Danfoss FCD 302 Design guide [da]

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Design Guide

VLT® Decentral Drive FCD 302

Indholdsfortegnelse

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Indholdsfortegnelse
1 Introduktion	5
1.1 Sådan læses Design Guiden	5
1.1.1 Definitioner	5
1.1.2 Symboler	8
1.2 Sikkerhedsforanstaltninger	8
1.3 Softwareversion	9
1.4 CE-mærkning	9
1.4.1 Overensstemmelse	9
1.4.2 Hvad er dækket?	9
1.4.3 CE-mærkning	10
1.4.4 Overholder EMC-direktivet 2004/108/EF	10
1.4.5 Overensstemmelse	10
1.5 Bortskaffelse	10
2 Produktoversigt	11
2.1 Styring	11
2.1.1 Styreprincip	12
2.1.2 Intern strømstyring i VVCplus-tilstand	12
2.2 EMC	15
2.2.1 Generelle forhold vedr. EMC-emission	15
2.2.2 EMC-testresultater	16
2.2.3 Emissionskrav	16
2.2.4 Immunitetskrav	17
2.3 Referencehåndtering	18
2.3.1 Referencegrænser	19
2.3.2 Skalering af preset-referencer og busreferencer	19
2.3.3 Skalering af analoge referencer samt pulsreferencer og feedback	20
2.3.4 Dødbånd omkring nul	21
2.5 Galvanisk adskillelse (PELV)	25
2.5.1 PELV - Protective Extra Low Voltage	25
2.6 Mekanisk bremse	26
2.6.1 Mekanisk hæve-/sænkebremse	26
2.6.2 Kabelføring for bremsemodstand	26
2.7 Bremsefunktioner	26
2.7.1 Mekanisk holdebremse	26
2.7.2 Dynamisk bremsning	27
2.7.3 Valg af bremsemodstand	27
2.7.4 Styring med bremsefunktion	28

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

1

Indholdsfortegnelse

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

3 Systemintegration	29
3.1 Introduktion	29
3.1.1 Montering	29
3.1.1.1 Hygiejnisk installation	29
3.2 Indgang: Dynamikken på netforsyningssiden	30
3.2.1 Tilslutninger	30
3.2.1.1 Kabler generelt	30
3.2.1.2 Tilslutning til netspænding og jording	30
3.2.1.3 Relætilslutning	31
3.2.2 Sikringer og afbrydere	31
3.2.2.1 Sikringer	31
3.2.2.2 Anbefalinger	31
3.2.2.3 Overholdelse af CE	32
3.2.2.4 Overholdelse af UL	32
3.3 Udgang: Dynamikken på motorsiden	32
3.3.1 Motortilslutning	32
3.3.2 Netafbryder	33
3.3.3 Yderligere motoroplysninger	34
3.3.3.1 Motorkabel	34
3.3.3.2 Termisk motorbeskyttelse	34
3.3.3.3 Paralleltilslutning af motorer	34
3.3.3.4 Motorisolering	35
3.3.3.5 Motorlejestrøm	35
3.3.4 Ekstreme driftsforhold	35
3.3.4.1 Termisk motorbeskyttelse	36
3.4 Frekvensomformer-/optionsvalg	37
3.4.1 Styrekabler og klemmer	37
3.4.1.1 Styrekabelføring	37
3.4.1.2 DIP switches	37
3.4.1.3 Grundlæggende ledningsføringseksempel	37
3.4.1.4 Elektrisk installation, Styrekabler	38
3.4.1.5 Relæudgang	39
3.4.2 Bremsemodstande	40
3.4.2.1 bremsemodstande 10%	40
3.4.2.2 Bremsemodstand 40%	40
3.4.3 Særlige betingelser	40
3.4.3.1 Manuel derating	40
3.4.3.2 Automatisk derating	40
3.4.3.3 Derating for kørsel ved lav hastighed	40
3.4.4 EMC	41

2	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Indholdsfortegnelse

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

3.4.4.1 EMC-korrekte kabler	41
3.4.4.2 Jording af skærmede styrekabler	43
3.4.4.3 RFI-afbryder	43
3.4.5 Netforsyningsforstyrrelse/harmoniske strømme	44
3.4.5.1 Netforsyningsforstyrrelse/harmoniske strømme	44
3.4.5.2 Påvirkning fra harmoniske strømme i strømdistributionssystemet	44
3.4.5.3 Standarder og krav vedrørende begrænsning af harmoniske strømme	45
3.4.5.4 Dæmpning af harmoniske strømme	45
3.4.5.5 Beregning af harmoniske strømme	45
3.4.6 Endelig test og opsætning	45
3.4.6.1 Højspændingstest	45
3.4.6.2 Jording	46
3.4.6.3 Sikkerhedsjordtilslutning	46
3.4.6.4 Afsluttende sikkerhedskontrol	46
3.5 Omgivelsesforhold	47
3.5.1 Luftfugtighed	47
3.5.2 Aggressive miljøer	47
3.5.3 Vibrationer og rystelser	47
3.5.4 Akustisk støj	47

4 Applikationseksempler	48
4.1 Encoderstik	53
4.2 Encoderretning	53
4.3 Frekvensomformersystem med lukket sløjfe	53
4.4 PID-styring	54
4.4.1 HastighedsPID-styring	54
4.4.2 Følgende parametre er relevante for hastighedsstyring	54
4.4.3 Optimering af hastighedsPID-styring	56
4.4.4 PID-processtyring	57
4.4.6 Eksempel på PID-processtyring	59
4.4.8 Ziegler Nichols-optimeringsmetoden	61
4.4.9 Eksempel på PID-processtyring	62
4.5 Styringsstrukturer	63
4.5.1 Styringsstruktur for VVCplus Avanceret vektorstyring	63
4.5.2 Styringsstruktur for Flux Sensorless	64
4.5.3 Styringsstruktur for Flux med motorfeedback	64
4.6 Lokal (Hand on) og fjernstyring (Auto)	65
4.7 Programmering af momentgrænse og stop	66
4.8 Mekanisk bremse	66
4.9 Sikker standsning	67
4.9.1.1 Klemme 37, Funktionen Sikker standsning	68

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

3

Indholdsfortegnelse

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

4.9.1.2 Idriftsætningstest af Sikker standsning

73

5 Typekode og Selection Guide	75
5.1 Typekodebeskrivelse	75
5.1.1 Drive Configurator	76
5.2 Bestillingsnumre	77
5.2.1 Bestillingsnumre: Tilbehør	77
5.2.2 Bestillingsnumre: Reservedele	77
5.3 Optioner og tilbehør	78
5.3.1 Fieldbus-optioner	78
5.3.2 Encoderoption MCB 102	78
5.3.3 Resolveroption MCB 103	79
6 Specifikationer	82
6.1 Mekaniske mål	82
6.2 Elektriske data og ledningsstørrelser	83
6.3 Generelle specifikationer	85
6.4 Virkningsgrad	89
6.5.1 Akustisk støj	89
6.6.1 dU/dt-forhold	89
Indeks	90

4	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Introduktion VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

1 Introduktion	1	1

1.1 Sådan læses Design Guiden

Design Guiden indeholder oplysninger, der er nødvendige til integrering af frekvensomformeren i forskellige applikationer.

Yderligere tilgængelige ressourcer

-Betjeningsvejledning MG04F for oplysninger, der er nødvendige til montering og idriftsætning af frekvensomformeren.

-Programming Guide, MG04G, for programmering af apparatet, herunder komplette parameterbeskrivelser.

-Modbus RTU-betjeningsvejledning, MG92B, for oplysninger, der er nødvendige for styring, overvågning og programmering af frekvensomformeren via den indbyggede Modbus-Fieldbus.

-Profibus-betjeningsvejledning, MG34N, Ethernetbetjeningsvejledning, MG90J og ProfiNetbetjeningsvejledning, MG90U, for oplysninger, der er nødvendige for styring, overvågning og programmering af frekvensomformeren via en Fieldbus.

-MCB 102-manual.

