Vektorový frekvenční měnič DV51 a ovládací jednotka DEX-KEY-6...

Transkript

1 a Vektorový frekvenční měnič DV51 a ovládací jednotka DEX-KEY-6... Uživatelský manuál 01/06 AWB CZ

2 Všechny značky a názvy výrobků jsou obchodními značkami nebo registrovanými obchodními známkami příslušného vlastníka. 1. vydání 2005, datum vydání 08/05 Moeller GmbH, Bonn Autor: Výroba: Překlad: Jörg Randermann Michael Kämper Dominik Kreuzer Všechna práva vyhrazena, včetně práv na překlad. Žádná část této příručky nesmí být v žádné formě reprodukována (tištěna, kopírována fotografickou cestou, snímána na mikrofilmy nebo reprodukována jakýmkoli jiným postupem) nebo zpracovávána, duplikována nebo rozšiřována pomocí elektronických systémů bez písemného svolení společnosti Moeller GmbH, Bonn. Změny jsou vyhrazeny bez předchozího upozornění.

3 Upozornění! Nebezpečné elektrické napětí! Před započetím instalace: Odpojte napájecí přívod přístroje. Zajistěte, aby přístroje nemohly být náhodně znovu spuštěny. Ověřte oddělení od napájení. Uzemněte a zkratujte obvod přístroje. Zakryjte nebo uzavřete jakákoli zařízení v dosahu, která jsou pod napětím. Řiďte se instalačními návody (AWA) pro příslušný přístroj. S tímto přístrojem / systémem může pracovat pouze kvalifikovaný personál vyškolený podle EN /-2 (VDE 0105 část 100). Před instalací a před dotykem s přístrojem zajistěte, abyste se zbavili elektrostatického náboje. Svorka ochranné země (PE) musí být připojena k ochranné zemi (PE) nebo k potenciálovému vyrovnání. Osoba instalující systém je odpovědná za provedení tohoto spojení. Propojovací výkonové kabely a vodiče řídicích obvodů musí být instalovány tak, aby indukčnostmi nebo kapacitami způsobené rušení neovlivňovalo automatizační funkce. Automatizační přístroje a příslušné provozní prvky instalujte takovým způsobem, aby byly dobře chráněny před nebezpečnou manipulací. Pro I/O rozhraní je třeba přijmout taková vhodná bezpečnostní hardwarová a softwarová opatření, aby přerušení řídicího signálu nevyvolalo v automatizačních přístrojích nedefinované stavy. Zajistěte spolehlivé elektrické oddělení nízkého napětí pro 24 voltové napájení. Používejte pouze napájecí zdroje odpovídající IEC (VDE 0100 Část 410) nebo HD S2. Odchylky síťového napětí od jmenovité hodnoty nesmí překročit mezní hranice tolerance uvedené ve specifikacích, jinak to může vyvolat nesprávnou funkci a nebezpečný provoz. Přístroje nouzového zastavení odpovídající ČSN EN musí být účinné ve všech provozních režimech automatizačních zařízení. Uvolnění přístrojů (tlačítek) nouzového stopu nesmí vyvolat opětovné spuštění. Přístroje, které jsou konstruovány pro montáž do skříní nebo rozváděčů, musí být provozovány a ovládány pouze po jejich instalaci a se zavřenými kryty. Stolní nebo přenosné přístroje mohou být provozovány a ovládány pouze s uzavřenými kryty. Musí být přijata opatření, aby byl zajištěn správný restart programů přerušených vinou poklesu nebo výpadku napětí. Toto nesmí ani na krátkou dobu způsobit nebezpečné provozní stavy. Je-li to nezbytné, musí být realizovány přístroje nouzového zastavení. Kdykoli by mohly poruchy automatizačního systému zapříčinit poranění osob nebo poškození majetku, musí být učiněna vnější opatření pro zajištění bezpečného provozního stavu i v případě poruchy nebo nesprávného fungování (například prostřednictvím oddělených koncových spínačů, mechanického vzájemného blokování atd.). Frekvenční měniče mohou v závislosti na svém krytí během provozu a bezprostředně po něm obsahovat kovové součásti pod napětím, pohyblivé nebo rotující součásti nebo horký povrch. Odstranění požadovaných krytů, nevhodná instalace nebo nesprávné provozování motoru či frekvenčního měniče mohou zapříčinit poruchu přístroje a mohou vést k vážnému poranění nebo poškození. Na veškerou činnost prováděnou na frekvenčních měničích pod napětím je třeba vztáhnout příslušné národní bezpečnostní předpisy. Elektrická instalace musí být provedena v souladu s příslušnými předpisy (např. s ohledem na průřezy kabelů, pojistky, PE). Všechny práce týkající se dopravy, instalace, uvedení do provozu a údržby musí být prováděny pouze kvalifikovanými pracovníky (podle IEC , HD 384 a národních pracovních bezpečnostních předpisů vyhl. č. 50/1978 Sb.). Instalace obsahující frekvenční měniče musí být opatřeny doplňkovými monitorujícími a ochrannými přístroji v souladu s příslušnými bezpečnostními předpisy. Modifikace frekvenčních měničů změnou provozního softwaru jsou povoleny. I

4 Během provozu musí být všechny kryty a dveře trvale uzavřeny. Ke snížení nebezpečí pro osoby nebo zařízení musí uživatel zahrnout do návrhu stroje opatření, která omezí důsledky nesprávné funkce nebo poruchy pohonu (zvýšená rychlost motoru nebo neočekávané zastavení motoru). Tato opatření zahrnují: Jiné nezávislé přístroje pro monitorování proměnných spojených s bezpečností (rychlosti, dráhy, koncových poloh atd.). Elektrická nebo neelektrická systémová opatření (elektrické nebo mechanické vzájemné blokování). Nikdy se nedotýkat živých částí nebo kabelových spojů frekvenčního měniče po odpojení od přívodu energie kvůli elektrickému náboji na kondenzátorech měniče. Je nezbytné zajistit příslušné bezpečnostní tabulky. II

5 Obsah O tomto manuálu Zkratky a symboly O frekvenčních měničích řady DV51 7 Přehled systému 7 Kód typového označení 8 Jmenovité údaje a typový štítek 9 Kontrola dodávky 10 Konstrukce DV51 11 Charakteristiky frekvenčních měničů 12 Kritéria výběru 13 Předpokládané použití 13 Nové charakteristické znaky DV51 14 Servis a záruka 14 2 Projektování 15 Charakteristické znaky DV51 15 Připojení k přívodu energie 18 Typy elektrických soustav 18 Síťové napětí, síťová frekvence 18 Vzájemná součinnost s kompenzačními přístroji 18 Pojistky a průřezy kabelů 18 Proudové chrániče 19 Síťový stykač 19 Proudové špičky 19 Síťová tlumivka 19 Síťové filtry 20 Dodržení norem EMC 20 Směrnice o elektromagnetické kompatibilitě pro systémy 20 pohonů PDS Odolnost proti elektromagnetickému rušení 20 Potlačování elektromagnetického rušivého vyzařovaní 20 Třída rušení EMC 21 Motor a typ zapojení 21 Brždění 24 DC brždění 24 Dynamické brždění 24 PID regulace 25 3 Instalace 27 Instalace DV51 27 Montážní poloha 27 Montážní rozměry 27 Montáž DV51 29 Dodržení norem EMC 29 Instalace v souladu s EMC 29 Použití odrušovacího filtru (RFI) 29 EMC opatření v rozváděči 30 Uzemnění 31 Vedení kabelů 32 Stínění 32 1

