Este guia de design destina-se a engenheiros de projeto e
de sistema, consultores de projeto e especialistas de
produto e aplicação. Informações técnicas são fornecidas
para entender as capacidades do conversor de frequência
para integração no controle de motor e sistemas monitoramento. Detalhes referentes a operação, requisitos e
recomendações para integração de sistemas são descritas.
São fornecidas informações sobre características de
potência de entrada, saída do controle do motor e
condições de operacionais ambiente do conversor de
frequência.
Também estão incluídos recursos de segurança, monitoramento de condição de falha, relatório de status
operacional, capacidades de comunicação serial e opções
programáveis. Detalhes de design como requisitos de local,
cabos, fusíveis, ação de controle, tamanho e peso de
unidades e outras informações críticas necessárias para a
integração do sistema também são fornecidos.
e teste funcional. Informações complementares
descrevem a interface do usuário, exemplos de
aplicação, resolução de problemas e especi-
cações.
Consulte o guia de programação do VLT® Drive
•
HVAC FC 102, AQUA Drive do VLT® FC 202 e VLT
AutomationDrive FC 302 aplicável à série VLT
Parallel Drive Modules especíca utilizada na
criação do sistema de conversores. O guia de
programação descreve com maiores detalhes
como trabalhar com parâmetros e fornece
exemplos de aplicação.
®
O Manual de serviço de VLT
•
contém informações de serviço detalhadas,
incluindo informações aplicáveis ao VLT® Parallel
Drive Modules.
O Guia de Utilização VLT® Frequency Converters –
•
Safe Torque O contém diretrizes de segurança e
descreve a operação e especicações da função
Safe Torque O.
FC Series, D-frame
11
®
®
A revisão das informações detalhadas do produto no
estágio de design permite o desenvolvimento de um
sistema bem concebido com funcionalidade e
ótimas.
VLT® é uma marca registrada.
Documento e versão de software
1.2
Este manual é revisado e atualizado regularmente. Todas as
sugestões para melhorias são bem-vindas. Tabela 1.1
mostra a versão do documento com a respectiva versão de
software.
EdiçãoObservaçõesVersão do
MG37N2xxEspecicações atualizadas7.5x
Tabela 1.1 Documento e versão de software
Recursos adicionais
1.3
Recursos estão disponíveis para entender a programação e
as funções avançadas do conversor de frequência:
O VLT® Parallel Drive Modules Guia de Instalação
•
250-1200 kW fornece instruções para a instalação
mecânica e elétrica desses módulos de
conversores.
eciência
software
O Guia de Design VLT® Brake Resistor MCE 101
•
descreve como selecionar o resistor do freio para
qualquer aplicação.
O Guia de Design VLT® FC-Series Output Filter
•
descreve como selecionar o ltro de saída
adequado para qualquer aplicação.
As Instruções de instalação do Kit de Barramento
•
do VLT® Parallel Drive Modules contém
informações detalhadas sobre a instalação do kit
de barramento opcional.
As Instruções de instalação do Kit de Duto do VLT
•
Parallel Drive Modules contém informações
detalhadas sobre a instalação do kit de duto.
Publicações e manuais complementares estão disponíveis
na Danfoss. Ver drives.danfoss.com/knowledge-center/technical-documentation/ para listagens.
®
O Guia do Usuário do VLT® Parallel Drive Modules
•
250–1200 kW contém procedimentos detalhados
de inicialização, programação operacional básica
Indica uma situação potencialmente perigosa que pode
resultar em morte ou ferimentos graves.
CUIDADO
Indica uma situação potencialmente perigosa que pode
resultar em ferimentos leves ou moderados. Também
podem ser usados para alertar contra práticas inseguras.
AVISO!
Indica informações importantes, inclusive situações que
podem resultar em danos no equipamento ou na
propriedade.
2.2 Pessoal qualicado
Transporte correto e conável, armazenagem e instalação
são necessários para a operação segura e sem problemas
do VLT® Parallel Drive Modules. Somente pessoal
qualicado tem permissão de instalar este equipamento.
ADVERTÊNCIA
TEMPO DE DESCARGA
O módulo de conversor contém capacitores de
barramento CC. Após a aplicação da energia da rede
elétrica no conversor, esses capacitores podem
permanecer carregados mesmo após remover a energia.
Pode haver alta tensão presente mesmo quando as luzes
indicadoras de advertência estiverem apagadas. A falha
em aguardar 20 min após a energia ter sido removida
antes de executar serviço de manutenção ou reparo
poderá resultar em lesões graves ou morte.
1.Pare o motor.
2.Desconecte a rede elétrica CA e outras fontes
de alimentação do barramento CC, incluindo
bateria de backup, UPS e conexões do
barramento CC com outros conversores.
3.Desconecte ou bloqueie o motor PM.
4.Aguarde 20 minutos para os capacitores descarregarem completamente antes de realizar
qualquer serviço de manutenção.
Pessoal
autorizado a instalar equipamento, sistemas e circuitos em
conformidade com as leis e normas pertinentes. Além
disso, o pessoal deve estar familiarizado com as instruções
e as medidas de segurança descritas neste manual.
2.3
qualicado é denido como pessoal treinado,
Precauções de segurança
ADVERTÊNCIA
ALTA TENSÃO
O conversor de frequência possui alta tensão quando
conectado à rede elétrica CA. A falha em garantir que
apenas pessoal qualicado instale o sistema de
conversores pode resultar em morte ou lesões graves.