-VLT Automation Drive FC 300-resolveroption MCB 103, MI33I.

-Vejledning til sikker PLC-grænsefladeoption MCB 108, MI33J.

-Design Guide for bremsemodstand, MG90O.

-Godkendelser.

Teknisk litteratur og godkendelser findes online på www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/Technical+Documentation.

Indgang: Styrekommando

Start og stands den tilsluttede motor ved hjælp af LCP og de digitale indgange.

Funktionerne er opdelt i to grupper.

Funktionerne i gruppe 1 har højere prioritet end funktionerne i gruppe 2.

Gruppe	Nulstilling, Friløbsstop, Nulstilling og Friløbsstop,
1	Hurtigt stop, DC-bremsning, Stop og "Off"-tasten.
Gruppe	Start, Pulsstart, Reversering, Start reversering, Jog og
2	Fastfrys udgang

Tabel 1.1 Styrekommandofunktioner

Motor:

fJOG

Motorfrekvensen, når jog-funktionen er aktiveret (via digitale klemmer).

fM

Motorfrekvens. Udgang fra frekvensomformeren. Udgangsfrekvensen er relevant for akslens hastighed i motoren afhængigt af antallet af poler og slipfrekvensen.

fMAKS

Den maksimale udgangsfrekvens, som frekvensomformeren kan påføre på udgangen. Den maksimale udgangsfrekvens indstilles i grænsepar. 4-12, 4-13 og 4-19.

fMIN

Den minimale motorfrekvens fra frekvensomformeren. Fabriksindstillingen er 0 Hz.

fM,N

Den nominelle motorfrekvens (typeskiltdata).

IM Motorstrømmen.

IM,N

Den nominelle motorstrøm (typeskiltdata).

nM,N

1.1.1 Definitioner

Frekvensomformer:

Friløb

Motorakslen er i free mode. Intet moment på motoren.

IMAKS

Den maksimale udgangsstrøm.

IN

Den nominelle udgangsstrøm leveret af frekvensomformeren.

UMAKS

Den maksimale udgangsspænding.

Den nominelle motorhastighed (typeskiltdata).

ns

Synkron motorhastighed

ns = 2 × par. 1 ì 23 × 60 s par. 1 ì 39

PM,N

Den nominelle motoreffekt (typeskiltdata).

TM,N

Det nominelle moment (motor).

UM

Den aktuelle motorspænding.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

5

Introduktion

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

1 1 UM,N

Den nominelle motorspænding (typeskiltdata).

Startmoment

RefMIN

Bestemmer forholdet mellem referenceindgangen ved 0% værdi (typisk 0 V, 0 mA, 4 mA) og den resulterende reference. Indstil maksimumreferenceværdien i 3-02 Minimumreference.

Moment		<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10
	Kipgrænse

o/min

Illustration 1.1 Startmoment

η

Frekvensomformerens virkningsgrad defineres som forholdet mellem den afgivne og den modtagne effekt.

Start-deaktivér-kommando

En stopkommando, der tilhører styrekommandoerne i gruppe 1. Se denne gruppe.

Diverse:

Analoge indgange

De analoge indgange kan bruges til at styre forskellige funktioner i en frekvensomformer.

Der findes to typer analoge indgange: Strømindgang, 0-20 mA og 4-20 mA Spændingsindgang, 0-10 V DC Spændingsindgang, -10 til +10 V DC.

Analoge udgange

De analoge udgange kan levere et signal på 0-20 mA, 4-20 mA.

Automatisk motortilpasning, AMA

AMA-algoritmen bestemmer de elektriske parametre for den tilsluttede motor ved stilstand.

Bremsemodstand

Bremsemodstand er et modul, der 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.

Stopkommando

Se styrekommandoer.

Referencer: Analog reference

Et analogt signal, der påføres indgang 53 eller 54. Signalet kan enten være spænding 0-10 V eller -10 -+10 V. Strømsignal er 0-20 mA eller 4-10 mA.

Binær reference

Et signal, der påføres den serielle kommunikationsport (RS-485 klemme 68-69).

Preset-reference

En defineret preset-reference, der er indstillet mellem -100% til +100% af referenceområdet. Vælg otte presetreferencer via de digitale klemmer.

Pulsreference

En pulsreference, der påføres klemme 29 eller 33 og vælges med parameter 5-13 eller 5-15 [32]. Skalering i par.- gruppe 5-5*.

RefMAKS

Viser forholdet mellem referenceindgangen ved 100% fuld skalaværdi (typisk 10 V, 20 mA) og den resulterende reference. Indstil maksimumreferenceværdien i 3-03 Maksimumreference.

Digitale indgange

De digitale indgange kan bruges til styring af forskellige funktioner i frekvensomformeren.

Digitale udgange

Frekvensomformeren er forsynet med solid state-udgange, der kan levere et 24 V DC-signal (maks. 40 mA).

DSP

Digital signalprocessor.

ETR

Elektronisk termisk relæ er en beregning af termisk belastning baseret på aktuel belastning og tid. Den har til formål at beregne motortemperaturen.

Hiperface®

Hiperface® er et registreret varemærke tilhørende Stegmann.

Initialisering

Ved initialisering (14-22 Driftstilstand) vender frekvensomformeren tilbage til fabriksindstillingen.

Periodisk driftscyklus

En klassificering for periodisk drift angiver 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.

6	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Introduktion

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

LCP

LCP-betjeningspanelet udgør en komplet grænseflade til styring og programmering af frekvensomformeren. LCP'et er aftageligt og kan monteres op til 3 meter fra frekvensomformeren, f.eks. i et frontpanel ved hjælp af installationssætoptionen.

lsb

Mindst betydende bit.

msb

Mest betydende bit.

MCM

Forkortelse for Mille Circular Mil, som er en amerikansk enhed for måling af kabelareal. 1 MCM = 0,5067 mm2.

Online-/offlineparametre

Ændringer af onlineparametre aktiveres, umiddelbart efter at dataværdien er ændret. Ændringer af offlineparametre aktiveres, når der trykkes på [OK] på LCP'et.

Process PID

PID-regulatoren opretholder den ønskede hastighed, temperatur, det ønskede tryk osv. ved at tilpasse udgangsfrekvensen efter den varierende belastning.

PCD Procesdata

Pulsindgang/trinvis encoder

En ekstern, digital føler, der anvendes til feedbackoplysninger om motorhastighed og -retning. Der anvendes encodere til nøjagtig højhastighedsfeedback og i højdynamiske applikationer. Encodertilslutningen foregår via klemme 32 og 33 eller encoderoptionen MCB 102.

RCD Fejlstrømsafbryder.

Opsætning

Der kan gemmes parameterindstillinger i fire opsætninger. Skift mellem de fire parameteropsætninger, og redigér en af opsætningerne, mens en anden er aktiv.

SFAVM

Et switchmønster kaldet Stator Flux-orienteret asynkron vektormodulering (14-00 Koblingsmønster).

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)

SLC er en række brugerdefinerede handlinger, som afvikles, når de tilknyttede brugerdefinerede hændelser evalueres som sande af Smart Logic Controller. (Par.-gruppe 13-**

Smart Logic Control (SLC)).

STW statusord

FC-standardbus

1 1

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).

THD

Total harmonisk forvrængning. Angiver det samlede bidrag fra harmoniske strømme.

Trip

Tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, f.eks. hvis frekvensomformeren 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, eller i nogle tilfælde ved at nulstilling er programmeret til at blive udført automatisk. Trip må ikke benyttes i forbindelse med personsikkerhed.

Triplåst

En tilstand, der skiftes til i fejlsituationer, hvor en frekvensomformer 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 triptilstanden annulleres ved at aktivere nulstilling, eller i nogle tilfælde ved at nulstilling er programmeret til at blive udført automatisk. Trip må ikke benyttes i forbindelse med personsikkerhed.

VT-karakteristik

Variabel momentkarakteristik anvendes til pumper og ventilatorer.