6 Obsah Elektrické zapojení 34 Zapojení výkonové části 34 Zapojení signálního relé 41 Zapojení svorek řídicích signálů 42 4 Použití DV51 49 Provozní výstrahy 49 Blokové schéma 50 Počáteční spuštění 51 Standardní provoz, uvedení do chodu se standardním 52 nastavením Implicitní funkce výstupních svorek 54 5 Volitelná ovládací jednotka DEX-KEY-6 55 Kód typového označení 55 Komplet dodávky 55 Rozvržení prvků jednotky DEX-KEY Instalace ovládací jednotky do DV51 56 Ovládací jednotka a připojovací kabel 57 Charakteristické znaky ovládací jednotky DEX-KEY Navigace v menu 58 Rychlý výběr parametrů 58 Přehled menu 59 Nastavení parametrů zobrazení 59 Příklady změny parametrů 61 Ovládání DV51 s pomocí ovládací jednotky DEX-KEY Nastavení parametrů 67 Údaje motoru 68 Řízení motoru 69 U/f charakteristika 69 SLV (bezsenzorové vektorové řízení) 70 Automatická regulace napětí (AVR) 71 Mezní a vytčené hodnoty 71 Výstupní napětí a boost 73 Automatická kompenzace skluzu 74 Vstupy žádaných hodnot a řídicích signálů 75 Základní parametry 78 Přehled svorek řídicích signálů (vstup) 80 Vstup signálu start 84 Digitální vstupy s možností parametrizace 84 Zastavení volnoběhem (Free Run Stop FRS) 86 Třívodičové řízení (STA STP F/R) 87 Režim svorek řídicích signálů (F-TM) a ovládací jednotka 88 (OPE) Druhá sada parametrů (SET) 90 Speciální funkce ve druhé sadě parametrů (SP-SET) 90 Určení žádaných frekvencí 93 Přepínání časových ramp 100 Minimální a maximální provozní frekvence 102 Potlačení úseků frekvencí 103 Pevné frekvence 104 Elektronický servopotenciometr žádané hodnoty 106 Krokový režim 108 2

7 Obsah Signály aktuálních hodnot a stavů 109 Přehled svorek řídicích signálů (výstup) 109 Analogový výstup (AM) 111 Digitální výstupy s možností parametrizace 112 Signálního relé K1 (svorky K11, K12, K Signál RUN (CHOD) 116 Signál hodnoty frekvence (FA1 / FA2) 117 Monitorovací funkce 119 Omezení proudu motoru 119 Potlačení zastavení při nadproudu 120 Signál přetížení (OL) 121 Tepelné přetížení 122 Termistor (PTC) 123 Napájecí napětí (POWER) 124 Poruchová hlášení 126 Paměť poruchových hlášení 127 Signál poruchy (AL) 128 Signál vnější poruchy (EXT) 129 Resetování signálů poruchy (RST) 133 Automatický restart po poruše 131 Blokování restartu ochrana před nečekaným 132 spuštěním Brždění 133 DC brždění (DCB) 133 Brzdný tranzistor 135 Matematické a logické funkce 137 Matematické funkce 137 Posunutí frekvence (ADD) 138 Logické funkce 139 PID regulace 141 Konfigurace PID regulace 144 Aktivace / deaktivace PID regulace (PID) 146 Regulační odchylka PID regulátoru (OD) 146 Příklady aplikací 147 Signál kontroly zpětnovazební hodnoty (FBV) 149 Systémová nastavení 150 Klávesa stop 150 Způsob zastavení motoru 150 Přerušení zpomalovací rampy 151 Řízení ventilátoru 151 Frekvence impulzů (PNU b083) 151 Snížená doba odezvy (RDY) 152 Zabránění v přístupu k parametrům (SFT) 154 Zablokování parametrů (PNU b031) 154 Inicializace (výchozí nastavení) 155 Režim ladění (PNU C091) 156 3

8 7 Sériové rozhraní (Modbus) 159 Obecné informace o rozhraní Modbus 159 Port RS Komunikace v síti Modbus 159 Připojení k síti Modbus 160 Nastavení parametrů pro Modbus 161 Nastavení DIP spínače OPE / Síťový protokol 163 Přenos dat 163 Názvy a čísla funkcí 164 Registr Modbus 173 Paměťový registr (proměnná délky 1 slova 16 bitů) Odstraňování poruch Údržba a prohlídky 199 Všeobecně 199 Ventilátory přístroje 200 Příloha 201 Technické údaje 201 Obecné technické údaje přístroje DV Specifické technické údaje přístroje DV Specifické technické údaje přístroje DV Specifické technické údaje přístroje DV Hmotnosti a rozměry 205 Volitelné moduly 207 Montážní rámeček DEX-MNT-K6 207 T adaptér DEV51-NET-TC 211 Modul rozhraní CANopen DE51-NET-CAN 216 Adaptér pro ovládací jednotku DEV51-MNT-K Kabely a pojistky 218 Odrušovací filtr 219 Síťové stykače 221 Síťové tlumivky 223 Motorové tlumivky 224 Sinusové filtry 225 Brzdný rezistor 227 Upgrade z DV5 na DV Zkratky parametrů a funkcí 231 Tabulka pro uživatelská nastavení parametrů 232 Výstrahy, upozornění a příkazy ESČ (UL ) 248 Rejstřík 251 4

9 O tomto manuálu Tento manuál popisuje frekvenční měniče řady DV51. Tento manuál obsahuje odborně výlučné informace, které jsou vyžadovány pro projektování, instalaci a ovládání frekvenčních měničů řady DV51. Vlastnosti, parametry a funkce jsou podrobně popsány a ilustrovány na příkladech nejdůležitějších aplikací. Všechny uvedené podrobnosti se týkají hardwaru a softwaru vybraných verzí. Zkratky a symboly V této příručce se používají následující zkratky a symboly: TN ( DS ) EMC ESD HF IGBT PES PNU RCD Výchozí, tovární nastavení (TN) nastavení od výrobce (Factory Default Setting ) elektromagnetická kompatibilita slučitelnost zařízení vyzařujících elektromagnetickou energii (Electro Magnetic Compatibility) elektrostatický náboj (Electrostatic Discharge) vysokofrekvenční (High Frequency) výkonový tranzistor bipolární s izolovaným hradlem (Insulated Gate Bipolar Transistor) uzemnění stínění kabelu (Protective Earth Shielding) číslo parametru (Parameter Number) proudový chránič (Residual Current Protective Device) Všechny míry jsou v milimetrech, není-li uvedeno jinak. Na některých ilustracích mohou být za účelem větší srozumitelnosti vynechána zobrazení skříněk frekvenčních měničů a dalších bezpečnostních součástí. Ve skutečnosti musí být frekvenční měnič vždy provozován s krytem a s řádně připevněnými všemi nezbytnými bezpečnostními součástmi. Před montáží a provozováním frekvenčního měniče si přečtěte celý tento návod. Předpokládáme, že máte dobré základní technické znalosti a že jste seznámeni s elektrickými soustavami a použitými principy, a jste schopni číst, porozumět a využít informace obsažené v technických výkresech. Označuje, že budou následovat pokyny. Označuje užitečná doporučení a dodatečné informace Upozornění! Upozorňuje na možnost menší materiální škody. Varování! Varuje před možností větší materiální škody a méně závažného zranění. Výstraha! Varuje před větší materiální škodou a závažným zraněním nebo smrtí. Pro zlepšení čitelnosti je název kapitoly uveden na stránce nahoře vlevo. Výjimkou jsou počáteční stránky kapitol a prázdné stránky na konci kapitoly. 5

