Spouštění a řízení motorových zátěží frekvenčními měniči EATON

Transkript

1 Spouštění a řízení motorových zátěží frekvenčními měniči EATON Karel Špaček Eaton Tour 2013

2 Obsah Frekvenční měniče PowerXL EMC kompatibilita Představení sortimentu Softstartéry S811+ Signalizační sloupky SL7 a SL4 Elektronický multifunkční spouštěč motorů EMS 2 2

3 Blokové schéma frekvenčního měniče Vstupní usměrňovač DC-meziobvod Výstupní střídač IGBT L1, L1 L2, N L3 Řízení - regulace 3 3

4 PowerXL Power Drive Systems and EMC EMC základy EMC Elektromagnetická kompatibilita Popisuje schopnost zařízení nebo systému pracovat ve vyhrazeném prostředí, aniž by rušil ostatní zařízení. EMC-směrnice 2004/108/EG Žádný stroj / zařízení nesmí rušit ostatní Odolnost proti rušení zvenčí musí být dostatečná Shoda se směrnicí EMC je deklarována v Prohlášení o shodě: Soulad s normami v rámci směrnice o elektromagnetické kompatibilitě (např. ČSN EN pro PDS) L1 L2 L3 PE PDS - Power Drive System ČSN EN zahrnuje kompletní PDS a ne pouze frekvenční měniče PDS je definován od napájecí sítě k hřídeli motoru Vstupní tlumivka EMC filtr Frekvenční měnič Motorová tlumivka / sinusový filtr Vodiče Motor Shoda musí být prohlášena za celý PDS Výrobci testují typické PDS a dávají v dokumentaci pokyny, jak dosáhnout shody Odpovědnost je na uživateli 4 4

5 PowerXL Power Drive Systems and EMC EMC základy Umístění instalace PDS dle ČSN EN prostředí 2. prostředí Prostředí, které zahrnuje obytné oblasti a instituce připojené přímo bez vlastních transformátorů k NN síti. Prostředí, které zahrnuje všechna zařízení nepřipojená k NN síti přímo bez vlastního transformátoru. Vlastní napájecí síť Typicky se jedná o administrativní, kancelářské budovy, nákupní centra atd. V tomto případě je na provozovateli, aby rozhodl zda bude v prvním nebo druhém prostředí. 5 5

6 PowerXL Power Drive Systems and EMC EMC základy PDS kategorie C1 C4 v ČSN EN PDS kategorie C1 PDS s jmenovitým napětím nižším než 1000 V, určeno pro 1. prostředí PDS kategorie C2 PDS určeno pro použití v 1. prostředí, při splnění následujících podmínek: Jmenovité napětí nižší než 1000 V Pevně připojení zařízení Nepohyblivé zařízení Určeno k instalaci a uvedení do provozu dle EMC pouze profesionálem Nutné upozornění (V obytných zónách může tento produkt způsobovat rušení rádiových frekvencí, v tomto případě může být vyžadováno dodatečné měření intenzity) PDS kategorie C3 PDS určeno pro použití ve 2. prostředí, při splnění následujících podmínek: PDS s jmenovitým napětím nižším než 1000 V Nutné upozornění (Tento typ PDS není určen pro použití na veřejné NN síti. Předpokládá se vysokofrekvenční rušení, pokud je PDS použito v této síti) PDS kategorie C4 PDS určeno pro použití ve 2. prostředí, při splnění následujících podmínek: Napětí nad 1000 V Proud nad 400 A Připojeno k IT síti (Izolované od země nebo spojeny s vysokou impedancí) 6 6