VVC plus

Sammenlignet med almindelig spændings-/frekvensfor- holdsstyring giver Voltage Vector Control (VVCplus) forbedret dynamik og stabilitet både ved ændring af hastighedsreference og i forhold til belastningsmomentet.

60° AVM

Switchmønster kaldet 60° asynkron vektormodulering (14-00 Koblingsmønster).

Effektfaktor

Effektfaktoren er forholdet mellem I1 og IRMS.

	Effekt faktor =	3 x U x l1 cosϕ
		3 x U x lRMS

Effektfaktoren til 3-faset styring:

=	l1 x cosϕ1	=	l1	eftersom cosϕ1 = 1
	l		l
	RMS		RMS

Effektfaktoren angiver, i hvilken grad frekvensomformeren belaster netforsyningen.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

7

Introduktion

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

1	1	En lavere effektfaktor betyder højere IRMS for den samme
		kW-ydelse.
		l	= l 2	+ l 2	+ l 2	+ .. + l 2
		RMS	1	5	7	n

Derudover indikerer en høj effektfaktor, at de forskellige harmoniske strømme er lave.

Indbyggede DC-spoler i DC-linket giver en høj effektfaktor og reducerer THD på hovedforsyningen.

1.1.2 Symboler

Følgende symboler anvendes i denne manual.

ADVARSEL

Angiver en potentielt farlig situation, som, hvis den ikke undgås, kan medføre dødsfald eller alvorlig personskade.

FORSIGTIG

Angiver en potentielt farlig situation, som, hvis den ikke undgås, kan medføre mindre eller moderat personskade. Kan også bruges til at advare mod usikre fremgangsmåder.

FORSIGTIG

Angiver en situation, som kan medføre ulykker, der kun beskadiger udstyr eller ejendom.

BEMÆRK!

ADVARSEL

Højspænding

Det kan være forbundet med livsfare at berøre de elektriske komponenter, også efter at udstyret er koblet fra netforsyningen.

Under planlægningen skal det kontrolleres, at andre spændingsindgange kan afbrydes, f.eks. en ekstern forsyning på 24 V DC, belastningsfordeling (sammenkobling af DC-mellemkredse) og motortilslutning til kinetisk back-up.

Anlæg, hvor der er monteret frekvensomformere, skal, hvis det er nødvendigt, være udstyret med yderligere overvågningsog beskyttelsesanordninger i overensstemmelse med gældende sikkerhedsforskrifter, f.eks. lovgivning om mekaniske værktøjer, bestemmelser om forebyggelse af ulykker osv. Det er tilladt at foretage ændringer på frekvensomformere ved hjælp af driftssoftware.

Hvis anbefalingerne for konstruktionen ikke følges, kan det resultere i død eller alvorlig personskade.

BEMÆRK!

Farlige situationer skal identificeres af maskinproducenten/ integratoren, som er ansvarlig for at tage de nødvendige forebyggende tiltag i betragtning. Yderligere overvågningsog beskyttelsesanordninger kan være omfattet, altid i overensstemmelse med gældende nationale sikkerhedsforskrifter, f.eks. lovgivning om mekaniske værktøjer, bestemmelser om forebyggelse af ulykker.

Angiver fremhævede oplysninger, der skal tages hensyn til for at undgå fejl eller for at undgå at bruge udstyret på en måde, så det ikke fungerer optimalt.

* Angiver en fabriksindstilling

1.2 Sikkerhedsforanstaltninger

ADVARSEL

Frekvensomformerens spænding er farlig, når den er tilsluttet netforsyningen. Montering af motor, frekvensomformer og Fieldbus skal planlægges korrekt. Følg instruktionerne i denne manual samt lokale og nationale bestemmelser og sikkerhedsforskrifter. Hvis anbefalingerne for konstruktionen ikke følges, kan det medføre dødsfald, alvorlige personskader eller skader på udstyr, når det er i drift.

BEMÆRK!

Kraner, lifte og hejseværker:

Styring af de eksterne bremser skal altid være konstrueret med et reservesystem. Frekvensomformeren kan under ingen omstændigheder fungere som den primære sikringskreds. Opfylder de relevante standarder, f.eks. Hejseværker og kraner: IEC 60204-32

Lifte: EN 81

Beskyttelsestilstand

Når en hardwaregrænse for motorstrøm eller DClinkspænding er overskredet, skifter frekvensomformeren til "beskyttelsestilstand". "Beskyttelsestilstand" betyder en ændring af PWM-moduleringsstrategien og en lav switchfrekvens for at minimere tab. Dette fortsætter 10 sek. efter den seneste fejl og øger driftssikkerheden og robustheden for frekvensomformeren, mens fuld kontrol over motoren genoprettes.

I hæve-/sænkeapplikationer er "beskyttelsestilstand" ikke anvendelig, fordi frekvensomformeren normalt ikke vil være i stand til at forlade denne tilstand igen, og den vil derfor forlænge tiden inden aktivering af bremsen, hvilket ikke anbefales.

8	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Introduktion	VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide
"Beskyttelsestilstanden" kan deaktiveres ved at indstille		Frekvensomformeren bruges oftest af fagfolk inden for		1	1
14-26 Tripforsinkelse ved vekselretterfejl til nul, hvilket		branchen som en kompleks komponent, der udgør en del
betyder, at frekvensomformeren straks vil trippe, hvis en af		af et større apparat eller system eller en større installation.
hardwaregrænserne overskrides.

BEMÆRK!

Det anbefales at deaktivere beskyttelsestilstand i hæve-/ sænkeapplikationer (14-26 Tripforsinkelse ved vekselretterfejl= 0)

1.3 Softwareversion

Kontrollér softwareversionen i 15-43 Softwareversion.

1.4 CE-mærkning

1.4.1 Overensstemmelse

Maskindirektivet (2006/42/EF)

Frekvensomformere omfattes ikke af maskindirektivet. Hvis en frekvensomformer leveres til brug med en maskine, kan Danfoss imidlertid tilbyde oplysninger om sikkerhedsaspekter angående frekvensomformeren.

Hvad er CE-overensstemmelse og -mærkning? Formålet med CE-mærkningen er at undgå tekniske

handelsbarrierer inden for EFTA og EU. EU har indført CEmærket, som er en enkel metode til at vise, hvorvidt et produkt overholder de relevante EU-direktiver. CE-mærket angiver ikke oplysninger om produktets specifikationer eller kvalitet. Frekvensomformere er underlagt to EUdirektiver:

Lavspændingsdirektivet (2006/95/EF) Frekvensomformere skal CE-mærkes i overensstemmelse med lavspændingsdirektivet af 1. januar 1997. Direktivet

finder anvendelse for alt elektrisk udstyr og apparater, der anvendes i spændingsområderne 50-1.000 V AC og 75-1.500 V DC. Danfoss udfører CE-mærkning i overensstemmelse med direktivet og udsteder ved anmodning en overensstemmelseserklæring.

EMC-direktivet (2004/108/EF)

EMC står for elektromagnetisk kompatibilitet (electromagnetic compatibility). Tilstedeværelsen af elektromagnetisk kompatibilitet betyder, at den gensidige forstyrrelse mellem forskellige komponenter/apparater ikke påvirker apparaternes funktion.

EMC-direktivet trådte i kraft den 1. januar 1996.Danfoss udfører CE-mærkning i overensstemmelse med direktivet og udsteder ved anmodning en overensstemmelseserklæring. Se vejledningen i denne Design Guide for at gennemføre en EMC-korrekt montering. Danfoss angiver også, hvilke standarder vores produkter overholder. Danfoss tilbyder de filtre, vi angiver i specifikationerne, og vi kan tilbyde andre former for assistance for at sikre optimale EMC-resultater.

1.4.2 Hvad er dækket?

I EU's "Retningslinjer for anvendelse af Rådets direktiv 2004/108/EF" uddybes tre typiske situationer for brug af en frekvensomformer. Nedenfor findes oplysninger om omfanget af EMC-direktivet og CE-mærkningen.