10 6

11 1 O frekvenčních měničích řady DV51 Přehled systému Obrázek 1: Přehled systému Frekvenční měnič DV Odrušovací filtry DE51-LZ... Kryt s vestavěnou ovládací jednotkou s LCD displejem DE51 KEY-FP Modul sběrnice DE51-NET-CAN, DE51-NET-DP (CANopen, PROFIBUS DP) Připojovací kabely DEX-CBL-...-ICS Externí ovládací jednotka DEX-KEY-10 Volitelná ovládací jednotka s LCD displejem DEX-KEY-6, DEX-KEY-61, pro externí nebo vestavěné použití Volitelný T adaptér DEV51-NET-TC 7

12 1 O frekvenčních měničích řady DV51 Kód typového označení Kód typu a označení typu frekvenčních měničů řady DV51: Jmenovité údaje a typový štítek Jmenovité údaje pro elektrické připojení jsou vytištěny na krytu svorkovnice. Kód jmenovitého výkonu motoru Napájení: jmenovité napětí EU (230 V/400 V) Verze a číslo modelu 0 = základní provedení 2 = jedno- nebo třífázové napájení Kód napájecího napětí (jmenovitá hodnota EU) 2 = 230 V (180 V 0 % až 252 V + 0 %) 4 = 400 V (342 V 0 % až 528 V + 0 %) Kód počtu fází napájení 3 = třífázové Označení typové řady: Drives Vector Frequency Inverter= vektorový frekvenční měnič pro pohony 5.1 = číslo generace Obrázek 3: Příklad krytu svorek Obrázek 2: Kód typu frekvenčních měničů řady DV51 Příklady: DV K0 DV DV K5 Frekvenční měniče řady DV51 Třífázové napájení: 230 V Stanovený jmenovitý výkon motoru: 3 kw při 230 V Frekvenční měniče řady DV51 Jednofázové nebo třífázové napájení: 230 V Stanovený jmenovitý výkon motoru: 0,75 kw při 230 V Frekvenční měniče řady DV51 Třífázové napájení: 400 V Stanovený jmenovitý výkon motoru: 5,5 kw při 400 V Ue = jmenovité napětí (napětí napájecí sítě) 230 V 50/60 Hz = frekvence sítě 9A = fázový proud při jednofázovém připojení 5,2A = fázový proud při třífázovém připojení DV = označení typu (číslo dílu) 3AC = třífázové výstupní napětí v rozsahu od nuly do napětí napájecí sítě (U e ), jmenovitý proud 4 A 0,75 kw = stanovený jmenovitý výkon motoru při jmenovitém napětí (230 V) nebo 1 HP (koňská síla) 8

13 Jmenovité údaje a typový štítek Jmenovité údaje jsou uvedeny na boku přístroje DV51. Obrázek 4: Typový štítek frekvenčního měniče DV51 Štítek má následující význam (příklad): Type Označení typu (číslo dílu): DV Input Vstupní hodnoty napájení: počet fází, jmenovité napětí, fázový proud a přípustný rozsah napětí, frekvence sítě 1AC 230 V, 3,5 A 3 AC 230 V, 2.0 A (Ue: V ± 0 %, 50/60 Hz) Output Výstupní hodnoty k motoru: 3AC 0 Ue, 1,6 A, Hz počet fází, rozsah napětí, jmenovitý proud, frekvenční pásmo Motor Stanovený jmenovitý výkon motoru při specifikovaném jmenovitém napětí: 0,25 kw (230 V) 0,25 HP (230 V) MFG No Výrobní číslo a datum výroby 3KBT17374E 145 Date:

14 O frekvenčních měničích řady DV51 Kontrola dodávky Frekvenční měniče DV51 jsou před dodáním pečlivě zabaleny a připraveny k expedici. Přístroje mohou být přepravovány pouze ve svém originálním obalu vhodným přepravním zařízením (viz hmotnostní údaje). Dodržujte pokyny a upozornění na straně obalu. To platí i po vybalení přístroje z obalu. Otevřete vhodnými nástroji obal a prohlédněte okamžitě po dodání obsah, aby bylo zajištěno, že je dodávka kompletní a nepoškozená. Balení musí obsahovat následující položky: frekvenční měnič DV51, montážní návod AWA , CD obsahující: tento manuál ve formátu PDF v angličtině a dalších jazycích, parametrizační software pro PC s OS Windows (verze 98 až XP). Pro parametrizační software budete potřebovat připojovací kabel s převodníkem rozhraní DEX-CBL-2M0 PC (standardně není součástí dodávky). Obrázek 5: Obsah balení Zkontrolujte typový štítek připevněný k frekvenčnímu měniči (viz kapitola Jmenovité údaje a typový štítek, strana 8), zda frekvenční měnič odpovídá vámi objednanému typu. 10

15 Konstrukce DV51 Konstrukce DV51 Obrázek 6: Konstrukce DV51 Kryt s vestavěnou ovládací jednotkou s LCD displejem (DE51 KEY-FP) Ventilátor přístroje (pouze DV51...1K5 až...7k5) Komunikační rozhraní RJ 45 (Modbus) Mikrospínače Zásuvné svorky řídicích signálů Uzemnění (PE) Volitelný odrušovací filtr Chladič Silové svorky Svorky signálního relé s Kryt svorek (řídicí část, silová část) 11

16 O frekvenčních měničích řady DV51 Charakteristiky frekvenčních měničů Frekvenční měniče DV51 přeměňují napětí a frekvenci existujícího třífázového napájení na stejnosměrné napětí a toto napětí využívají ke generování třífázového napájení s regulovatelným napětím a frekvencí. Toto proměnné třífázové napájení umožňuje plynulé řízení třífázových asynchronních motorů. Obrázek 7: Funkční schéma frekvenčního měniče Napájení ze sítě Síťové napětí U e (jmenovité napětí EU): DV AC 230 V, 50/60 Hz DV AC 230 V, 50/60 Hz DV AC 400 V, 50/60 Hz Můstkový usměrňovač přeměňuje střídavé napětí (AC) elektrického napájení na stejnosměrné napětí (DC). Stejnosměrný meziobvod obsahuje nabíjecí rezistor, vyhlazovací kondenzátor a spínaný napájecí zdroj. To umožňuje připojení stejnosměrného meziobvodu na stejnosměrné napájení: (U ZK ) = 2 X síťové napětí (U e ) IGBT výkonový střídač: Výkonový střídač přeměňuje napětí stejnosměrného meziobvodu na proměnné třífázové střídavé napětí s proměnnou frekvencí. Vestavěný brzdný tranzistor umožňuje brždění motorů pohonů s vysokým momentem setrvačnosti ve spojení s vnějším brzdným rezistorem nebo brždění při rekuperačním provozu. Volitelně: vnější brzdný rezistor Výstupní napětí (U 2 ), připojení motoru: třífázové, proměnné AC napětí, 0 až 100 % vstupního napětí (U e ) Výstupní frekvence (f 2 ): proměnná frekvence od 0 do 400 Hz Výstupní jmenovitý proud (I 2N ): 1,6 až 32 A (řady 230 V), 1,5 až 16 A (řady 400 V) s přibližně 1,5_násobkem rozběhového proudu po 60 s při provozní frekvenci 5 khz a okolní teplotě 40 C. Rozběhový moment: 200 % při 1 Hz. Připojení motoru, stanovený výstupní výkon na hřídeli (P 2 ): 0,25 až 7,5 kw při 230 V 0,37 až 7,5 kw při 400 V Programovatelná řídicí část s komunikačním rozhraním (RJ 45, Modbus). 12