7 PowerXL Power Drive Systems and EMC Vstupní prvky EMC-Filtry (DX-EMC..) Snížení rušení od měniče k napájecí síti Integrovaný filtr (kategorie C1, C2 nebo C3 s redukcí délky motorového kabelu) Externí filtr (kategorie C1, C2 nebo C3 s redukcí délky motorového kabelu)! EMC filtry mohou způsobit svodové proudy k zemi! Interní EMC filtry měničů PowerXL DC1 a DA1 způsobují nízké svodové proudy maximálně 5 ma Kategorie měničů PowerXL vs. Délky motorových kabelů C1 1 m (Interní filtr) 5 m (Externí filtr) C2 5 m (Interní filtr) 25 m (Externí filtr) C3 25 m (Interní filtr) 100 m (Externí filtr) (Hodnoty platí při použití dvojitě stíněného motorového kabelu, např. Helukabel TOPFLEX typ TOPFLEX-EMV-2YSLCY-J) 7 7

8 PowerXL Power Drive Systems and EMC Vstupní prvky Vstupní tlumivky (DX-LN..) Snížení harmonických až o 30% Zlepšení imunity pohonu proti síťovým vlivům Prodloužení životnosti pohonu Rušení systému, způsobené usměrňovačem měniče, je obecně sníženo indukčností napájecí sítě. V případě, že tato indukčnost není dostatečná, musí být k síťové části měniče připojena síťová tlumivka. Zkratový výkon / jmenovitý výkon měniče = Bez vstupní tlumivky Zkratový výkon / jmenovitý výkon měniče < Vstupní tlumivka s uk 2% Zkratový výkon / jmenovitý výkon měniče > Vstupní tlumivka s uk 4% V případě, že není známa síťová zkratová odolnost, měla by být využita síťová tlumivka s uk 4 % 8 8

9 PowerXL Power Drive Systems and EMC Výstupní prvky Motorové tlumivky (DX-LM3-..) Používá se při délce motorového kabelu více než 50 m Snižuje gradient napětí (< 500 V/µs) z výstupního napětí měniče Redukuje a nezpůsobuje rušení Prodloužení délky motorového kabelu (Snížení špiček nabíjecího proudu při použití dlouhých motorových kabelů) Dosažitelné délky kabelů Stíněný motorový kabel: U2 = 230 V m U2 = 500 V - 75 m (Hodnoty platí při použití dvojitě stíněného motorového kabelu, např. Helukabel TOPFLEX typ TOPFLEX-EMV-2YSLCY-J) 9 9

10 PowerXL Power Drive Systems and EMC Výstupní prvky Sinusové filtry (DX-SIN3-..) Výrazně snižuje gradient napětí (< 500 V/µs) z výstupního napětí měniče Zajišťuje sinusový výstup Výrazně redukuje a nezpůsobuje rušení a snižuje pískání motoru Výrazně prodlužuje délky motorového kabelu (Snížení špiček nabíjecího proudu při použití dlouhých motorových kabelů) Snižuje ztráty motoru, chrání izolaci vinutí a ložiska motoru! Plus 10% zatížení jmenovitého proudu filtru! Dosažitelné délky kabelů Stíněný motorový kabel: U2 = m U2 = m (Hodnoty platí při použití dvojitě stíněného motorového kabelu, např. Helukabel TOPFLEX typ TOPFLEX-EMV-2YSLCY-J) 10 10

11 Nové frekvenční měniče EATON NEW PowerXL TM DC1 Základní provedení 11 kw / 400 V DA1 Pokročilé provedení 250 kw / 400 V 11 11

12 Klíč typového značení 12 12

13 DC1 IP20 Help Card Vstupní svorky Displej / klávesnice Montáž na lištu DIN Komunikační Interface (RJ45) Řídicí svorkovnice Výstupní svorky 13 13

14 DC1 IP20 Help Card Vstupní svorky Displej / klávesnice Montáž na lištu DIN Řídicí svorkovnice Výstupní svorky 14 14

15 DC1 Základní data Výkonové rozsahy: 1~ 230 V / 3~ 230 V: 0,37 4 kw 3~ 230 V / 3~ 230 V: 0,37 4 kw 3~ 400 V / 3~ 400 V: 0,75 11kW 1~ 230 V / 1~ 230 V: 0,37 1,1 kw 1~ 115 V / 1~ 115 V: 0,37 0,55 kw 1~ 115 V / 3~ 230 V: 0,37 1,1 kw Režim řízení: V/f (napěťový boost) 150 % přetížení po dobu 60 sec. 170 % přetížení po dobu 2 sec. I/O signály (max... min.): 4..2 Digitální vstupy 1..0 Digitální výstupy 2..0 Analogové vstupy (0 10 V / 0/4 20 ma) 1..0 Analogové výstupy (0 10 V) 1 Reléový výstup Komunikace: Integrovaný Modbus RTU a CANopen Volitelně: SmartWire-DT Vlastnosti: IP20, IP66 RFI Filter volitelně Brzdný tranzistor volitelně 15 15