1.Frekvensomformeren sælges direkte til slutbrugeren. Frekvensomformeren sælges f.eks. til et byggemarked. Slutbrugeren er en lægmand, der monterer frekvensomformeren med henblik på brug med en hobbymaskine, en køkkenmaskine osv. For disse applikationer skal frekvensomformeren CE-mærkes i overensstemmelse med EMC-direktivet.

2.Frekvensomformeren sælges til montering i et anlæg. Installationen er konstrueret af fagfolk fra branchen. Det kan f.eks. være et produktionsanlæg eller et varme-/ventilationsanlæg, der er bygget og monteret af fagfolk. Hverken frekvensomformeren eller den færdige installation behøver at blive CE-mærket i henhold til EMCdirektivet. Apparatet skal imidlertid overholde de grundlæggende EMC-krav i direktivet. Dette sikres ved brug af komponenter, apparater og systemer, der er CE-mærket i henhold til EMC-direktivet.

3.Frekvensomformeren sælges som en del af et fuldstændigt system. Systemet markedsføres som en helhed, f.eks. et luftkonditioneringssystem. Det komplette system skal CE-mærkes i henhold til EMC-direktivet. Fabrikanten kan sikre, at enheden er CE-mærket i henhold til EMC-direktivet enten ved at bruge CE-mærkede komponenter eller ved at teste EMC i systemet. Hvis der kun anvendes CE-mærkede komponenter, er det ikke nødvendigt at teste hele systemet.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

9

Introduktion

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

1 1 1.4.3 CE-mærkning

CE-mærkning er positivt, når det bliver brugt til sit egentlige formål, som er at forenkle samhandlen inden for EU og EFTA.

CE-mærkning kan dog dække mange forskellige specifikationer. Undersøg, præcist hvad en given CE-mærkning dækker.

Specifikationerne kan variere meget. Et CE-mærke kan derfor give montøren en falsk tryghed, når en frekvensomformer anvendes som en komponent i et system eller et apparat.

Danfoss CE-mærker frekvensomformerne i henhold til lavspændingsdirektivet. Det vil sige, at hvis frekvensomformeren installeres korrekt, garanterer vi, at den overholder lavspændingsdirektivet. Danfoss udsteder en overensstemmelseserklæring, som bekræfter vores CEmærkning i overensstemmelse med lavspændingsdirektivet.

CE-mærket gælder også for EMC-direktivet, under forudsætning af at instruktionerne til EMC-korrekt installation og filtrering følges. På dette grundlag er en overensstemmelseserklæring i henhold til EMC-direktivet udstedt.

Design Guiden indeholder en detaljeret installationsvejledning, som sikrer EMC-korrekt installation.

1.4.4 Overholder EMC-direktivet

2004/108/EF

Frekvensomformeren anvendes hovedsageligt af fagfolk fra branchen som en kompleks komponent, der udgør en del af et større apparat, system eller en installation.

BEMÆRK!

Ansvaret for de endelige EMC-egenskaber i apparatet, systemet eller installationen ligger hos montøren.

Danfoss har som en hjælp til montøren udarbejdet EMCmonteringsretningslinjer til Power Drive-systemet. Standarderne og testniveauerne for frekvensomformersystemer overholdes, forudsat at de EMC-korrekte instruktioner for monteringen følges. Se 3.4.4 EMC.

1.4.5 Overensstemmelse

Tabel 1.2 FCD 302-godkendelser

1.5 Bortskaffelse

Udstyr, der indeholder elektriske komponenter, må ikke smides ud sammen med almindeligt affald.

Det skal samles separat som elektrisk og elektronisk affald i overensstemmelse med lokale regler og gældende lovgivning.

Tabel 1.3 Bortskaffelsesinstruktion

10	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2 Produktoversigt

<![if ! IE]>

<![endif]>130BC963.10

Illustration 2.1 Lille apparat

Illustration 2.2 Stort apparat

2.1 Styring

En frekvensomformer ensretter AC-spændingen fra netforsyningen til DC-spænding. Denne DC-spænding omformes til AC-strøm med variabel amplitude og frekvens.

Motoren forsynes med variabel spænding, strøm og frekvens, hvilket muliggør trinløs hastighedsstyring af trefasede AC-standardmotorer og synkrone motorer med permanent magnet.

FCD 302-frekvensomformeren er konstrueret til installationer med flere mindre frekvensomformere, især på transportørapplikationer - f.eks. i fødevareindustrien og materialehåndtering. I installationer, hvor flere motorer er placeret flere steder i et anlæg, som f.eks. tappehaller, anlæg til tilberedning og emballering af fødevarer samt installationer til bagagehåndtering i lufthavne, kan der være dusinvis, måske hundredvis af frekvensomformere, der arbejder sammen, men er fordelt over et stort fysisk

2 2

område. I disse tilfælde vejer kabelføringen alene tungere end omkostningerne for de enkelte frekvensomformer, og det giver mening at få styringen tættere på motorerne.

Frekvensomformeren kan styre enten hastigheden eller momentet på motorakslen.

Hastighedsstyring

Der findes to typer hastighedsstyring:

•Hastighed, åben sløjfe, som ikke kræver feedback fra motoren (sensorless).

•PID-styring af hastighed med lukket sløjfe kræver hastighedsfeedback til en indgang. Korrekt optimeret hastighedsstyring med lukket sløjfe er mere nøjagtig end hastighedsstyring med åben sløjfe.

Momentstyring

Momentstyringsfunktionen bruges i applikationer, hvor momentet på motorens udgangsaksel styrer applikationen som spændingsstyring.

•Lukket sløjfe i Flux mode med encoderfeedback indeholder motorstyring baseret på feedbacksignaler fra systemet. Det forbedrer ydelsen 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 kun i én hastighedsretning. Momentet beregnes på basis af strømmålingen indvendigt i frekvensomformeren. Se applikationseksemplet 4.5.1 Styringsstruktur for VVCplus Avanceret vektorstyring.

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 2.3 Referencehåndtering.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

11

Produktoversigt VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.1.1 Styreprincip

2 2 Frekvensomformeren er kompatibel med forskellige motorstyringsprincipper, som f.eks. speciel U/f-motortilstand, VVCplus eller Flux Vector-motorstyring.

Derudover er frekvensomformeren funktionsdygtig med synkrone motorer med permanent magnet (børsteløse servomotorer) samt almindelige asynkrone kortslutningsmotorer.

Kortslutningsadfærden afhænger af de 3 strømtransducere i motorfaserne og afmætningsbeskyttelsen med feedback fra bremsen.

L1 91

L2 92

L3 93

R inr	Inrush
P 14-50

R+	Brake
82	Resistor

	R-
	81
	U 96
	V 97	M
	W 98

<![if ! IE]>

<![endif]>130BC965.10

Illustration 2.3 Styreprincip

2.1.2 Intern strømstyring i VVCplus-tilstand

Frekvensomformeren er forsynet med en integreret strømgrænsestyring, som aktiveres, når motorstrømmen, og dermed momentet, er højere end momentgrænserne, der er indstillet i 4-16 Momentgrænse for motordrift,

4-17 Momentgrænse for generatordrift og 4-18 Strømgrænse. Når frekvensomformeren har nået strømgrænsen under motordrift eller regenerativ drift, reducerer den momentet under de forhåndsindstillede momentgrænser så hurtigt som muligt uden at miste kontrollen over motoren.

Smart Logic Control (SLC) er grundlæggende en sekvens af brugerdefinerede handlinger (se 13-52 SL styreenh.-handling [x]), som afvikles af SLC, når den tilknyttede brugerdefinerede hændelse (se 13-51 SL styreenhed.-hændelse [x]) evalueres som SAND af SLC.

Betingelsen for en hændelse kan være en særlig status, eller at resultatet af en logisk regel eller en sammenligneroperand bliver SAND. Dette medfører en associeret handling som illustreret i Illustration 2.4:

Par. 13-51	Par. 13-51
SL Controller Event	SL Controller Action

Running	Coast
Warning	Start timer
Torque limit	Set Do X low
Digital inpute X 30/2	Select set-up 2
. . .	. . .
Par. 13-43
Logic Rule Operator 2
. . .
. . .
Par. 13-43
Comparator Operator
=
TRUE longer than..
. . .
. . .

