start timer
Set Do X low
Select set-up 2
. . .
Running
Warning
Torque limit
Digital input X 30/2
. . .
=
TRUE longer than..
. . .
. . .
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
借能运行
5.2.11 智能逻辑控制 (SLC)
这一选择确保只要系统中存在能量，变频器就会保持运
行。对于短时的主电源断开，当主电源恢复时，操作也恢
复，不会停止应用或在任何时间放松控制。可以选择借能
运行的几种变形。
可在
参数 14-10 主电源故障
和
参数 1-73 飞车启动
中配置主电源断开时的变频器行为。
智能逻辑控制 (SLC) 是一系列用户定义的操作（请参阅
参数 13-52 条件控制器动作
事件（请参阅
参数 13-51 条件控制器事件
[x]），当关联的用户定义
[x]）被
SLC 判断为“真”时，将执行这些操作。
触发事件的条件可能是某个特定状态，也可能是在逻辑规
则或比较器操作数的输出为“真”时。该条件将导致相关
5.2.6 自动重启
操作，如
图 5.3
所示。
变频器可以通过编程在非关键跳闸（比如瞬时停电或波
55
动）后自动重新启动电动机。此功能消除了手动复位，并
增强了远程控制系统的自动化操作。可以限制重新启动尝
试次数以及尝试间隔时间。
5.2.7 降低速度时的满转矩
变频器遵循一个变化 V/ Hz 曲线，即使在降低速度时也
可以提供电机满转矩。满输出扭矩可以与电动机的最大设
计工作速度相一致。该变频器分为可变转矩和恒定转矩两
种不同型号。可变转矩变频器可在低速时降低电动机转
矩。在以低于额定速度的速度运行时，恒定转矩变频器可
提供过大的电压、热量和电动机噪音。
5.2.8 频率旁路
在一些应用中，系统的运行速度可能会造成机械谐振。此
机械谐振会产生过量噪音，并可能损坏系统的机械部件。
变频器有 4 个可编程旁路频率带宽。电动机可以利用这
些带宽跳过产生系统谐振的速度。
5.2.9 电动机预热
为了在寒冷或潮湿环境中预热电动机，可以不间断地为电
动机注入少量直流电流，以避免其出现冷凝和冷启动效
应。使用此功能，不必再使用空间加热器。
5.2.10 可编程菜单
变频器有 4 个菜单，可单独对它们进行编程。通过使用
“多重菜单”，可以在通过数字输入或串行命令激活的独
立编程功能之间切换。独立菜单有多种用途，比如更改参
考值、用于昼/夜或夏/冬运行，或控制多台电动机。LCP
显示有效菜单。
通过从可拆卸 LCP 下载信息，可以在变频器之间复制菜
单数据。
图 5.3 SLC 事件和操作
每个事件和操作都有编号，并成对关联在一起形成状态，
这意味着满足事件 [0]（值为“真”）时，将执行操作
[0]。执行第一个操作后，将对下一事件进行条件判断。如
果该事件被判断为“真”，则执行相应操作。无论何时，
只能对一个事件进行判断。如果某个事件 的条件判断为
“假”，在当前的扫描间隔中将不执行任何操作（在 SLC
中），并且不再对其他事件 进行条件判断。当 SLC 在每
个扫描间隔中启动时，将只判断事件 [0] 的真假。仅当
对事件 [0] 的条件判断为“真”时，SLC 才会执行操作
[0]，并且开始判断下一事件的真假。可以设置 1 到 20
个事件 和操作。
当执行了最后一个事件/操作后，又会从事件 [0]/操作
[0] 开始执行该序列。
图 5.4
显示的示例带有四个事件/
操作：
20 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
130BA062.14
State 1
13-51.0
13-52.0
State 2
13-51.1
13-52.1
Start
event P13-01
State 3
13-51.2
13-52.2
State 4
13-51.3
13-52.3
Stop
event P13-02
Stop
event P13-02
Stop
event P13-02
Par. 13-11
Comparator Operator
=
TRUE longer than.
. . .
. . .
Par. 13-10
Comparator Operand
Par. 13-12
Comparator Value
130BB672.10
. . .
. . .
. . .
. . .