17 Kritéria výběru Kritéria výběru Vhodný frekvenční měnič vyberte podle jmenovitého proudu motoru. Jmenovitý výstupní proud frekvenčního měniče musí být větší nebo roven jmenovitému proudu motoru. Předpokládá se, že jsou o pohonu známy následující údaje: typ motoru (třífázový asynchronní motor), síťové napětí = napájecí napětí motoru (např. 3 ~ 400 V), jmenovitý proud motoru (hlavní orientační hodnota závislá na typu zapojení a napájecím napětí), zátěžový moment (kvadratická závislost, konstantní, s 1,5_násobkem rozběhového momentu), okolní teplota (maximální teplota 40 C). Při paralelním zapojení několika motorů k výstupu frekvenčního měniče se proudy motorů vektorově sčítají, tj. odděleně pro činné a jalové proudové složky. Vyberte frekvenční měnič s dostatečným jmenovitým výkonem, který by mohl dodávat celkový požadovaný proud. Při spínání motoru během provozu na výstupu frekvenčního měniče proud dosahuje několikanásobku jmenovitého proudu. Když vybíráte frekvenční měnič, tak se ujistěte, že rozběhový proud spolu se součtem proudů běžících motorů nepřekročí jmenovitý výstupní proud frekvenčního měniče. Jmenovitý výstupní proud frekvenčního měniče je možné najít v kapitole Technické údaje v příloze od strany 201. Předpokládané použití Frekvenční měniče DV51 nejsou určeny pro použití v domácnostech. Jsou konstruovány pouze pro průmyslové použití jako systémové komponenty. Frekvenční měniče DV51 jsou elektrickými přístroji pro řízení pohonů s proměnlivou rychlostí s třífázovými motory. Jsou konstruovány pro montáž do strojů nebo pro použití v kombinaci s jinými komponenty uvnitř stroje nebo systému. Po instalaci do stroje nesmí být frekvenční měniče uvedeny do provozu, dokud není potvrzeno, že přidružený stroj odpovídá bezpečnostním požadavkům (MSD, směrnice o bezpečnosti strojů) 89/392/EEC a vyhovuje požadavkům EN Uživatel zařízení je odpovědný za zajištění toho, že použití stroje vyhovuje příslušným směrnicím EU. Značky CE na frekvenčním měniči DV51 potvrzují, že při použití v typické konfiguraci pohonu přístroj vyhovuje evropské nízkonapěťové směrnici (LVD) a směrnicím o elektromagnetické kompatibilitě EMC (směrnice 73/23/EEC, ve znění směrnice 93/68/EEC a směrnice 89/336/EEC, ve znění směrnice 93/68/ EEC). V popsaných systémových konfiguracích jsou frekvenční měniče DV51 vhodné pro použití ve veřejných a neveřejných sítích. V závislosti na jejich místě instalace může být nezbytné použít externí odrušovací filtr. Připojení do sítí IT (sítě bez vztažného bodu nulového potenciálu) je povoleno pouze v omezeném rozsahu, jelikož vnitřní kondenzátory filtru přístroje se připojují k nulovému potenciálu sítě (kryt přístroje). U sítí bez uzemnění to může vést k nebezpečným situacím nebo k poškození přístroje (je požadováno monitorování izolace). Na výstupu frekvenčního měniče (svorky U, V, W) nesmíte: připojit napěťové nebo kapacitní zátěže (např. fázové kompenzační kondenzátory), připojit paralelně několik frekvenčních měničů, provést přímé připojení ke vstupu (bypass). Dodržujte technické údaje a požadavky na svorky. Další podrobnosti najdete na typovém štítku nebo na etiketě zařízení a v dokumentaci. Jakékoli jiné použití je nevhodné. 13

18 O frekvenčních měničích řady DV51 Nové charakteristické znaky DV51 Vektorový frekvenční měnič DV51 byl vyvinut z ověřené řady DV5. Sdílí jeho základní funkce, označení svorek, strukturu menu apod. se svým předchůdcem, ale využívá nové doplňkové funkce. Následující seznam uvádí krátký přehled nejdůležitějších změn. Servis a záruka V případě, že máte s vaším frekvenční měničem firmy Moeller problémy, kontaktujte prosím vašeho prodejce. Než budete volat, připravte si prosím následující informace: přesné označení typu frekvenčního měniče (viz typový štítek), datum nákupu, přesný popis problému, který s frekvenčním měničem nastal. Jsou-li nějaké informace vytištěné na typovém štítku nečitelné, zjistěte prosím pouze jasně čitelné informace. Informace ohledně záruky můžete najít v obchodních podmínkách kupní smlouvy. Obrázek 8: Srovnání DV5 s DV51 Zvýšená připojitelná zátěž: DV (180 W) DV (250 W). Zmenšená velikost skříňky a menší počet provedení skříněk. Stejné půdorysné rozměry: DV , DV , DV DV , DV , DV Objem zmenšený až o 48 % (Š x V x H) například DV K0 (140 x 184,5 x 175 mm 3 ) DV K0 (140 x 130 x 166 mm 3 ) Kompaktní konstrukce bez vestavěné ovládací jednotky. Ovládací jednotka DEX-KEY-6 je k dispozici jako doplněk a může být také použita odděleně, například namontovaná na dveřích rozváděče s pomocí volitelného montážního rámečku DEX-MNT-K6. Modbus rozhraní RS 485 s přenosovou rychlostí 19,2 kbit/s. Volitelně je k dispozici zásuvný T adaptér (rozdvojka) (DEV51- NET-TC). Zásuvné moduly provozních sběrnic pro CANopen (doplněk DE51-NET-CAN) a PROFIBUS DP (doplněk DE51-NET-DP). Zásuvné svorky řídicích signálů Čísla parametrů (PNU) byla zachována, ale stejně jako u řad DF6 a DV6 byla přidána čtvrtá číslice. Například z A01 se stalo A001 a z C03 je nyní C003. Rozšířená funkčnost (např. PID regulátor). Nová logická funkce umožňuje logické spojení (AND, OR, XOR) digitálních vstupů a výstupů, právě tak jako sčítání a násobení analogových žádaných hodnot a aktuálních hodnot. Nová inteligentní bezsenzorová vektorová regulace (islv) umožňuje vypustit autotuning a nastavení parametrů motoru. Díky modulární konstrukci a rozsáhlým komunikačním schopnostem je nyní možné definovat řídicí hierarchii pomocí mikrospínačů (485/OPE a TM/PRG). 14