Illustration 2.4 Aktuel styrestatus/Hændelse og handling

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB671.10

12	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Hver handling og hændelse nummereres og sammenkædes i par (tilstande). Dette betyder, at når [0] hændelse opfyldes (opnår værdien SAND), udføres [0] handling. Derefter vil betingelserne for [1] hændelse blive evalueret, og hvis de evalueres som SAND, vil [1] handling blive udført osv. Der evalueres kun én hændelse ad gangen. Hvis en hændelse evalueres som FALSK, sker der ingenting (i SLC) i løbet af det aktuelle scanningsinterval, og der evalueres ingen andre hændelser. Dette betyder, at SLC ved start evaluerer [0] hændelse (og kun [0] hændelse) ved hvert scanningsinterval. Kun når [0] hændelse evalueres som SAND, vil SLC afvikle [0] handling og begynde at evaluere hændelse. Der kan programmeres 1 til 20 hændelser og [1] handlinger. Når den sidste hændelse/handling er blevet afviklet, vil sekvensen begynde forfra fra [0] hændelse/[0] handling. Illustration 2.5 viser et eksempel med tre hændelser/ handlinger.

Illustration 2.5 Eksempel - Intern strømstyring

Sammenlignere

Sammenlignere bruges til sammenligning af kontinuerlige variabler (dvs. udgangsfrekvens, udgangsstrøm, analog indgang osv.) med faste preset-værdier.

	Par. 13-11		<![if ! IE]> <![endif]>130BB672.10
	Comparator Operator
Par. 13-10
Comparator Operand
	=
Par. 13-12	TRUE longer than.
Comparator Value	. . .
	. . .

Illustration 2.6 Sammenlignere

Logiske regler

Kombinerer op til tre booleske indgange (SAND-/FALSK- indgange) fra timere, sammenlignere, digitale indgange, status-bits og hændelser ved hjælp af de logiske operatører OG, ELLER og IKKE.

		Par. 13-41					Par. 13-43
Par. 13-40		Logic Rule Operator 1					Logic Rule Operator 2
Logic Rule Boolean 1
Par. 13-42
Logic Rule Boolean 2		. . .
		. . .					. . .
							. . .

Par. 13-44

Logic Rule Boolean 3

Illustration 2.7 Logiske regler

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB673.10

2 2

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

13

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Applikationseksempel

2	2			FC
			+24 V
			+24 V
			D IN
			D IN
			COM
			D IN
			D IN
			D IN
			D IN
			D IN
			+10 V
			A IN
			A IN
			COM
			A OUT
			COM
			<![if ! IE]> <![endif]>R1
			<![if ! IE]> <![endif]>R2

12

13

18

19

20

27

29

32

33

37

50

53

54

55

42

39

01

02

03

04

05

06

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB839.10

Parametre

Funktion	Indstilling
4-30 Motorfeed-
backtabfunktion	[1] Advarsel
4-31 Motorfeed-	100 O/MIN
backhastighedsf
ejl
4-32 Timeout for	5 s
motorfeed-
backtab
7-00 Hastighed,	[2] MCB 102
PID-
feedbackkilde
17-11 Opløsning	1024*
(PPR)
13-00 SL	[1] Aktiv
styreenh.-tilstand
13-01 Starthænd	[19] Advarsel
else
13-02 Stophænd	[44] Reset-
else	tast
13-10 Sammen-	[21]
ligner, operand	Advarsels-
	nummer
13-11 Sammen-	[1] ≈*
ligner, operator
13-12 Sammen-	90
ligner, værdi
13-51 SL	[22]
styreenhed.-	Sammen-
hændelse	ligner 0
13-52 SL	[32] Indst.
styreenh.-	dig. udg. A
handling	lav
5-40 Funkti-	[80] SL digital
onsrelæ	udgang A
*=Standardværdi

Bemærkninger/kommentarer: Hvis grænsen i feedbackovervågningen overskrides, udstedes advarsel 90. SLC'en overvåger advarsel 90, og relæ 1 udløses, hvis advarsel 90 bliver SAND.

Eksternt udstyr kan angive, at det er nødvendigt med service. Hvis feedbackfejlen falder til under grænsen inden for 5 sek., fortsætter frekvensomformeren, og advarslen forsvinder. Relæ 1 er stadig trukket, indtil der trykkes på [Reset] på LCP'et.

Tabel 2.1 Brug af SLC til indstilling af et relæ

14	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.2 EMC
2.2.1 Generelle forhold vedr. EMC-emission	2	2

Elektriske forstyrrelser i området 150 kHz til 30 MHz er normalt kabelbårne. Luftbårne forstyrrelser fra frekvensomformersystemet i området 30 MHz til 1 GHz genereres af vekselretteren, motorkablet og motoren.

Som vist i Illustration 2.8 vil kapacitive strømme i motorkablet sammen med høj dU/dt fra motorspændingen generere lækstrømme.

Brug af et skærmet motorkabel forøger lækstrømmen (se Illustration 2.8), fordi skærmede kabler har højere kapacitans til jord end uskærmede kabler. Hvis lækstrømmen ikke filtreres, vil det forårsage øgede forstyrrelser på netforsyningen i radiofrekvensområdet under ca. 5 MHz. Eftersom lækstrømmen (I1) føres tilbage til apparatet gennem skærmen (I3), vil der i princippet kun være et lille elektromagnetisk felt (I4) fra det skærmede motorkabel som vist nedenfor.

Skærmen reducerer de udstrålede forstyrrelser, men øger den lavfrekvente forstyrrelse på netforsyningen. Tilslut motorkabelskærmen til kapslingerne på frekvensomformeren og motoren. Anvend indbyggede skærmbøjler for at undgå snoede skærmender (pigtails). Snoede skærmender øger skærmimpedansen ved højere frekvenser, hvilket reducerer skærmeffekten og øger lækstrømmen (I4).

Når der anvendes et skærmet kabel til Fieldbusrelæ, styrekabel, signalinterface eller bremse, skal skærmen monteres på kapslingen i begge ender. I visse situationer vil det dog være nødvendigt at bryde skærmen for at undgå strømsløjfer.

	z	L1	CS	U			CS	<![if ! IE]> <![endif]>175ZA062.12
	z	L2		V	I1
	z	L3		W
	z PE	PE		I2	CS	1
				I3		2
			CS			CS	CS
				I4		I4
	3		4			5		6
Illustration 2.8	Eksempel - Lækstrøm

Hvis der anvendes monteringsplader, skal disse være lavet af metal for at sikre, at skærmstrømmene føres tilbage til apparatet. Der skal sikres god elektrisk kontakt fra monteringspladen gennem monteringsskruerne til frekvensomformerens chassis.

Hvis der benyttes uskærmede kabler, overholdes enkelte emissionskrav ikke. Immunitetskravene overholdes dog.

For at begrænse forstyrrelsesniveauet fra hele systemet (apparat+installation) skal motorog bremsekabler gøres så korte som muligt. Undgå at placere følsomme signalkabler langs med motorog bremsekabler. Radiofrekvensforstyrrelse over 50 MHz (luftbårne) genereres især af styreelektronikken.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

15

Produktoversigt VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.2.2 EMC-testresultater

2		2		Følgende testresultater er fremkommet ved brug af et system med en frekvensomformer (med optioner i de relevante
				tilfælde), et skærmet styrekabel, en styreboks med potentiometer samt en motor og et skærmet motorkabel.
				RFI-filtertype			Kabelbåret emission		Udstrålet emission
				Standarder og krav	EN 55011	Klasse B	Klasse A gruppe 1	Klasse A gruppe 2	Klasse B	Klasse A gruppe
										1
						Boliger, butikker	Industrimiljø	Industrimiljø	Boliger, butikker	Industrimiljø
						og let industri			og let industri
					EN/IEC 61800-3	Kategori C1	Kategori C2	Kategori C3	Kategori C1	Kategori C2
						First	First environment	Second environment	First environment	First
						environment	bolig og kontor	industri	bolig og kontor	environment
						bolig og kontor				bolig og kontor
				H1
				FCD302	0,37-3 kW	Nej	10 m	10 m	Nej	Ja

Tabel 2.2 EMC-testresultater (emission, immunitet)

2.2.3 Emissionskrav

I henhold til EMC-produktstandarden for frekvensomformere med justerbar hastighed EN/IEC 61800-3:2004 afhænger EMCkravene af den planlagte brug af frekvensomformeren. Der er defineret fire kategorier i EMC-produktstandarden. Definitionerne af de 4 kategorier og kravene til kabelbåret emission for netforsyningsspændingen findes i Tabel 2.3.