As correntes de fuga excedem 3,5 mA. Se o sistema de
conversores não for aterrado corretamente, o resultado
poderá ser morte ou lesões graves. Siga os códigos locais
e nacionais com relação ao ponto de aterramento de
proteção do equipamento com corrente de fuga > 3,5
mA. A tecnologia do conversor de frequência implica no
chaveamento de alta frequência em alta potência. Esse
chaveamento gera uma corrente de fuga na conexão do
terra. Uma falha de corrente no sistema de conversor nos
terminais de energia de saída pode conter um
componente CC que pode carregar os capacitores do
ltro e causar uma corrente de fuga transiente para o
terra. A corrente de fuga para o terra depende de várias
congurações do sistema, incluindo ltro de RFI, cabo de
motor blindado e potência do sistema de conversores.
Se a corrente de fuga exceder 3,5 mA, a EN/IEC
61800-5-1 (Norma de produto de sistema de conversor
de potência) exige cuidado especial.
O ponto de aterramento deve ser reforçado de uma
destas maneiras:
Assegure o aterramento correto do
•
equipamento por um eletricista certicado.
22
Fio terra de no mínimo 10 mm2 (6 AWG).
•
Dois os do ponto de aterramento separados,
•
ambos em conformidade com as regras de
dimensionamento.
Consulte EN 60364-5-54 § 543.7 para obter mais
informações.
Os conversores de frequência são projetados em conformidade com as diretivas descritas nesta seção.
adequado quando instalados e mantidos corretamente e
usados como previsto.
33
Um conversor de frequência pode ser usado como
dispositivo independente ou como parte de uma
instalação mais complexa. Dispositivos usados como
independentes ou como parte de um sistema devem
conter a marcação CE. Os sistemas não precisam ter
marcação CE, mas devem atender os requisitos básicos de
Tabela 3.1 Aprovações
3.1 Marcação CE
A Marcação CE (Communauté européenne) indica que
fabricante do produto atende todas as diretivas da UE
aplicáveis. As três diretivas da UE aplicáveis ao projeto e à
fabricação de conversores de frequência são a Diretiva de
baixa tensão, a Diretiva EMC e (para unidades com função
de segurança integrada) a Diretiva de maquinaria.
A marcação CE é destinada a eliminar barreiras técnica
para liberar o comércio entre a CE e os estados da EFTA
dentro da UCE. A marcação CE não regula a qualidade do
produto. Especicações técnicas não pode ser deduzidas
da marcação CE.
Diretiva de Baixa Tensão
3.2
Os conversores de frequência são classicados como
componentes eletrônicos e devem ter certicação CE de
acordo com a Diretiva de Baixa Tensão 2014/35/EU. A
diretiva é aplicável a todos os equipamentos elétricos nas
faixas de tensão de 50-1000 V CA e 75-1500 V CC.
proteção da diretiva EMC.
3.4 Diretiva de maquinaria
Conversores de frequência são classicados como
componentes eletrônicos sujeitos à diretiva de baixa
tensão, porém, conversores de frequência com função de
segurança integrada devem atender a diretiva de
maquinaria 2006/42/EC. Os conversores de frequência sem
função de segurança não são classicados na Diretiva de
Maquinaria. Se um conversor de frequência for integrado
no sistema da máquina, a Danfoss fornece informações
sobre aspectos de segurança com relação ao conversor de
frequência.
A Diretiva de Maquinaria 2006/42/EC cobre uma máquina
que consiste em um agregado de componentes ou
dispositivos interconectados em que ao menos um é capaz
de movimento mecânico. A diretiva determina que o
projeto do equipamento deve garantir a segurança e a
saúde das pessoas, que os animais domésticos não quem
em perigo e que haja preservação do valor material desde
que o equipamento seja devidamente instalado, mantido e
usado como previsto.
A diretiva determina que o projeto do equipamento deve
garantir a segurança e a saúde das pessoas, que os animais
domésticos não quem em perigo e que haja preservação
do valor material desde que o equipamento seja
devidamente instalado, mantido e usado como previsto.
Danfoss As certicações CE estão em conformidade com a
Diretiva de baixa tensão e fornecem uma declaração de
conformidade mediante solicitação.
Diretiva EMC
3.3
Compatibilidade eletromagnética (EMC) signica que a
interferência eletromagnética entre aparelhos não
prejudica seu desempenho. O requisito de proteção básico
da Diretiva EMC 2014/30/EU determina que dispositivos
que geram interferência eletromagnética (EMI) ou cuja
operação poderia ser afetada pela EMI devem ser
projetados para limitar a geração de interferência eletromagnética e deverão ter grau de imunidade a EMI
Quando conversores de frequência são usados em
máquinas com no mínimo uma parte móvel, o fabricante
da máquina deve fornecer uma declaração em conformidade com todos os estatutos e medidas de segurança
relevantes. Danfoss As
de maquinaria para conversores de frequência com função
de segurança integrada e fornecem uma declaração de
conformidade por solicitação.
Em conformidade com o UL
3.5
Para garantir que o conversor de frequência atenderá aos
requisitos de segurança do UL, consulte
capétulo 8.3 Requisitos elétricos para certicações e
aprovações.