19 2 Projektování Tato kapitola popisuje Charakteristické znaky DV51, požadavky a normy týkající se následujících bodů: Připojení k přívodu energie Směrnice o elektromagnetické kompatibilitě pro systémy pohonů PDS Charakteristické znaky DV51 Všeobecně Normy EN 50178, IEC , EN včetně A11 Teplota okolí 1) Provozní teplota C 10 až +40 při jmenovitém proudu I e bez snížení výkonu, až do 50 při frekvenci impulzů snížené na 2 khz a výstupním proudu sníženém na 80 % I e Skladování, přeprava C -25 až +70 Mechanická nárazová odolnost Otřesy a vibrace: až do 5,9 m/s 2 (0,6 g) při 10 až 55 Hz Stupeň znečištění VDE 0110 část 2, stupeň znečištění 2 Klimatická odolnost Třída 3K3 podle ČSN EN (nekondenzující, průměrná relativní vlhkost 20 až 90 %) Nadmořská výška instalace m 0 až 1000 m nadmořské výšky Montážní poloha Svislé zavěšení Volný okolní prostor 100 mm nad a pod přístrojem Rušivé vyzařovaní ČSN EN (ČSN EN 55011, skupina 1, třída B) Odolnost proti rušení ČSN EN , průmyslové prostředí Izolační odpor Kategorie přepětí III podle VDE 0110 Svodový proud do PE ma Větší než 3,5 (podle ČSN EN 50178) Krytí IP 20 Ochrana před přímým dotykem Odolné proti dotyku prstem a rukou (VBG 4) Ochranná izolace spínacích obvodů Bezpečné oddělení od napájecí sítě. Dvojitá základní izolace podle ČSN EN Ochranné funkce Nadproud, zemní spojení, přepětí, podpětí, přetížení, přehřátí, elektronická ochrana motoru: monitorování I 2 t a vstup PTC (termistorový nebo termostat) Silová část DV Jmenovité provozní napětí V AC 230 Jmenovité napětí U e V 3 AC 180 až 264 V ± 0 % DV Jmenovité provozní napětí V AC 230 Jmenovité napětí U e V 1/3 AC 180 až 264 V ± 0 % DV Jmenovité provozní napětí V AC 400 Jmenovité napětí U e V 3 AC 342 až 528 V ± 0 % Frekvence sítě Hz 50 / 60 (47 až 63 ± 0 %) Způsob modulace Šířkově pulzní modulace (PWM), řízení V/f charakteristiky, vektorové řízení Frekvence spínání 5 khz, nastavitelná od 2 do 14 khz Výstupní napětí V 3 AC U e Výstupní frekvence Hz 0 50, max

20 Technika Rozlišení frekvence Hz 0,1 u digitálních žádaných hodnot; maximální frekvence/1000 u analogových žádaných hodnot Přesnost frekvence při 20 C ± 10 K ±0,01 % maximální frekvence u digitálních žádaných hodnot; ±0,1 % maximální frekvence u analogových žádaných hodnot Přípustný nadproud 150 % po 60 s, každých 600 s Rozběhový moment Od 1 Hz: 200 % nebo vyšší DC brždění DF 0 až 100 %, rozsah 0,5 až 60 Hz, doba brždění: 0 až 60 s Brzdný tranzistor Dynamické brždění s vnějším rezistorem (přibližně 80 až 150 %) Řídicí část Vlastní napájecí napětí Řídicí obvody V DC 24, max. 30 ma Vstup žádané hodnoty V DC 10, max. 10 ma Analogové a digitální ovládání Analogové výstupy 1 výstup 0 10 V DC, max. 1 ma 8bitové rozlišení Analogové vstupy 1 vstup, 0 až 9,6 V DC (normálně 10 V), vstupní impedance 10 kω 1 vstup, 4 až 19,6 ma (normálně 20 ma), Zátěžový rezistor: 250 Ω Rozlišení: 10bitové Digitální vstupy 6 vstupů, konfigurované uživatelem až do 27 V DC nízký: 2 V DC vysoký: 17,4 27 V DC vstupní impedance 5,6 kω Digitální výstupy 2 výstupy max. 27 V DC, max. 1 ma Sériové rozhraní RS 485 (Modbus RTU, přenosová rychlost do 19,2 Kbit/s) Relé, přepínací kontakt 250 V AC, max. 2,5 A (odporová zátěž) 250 V AC, max. 0,2 A (indukční zátěž, cos φ = 0,4) AC 100 V, minimálně 10 ma 30 V DC, max. 3 A (odporová zátěž) 30 V DC, max. 0,7 A (indukční zátěž, cos φ = 0,4) DC 5 V, minimálně 100 ma Ovládací jednotka (volitelně) Ovládání Displej Potenciometr DEX-KEY-6, DEX-KEY-61 4 funkční klávesy pro nastavování parametrů 2 funkční klávesy pro řízení Čtyřmístný 7 segmentový displej a osm LED diod (stavová hlášení) Zadávání žádané hodnoty (pro DEX-KEY-6...) 1) Má-li být frekvenční měnič nainstalován do rozváděče, skříňky nebo podobně zabudován, musí být teplota uvnitř skříňky nebo rozváděče považována za okolní teplotu T a. Všechny jmenovité hodnoty silové části jsou uvažovány při provozní frekvenci 5 khz (implicitně) a okolní teplotě +40 C během provozu čtyřpólového třífázového asynchronního motoru. 16

21 Charakteristické znaky DV51 Následující obrázek ukazuje přehled zapojení. Obrázek 9: Přehled zapojení silových svorek Napájecí soustava, síťové napětí, síťová frekvence (vzájemné působení se systémy kompenzace účiníku) Pojistky a průřezy kabelů, ochrana vedení Ochrana osob a domácích zvířat s pomocí proudových chráničů Síťový stykač Síťová tlumivka, odrušovací filtr, síťový filtr Frekvenční měnič: montáž, instalace Výkonové připojení Instalace v souladu s EMC Příklady zapojení Motorový filtr du/dt filtr sinusový filtr Motorový přívod, délka kabelů, stínění, ochrana motoru, Připojení termistoru: svorky 5 a L Připojení motoru Paralelní provoz několika motorů na jednom frekvenčním měniči Brzdné rezistory: svorky RB a DC+ Propojení stejnosměrných meziobvodů: svorky DC+ a DC- Stejnosměrné napájení: svorky DC+ a DC- Vnější brzdové jednotky: svorky DC+ a DC- 17