Kategori	Definition				Krav til kabelbåret emission i henhold
					til de grænser, der angives i EN55011
C1	Frekvensomformere monteret i first environment (bolig og kontor) med en				Klasse B
	forsyningsspænding mindre end 1.000 V.
C2	Frekvensomformere monteret i first environment (bolig og kontor) med forsynings-				Klasse A gruppe 1
	spænding mindre end 1.000 V, som hverken er flytbare eller af typen plug-in, og
	som skal monteres og idriftsættes af en professionel.
C3	Frekvensomformere monteret i second environment (industri) med en forsynings-				Klasse A gruppe 2
	spænding mindre end 1.000 V.
C4	Frekvensomformere monteret i second environment med en forsyningsspænding lig				Ingen begrænsningslinje.
	med eller over 1.000 V eller nominel spænding lig med eller over 400 A eller med				Der skal udarbejdes en EMC-plan.
	henblik på brug i komplekse installationer.
Tabel 2.3 Emissionskrav
Når de generiske emissionsstandarder anvendes, skal frekvensomformerne overholde grænserne i Tabel 2.4
Miljø		Generisk standard		Krav til kabelbåret emission i henhold til
					de grænser, der angives i EN55011
First environment		EN/IEC 61000-6-3 emissionsstandard for beboelsesog erhvervs-			Klasse B
(bolig og kontor)		miljøer samt lette industrimiljøer.
Second environment		EN/IEC 61000-6-4 emissionsstandard for industrimiljøer.			Klasse A gruppe 1
(industrimiljø)

Tabel 2.4 Emissionsgrænseklasser

16	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.2.4 Immunitetskrav

Immunitetskravene til frekvensomformere afhænger af det miljø, de monteres i. Kravene til industrimiljøer er højere end kravene til boligog kontormiljøer. Alle Danfoss frekvensomformere overholder kravene til industrimiljøer og overholder derfor også de lavere krav til boligog kontormiljøer med en stor sikkerhedsmargin.

For at dokumentere immunitet mod elektrisk forstyrrelse fra elektriske fænomener er følgende test blevet udført på et system, der består af en frekvensomformer (med optioner, hvis det er relevant), et skærmet styrekabel og en styreboks med potentiometer, motorkabel og motor. Testene blev udført i overensstemmelse med følgende grundlæggende standarder:

•EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Elektrostatiske udladninger (ESD): Simulering af elektrostatiske udladninger fra mennesker.

•EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Indgående elektromagnetisk feltudstråling, amplitudemoduleret

	simulering af påvirkninger fra både radarog
	radiokommunikationsudstyr og mobilt kommuni-
	kationsudstyr.	2		2
•	EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Burst-transienter:
	Simulering af forstyrrelse forårsaget af kobling af
	en kontaktor, et relæ eller lignende apparater.
•	EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Surge-transienter:
	Simulering af forbigående strømme forårsaget af
	eksempelvis lynnedslag i nærheden af installa-
	tionerne.
•	EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): RF Common mode:

simulering af påvirkningen fra udstyr til radiotransmission, som er forbundet til tilslutningskablerne.

Se Tabel 2.5.

Spændingsområde: 200-240 V, 380-480 V
Grundlæggende standard	Burst	Surge	ESD	Udstrålet elektromagnetisk	RF-common
	IEC 61000-4-4	IEC 61000-4-5	IEC	felt	mode-spænding
			61000-4-2	IEC 61000-4-3	IEC 61000-4-6
Godkendelseskriterier	B	B	B	A	A
Net	4 kV CM	2 kV/2 Ω DM	—	—	10 VRMS
		4 kV/12 Ω CM
Motor	4 kV CM	4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Bremse	4 kV CM	4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Belastningsfordeling	4 kV CM	4 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Styrekabler	2 kV CM	2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Standardbus	2 kV CM	2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Relæledninger	2 kV CM	2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Applikationsog Fieldbus-	2 kV CM	2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
optioner
LCP-kabel	2 kV CM	2 kV/2 Ω1)	—	—	10 VRMS
Ekstern 24 V DC	2 V CM	0,5 kV/2 Ω DM	—	—	10 VRMS
		1 kV/12 Ω CM
Kapsling	—	—	8 kV AD	10 V/m	—
			6 kV CD
Tabel 2.5 EMC-immunitet
1) Strømtilførsel på kabelafskærmning
AD: Luftafladning
CD: Kontaktafladning
CM: Common mode
DM: Differential mode

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

17

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.3 Referencehåndtering

Lokal reference

2 2 Den lokale reference er aktiv, når frekvensomformeren betjenes, mens knappen "Hand on" er aktiv. Justér referencen med henholdsvis [▲]/[▼] og [◄]/[►]-pilene.

Fjernreference

Referencehåndteringssystemet for beregning af fjernreferencen vises i Illustration 2.9.

Illustration 2.9 Fjernreference

Fjernreferencen beregnes én gang for hvert scanningsin-		udvalgte referencer, der omfatter en hvilken som
terval og består som udgangspunkt af to typer		helst kombination (bestemmes af indstillingen i
referenceindgange:		3-15 Referenceressource 1, 3-16 Referenceressource
1.	X (den eksterne reference): En sum (se	2 og 3-17 Referenceressource 3) af en fast preset-
	3-04 Referencefunktion) af op til fire eksternt	reference (3-10 Preset-reference), variable analoge

18	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

referencer, variable digitale pulsreferencer og forskellige serielle busreferencer i den enhed, frekvensomformeren styres med ([Hz], [O/MIN], [Nm] osv.).

2.Y- (den relative reference): En sum af en fast preset-reference (3-14 Preset relativ reference) og en variabel analog reference (3-18 Relativ skalering, referenceressource) i [%].

De to typer referenceindgange kombineres i følgende formular: Fjernreference=X+X*Y/100%. Hvis der ikke anvendes en relativ reference, skal 3-18 Relativ skalering, referenceressource indstilles til Ingen funktion og til 0%. Funktionen Catch up/slow-down og funktionen Fastfrys reference kan begge aktiveres ved hjælp af digitale indgange på frekvensomformeren. Funktionerne og parametrene beskrives i Programming Guide.

Skaleringen af de analoge referencer beskrives i parametergrupperne 6-1* og 6-2*, og skaleringen af de digitale pulsreferencer beskrives i parametergruppe 5-5*. Referencegrænser og områder indstilles i parametergruppe 3-0*.

2 2

Illustration 2.11 Referenceområde=[1] Min.-Maks.

Værdien af 3-02 Minimumreference kan ikke indstilles til mindre end 0, medmindre 1-00 Konfigurationstilstand indstilles til [3] Proces. I dette tilfælde er følgende relationer mellem den resulterende reference (efter fastlåsning) og summen af alle referencer som vist i Illustration 2.12.

2.3.1 Referencegrænser

3-00 Referenceområde, 3-02 Minimumreference og

3-03 Maksimumreference definerer tilsammen det tilladte område for summen af alle referencer. Summen af alle referencer fastlåses, når det er nødvendigt. Relationen mellem den resulterende reference (efter fastlåsning) vises i Illustration 2.10/Illustration 2.11, og summen af alle referencer vises i Illustration 2.12.