Conformidade com marcação RCM
3.6
A etiqueta RCM Mark indica que está em conformidade
com as normas técnicas aplicáveis para Compatibilidade
eletromagnética (EMC). A etiqueta RCM Mark é necessária
para a colocação dos dispositivos elétricos e eletrônicos no
certicações CE atendem a diretiva
Aprovações e certicaçõesGuia de Design
mercado na Austrália e Nova Zelândia. Os contratos regulatórios da marcação RCM lidam apenas com emissão
conduzida e irradiada. Para conversores de frequência, são
aplicados os limites de emissão especicados no EN/IEC
61800-3. Uma declaração de conformidade pode ser
fornecida mediante solicitação.
3.7 Exportar as normas de controle
Os conversores de frequência podem estar sujeitos a
regulamentações de controle de exportação regionais e/ou
nacionais.
Um número ECCN é usado para classicar todos os
conversores de frequência que são sujeitos a normas de
controle de exportação.
O número ECCN é fornecido nos documentos que
acompanham o conversor de frequência.
No caso de reexportação, é responsabilidade do
exportador garantir que está em conformidade com as
regulamentações de controle de exportação relevantes.
4.3 Folha de dados para um sistema de 4 conversores
Valor nominal da potência para 380–500 V
•
-HO: 500–800 kW (650–1200 hp).
-NO: 560–1000 kW (750–1350 hp).
Valor nominal da potência para 525–690 V
•
-HO: 630–1000 kW (650–1150 hp).
44
-NO: 710–1200 kW (750–1350 hp).
Peso
•
-910 kg (2000 lb).
Características nominais de proteção
•
-IP54 (mostrado). Características nominais
do IP determinadas por requisito do
cliente.
-NEMA Tipo 12 (mostrado).
Ilustração 4.3 Sistema de 4 conversores com gabinete para dimensões mínimas
Opções Danfoss disponíveis:
Kit de barramento de 6 pulsos
•
Kit de barramento de 12 pulsos
•
Kit de resfriamento de entrada/saída traseiros
•
Kit de resfriamento de entrada traseiro/saída
•
superior
Kit de resfriamento de entrada inferior/saída
•
traseira
Kit de resfriamento de entrada inferior/saída
•
superior
4.4 Componentes Internos do
O sistema de conversores é projetado pelo instalador para
atender a requisitos de potência especicados, utilizando o
kit básico VLT® Parallel Drive Modules e qualquer kit
opcional selecionado. O kit básico consiste em hardware
de conexão e 2 ou 4 módulos de conversores de
frequência, que são conectados em paralelo.
com conectores de 2 pinos (em uma
extremidade do cabo).
Fusíveis CC
•
Microinterruptores
•
Outros componentes, como kits de barramento e kits de
duto de resfriamento de canal traseiro, estão disponíveis
como opcionais para customizar o sistema de conversor.
O sistema de conversores em Ilustração 4.4 mostra um
sistema utilizando 4 módulos de conversores. Um sistema
utilizando dois módulos de conversores é semelhante,
exceto pelo hardware de conexão utilizado. O sistema de
conversor ilustrado mostra o kit de resfriamento e o kit do
opcional de barramento. No entanto, o instalador pode
utilizar outros métodos de conexão, incluindo barramentos
ou cabos elétricos fabricados de maneira personalizada.
AVISO!
O instalador é responsável pelos detalhes da construção
do sistema de conversores, incluindo conexões. Além
disso, se o instalador não utilizar o design recomendado
pela Danfoss, o instalador deverá obter aprovações
regulamentares separadas.
barramento)
3FiaçãoUtilizado para conectar diversos componentes à prateleira de controle.
4LCPO módulo de controle local, mostrado montado na porta do gabinete. Permite ao operador monitorar e controlar o
5Prateleira de
controle
6Módulos
Conversores
7Kit de
barramento
(opcional)
8Resfriamento
de entrada
inferior/saída
traseira
(opcional)
Utilizado para alojar os módulos conversores e outros componentes do sistema de conversores.
Utilizado para conectar os terminais CC dos módulos de conversores em paralelo. O kit pode ser solicitado na
Danfoss ou fabricado pelo fabricante do painel.
sistema e o motor.
Consiste em um MDCIC (Cartão de interface de controle de múltiplos conversores), um cartão de controle, um LCP,
um relé de segurança e uma SMPS (fonte de alimentação chaveada). O MDCIC faz a interface do LCP e do cartão
de controle com o cartão de potência em cada módulo conversor.
É possível instalar 2 ou 4 módulos conversores em paralelo para criar um sistema de conversores.
Utilizado para conectar o motor, a rede elétrica e os terminais de aterramento dos módulos conversores em
paralelo. O kit pode ser solicitado na Danfoss como um kit opcional ou fabricado pelo fabricante do painel.
Utilizado para direcionar o ar de entrada pela base do gabinete, através do canal traseiro do módulo de conversor
e através do topo do gabinete. Reduz o calor dentro do gabinete em 85%. O kit pode ser solicitados na Danfoss
como um kit opcional. Veja capétulo 4.5.1 Exemplos de resfriamento do canal traseiro.