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
Par. 13-41
Logic Rule Operator 1
Par. 13-40
Logic Rule Boolean 1
Par. 13-42
Logic Rule Boolean 2
Par. 13-44
Logic Rule Boolean 3
130BB673.10
产品功能 设计指南
图 5.4 对 4 个事件/操作编程时的执行顺序
比较器
这些比较器可将连续的变量（如输出频率、输出电流、模
拟输入等）与固定的预置值进行比较。
图 5.5 比较器
阅读并理解与健康、安全和事故预防有关的安全
•
规定。
理解
•
Safe Torque Off 操作指南
中提供的一
般性和安全规范。
熟悉与特定应用有关的一般标准和安全标准。
•
5.3 动态制动概述
动态制动使用以下方法之一来降低电机速度：
交流制动
•
制动能量在电机中通过更改电机中的损耗情况进
行分配（
动功能不能在循环频率较高的应用中使用，因为
此情况会导致电动机过热。
直流制动
•
添加到交流中的过调制直流电流用作旋转电流制
动（
电阻器制动
•
制动 IGBT 会将过电压保持在某个特定阈值之
下，其方式是将制动能量从电动机定向到连接的
制动电阻器 (
关选择制动电阻器的详细信息，请参阅
Brake Resistor MCE 101 设计指南
配备制动选件的变频器含有制动 IGBT 以及用于连接外部
制动电阻器的端子 81(R-) 和 82(R+)。
参数 2-10 制动功能
参数 2-02 直流制动时间
参数 2-10 制动功能
= [2]）。交流制
≠ 0 s）。
= [1])。有
®
VLT
。
5 5
制动 IGBT 的功能是限制直流回路中的电压，以防超过电
逻辑规则
使用逻辑运算符 AND、OR、NOT，将来自计时器、比较
器、数字输入、状态位和事件的布尔输入（“真”/“假”
输入）进行组合，最多组合三个输入。
压上限。它通过将将安装在外部的电阻器接入直流总线上
来限制电压，以分担总线电容器上存在的过高直流电压。
将制动电阻器外置有以下优点：根据应用需求选择该电阻
器；在控制面板外部耗散能量；保护变频器，防止它因为
制动电阻器过载而发生过热。
制动 IGBT 门信号从控制卡上发出，然后通过功率卡和门
驱动器卡发送到制动 IGBT。此外，功率卡和控制卡还可
监视制动 IGBT 以防发生短路。功率卡还可监视制动电阻
器以防发生过载。
机械夹持制动概述
5.4
图 5.6 逻辑规则
机械夹持制动是直接安装在电机主轴上用于执行静态制动
的外部设备。静态制动是指在负载停止后使用制动器钳制
5.2.12 Safe Torque Off
电机。夹持制动由 PLC 控制，或直接由变频器的数字输
出控制。
Safe Torque Off (STO) 功能用于在紧急停止情况下停止
变频器。
注意
变频器不能提供机械制动的安全控制。必须在总安装中包
有关 Safe Torque Off 的更多信息，包括安装和调试，
请参考
责任条件
客户有责任通过以下方式确保人员了解如何安装和操作
Safe Torque Off 功能：
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 21
Safe Torque Off 操作指南
。
括用于制动控制的冗余电路。
Start
term.18
1=on
0=o
Shaft speed
Start delay time
on
o
Brake delay time
Time
Output current
Relay 01
Pre-magnetizing
current or
DC hold current
Reaction time EMK brake
Par 2-20
Release brake current
Par 1-76 Start current/
Par 2-00 DC hold current
Par 1-74
Start speed
Par 2-21
Activate brake
speed
Mechanical brake
locked
Mechanical brake
free
Par 1-71
Par 2-23
130BA074.12
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
5.4.1 使用开环控制的机械制动
在起重应用中，一般要求必须控制电磁制动。这就要求使用继电器输出（继电器 1 或 继电器 2）或经过设置的数字输出
（端子 27 或 29）。正常而言，该输出在变频器不能控制电动机时必须保持关闭。在
数）、
参数 5-30 端子 27 数字输出 或参数 5-31 端子 29 数字输出
制动控制
。
中，可以为带有电磁制动的应用选择
参数 5-40 继电器功能
（数组参
[32] 机械
如果选择
中选择的电流水平。在停止期间，当速度低于在
机械制动控制
[32]，机械制动继电器在启动期间将保持关闭，直到输出电流超过了在
参数 2-21 激活制动速度
中选择的速度水平时，机械制动将关闭。如果
参数 2-20 抱闸释放电流
变频器进入报警状态（如过压时），机械制动会立即切入。机械制动还在 Safe Torque Off 期间切入。
使用电磁制动时，请考虑以下事项：
55
使用任何继电器输出或数字输出（端子 27 和 29）。如果需要，请使用接触器。
•
确保该输出在变频器不能驱动电机时保持关闭。例如，负载太重，或未安装电机。
•
连接机械制动前，在
•