22 Technika Připojení k přívodu energie Frekvenční měniče DV51 nemohou být použity bez omezení v každé elektrické soustavě (elektrické soustavy podle IEC 364 3). Upozornění! Používejte pouze součásti (kabely, proudové chrániče, tlumivky a stykače), které odpovídají jmenovitým hodnotám frekvenčního měniče. Jinak hrozí nebezpečí požáru. Typy elektrických soustav Elektrické soustavy s uzemněným uzlem (soustavy TT/TN): Provoz frekvenčních měničů DV51 v soustavách TT a TN je možný bez omezení. Jmenovité údaje frekvenčních měničů DV51 však musí být dodrženy. Je-li k napájecí síti připojeno více frekvenčních měničů s jednofázovým napájením, je třeba uvažovat symetrické zatížení všech fází a stejně tak zatížení společného nulového vodiče N (efektivní proud napájecí sítě). Vedeli vodič N celkový proud všech jednofázových přístrojů, musí být jeho průřez zvýšen, pokud je to nezbytné. Elektrické soustavy s izolovaným uzlem (soustavy IT): Provoz frekvenčních měničů DV51 v soustavách IT je možný pouze v omezeném rozsahu. V tomto případě je nezbytným předpokladem použití vhodného přístroje pro monitorování izolace, který monitoruje zemní spojení a izoluje frekvenční měnič od napájecí sítě. Výstraha! V případě zemního spojení v soustavě IT se na kondenzátorech frekvenčního měniče, které jsou tak přepojeny na zem, objeví značně vysoké napětí.. Proto nemůže být bezpečný provoz frekvenčního měniče zaručen. K odstranění tohoto problému instalujte pro napájení frekvenčního měniče doplňkový izolační transformátor a uzemněte jej v uzlu jeho sekundárních vinutí. Tak se vytvoří pro frekvenční měnič individuální soustava TN. Síťové napětí, síťová frekvence Jmenovité údaje frekvenčních měničů DV51 berou na zřetel evropská a americká standardní napětí: 230 V, 50 Hz (EU) a 240 V, 60 Hz (USA) pro DV a DV51-322, 400 V, 50 Hz (EU) a 460 V, 60 Hz (USA) pro DV Jmenovité výkony motoru pro síťová napětí jsou uvedeny v příloze, kapitola Technické údaje, strana 201. Vzájemná součinnost s kompenzačními přístroji Frekvenční měniče DV51 odebírají ze střídavého napájecího zdroje pouze minimální jalový výkon. Kompenzace je proto zbytečná. Výstraha! Provoz frekvenčních měničů řady DV51 v sítích se zařízením na korekci účiníku je přípustný pouze tehdy, když je toto zařízení připojeno pomocí tlumivek. Pojistky a průřezy kabelů Požadované pojistky a průřezy kabelů pro připojení k síti jsou závislé na jmenovitém výkonu frekvenčního měniče a provozním režimu pohonu. Výstraha! Při výběru průřezu kabelů je třeba brát v úvahu pokles napětí při zatížení. Odpovědnost za splnění dalších norem (např. VDE 0113, VDE 0289) nese uživatel. Doporučené pojistky a jejich přiřazení k frekvenčním měničům DV51 jsou uvedeny v příloze, kapitola Síťové stykače, strana 221. Musí být dodrženy národní a regionální normy (např. VDE 0113, EN 60204) a musí být dodržena nezbytná osvědčení (např. ESČ ) pro místo instalace. Když je přístroj provozován v systému schváleném podle ESČ, musí se použít pouze pojistky, objímky pojistek a kabely schválené ESČ. Svodové proudy do země (podle ČSN EN 50178) jsou větší než 3,5 ma. Připojovací svorky označené PE a kryt přístroje musí být uzemněny. Výstraha! Musí být dodrženy předepsané minimální průřezy PE vodičů (ČSN EN 50178, VDE 0160). Vyberte průřez PE vodiče alespoň tak velký, jako je připojovací kapacita výkonových svorek. Přípustný rozsah síťového napětí je: 230/240 V: 180 V 0 % až 264 V + 0 % 380/460 V: 342 V 0 % až 528 V + 0 % Přípustné frekvenční pásmo je 47 Hz -0 % až 63 Hz +0 %. 18

23 Připojení k přívodu energie Proudové chrániče Pro ochranu osob a domácích zvířat se musí používat proudové chrániče (také označované jako RCCB Residual Current Circuit Breaker nebo ELCB). Pro ochranu osob musí být systémy s frekvenčními měniči vybaveny univerzálními citlivými proudovými chrániči odpovídajícími ČSN EN a IEC 755. Značka Typ Identifikace na proudových chráničích citlivý na střídavý proud (proudový chránič typu AC) citlivý na střídavý a pulzující stejnosměrný proud (proudový chránič typu A) citlivý na střídavý, pulzující a hladký stejnosměrný proud (proudový chránič typu B) Frekvenční měnič je vnitřně vybaven síťovým usměrňovačem. Při zkratu na nechráněné vodivé části může poruchový stejnosměrný proud zablokovat vybavení proudového chrániče citlivého na střídavý proud nebo na pulzní proud, a tak eliminovat ochrannou funkci. Proto doporučujeme použít: proudové chrániče citlivé na pulzní proud se jmenovitým poruchovým proudem 30 ma pro frekvenční měniče s jednofázovým napájením; universální chrániče se jmenovitým poruchovým proudem 300 ma pro frekvenčních měniče s třífázovým napájením. Orientační hodnoty reziduálního proudu frekvenčních měničů DV51 a jim určených odrušovacích filtrů jsou uvedeny v příloze v kapitole Odrušovací filtr, strana 219. Nežádoucí vybavení kombinovaného proudového chrániče může být způsobeno následujícím: kapacitními proudy stínění kabelů, zvláště v případě dlouhých stíněných motorových kabelů, současným připojením několika frekvenčních měničů ke stejné napájecí síti, použitím dodatečných tlumivek a filtrů (odrušovací filtry, síťové filtry). Výstraha! Kombinované proudové chrániče musí být nainstalovány pouze na primární straně mezi napájením a frekvenčním měničem. Upozornění! Používejte pouze kabely, proudové chrániče a stykače s přípustnými jmenovitými hodnotami. Jinak hrozí nebezpečí požáru. Síťový stykač Síťový stykač je připojen na straně napájecích vodičů L1, L2, L3 nebo L a N (v závislosti na svém typu) a umožňuje připojovat a odpojovat frekvenční měnič DV51 od napájecí sítě během provozu a také odpojovat ho v případě poruchy. Síťové stykače a jejich přiřazení k frekvenčním měničům DV51 jsou uvedeny v příloze v kapitole Síťové stykače, strana 221. Proudové špičky V následujících případech se může vyskytovat na primární straně frekvenčního měniče (tj. straně napájecího napětí) relativně vysoký špičkový proud, který může za určitých podmínek zničit vstupní usměrňovač frekvenčního měniče: Nevyváženost zdroje napětí je větší než 3 %. Maximální výstupní výkon napájecího bodu není alespoň 10krát větší než je maximální jmenovitý výkon frekvenčního měniče (okolo 500 kva). Dají-li se očekávat náhlé poklesy napájecího napětí, například, když: je provozováno několik frekvenčních měničů na společném napájecím bodě; jsou provozovány tyristorový systém a frekvenční měnič na společném napájecím bodě; se vypínají nebo zapínají přístroje na kompenzaci účiníku. Ve zmíněných případech je vhodné nainstalovat síťovou tlumivku s přibližně 3 % poklesem napětí za jmenovitých provozních podmínek. Síťové tlumivky Síťová tlumivka (také nazývaná jako komutační tlumivka nebo tlumivka vedení) je připojena na straně napájecích vodičů L1, L2 a L3 nebo L a N (v závislosti na typu). To snižuje harmonické složky a tím ořezává zdánlivý proud napájecí sítě až o 30 %. Síťová tlumivka také omezuje jakékoli proudové špičky vyvolané poklesy potenciálu (způsobené např. zařízením na korekci účiníku nebo zemními zkraty) nebo spínacími operacemi v napájecí síti. Síťová tlumivka prodlužuje životnost vnitřních stejnosměrných kondenzátorů, a tím i životnost celého frekvenčního měniče. Její použití je také doporučeno v následujících případech: u jednofázového napájení (DV51-322), při redukci výkonu (teploty nad +40 C, místa instalace v nadmořské výšce nad m), při paralelním provozu více frekvenčních měničů v jednom bodě napájecí sítě, při spřažení stejnosměrných meziobvodů více frekvenčních měničů. Síťové tlumivky a jejich přiřazení frekvenčním měničům DV51 jsou uvedeny v příloze v kapitole Síťové tlumivky, strana