VLT® Parallel Drive Modules
Ilustração 4.4 Visão geral do sistema de 4 conversores sem blindagens de EMI/EMC
Exemplos de resfriamento do canal traseiro
4.5
Ilustração 4.5 Fluxo de ar do kit de resfriamento (da esquerda para a direita), entrada traseira/saída superior, entrada inferior/saída
superior, entrada inferior/saída traseira
Ilustração 4.6 Gabinete de 2 conversores com kit de resfriamento de entrada traseira/saída traseira (esquerda) e entrada inferior/saída
superior (direita)
Essas funções automatizadas são divididas em 3 categorias:
Ativadas por padrão, porém, podem ser desabi-
•
litadas por programação.
Desabilitadas por padrão, porém, podem ser
•
ativadas por programação.
Sempre ativadas.
55
•
5.1.1 Otimização Automática de Energia
Otimização automática de energia (AEO) é utilizada em
aplicações de HVAC. Este dispositivo orienta o conversor de
frequência para continuamente monitorar a carga do
motor e ajustar a tensão de saída para maximizar a
eciência. Sob carga leve, a tensão é reduzida e a corrente
do motor é minimizada. O motor é beneciado pela maior
eciência, aquecimento reduzido e operação mais
silenciosa. Não há necessidade de selecionar uma curva
V/Hz porque o conversor de frequência ajusta automaticamente a tensão do motor.
5.1.2 Modulação da frequência de
chaveamento automática
O conversor de frequência gera pulsos elétricos curtos para
formar um padrão de onda CA. A frequência da portadora
é a taxa desses pulsos. Uma frequência da portadora baixa
(taxa de pulso baixa) causa ruído no motor, tornando
preferível uma frequência da portadora mais alta. Uma
frequência da portadora alta, no entanto, gera calor no
conversor de frequência que pode limitar a quantidade de
corrente disponível ao motor. O uso de transistores
bipolares do gate isolados (IGBT) signica chaveamento de
velocidade alta.
A modulação de frequência de chaveamento automática
regula essas condições automaticamente para fornecer a
frequência da portadora mais alta sem causar sobreaquecimento ao conversor de frequência. Fornecendo uma
frequência da portadora alta regulada, isso silencia o ruído
de operação do motor em velocidades baixas quando o
controle de ruído for crítico e produz potência de saída
total para o motor quando a demanda solicitar.
5.1.3 Derating automático para frequência
da portadora alta
O conversor de frequência foi projetado para a operação
de carga total contínua entre frequências da portadora
entre as frequências mínimas e máximas mostradas em
Tabela 5.1. Se a frequência da portadora for maior que a
frequência máxima, a corrente de saída do conversor de
frequência será reduzida automaticamente.
Tabela 5.2 Faixas operacionais de frequência da portadora para 525-690 V
5.1.4 Derating automático para
frequência de chaveamento
Hz
Mínimo
Hz
Máximo
Hz
5.1.7 Proteção contra Curto-Circuito
superaquecimento
O conversor de frequência fornece proteção inerente
O derating de superaquecimento automático funciona para
evitar o desarme do conversor de frequência em alta
temperatura. Os sensores de temperatura interna medem
as condições para proteger os componentes de potência
de superaquecimento. O conversor pode reduzir automaticamente a frequência da portadora para manter sua
temperatura operacional dentro dos limite de segurança.
Após a redução da frequência de chaveamento, o
conversor de frequência também pode reduzir a frequência
de saída e a corrente em até 30% para evitar um desarme
por superaquecimento.
5.1.5 Rampa automática
Um motor tentando acelerar uma carga muito rapidamente
para a corrente disponível pode causar o desarme do
conversor de frequência. O mesmo é verdadeiro para uma
desaceleração muito rápida. A rampa automática protege
contra esse cenário estendendo a taxa de rampa do motor
(aceleração ou desaceleração) para corresponder com a
corrente disponível.
contra curto-circuito com um circuito de desarme por falha
de atuação rápida. A corrente é medida em cada uma das
três fases de saída. Após 5–10 ms, se a corrente exceder o
valor permitido, todos os transistores do inversor são
desabilitados. Esse circuito fornece a detecção de corrente
mais rápida e a melhor proteção contra desarme por
distúrbios. Um curto-circuito entre duas fases de saída
pode causar um desarme de sobrecarga de corrente.
5.1.8 Proteção de falha de aterramento
Após receber feedback de sensores de corrente, o circuito
de controle soma as correntes trifásicas de cada módulo
de conversor. Se a soma de todas as três correntes de fase
for diferente de 0, indica uma corrente de fuga. Se o
desvio de 0 exceder uma quantidade predeterminada, o
conversor de frequência emite um alarme de falha de
aterramento.
5.1.9 Desempenho de utuação de
potência
Conguração de fábrica
Hz
55
5.1.6 Controle de limite de corrente
Quando uma carga exceder a capacidade da corrente de
operação normal do conversor de frequência (de um
conversor ou motor subdimensionado), o limite de
corrente reduz a frequência de saída para diminuir a
velocidade do motor e reduzir a carga. Um temporizador
ajustável está disponível para limitar a operação nessa
condição durante 60 s ou menos. O limite padrão da
fábrica é 110% da corrente nominal do motor para
minimizar a tensão da sobrecarga de corrente.
O conversor de frequência resiste às utuações da rede
elétrica, como:
Transientes.
•
Quedas momentâneas.