16 DC1 - Příslušenství 1) DC1 Základní provedení 2) Vstupní / Motorová tlumivka 3) Brzdný rezistor 4) I/O rozšiřující svorkovnice 5) SmartWire-DT modul 6) Komunikační modul 7) Vzdálený displej / klávesnice 16 16

17 DC1 Aplikace a hlavní výhody Určeno pro jednoduché aplikace (ventilátory, čerpadla, dopravníky) Robustní a spolehlivý Okolní teplota až 50 C, vysoký stupeň krytí Výkonné V/f řízení Jednoduché nastavení Pouze 14 základních parametrů Help Card 17 17

18 DA1 IP20 Help Card Vstupní svorky Displej / klávesnice Montáž na lištu DIN Komunikační Interface (RJ45) Řídicí svorkovnice Slot pro komunikační karty Výstupní svorky 18 18

19 DA1 Hlavní výhody Výkonové rozsahy: 1~ 230 V / 3~ 230 V: 0,75 2,2 kw 3~ 230 V / 3~ 230 V: 0,75 75 kw 3~ 400 V / 3~ 400 V: 0, kw Režim řízení: V/f, SLV, CLV 150 % přetížení po dobu 60 sec. 200 % přetížení po dobu 4 sec. Vlastnosti: IP20, IP40, IP55, IP66 RFI Filter Brzdný tranzistor OLED-Displej volitelně I/O signály (max... min.): 5..3 Digitální vstupy 2..0 Digitální výstupy 2..0 Analogové vstupy (0 10 V / 0/4 20 ma) 2..0 Analogové výstupy (0 10 V / 0/4 20 ma) 2 Reléové výstupy Komunikace: Integrovaný Modbus RTU a CANopen Další komunikační karty volitelně 19 19

20 DA1 Aplikace a hlavní výhody Určeno pro náročné aplikace Jeřáby Kompresory Hlavní výhody Robustnost a spolehlivost - Okolní teplota 50 C, - Vysoké krytí IP Výkonné řízení rychlosti motoru - DA1 s integrovanou Master/Slave komunikací - V/f řízení, CLV & SLV (200% kroutícího momentu při 0 rpm) - Pro standardní indukční motory a motory s permanentním magnetem Rozšířitelné I/O Rozšířitelné o komunikační rozhraní Jednoduché a rychlé nastavení -Pouze 14 základních parametrů -Help Card a vyměnitelné svorkovnice 20 20

21 DA1 - Příslušenství 1) DA1 Pokročilé provedení 2) Vstupní / Motorová tlumivka 3) Brzdný rezistor 4) Rozšiřující moduly (Komunikační & I/O) 5) Komunikační modul 6) Vzdálený displej / klávesnice 21 21

22 Software drivesconnect Editor parametrů Online & offline režim Upload, download parametrů Porovnávací funkce Monitorovací funckce PLC Editor Jednoduché nastavení PLC funkcí (DA1) 22 22

23 PC komunikace Programovací kabel USB / RS485 Až 63 účastníků Master/Slave komunikace DA1 Bezdrátová komunikace Bluetooth/Copy Stick (DX-COM-STICK) 23 23

24 Mezinárodní certifikace Nelze aplikovat na měniče N4246 UL (NEC / NEMA) CSA / cul / UL IEC/Gost R/UkrSepro IEC / EN / CE IEC / ctick DA1 (April 2013) 24 24

25 Výběrové pravítko Tištěná verze Online verze

26 Produktová informace Obsahuje Frekvenční měniče DC1 a DA1 Frekvenční měniče SLX, SVX a SPX Softstartéry DS7 Softstartéry S