当电机电流超过
•
当输出频率低于
•
行了停止命令时，制动才会啮合。
注意
对于垂直提升或起重应用，请确保在发生紧急情况或者出现故障时可以停止负载。如果变频器处于报警模式或过压状态，
会开始机械制动。
对于起重应用，请确保
数 4-18 电流极限
故障时的跳闸延迟
中的电流极限低。此外，还建议将
设置为 0 以及将
参数组 5-4* 继电器（或参数组 5-3* 数字输出
参数 2-20 抱闸释放电流
中的预设值时，将解除制动。
）中选择
参数 2-21 激活制动速度 或参数 2-22 激活制动速度 [Hz]
参数 4-16 电动时转矩极限
和
参数 4-17 发电时转矩极限
参数 14-25 转矩极限跳闸延迟
参数 14-10 主电源故障
设置为
[3] 惯性运动
[32] 机械制动控制
。
中设置的频率，并且仅当变频器执
中的转矩极限设置比
设置为 0，将
参
参数 14-26 逆变器
。
图 5.7 开环中的机械制动控制
22 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
产品功能 设计指南
5.4.2 使用闭环控制的机械制动
VLT® AutomationDrive FC 302 提供了专为起重应用设计的机械制动控制并支持以下功能：
2 个通道用于机械制动反馈，提供保护，防止电缆断裂导致意外行为。
•
整个周期全程监测机械制动反馈。监测有助于保护机械制动，尤其是在多个变频器连接到同一主轴时。
•
无加速直到反馈确认机械制动已打开。
•
改善停止时的负载控制情况。
•
当电动机从制动接管负载时，可配置转换。
•
参数 1-72 启动功能 [6] 起重机械 制动继电器
制动功能直接控制制动继电器。它不是设置制动释放电流，而是定义制动释放之前施加在闭式制动上的转矩。由于该转矩
是直接定义的，因此使得起重应用设置更加直观。
起重机械制动的方法基于以下三步过程，为了在这个过程中实现尽可能平稳的制动释放，电机控制和制动释放将保持同
步。
1. 电机预励磁。
为了确保对电机的夹持并且验证它是否正确安装，首先将对电机进行预励磁。
2. 对闭式制动施加转矩。
当机械制动将负载夹持住时，只能确定负载的方向，但无法确定其大小。抱闸打开时，电机必须接管负载。为了
实现这种接管，需要在起重方向上施加一个由用户定义的转矩（
最终接管负载的速度控制器。为了减小反冲力对齿轮箱造成的磨损，此转矩将以斜坡方式施加。
3. 释放抱闸。
一旦转矩达到在
数 2-25 抱闸释放时间
增益来将速度 PID 控制信号放大。
参数 2-26 转矩参考值
中设置的值确定。为了在抱闸释放之后的加载步骤中实现尽快反应，可以通过提高比例
可激活起重机械制动。它与常规机械制动控制的主要区别是，起重机械
参数 2-26 转矩参考值
中设置的值，即发生抱闸释放。释放负载之前的延时由在
）。此过程用于初始化将
5 5
参
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 23
130BA642.12
A22
Active
W22
Active
W22
Active
A22
Active
High
Low
High
Low
Open
Closed
Motor
Speed
Torque
Ref.
Brake
Relay
Mech Brake
Feedback
Gain Boost or
Postion Control
Mech Brake
Position
Activate Brake
Delay
P. 2-23
Torque Ramp
Down Time
p. 2-29
Stop Delay
P. 2-24
Ramp 1 Down
P. 3-42
Ramp 1 Up
P. 3-41
Brake Release
Time
p. 2-25
Torque Ramp
Up Time
p. 2-27
Contact no.2
OPTIONAL
E.g. DI33 [71] Mech. Brake Feedback
Contact no.1
E.g. DI32 [70] Mech. Brake Feedback
Gain Boost. p. 2-28
Torque Ref. p. 2-26
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
55
图 5.8 起重机械制动控制的抱闸释放过程
参数 2-26 转矩参考值 至参数 2-33 Speed PID Start Lowpass Filter Time
的磁通矢量）可用。通过设置
Lowpass Filter Time
，可实现在
参数 2-30 Position P Start Proportional Gain 至参数 2-33 Speed PID Start
参数 2-25 抱闸释放时间
期间（负载从机械制动转给变频器的时间）从速度控制更改
仅对起重机械制动控制（带电动机反馈
为位置控制的非常平稳的过渡。
参数 2-30 Position P Start Proportional Gain至参数 2-33 Speed PID Start Lowpass Filter Time
数 2-28 增益放大因数
设置为 0 时被激活。*有关详细信息，请参阅
图 5.8
在将
注意
要查看起重应用中的高级机械制动控制的示例，请参阅
5.5 负载共享概述
负载共享是允许连接多个变频器的直流电路的功能，可构建多变频器系统来分担一个机械负载。负载共享可提供以下好
处：
节能
以发电模式运行的电机可为在电机模式下运行的变频器供电。
减少备件需求