•
Quedas de tensão curtas.
•
Surtos.
•
O conversor de frequência compensa automaticamente
para tensões de entrada de ±10% da nominal para
fornecer torque e tensão nominal do motor total. Com a
nova partida automática selecionada, o conversor de
frequência é energizado automaticamente após um
desarme da tensão. E com o ying start, o conversor de
frequência sincroniza a rotação do motor antes da partida.
Recursos do produto
VLT® Parallel Drive Modules
5.1.10 Motor de partida suave
O conversor de frequência fornece a quantidade correta de
corrente para o motor para superar a inércia da carga e
fazer o motor adquirir velocidade. Isso evita que a tensão
de rede total seja aplicada a um motor parado ou em
funcionamento lento, o que gera uma corrente alta e calor.
Este recurso de partida suave herdado reduz a carga
térmica e o estresse mecânico, prolonga a vida útil do
motor e fornece uma operação do sistema mais silenciosa.
eletrônico preciso do motor. Isso permite que o conversor
de frequência calcule o desempenho ideal e a eciência do
motor. Realizar o procedimento AMA também maximiza o
recurso de otimização de energia automática do conversor
de frequência. A AMA é realizada sem o motor em rotação
e sem desacoplar a carga do motor.
5.2.2 Proteção Térmica do Motor
A proteção térmica do motor pode ser fornecida de duas
maneiras:
5.1.11 Amortecimento de ressonância
55
O ruído de ressonância do motor de alta frequência pode
ser eliminado através de amortecimento de ressonância.
Está disponível o amortecimento de frequência selecionado
manualmente ou automaticamente.
5.1.12 Ventiladores controlados por
temperatura
Os ventiladores de resfriamento internos são controlados
por temperatura por sensores no conversor de frequência.
O ventilador de resfriamento com frequência não está em
funcionamento durante a operação de carga baixa ou
quando estiver no sleep mode ou no modo de espera.
Esse recurso reduz o ruído, aumenta eciência e prolonga
a vida operacional do ventilador.
Um método usa um termistor do motor. O conversor de
frequência monitora a temperatura do motor conforme a
velocidade e a carga variam para detectar condições de
superaquecimento.
O outro método calcula a temperatura do motor medindo
a corrente, a frequência e o tempo de operação. O
conversor de frequência exibe a carga térmica no motor
em porcentagem e pode emitir uma advertência em um
setpoint de sobrecarga programável. As opções programáveis na sobrecarga permitem ao conversor de
frequência parar o motor, reduzir a saída ou ignorar a
condição. Mesmo em velocidades baixas, o conversor de
frequência atende os padrões de sobrecarga do motor
eletrônica I2t Classe 20.
5.2.3 Controlador PID incorporado
5.1.13 Conformidade com o EMC
O controlador proporcional, integral, derivativo (PID)
A Interferência eletromagnética (EMI) ou a Interferência de
radiofrequência (RFI) é um distúrbio que pode afetar um
circuito elétrico devido a indução eletromagnética ou a
radiação ou de uma fonte externa. O conversor de
frequência foi projetado para atender a norma para
produtos de EMC para IEC/EN 61800-3. Para obter mais
informações sobre o desempenho de EMC, consulte
capétulo 9.2 Resultados de teste de EMC.
integrado está disponível, eliminando a necessidade de
dispositivos de controle auxiliares. O controlador PID
mantém controle constante dos sistemas de malha fechada
em que pressão, temperatura e uxo regulados ou outros
requisitos do sistema devem ser mantidos. O conversor de
frequência pode fornecer controle autoconante da
velocidade do motor em resposta ao sinal de feedback de
sensores remotos.
Funções programáveis
5.2
As funções a seguir são as funções mais comuns
programadas para uso no conversor de frequência para
desempenho melhorado do sistema. Eles exigem o mínimo
de programação ou conguração. Saber que essas funções
estão disponíveis pode otimizar o projeto do sistema e
possivelmente evitar a introdução de componentes ou
funcionalidades redundantes. Consulte o Guia deProgramaçãoespecíco do produto para obter instruções
sobre a ativação dessas funções.
5.2.1 Adaptação Automática do Motor
A Adaptação Automática do Motor (AMA) é um
procedimento de teste automatizado usado para medir as
características do motor. A AMA fornece um modelo
O conversor de frequência acomoda dois sinais de
feedback de dois dispositivos diferentes. Esse recurso
permite regular um sistema com diferentes requisitos de
feedback. O conversor de frequência toma decisões de
controle comparando os dois sinais para otimizar o
desempenho do sistema.
5.2.4 Nova Partida Automática
O conversor de frequência pode ser programado para
reiniciar o motor automaticamente após um desarme de
pouca gravidade, como utuação ou perda de energia
momentânea. Esse recurso elimina a necessidade de reset
manual e melhora a operação automatizada de sistemas
controlados remotamente. O número de tentativas de
Recursos do produtoGuia de Design
novas partidas e a duração entre as tentativas pode ser
limitada.
5.2.5 Flying Start
O ying start permite ao conversor de frequência
sincronizar com um motor em operação girando até a
velocidade total, em qualquer sentido. Esse recurso evita
desarme devido à retirada de sobrecarga de corrente. Ele
minimiza a tensão mecânica para o sistema, pois o motor
não recebe mudança repentina de velocidade quando o
conversor de frequência é iniciado.