24 Síťové filtry Síťové filtry jsou kombinací síťových tlumivek a odrušovacích filtrů v jednom přístroji. Snižují proudové harmonické složky a tlumí vysokofrekvenční elektromagnetické rušení. Odrušovací filtry pouze tlumí vysokofrekvenční elektromagnetické rušení. Výstraha! Při použití síťových filtrů nebo odrušovacích filtrů narůstá svodový proud do země. To je nutno uvažovat při použití proudových chráničů. Dodržení norem EMC Frekvenční měniče DV51 pracují s rychlými elektronickými spínacími prvky (např. tranzistory IGBT). Na výstupu frekvenčního měniče se může vyskytovat radiové rušení, které může mít vliv na ostatní elektronické přístroje umístěné v bezprostřední blízkosti, jako jsou radiopřijímače nebo měřicí přístroje. Pro maximální ochranu proti radiovému rušení (RFI) musí být ostatní přístroje stíněny a instalovány co nejdále od frekvenčních měničů. Výrobkovou normou ohledně EMC je pro systémy pohonů IEC/EN a ČSN EN včetně A11 (02/2001). Tato norma musí být také ze zákona dodržována. Obecné normy se systémů pohonů netýkají, i když je mnoho hodnot stejných. EN se nepoužívá na samotný frekvenční měnič, ale na kompletní systém pohonu včetně kabelu a motoru. Systém pohonu se může skládat z více než jednoho pohonu. ČSN EN pohlíží na systémy pohonů, které se skládají z několika pohonů, jako na jednotlivý systém pohonu. Prohlášení o shodě se vztahují na typický systém pohonu s danou délkou kabelu, motorem a filtrem pro jednotlivý pohon. Výrobce systému pohonu je odpovědný za kompletní systém pohonu. Odolnost proti rušení Používáte-li frekvenční měniče DV51 v zemích Evropské unie (EU), musíte dodržovat EMC směrnici 89/336/EEC. To zahrnuje vyhovění následujícím podmínkám: Napájecí napětí (síťové napětí) pro frekvenční měnič: kolísání napětí ± 10 % nebo méně napěťová nevyváženost fází ± 3 % nebo méně kolísání frekvence ± 4 % nebo méně. Nemůže-li být nějaká z uvedených podmínek splněna, musíte nainstalovat příslušnou síťovou tlumivku (viz kapitola Síťové tlumivky v příloze, strana 223). Potlačování vyzařování a radiofrekvenčního rušení Při použití s příslušnými odrušovacími filtry splňují frekvenční měniče DV51 požadavky na odolnost proti rušení podle EMC výrobkové normy ČSN EN pro použití v obytném prostředí (první prostředí), a proto také pro vyšší mezní hodnoty průmyslového prostředí (druhé prostředí). Obrázek 10: DV51 a odrušovací filtr v uzavřeném skříňce K1: Odrušovací filtr T1: Frekvenční měnič Stíněný kabel k motoru: viz obrázek 1: DV51 a odrušovací filtr ve skříňce DE51-LZ... RFI filtry Směrnice o elektromagnetické kompatibilitě pro systémy pohonů PDS Tabulka 1: Kategorie mezních hodnot podle ČSN EN První prostředí C1 C2 Napájení z veřejných sítí, které zásobují i domácnosti). Druhé prostředí Napájení ze sítě, která nezásobuje domácnosti (průmyslové sítě). Odpovídá CISPR 11 třídě B C2 Odpovídá CISPR 11 třídě A skupině 2 a upozornění Odpovídá CISPR 11 třídě A skupině 1 a upozornění C4 Odpovídá CISPR 11 třídě A skupině 2 nebo plánu EMC Pro zajištění dodržování mezních hodnot dodržujte následující body: redukujte rušení závislé na výkonu pomocí síťových filtrů a/nebo odrušovacích filtrů včetně síťových tlumivek. PDS Power Drive System (výkonový pohonný systém) V Evropě musí být směrnice o elektromagnetické kompatibilitě (EMC) dodržována ze zákona. 20

25 Motor a typ zapojení snižte elektromagnetické vyzařování stíněním motorových a signálních kabelů; zajistěte instalaci v souladu s instalačními pokyny EMC (instalace v souladu s EMC). Motor a typ zapojení Statorové vinutí motoru může být zapojeno v konfiguraci hvězda nebo trojúhelník v souladu se jmenovitými údaji na typovém štítku. Třída rušení EMC Vyzařované rušení závislé na provozu se u frekvenčních měničů zvyšuje s frekvencí spínání. Četnost výskytu na provozu závislého rušení se zvyšuje také při instalacích s dlouhými motorovými kabely. Když se používá příslušný odrušovací filtr, je norma ČSN EN dodržena následovně: Hraniční hodnoty pro rušivé vyzařování odpovídají prvnímu prostředí, pro odolnost proti rušení odpovídají druhému prostředí (omezené a neomezené uvedení do oběhu) = universální použití v obou prostředích. Maximální délka kabelu je v prvním prostředí 10/20 m. Maximální délka kabelu ve druhém prostředí je 50 m při provozní frekvenci 5 khz. Dodržujte instalační návod (viz kapitola EMC opatření v rozváděči, strana 30). Jednofázové frekvenční měniče nemohou být provozovány ve veřejných sítích s I N < 16 A. (Měniče překračují maximální hodnoty harmonických frekvencí uvedené v ČSN EN , a to i s namontovanými tlumivkami). Hodnoty mohou být dodrženy pouze s měničem na napájecí straně. Obrázek 11: Příklad typového štítku Obrázek 12: Typy zapojení Další informace viz kapitola Dodržení norem EMC, strana 31. Tabulka 2: Přiřazení frekvenčních měničů vzorovému zapojení motoru (Obr. 11) Frekvenční měniče DV DV DV DV K5 Síťové napětí 3 AC 230 V 1fázové 230 V 3 AC 400 V 3 AC 400 V Síťový proud 5,2 A 9 A 3,3 A 5 A Zapojení motoru Trojúhelník Trojúhelník Hvězda Trojúhelník Proud motoru 3,5 A 3,5 A 2 A 3,5 A Napětí motoru 3 AC 0 až 230 V 3 AC 0 až 230 V 3 AC 0 až 400 V 3 AC 0 až 230 V Rychlost motoru 1430 ot./min 1430 ot./min 1430 ot./min 2474 ot./min 1) Frekvence motoru 50 Hz 50 Hz 50 Hz 87 Hz 1) 1) Dodržujte mezní hodnoty motoru! Paralelní připojení motorů k frekvenčnímu měniči Frekvenční měniče DV51 umožňují paralelní provoz několika motorů v řídicím režimu U/f: Řízení U/f: několik motorů se stejnými nebo odlišnými jmenovitými údaji. Součet proudů všech motorů musí být menší než jmenovitý proud frekvenčního měniče. Řízení U/f: paralelní řízení několika motorů. Součet proudů motorů plus zapínacích proudů motorů musí být menší než jmenovitý proud frekvenčního měniče. Standardně jsou frekvenční měniče DV51 dodávány se zapnutým režimem regulace SLV (Sensorless Vector Control = bezsenzorové vektorové řízení). V tomto řídicím režimu není paralelní provoz několika motorů přípustný. Paralelní provoz s rozdílnými rychlostmi motorů může být realizován pouze změnou počtu pólpárů a/nebo změnou převodového poměru. 21