27 Funkčnost Produktové řady softstartérů EATON DM A V DS A V DS A V S A V Výkon 27 27

28 S fázové řízení Integrovaný bypass Integrovaná ochrana proti přetížení 24VDC řídicí napětí Rozšířené monitorovací funkce Rozšířené ochranné funkce Řízení čerpadel Rozšířená doba rozběhu (360 sec.) ModBus / Ethernet IP IP20 Produktová řada Proud: 11 to 1000A Napětí: až do 600V (690V) Výkon: 10 do 650 kw 28 28

29 Digitální komunikační modul (DIM) Intuitivní uživatelské rozhraní Zadávání parametrů Zobrazení hodnot Aktivní chyby/varování Historie chyb Historie varování Proudy v jednotlivých fázích DC řídicí napětí Napětí Frekvence Sled fází Výkon Účiník Paměť teplot Počet startů Automatický reset čítače 29 29

30 Nové signalizační sloupky SL4 a SL7 Unikátní design 6 barev Různé napěťové varianty standardních LED: 24 VAC/VDC 120 VAC 230 VAC Verze 24 V AC/DC také s vysoce výkonnými LED Systém pro rychlou montáž Stupeň krytí IP66 Až 8 různých akustických signálů s úrovní 100 db Možnost připojení do systému SmartWire-DT Eaton! Jasnější! Hlasitější! Robustnější! Účinnější! S více montážními možnostmi! S rychlejší instalací! 30 30

31 Verze s LED a s Vysoce výkonnými LED 6 barev: Červená Žlutá Zelená Oranžová Modrá Čirá/Bílá LED technologie pro všechny verze a napájecí napětí! SL7 24VAC/VDC verze nabízí variantu s vysoce výkonnými LED pro nepřerušované, zábleskové a zábleskové světlo s proměnnou frekvencí

32 3 akustické moduly pro různé prostředí Single tone Potenciometr pro změnu hlasitosti Přepínač pro volbu nepřerušovaného nebo přerušovaného tónu Dual tone Možnost externího ovládání typů tónu Multi tone DIP přepínač pro volbu jednoho z 8 různých tónů 32 32

33 Více montážních variant! Přímá vertikální montáž Vertikální montáž 90 Accessories Šrouby uvnitř krytu Šrouby mimo kryt Jednostranné Dvoustranné Tři délky základny 100mm 250mm 400mm Standard Vertical Mount Bases Metal Angle Mounts 33 33

34 Připojení do systému SmartWire-DT! Až 5 modulů Možnost externího napájení 24 V DC Integrováno v programu SWD-Assist Vhodné pro obě varianty SL7 a SL4 IP

35 Katalog a výběrová pomůcka 35 35

36 EMS Základní data EMS- Easy, multifunctional, safe! Funkce Přímé spouštění Reverzační spouštění Motorová ochrana E-Stop s Cat. 3 / SIL3 / PLe Proudový rozsah 0,18 9,0A 0,18A 2,4A 1,5A 6,5(AC-53a) ; 9A(AC-51) Řídicí napětí 24V DC Šířka přístroje 30mm CE, cul, Atex 36 36

37 EMS Náhrada standardního řešení DOL- / Reverzační kombinace DOL- / Reverzační kombinace s E-Stop EMS Ochrana proti zkratu Redundatní stykače Ovládací stykač Ochrana proti přetížení M M M M M DOL REV DOL REV DOL / REV 37 37

38 EMS Funkce Hybridní systém kontaktů Vysoká životnost (30 x 10 6 spínacích cyklů) Chrání před zničením stroje Prodlužuje životnost zařízení Vypnuto Sepnutí Zapnuto Vypnutí 38 38

39 EASY relé a Smartphone Spojení pomocí bluetooth Použitelné pro easy800 s bluetooth adaptérem Možnost sledování stavů a úpravy programu Pro Smartphone se systémem Android verze 2.2 nebo vyšší 39 39

40 40 40