5.2.6 Sleep Mode
O Sleep mode para o motor automaticamente quando a
demanda estiver em um nível baixo durante um intervalo
de tempo especicado. Quando a demanda do sistema
aumentar, o conversor reinicia o motor. O sleep mode
fornece economia de energia e reduz o desgaste do motor.
Ao contrário de um relógio setback, o conversor está
sempre disponível para operar quando a demanda de
despertar predenida for alcançada.
5.2.7 Funcionamento permissivo
O conversor pode aguardar por um sinal de sistema pronto
antes de iniciar. Quando este recurso estiver ativo, o
conversor permanece parado até receber permissão para
iniciar. O funcionamento permissivo garante que o sistema
ou equipamento auxiliar está no estado adequado antes
do conversor ter permissão para dar partida no motor.
5.2.8 Torque total em velocidade reduzida
O conversor de frequência segue uma curva V/Hz variável
para fornecer torque total do motor mesmo em
velocidades reduzidas. O torque de saída total pode
coincidir com a velocidade operacional nominal máxima
do motor. Essa curva de torque variável é diferente dos
conversores de torque variável que fornecem torque do
motor reduzido em velocidade baixa ou conversores de
torque constante que fornecem tensão, calor e ruído do
motor em excesso a menos que a velocidade total.
5.2.9 Bypass de frequência
5.2.10 Pré-aquecimento do Motor
Para pré-aquecer um motor em ambiente frio ou molhado,
uma pequena quantidade de corrente CC pode escoar
continuamente para o motor para protegê-lo de
condensação e de partida a frio. Isso pode eliminar a
necessidade de um aquecedor de espaço.
5.2.11 4 Setups Programáveis
O conversor de frequência tem quatro setups que podem
ser programados de forma independente. Usando setup
múltiplo é possível alternar entre funções programadas de
forma independente ativadas por entradas digitais ou
comando serial. Setups independentes são usados, por
exemplo, para alterar referências ou para operação dia/
noite ou verão/inverno ou para controlar vários motores. A
conguração ativa é mostrada no LCP.
Os dados de setup podem ser copiados de conversor de
frequência para conversor de frequência por download das
informações do LCP removível.
5.2.12 Freio CC
Algumas aplicações podem exigir a frenagem de um motor
até reduzir ou parar. Aplicar corrente CC ao motor freia o
motor e pode eliminar a necessidade de um freio de motor
separado. O freio CC pode ser programado para ativar a
uma frequência predeterminada ou após receber um sinal.
A taxa de frenagem também pode ser programada.
5.2.13 Torque de partida elevado
Para alta inércia ou altas cargas de atrito, há torque extra
disponível para partida. A corrente dissidente de 110% ou
160% do máximo pode ser congurada para um período
limitado de tempo.
5.2.14 Bypass
Um bypass automático ou manual é uma opção disponível.
O bypass permite ao motor operar em velocidade total
quando o conversor de frequência não estiver em
operação e permite a manutenção de rotina ou bypass de
emergência.
55
Em algumas aplicações, o sistema pode ter velocidades
operacionais que criam uma ressonância mecânica. Essa
ressonância mecânica pode gerar ruído excessivo e
possivelmente danicar os componentes mecânicos do
sistema. O conversor de frequência tem 4 larguras de
banda de frequência de bypass programáveis. Essas
larguras de banda permitem que o motor desenvolva
velocidades que induzem ressonância do sistema.
Durante uma perda de energia, o conversor de frequência
continua a girar o motor até a tensão do barramento CC
cair abaixo do nível mínimo operacional, que corresponde
a 15% abaixo da tensão nominal mais baixa do conversor.
Conversores de frequência são classicados para operação
a 380–460 V, 550–600 V e alguns a 690 V. O tempo de
ride-through da perda de energia depende, após a carga,
Recursos do produto
VLT® Parallel Drive Modules
do conversor de frequência e da tensão de rede no
momento da perda de energia.
5.2.16 Sobrecarga
Quando o torque necessário para manter ou acelerar para
a uma determinada de frequência exceder o limite de
corrente, o conversor de frequência tenta continuar a
operação. Ele reduz automaticamente a taxa de de
aceleração ou reduz a frequência de saída. Se a demanda
de sobrecorrente não for reduzida o suciente, o conversor
55
de frequência desliga e exibe uma falha dentro de 1,5 s. O
nível do limite de corrente é programável. O atraso do
desarme de sobrecorrente é utilizado para especicar o
tempo que o conversor de frequência opera no limite de
corrente antes de ser desligado. O nível do limite pode ser
programado entre 0–60 s, ou para operação innita, sujeito
ao conversor de frequência e à proteção térmica do motor.
5.3.1 Condições de Disponibilidade
O usuário é responsável por garantir que os técnicos
saibam como instalar e operar a função Safe Torque O ao:
Ler e entender as normas de segurança com
•
relação a saúde, segurança e prevenção de
acidentes.
Entender as diretrizes genéricas e de segurança
•
fornecidas nesta descrição e a descrição
estendida no Guia de Operação VLT® Frequency
Converters – Safe Torque O .
Ter bom conhecimento das normas genéricas e
•
de segurança da aplicação especíca.
O usuário é denido como integrador, operador, serviço e
equipe de manutenção.