26 Technika Obrázek 13: Paralelní připojení několika motorů k frekvenčnímu měniči Výstraha! Řídí-li frekvenční měnič několik motorů paralelně, musí být stykače pro jednotlivé motory konstruovány pro provoz AC-3. Nepoužívejte síťové stykače uvedené v tabulce v příloze (kapitola Síťové stykače, strana 221). Tyto síťové stykače jsou konstruovány pouze na napájecí (primární) proudy frekvenčního měniče. Použijí-li se stykače této velikosti na přívodu motoru, jejich kontakty se mohou svařit. Paralelním zapojením motorů se snižuje odpor zátěže na výstupu frekvenčního měniče a celková indukčnost statoru, přitom se zvyšuje svodová kapacita. Ve výsledku je deformace proudu větší než ve srovnání s provozem v jednomotorovém obvodu. Pro snížení deformace proudu je možné na výstup frekvenčního měniče připojit motorové tlumivky (viz kapitola Motorové tlumivky, strana 224) nebo sinusové filtry (viz kapitola Sinusové filtry, strana 225). Příklad: Navíječka měděného drátu 16 motorů P = 60 W I = 0,21 A U = 400 V cos φ = 0,7 Přímý rozběhový proud: 2 A Pokud se drát během navíjení přetrhne, příslušný motor se automaticky vypne. Když se drát napojí, motor se může opět rozběhnout. V jednom okamžiku lze spouštět pouze jediný motor. Výběr frekvenčního měniče: 15 motorů v provozu: 15 x 0,21 A = 3,15 A Připojení jednoho motoru: DV K2, jmenovitý proud 5,5 A. Motorová tlumivka DEX-LM ,00 A 5,15 A Je nezbytné nastavit režim řízení s charakteristikou konstantního momentu (viz parametr PNU A044 nebo PUN 244). Odběr proudu všech paralelně připojených motorů nesmí překročit jmenovitý výstupní proud frekvenčního měniče I 2N. Při provozu frekvenčního měniče s několika paralelně připojenými motory nemůže být používána elektronická ochrana motoru. Proto musíte chránit každý motor pomocí termistorů a/nebo nadproudových ochran. Použití jističů na ochranu motorů na výstupu frekvenčního měniče může vést k jejich nežádoucímu vybavení. Pokud jsou k výstupu frekvenčního měniče paralelně zapojeny motory se značně odlišným jmenovitými výkony (například 0,37 kw a 2,2 kw), mohou vznikat problémy během rozběhu a při nízkých rychlostech. Motory s nízkým výkonem nemusí být schopné vyvinout kvůli vysokému ohmickému odporu svých statorů požadovaný točivý moment. Tyto motory vyžadují během fáze spuštění a při nízkých rychlostech vyšší napětí. 22

27 Motor a typ zapojení Když je k výstupu z frekvenčního měniče připojen samostatný motor, chová se jako by byl připojen přímo k elektrické síti. Při výběru frekvenčního měniče berte do úvahy nejvyšší možný zapínací proud a použijte motorovou tlumivku nebo sinusový filtr. Motorové kabely Pro zajištění elektromagnetické kompatibility používejte pouze stíněné motorové kabely. Délka motorových kabelů a příslušné součásti mají vliv na režim řízení a na chování při provozu. Při paralelním provozu (několika motorů připojených k výstupu frekvenčního měniče) musí být spočítána náhradní délka kabelů l res : Výstraha! Během návrhu pohonu je třeba brát v úvahu to, že sinusový filtr musí odpovídat výstupnímu napětí a taktovací frekvenci frekvenčního měniče. Pokles napětí na sinusovém filtru může být až 15 % výstupního napětí frekvenčního měniče. l res = l M x n M l M : Součet délek všech motorových kabelů n M : Počet motorových obvodů Při dlouhých motorových kabelech mohou svodové proudy kvůli parazitním kapacitám kabelů způsobit signalizaci zemního spojení. V tomto případě musí být použity motorové filtry. Použití co nejkratších motorových kabelů bude mít kladný vliv na charakteristiky pohonu. Je-li kabel od frekvenčního měniče k motoru delší než přibližně 10 m, je možné, že existující tepelná relé (bimetalická relé) nebudou kvůli vysokofrekvenčním harmonickým složkám fungovat správně. V tomto případě nainstalujte na výstup frekvenčního měniče motorový filtr. Motorové tlumivky, du/dt filtry, sinusové filtry Motorové tlumivky kompenzují kapacitní proudy při dlouhých motorových kabelech a skupinových pohonech (při paralelním připojení více pohonů k jednomu měniči). Použití motorových tlumivek je doporučeno (dodržujte pokyny výrobce): pro skupinové pohony, pro třífázové asynchronní motory s maximálními frekvencemi nad 200 Hz, pro provoz reluktančních motorů nebo permanentně buzených synchronních motorů s maximálními frekvencemi většími než 120 Hz. du/dt filtry se používají pro omezení rychlosti nárůstu napětí na svorkách motoru na hodnoty pod 500 V/μs. Mají být použity pro motory s neznámou nebo nedostatečnou napěťovou izolační odolností. Výstraha! Během návrhu pohonu je třeba počítat s tím, že pokles napětí způsobený motorovými filtry a du/dt filtry může být až 4 % výstupního napětí frekvenčního měniče. Při použití sinusových filtrů se motorům dodává téměř sinusové napětí a proud. 23

28 Technika Provoz s bypassem Pokud chcete mít možnost volby provozu motoru s frekvenčním měničem nebo přímo z napájecí sítě, napájení motoru musí být mechanicky blokováno: Výstraha! Přepnutí mezi napájením frekvenčním měničem a ze sítě musí být provedeno při nulovém napětí. Upozornění! Výstupy frekvenčního měniče (U, V, W) nesmí být připojeny k síťovému napájecímu napětí (jinak hrozí zničení přístroje a nebezpečí požáru). Brždění Brždění motoru zkracuje nežádoucí brzdné dráhy a časy při zpomalování. Brždění může být mechanické nebo elektrické. Mechanické brzdy působí přímo na otáčející se hřídel motoru a vyvolávají mechanické tření. Druh použité třecí plochy závisí na účelu brzdy: nouzové brždění normální brždění během provozu přidržovací brzdy Elektrické brždění, které nevyvolává tření, může být realizováno pomocí frekvenčních měničů: DC brždění dynamické brždění DC brždění Při DC brždění (nazývaném také indukční brždění) dodává frekvenční měnič třífázový proud do třífázového statorového vinutí motoru. To vytváří stálé magnetické pole, které střídavě indukuje napětí v pohybujícím se rotoru. Protože elektrický odpor rotoru je nízký, i malá indukční napětí mohou vyvolat vysoký rotorový proud a tím silné brzdné působení. Se zpomalováním rotoru, frekvence indukovaného napětí a tím i indukční reaktance klesá. Brzdný účinek odporové zátěže se zvyšuje, ale výsledný brzdný moment před zastavením rotoru náhle klesá a zmizí úplně ihned se zastavením rotoru. DC brždění není proto vhodné pro přidržování zátěží nebo pro průběžné brždění: jakmile bylo DC brždění aktivováno, motor přejde do klidu. Dávejte pozor na to, že DC brždění způsobí v motoru zvýšené odvádění tepla. Dynamické brždění Obrázek 14: Provoz motoru s bypassem Výstraha! Přepínač S1 se musí přepínat pouze při nulovém proudu na frekvenčním měniči T1. Stykače a přepínače (S1) na výstupu frekvenčního měniče a pro přímé spuštění motoru musí být dimenzovány na AC-3 a jmenovitý výkon motoru. Dynamické brždění umožňuje kontrolované snížení rychlosti z vysoké rychlosti motoru na specifikovanou nižší rychlost. Během dynamického brždění motor pracuje v rekuperačním režimu. Generovaný výkon se přivádí do vnitřního stejnosměrného meziobvodu frekvenčního měniče, což má za následek přepětí stejnosměrného meziobvodu. V kombinaci s brzdným tranzistorem mohou frekvenční měniče s vestavěnými brzdnými tranzistory (také nazývané brzdné měniče) rozptylovat brzdnou energii ve formě tepla. U řady měničů DV51 spíná brzdný tranzistor volitelný vnější rezistor s poměrem impulz mezera podle dodávané rekuperační energie. Brzdný tranzistor je aktivní pouze během rekuperačního provozu při nárůstu napětí stejnosměrného meziobvodu nad prahovou hodnotu sepnutí. 24