Illustration 2.12 Summen af alle referencer

2.3.2 Skalering af preset-referencer og busreferencer

Preset-referencer skaleres i henhold til følgende regler:

• Når 3-00 Referenceområde: [0] Min. til Maks. 0% reference er lig 0 [enhed], hvor enhed kan være alle enheder, f.eks. O/MIN, m/s, bar osv. 100% reference er lig maks (abs (3-03 Maksimumreference ), abs (3-02 Minimumreference)).

Illustration 2.10 Referenceområde=[0] Min.-Maks.	•	Når 3-00 Referenceområde: [1] -Maks. til - +Maks.
		0% reference er lig 0 [enhed], er -100% lig med -
		Maks. reference. 100% reference er lig Maks.
		reference.

Busreferencer skaleres i henhold til følgende regler:

• Når 3-00 Referenceområde: [0] Min. til Maks. For at opnå maks. opløsning på busreference er skaleringen på bussen: 0% reference er lig Min.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

19

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

	reference, og 100% reference er lig Maks.
	reference.
•	Når 3-00 Referenceområde: [1] -Maks. til +Maks.
2 2	-100% reference er lig -Maks. reference. 100%

reference lig Maks. reference.

2.3.3Skalering af analoge referencer samt pulsreferencer og feedback

Referencer og feedback skaleres på baggrund af analoge indgange og pulsindgange på samme måde. Den eneste forskel er, at referencen over eller under de angivne minimale og maksimale "slutpunkter" (P1 og P2 i Illustration 2.13) er fastlåste, hvorimod en feedback over eller under ikke er.

Illustration 2.13 Skalering af analoge referencer samt pulsreferencer og feedback

Illustration 2.14 Skalering af referenceudgang

Slutpunkterne P1 og P2 defineres af følgende parametre afhængigt af, hvilken analog indgang eller pulsindgang der anvendes.

	Analog 53	Analog 53	Analog 54	Analog 54	Pulsindgang	Pulsindgang 33
	S201=OFF	S201=ON	S202=OFF	S202=ON	29
P1=(min. indgangsværdi, min. referenceværdi)
Min. referenceværdi	6-14 Klemme	6-14 Klemme 53,	6-24 Klemme	6-24 Klemme 54,	5-52 Kl. 29 lav	5-57 Kl. 33 lav ref/
	53, lav ref./	lav ref./feedb.-	54, lav ref./	lav ref./feedb.-	ref/feedb.-værdi	feedb.-værdi
	feedb.-værdi	værdi	feedb.-værdi	værdi
Min. indgangsværdi	6-10 Klemme	6-12 Klemme 53,	6-20 Klemme	6-22 Klemme 54,	5-50 Kl. 29 lav	5-55 Kl. 33 lav
	53, lav	lav strøm [mA]	54, lav	lav strøm [mA]	frekvens [Hz]	frekvens [Hz]
	spænding [V]		spænding [V]
P2 = (maks. indgangsværdi, maks. referenceværdi)
Maks. referenceværdi	6-15 Klemme	6-15 Klemme 53,	6-25 Klemme	6-25 Klemme 54,	5-53 Kl. 29 høj	5-58 Kl. 33 høj ref/
	53, høj ref./	høj ref./feedb.-	54, høj ref./	høj ref./feedb.-	ref/feedb.-værdi	feedb.-værdi
	feedb.-værdi	værdi	feedb.-værdi	værdi
Maks. indgangsværdi	6-11 Klemme	6-13 Klemme 53,	6-21 Klemme	6-23 Klemme 54,	5-51 Kl. 29 høj	5-56 Kl. 33 høj
	53, høj	høj strøm [mA]	54, høj	høj strøm[mA]	frekvens [Hz]	frekvens [Hz]
	spænding [V]		spænding[V]

Tabel 2.6 Indgang og referencesluktpunktsværdier

20	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.3.4 Dødbånd omkring nul

I nogle tilfælde skal referencen (i sjældne tilfælde også feedback) have et dødbånd omkring nul (f.eks. for at sikre, at maskinen standses, når referencen er "nær nul").

Dødbåndet aktiveres, og omfanget af dødbåndet indstilles, ved at gennemføre følgende indstillinger:

•Enten skal min. referenceværdien (find de relevante parametre i Tabel 2.6) eller maks. referenceværdien være nul. Sagt på en anden måde: Enten P1 eller P2 skal befinde sig på X- aksen på grafen nedenfor.

•Og begge punkter, der definerer skaleringsgrafen, skal være i samme kvadrant.

Størrelsen på dødbåndet defineres enten af P1 eller P2

som vist i Illustration 2.15.

Illustration 2.15 Dødbånd

2 2

Illustration 2.16 Reversér dødbånd

Derfor vil et referenceslutpunkt på P1=(0 V, 0 O/MIN) ikke medføre dødbånd, men et referenceslutpunkt på f.eks. P1=(1 V, 0 O/MIN) vil medføre et dødbånd på -1 V til +1 V i dette tilfælde, hvis slutpunkt P2 er placeret enten i kvadrant 1 eller kvadrant 4.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

21

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Situation 1: positiv reference med dødbånd, digital indgang til udløsning af reversering

Denne situation viser, hvordan referenceindgange med grænser inden for min.- og maks.-grænserne klemmetilsluttes.

2 2

Illustration 2.17 Eksempel 1 - Positiv reference

22	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Situation 2: positiv reference med dødbånd, digital indgang til udløsning af reversering. Fastlåsningsregler.

Denne situation viser, hvordan referenceindgange med grænser uden for grænserne for -maks. til +maks. fastlåses til

indgangenes lave og høje grænser, inden de føjes til den eksterne reference. Og hvordan den eksterne reference fastlåses til 2 2 -maks. til +maks. af referencealgoritmen.

Illustration 2.18 Eksempel 2 - Positiv reference

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

23

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Situation 3: negativ til positiv reference med dødbånd, tegnet bestemmer retningen -maks. til +maks.

2 2

Illustration 2.19 Eksempel 3 - Positiv til negativ reference

24	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.4.1 Lækstrøm til jord

Følg nationale og lokale forskrifter angående beskyttelsesjording af udstyr med en lækstrøm > 3,5 mA. Frekvensomformerteknologi indebærer høj switchfrekvens ved høj effekt. Dette genererer en lækstrøm i jordtilslutningen. En fejlstrøm i frekvensomformeren ved udgangsklemmerne kan indeholde en DC-komponent, som kan oplade filterkondensatorerne og skabe en forbigående jordstrøm.

Lækstrøm til jord består af flere forskellige bidrag og afhænger af forskellige systemkonfigurationer, herunder RFI-filtrering, skærmede motorkabler og frekvensomformereffekt.

Se EN/IEC61800-5-1 og EN50178 for flere oplysninger.
Brug af RCD'er	2	2
Hvor fejlstrømsafbrydere (RCD'er), også kaldet fejlstrøms-

relæer (ELCB'er), anvendes, skal følgende overholdes:

•Der må kun anvendes fejlstrømsafbrydere af B- typen, som kan registrere vekselog jævnstrømme

•Der skal bruges fejlstrømsafbrydere med indkoblingsforsinkelse for at forhindre fejl, der skyldes forbigående jordstrømme

•Fejlstrømsafbryderne skal dimensioneres i henhold til systemkonfigurationen og under hensyn til omgivelserne

Leak agercu ren t [mA ]

a

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB955.11

b

Cable length [m]

Illustration 2.20 Påvirkning af kabellængde og effektstørrelse på lækstrøm for Pa>Pb

Lækstrømmen afhænger også af ledningsforvrængningen

Leak agercu ren t [mA ]

<![if ! IE]> <![endif]>130BB956.11

L leak	age [mA	]				RCD witho l	w fcut -o	<![if ! IE]> <![endif]>130BB958.11
						RCD with high fcut -o
		50H	z		150H	z	fsw	fH[ z]
	Mains			3r d har	monics		Cable
			f s

Illustration 2.22 De vigtigste bidrag til lækstrøm

Leak agercu ren t [mA ]					<![if ! IE]> <![endif]>130BB957.11
				100H	z
				2Hk	z
				100Hk z

THVD=0%

THVD=5%

Illustration 2.23 Cut-off-frekvensens påvirkning af RDC

Illustration 2.21 Netforvrængnings påvirkning af lækstrøm

Se også RCD-Applikationsanvisning, MN90G.