通常，整个变频器系统只需一个制动电阻器，而不是每个变频器都需要一个制动电阻器。
备用电源
如果主电源出现故障，则所有连接的变频器都可通过备用电源的直流回路供电。应用可继续运行或完成受控的关闭过程。
前提条件
考虑负载共享之前，必须符合以下前提条件：
24 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
章 12 应用示例
。
参
130BF758.10
380 V
2x aR-1000 A 2x aR-1500 A
3x 1.2%
315 kW 500 kW
3x 1.2%
3x Class L-800 A
3x Class L-1200 A
M
Common mains
disconnect switch
Mains connecting point for
additional drives in the
load sharing application
DC connecting point for
additional drives in the
load sharing application
91
92
93
91
92
93
96
97
98
96
97
98
82 81 82 81
M
产品功能 设计指南
变频器必须配有负载共享端子。
•
产品系列必须相同。只有 VLT® AutomationDrive FC 302 变频器可与其他 VLT® AutomationDrive FC 302 变
•
频器一起使用。
放置变频器时，必须一个紧挨另一个，以便变频器之间的接线不超过 25 米（82 英尺）。
•
变频器必须具有相同的额定电压。
•
在负载共享配置中添加制动电阻器时，必须为所有变频器都配置一个制动斩波器。
•
必须在负载共享端子上添加熔断器。
•
应用最佳做法的负载共享应用的图表如
图 5.9 应用最佳做法的负载共享应用的图表
图 5.9
所示。
5 5
负载共享
带有内置负载共享选件的设备含有端子 89 (+) DC 和 88 (-) DC。在变频器内，这些端子被连接到直流回路电抗器和总
线电容前面的直流总线。
负载共享端子可采用 2 种不同配置进行连接。
这些端子将多台变频器的直流母线电路连接到一起。使用此配置，处于发电模式的装置能够与运行电动机的另一
•
装置共同分担其过高的母线电压。以这种方式进行负载共享可减少对外部动态制动电阻器的需求，同时还实现节
能。只要所有装置都具备相同的电压额定值，可以通过这种方式连接任意多的变频器。此外，根据变频器的规格
和数量，可能必须在直流回路连接中安装直流电抗器和直流熔断器，并在主电源中安装交流电抗器。尝试这样的
配置时需要考虑具体事项。
变频器由专门的直流电源供电。此配置要求：
•
- 直流电源。
- 一种在加电时对直流母线进行软充电的机制。
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 25
130BG068.10
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
5.6 再生概述
再生通常在连续制动的应用中出现，如吊车/起重机、下向运输机以及能量被从减速电动机中拉出的离心机。
可通过以下选件之一从变频器中去除多余能量：
制动斩波器，通过制动电阻器线圈中热的形式耗散多余能量。
•
再生端子，可将第三方再生设备连接到变频器，将多余能量送回到电网。
•
将多余能量送回电网是在使用连续制动的应用中最高效地利用再生能量的方式。
5.7 背部风道冷却概述
55
独特的背部风道将冷却空气传过散热片，最大限度减少流经电子元件区域的空气。背部冷却风道和 VLT® 变频器的电子元
件区域之间采用 IP54/类型 12 密封。这种背部风道冷却方式，可让 90% 的热损失直接排到机箱外部。这种设计可显著
降低内部温度和电子组件的污染，从而提高可靠性并延长组件使用寿命。可使用不同的背部风道冷却套件来根据不同需求
重定向气流。
5.7.1 D1h–D8h 机箱的气流
图 5.10 机箱 D1h/D2h（左）、D3h/D4h（中）和 D5h–D8h（右）的标准气流配置。
26 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
130BG069.10
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
产品功能 设计指南
图 5.11 用于 D1h–D8h 机箱的背部风道冷却套件的可选气流配置。
（左）用于机箱 D1h/D2h 的底入/后出冷却套件。
（中）用于机箱 D3h/D4h 的底入/顶出冷却套件。
（右）用于机箱 D5–D8h 的底入/后出冷却套件。
5 5
MG38C241 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 27
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
225 mm (8.9 in)
130BF699.10
225 mm (8.9 in)
130BF700.10
产品功能
VLT® AutomationDrive FC 302
5.7.2 E1h–E4h 机箱的气流
55
图 5.12 E1h/E2h（左）和 E3h/E4h（右）的标准气流配置
图 5.13 E1h/E2h（左）和 E3h/E4h（右）上通过后壁的可选气流配置
28 Danfoss A/S © 12/2017 全权所有。 MG38C241
Loading...