5.3.2 Informações Complementares
5.3 Safe Torque O (STO)
Para obter mais informações sobre Safe Torque O,
O VLT® AutomationDrive FC 302 está disponível com a
funcionalidade Safe Torque O via terminal de controle 37.
A função STO está disponível em VLT® Drive HVAC FC 102
e AQUA Drive do VLT® FC 202.
incluindo instalação e colocação em funcionamento,
consulte o Guia de Operação dos VLT® Frequency Converters
– Safe Torque O.
5.3.3 Instalação de Dispositivo de
O STO desabilita a tensão de controle dos semicondutores
de potência do estágio de saída do conversor de
frequência, o que por sua vez impede a geração da tensão
necessária para girar o motor. Quando Safe Torque O (T
37) for ativado, o conversor de frequência emite um
alarme, desarma a unidade e faz parada por inércia do
motor. É necessário nova partida manual. A função Safe
Torque O pode ser usada para parar o conversor de
frequência em situações de parada de emergência. No
modo de operação normal, quando o Safe Torque O não
for necessário, use a função de parada normal. Quando
nova partida automática for utilizada, os requisitos de
acordo com a ISO 12100-2 parágrafo 5.3.2.5 deverão ser
atendidos.
A função Safe Torque O com VLT® AutomationDrive FC
302 pode ser usada em motores assíncronos, síncronos e
de ímã permanente. É possível ocorrer duas falhas nos
semicondutores de potência. Ao ocorrerem duas falhas no
semicondutor de potência ao utilizar motores de imã
permanente síncronos, podem causar uma rotação residual
no motor. A rotação pode ser calculada como ângulo =
360/(número de polos). A aplicação que usar motores
síncronos ou motor de imã permanente deve levar essa
possibilidade em consideração e assegurar que esse
cenário não seja um problema crítico de segurança. Esta
situação não é aplicável a motores assíncronos.
Segurança Externo Combinado com
VLT® PTC Thermistor Card MCB 112
Se o módulo MCB 112 de termistor ex-certicado, que
utiliza o terminal 37 como canal de desligar relacionado à
segurança, estiver conectado, a saída X44/12 do MCB 112
deve ser combinada com um sensor relacionado à
segurança (tecla de parada de emergência ou chave de
proteção de segurança) que ativa o Safe Torque O. A
saída para o terminal 37 de Safe Torque O está alta (24 V)
somente se tanto o sinal da saída MCB 112 X44/12 quanto
o sinal do sensor relacionado a segurança estiverem altos.
Se pelo menos um dos dois sinais estiverem baixos, a saída
para terminal 37 também deverá estar baixa. O dispositivo
de segurança com essa lógica E deve estar em confor-
midade com a IEC 61508, SIL 2. A conexão da saída do
dispositivo de segurança com lógica E segura ao terminal
37 de Safe Torque O deve ser protegida contra curto-
-circuito. Ilustração 5.1 mostra uma entrada de nova partida
do dispositivo de segurança externo. Nessa instalação, por
exemplo, programe [7] PTC 1 e Relé W ou [8] PTC 1 e Relé
A/W em parâmetro 5-19 Terminal 37 Parada Segura.
Consulte as Instruções de utilização do VLT® PTC Thermistor
parâmetro 5-19 Terminal 37 Parada Segura abrem a nova
partida automática quando o dispositivo de segurança
externo for novamente desabilitado.
A nova partida automática somente é permitida nos
seguintes casos:
A prevenção de nova partida acidental é
•
implementada por outras partes da instalação do
Safe Torque O.
Uma presença na zona de perigo pode ser
•
sicamente excluída quando Safe Torque O não
estiver ativado. Em particular, o parágrafo 5.3.2.5
of ISO 12100-2 2003 deve ser observado.
Consulte capétulo 7.3.11 VLT® PTC Thermistor Card e o Guia
de Operação do VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 para
obter mais informações sobre MCB 112.
5.4 Monitoramento do sistema
55
Ilustração 5.1 A ilustração dos aspectos essenciais para instalar
uma combinação de aplicação de Safe Torque O e uma
aplicação de MCB 112
Programação do parâmetro para dispositivo de
segurança externo
com MCB 112
Se MCB 112 estiver conectado, as seleções adicionais [4] a
[9] tornam-se possíveis para parâmetro 5-19 Terminal 37
Parada Segura (Terminal 37 Safe Torque O).As seleções [1]* Alarme de parada segura e [3] Advertência
de parada segura em parâmetro 5-19 Terminal 37 Parada
Segura ainda estão disponíveis, mas são para instalações
sem MCB 112 ou quaisquer dispositivos de segurança
externos. Se [1]* Alarme de parada segura ou [3] Advertência
de parada segura em parâmetro 5-19 Terminal 37 Parada
Segura forem selecionados por engano e MCB 112 for
disparado, o conversor de frequência responde com o
alarme 72, Falha perigosa e realiza parada por inércia do
conversor de frequência com segurança, sem nova partida
automática.
As seleções [4] PTC 1 Alarme e [5] PTC 1 Advertência emparâmetro 5-19 Terminal 37 Parada Segura são selecionadas
quando MCB 112 usa o Safe Torque O. Se a seleção [4] ou
[5] em parâmetro 5-19 Terminal 37 Parada Segura for
escolhida acidentalmente e o dispositivo de segurança
externo disparar Safe Torque O, o conversor de frequência
responde com um alarme 72, Falha Perigosa e faz parada
por inércia do conversor de frequência com segurança,
sem nova partida automática.