BEMÆRK!

Når der anvendes et filter, skal 14-50 RFI-filter slås fra, når filteret oplades, for at undgå, at en høj lækstrøm slutter RCD-kontakten.

EN/IEC61800-5-1 (produktstandarden for frekvensomformersystemer) kræver, at der udvises særlig opmærksomhed, hvis lækstrømmen overstiger 3,5 mA. Jording skal forstærkes på en af følgende måder:

•Jordledning (klemme 95) på mindst 10 mm2

•To separate jordledninger, der begge opfylder reglerne for dimensionering

2.5 Galvanisk adskillelse (PELV)

2.5.1 PELV - Protective Extra Low Voltage

PELV giver beskyttelse ved hjælp af en ekstra lav spænding. Der ydes beskyttelse mod elektrisk stød, når den elektriske forsyning er af PELV-typen, og når installationen foretages i henhold til beskrivelsen i lokale/ nationale bestemmelser om PELV-forsyninger.

Alle styreklemmer og relæklemmer 01-03/04-06 overholder PELV (Protective Extra Low Voltage), undtaget jordet trekantben på mere end 400 V.

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

25

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

Den galvaniske (sikre) adskillelse opnås ved at opfylde kravene til bedre isolering og ved at sørge for de relevante

2 2 krybninger/luftafstande. Disse krav beskrives i standarden EN 61800-5-1 .

De komponenter, der udgør den elektriske isolering i henhold til beskrivelsen nedenfor, stemmer også overens med kravene til højere isolering og de i EN 61800-5-1 beskrevne relevante test.

Den galvanisk adskillelse for PELV kan vises seks steder (seIllustration 2.24):

For at bevare PELV skal alle tilslutninger til styreklemmerne være PELV. Eksempelvis skal termistoren forstærkes/ dobbeltisoleres.

1.Strømforsyning (SMPS) inkl. signalisolering af UDC, der angiver mellemkredsspændingen for DClinket.

2.Gate drive, som kører IGBT'er (triggertransformere/optokoblere).

3.Strømtransducere.

ADVARSEL

Det kan være forbundet med livsfare at berøre de elektriske komponenter, også efter at udstyret er koblet fra netforsyningen.

Sørg også for, at andre spændingsindgange er afbrudt, f.eks. belastningsfordeling (sammenkobling af DC-mellem- kredse) samt motortilslutning til kinetisk back-up.

Vent mindst i det tidsrum, der angives i Introduktion, i FCD 302, Betjeningsvejledning, MG04F, inden de elektriske dele berøres.

Et kortere tidsrum er kun tilladt, hvis typeskiltet på det pågældende apparat angiver det.

2.6 Mekanisk bremse

2.6.1 Mekanisk hæve-/sænkebremse

Se 4 Applikationseksempler for et eksempel på avanceret mekanisk bremsestyring til hæve-/sænkeapplikationer.

2.6.2 Kabelføring for bremsemodstand

4.Optokoblere, bremsemodul.

5.Intern inrush, RFI og temperaturmålingskredsløb.

6.Tilpassede relæer.

7.Mekanisk bremse.

Illustration 2.24 Galvanisk adskillelse

Den funktionelle galvaniske adskillelse (a og b på tegningen) er til backupoptionen på 24 V og til RS-485- standardbusgrænsefladen.

EMC (snoede kabler/skærmning)

For at reducere elektrisk støj fra ledningerne mellem bremsemodstanden og frekvensomformeren, skal ledningerne snos.

For forstærket EMC-ydeevne skal en metalskærm anvendes.

2.7 Bremsefunktioner

Bremsefunktionen påføres for at bremse belastningen på motorakslen, enten som dynamisk bremsning eller statisk bremsning.

2.7.1 Mekanisk holdebremse

En mekanisk holdebremse, der er direkte monteret på motorakslen, udfører som regel statisk bremsning. I nogle applikationer fungerer det statiske holdemoment som statisk holder af motorakslen (som regel synkrone permanente magnetmotorer). En holdebremse styres enten af en PLC eller direkte ved en digital udgang fra frekvensomformeren (relæ eller solid state-relæ).

ADVARSEL

Montering ved stor højde:

380-500 V: Kontakt Danfoss angående PELV ved højder over 2 km.

380-500 V: Kontakt Danfoss angående PELV ved højder over 3 km.

BEMÆRK!

Når holdebremsen er indbygget i en sikkerhedskæde: En frekvensomformer kan ikke give sikker styring af en mekanisk bremse. Der skal indbygges et redundanskredsløb til bremsestyring i hele installationen.

26	MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

Produktoversigt

VLT®Decentral Drive FCD 302 Design Guide

2.7.2 Dynamisk bremsning

Dynamisk bremse etableret af:

•Modstandsbremse: En bremse-IGBT holder overspændingen under en vis grænse ved at dirigere bremseenergien fra motoren til den tilsluttede bremsemodstand (2-10 Bremsefunktion=[1]).

driftscyklus, hvorved modstanden er aktiv. Illustration 2.25 viser en typisk bremsecyklus.

BEMÆRK!

2 2

Motorleverandører bruger ofte S5, når den tilladelige belastning angives, hvilket er et udtryk for periodisk driftscyklus.

•AC-bremse: Bremseenergien distribueres i motoren ved at ændre betingelserne for tab i motoren. AC-bremsefunktionen kan ikke bruges i applikationer med høj slutteog brydefrekvens, da dette vil overophede motoren (par.

2-10 Bremsefunktion=[2]).

•DC-bremse: En overmoduleret DC-strøm, der tilføres AC-strømmen, fungerer som en hvirvelstrømsbremse (≠0 sek).

2.7.3 Valg af bremsemodstand

Der kræves en bremsemodstand til håndtering af de højere krav, der stilles ved generatorisk bremsning. Brug af en bremsemodstand sikrer, at energien absorberes i bremsemodstanden og ikke i frekvensomformeren. Se Design Guide for bremsemodstanden, MG90O, for oplysninger.

Hvis mængden af kinetisk energisk, der overføres til modstanden i hver bremseperiode, ikke er kendt, kan gennemsnitseffekten beregnes på baggrund af cyklustiden og bremsetiden, hvilket også kaldes periodisk driftscyklus. Modstandens periodiske driftscyklus er et tegn på den

Den periodiske driftscyklus for modstanden beregnes på følgende måde:

Driftscyklus=tb/T

T=cyklustid i sek

tb bremsetid i sek (ud af cyklustiden)

Illustration 2.25 Cyklustid fpr dynamisk bremsning

	Cyklustid [s]	Bremsedriftscyklus ved 100%	Bremsedriftscyklus ved overmoment
		moment	(150/160%)
3x380-480 V
PK37-P75K	120	Kontinuerlig	40%
P90K-P160	600	Kontinuerlig	10%
P200-P800	600	40%	10%

Tabel 2.7 Bremsning ved momentniveau med høj overbelastning

Bremsemodstande har en driftscyklus på 5%, 10% og 40%. Hvis der anvendes en driftscyklus på 10%, kan bremsemodstandene absorbere bremseeffekten i 10% af cyklustiden.

De resterende 90% af cyklustiden bliver brugt på at sprede overskydende varme.

BEMÆRK!

Sørg for, at modstanden er konstrueret til at håndtere den krævede bremsetid.

Den maksimale tilladte belastning på bremsemodstanden angives som spidseffekt ved en given periodisk driftscyklus, og den kan beregnes på følgende måde:

									U 2	Pspids=Pmotor x Mbr [%]xηmotorxηVLT[W]
Rbr				Ω				=	dc
									Pspids
hvor

MG04H101 - VLT® er et registreret varemærke tilhørende Danfoss

27