As seleções [6] a [9] em parâmetro 5-19 Terminal 37 ParadaSegura devem ser escolhidas para a combinação de
dispositivo de segurança externo com MCB 112.
O conversor de frequência monitora diversos aspectos da
operação do sistema, incluindo:
Condições da rede elétrica.
•
Carga do motor e desempenho.
•
Status do conversor de frequência.
•
Uma advertência ou um alarme não indica necessa-
riamente um problema no próprio conversor de frequência.
Pode ser uma condição fora do conversor de frequência
que está sendo monitorada para limites de desempenho. O
conversor de frequência possui diversas respostas de falha,
advertência e alarme pré-programadas. Funções adicionais
de alarme e advertência podem ser selecionados para
melhorar ou modicar o desempenho do sistema.
Esta seção descreve o alarme comum e as funções de
advertência. Saber que essas funções estão disponíveis
pode otimizar o projeto do sistema e possivelmente evitar
a introdução de componentes ou funcionalidades
redundantes.
5.4.1 Operação no superaquecimento
Por padrão, o conversor de frequência emite um alarme e
desarma com superaquecimento. Se Derate automático e
Advertência estiverem selecionados, o conversor de
frequência alerta sobre a condição, mas continua
funcionando e tenta se resfriar primeiro reduzindo sua
frequência de chaveamento. Em seguida, se necessário, ele
Em operação de malha aberta, o sinal de referência
determina diretamente a velocidade do conversor de
frequência. A tela mostra uma advertência de referência
alta ou baixa piscando quando o máximo ou o mínimo for
atingido.
5.4.3 Advertência de feedback alto e baixo
Em operação de malha fechada, o conversor de frequência
55
monitora os valores de feedback alto e baixo selecionados.
A tela mostra uma advertência piscando alto ou baixo
quando apropriado. O conversor também pode monitorar
sinais de feedback em operação de malha aberta. Apesar
de os sinais não afetarem a operação do conversor de
frequência em malha aberta, podem ser úteis para a
indicação do status do sistema localmente ou via
comunicação serial. O conversor de frequência manipula 39
unidades de medida diferentes.
advertência de baixa frequência quando parar ou após a
partida até atingir a frequência de operação.
5.4.7 Advertência de alta corrente
Esta função é semelhante à advertência de alta frequência
(consulte capétulo 5.4.5 Advertência de alta frequência),
exceto uma conguração de corrente alta que é usada
para emitir uma advertência e ligar o equipamento
adicional. A função não está ativa quando parado ou na
partida até a corrente de operação denida ser alcançada.
5.4.8 Advertência de corrente baixa
Essa função é semelhante à advertência de corrente baixa
(consulte capétulo 5.4.6 Advertência de baixa frequência),
exceto quando uma conguração de corrente baixa for
usada para emitir uma advertência e desabilitar
equipamento externo. A função não está ativa quando
parado ou na partida até a corrente de operação denida
ser alcançada.
5.4.4 Desbalanceamento da tensão de
alimentação ou
Perda de Fase
5.4.9 Sem carga/Advertência de correia
partida
Ripple de corrente excessivo no barramento CC indica
desbalanceamento da tensão de alimentação da rede
elétrica ou perda de fase. Quando uma fase de potência
para o conversor for perdida, o padrão é emitir um alarme
e desarmar a unidade para proteger os capacitores do
barramento CC. Outras opções são emitir uma advertência
e reduzir a corrente de saída para 30% da corrente total ou
emitir uma advertência e continuar a operação normal.
Operar uma unidade conectada a uma linha desbalanceada
pode ser desejável até o desbalanceamento ser corrigido.
5.4.5 Advertência de alta frequência
Útil no escalonamento de equipamento adicional como
bombas ou ventiladores de refrigeração, o conversor de
frequência pode avisar quando a velocidade do motor
estiver alta. Uma conguração de alta frequência especíca
pode ser inserida no conversor. Quando a saída da unidade
exceder a frequência de advertência denida, a unidade
exibe uma advertência de alta frequência. Uma saída
digital do conversor de frequência pode sinalizar
dispositivos externos para ligar.
5.4.6 Advertência de baixa frequência
Este recurso pode ser usado para monitorar uma correia V.
Após um limite de corrente baixa ser armazenado no
conversor, se perda da carga for detectada, o conversor
pode ser programado para emitir um alarme e desarmar
ou para continuar a operação e emitir uma advertência.
5.4.10 Interface serial perdida
O conversor de frequência pode detectar perda de
comunicação serial. Um atraso de tempo de até 18.000 s é
selecionável para evitar uma resposta devido a
interrupções no barramento de comunicação serial.
Quando o atraso for excedido, as opções disponíveis
podem:
Manter sua última velocidade.
•
Acessar a velocidade máxima.
•
Acessar a velocidade predenida.
•
Parar e emitir uma advertência.
•
Útil ao escalonar o equipamento, o conversor de
frequência pode alertar quando a velocidade do motor
estiver baixa. Uma conguração de baixa frequência
especíca pode ser selecionada para alertar e desabilitar
dispositivos externos. A unidade não emite uma