Преобразователи частоты «Altivar 11» для асинхронных двигателей
Преобразователи частоты «Altivar 11» для асинхронных двигателей (Schneider Electric SA, Франция)
Технические характеристики:
Применение:
Преобразователь частоты Altivar 11 предназначен для трехфазных асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором мощностью от 0,18 до 2,2 кВт.
Сетевое питание может быть трех типов:
— однофазное, от 100 до 120 В;
— однофазное, от 200 до 240 В;
— трехфазное, от 200 до 230 В.
Преобразователь частоты Altivar 11 объединяет в себе специфические функции для локальных рынков (Европа, Америка, Азия) и содержит функции,
отвечающие наиболее частым применениям, включая такие, как:
— горизонтальная транспортировка грузов (небольшие конвейеры);
— вентиляция, перекачка, контроль доступа, автоматические двери;
— специальные механизмы (смесители, моечные машины, центрифуги).
Размеры, установка:
Схемы:
Все каталожные номера комплектующих KM1, Q1 и т.д. приведены в таблице Варианты комплектации. (1)Контакт реле неисправности для дистанционного контроля состояния преобразователя частоты.
(2)Внутренний источник +15 V. Если используется внешний источник питания +24 V, подсоедините 0 V внешнего питания к контакту 0 V, не используйте контакт + 15 V на преобразователе частоты и подключите общую точку входов LI к внешнему питанию +24 V.
(3)Выход DO: может быть сконфигурирован как аналоговый или как логический выход. Внутреннее питание
+ 15 V или внешнее питание + 24 V. (4)Гальванометр или реле с низким потреблением.
(5)Тормозной модуль VW3 A11701, если используется тормозной резистор VW3 A587•• •• ••.
Примечание: установите фильтры подавления радиопомех на всех индуктивных цепях вблизи преобразователя частоты, если в одну и ту же сеть включены реле, контакторы, электромагнитные клапаны, люминесцентные лампы и т.д.
Функции:
Основными функциями преобразователя частоты Altivar 11 являются:
o пуск и регулирование скорости двигателя;
o реверс;
o ускорение, замедление, остановка;
o защита двигателя и преобразователя;
o двух C и трехпроводное управление;
o 4 предварительно заданные скорости;
o сохранение конфигурации в преобразователе;
o динамическое торможение при остановке;
o переключение темпов;
o подхват на ходу;
o локальное управление (только для Азиатского рынка). Некоторые функции могут быть назначены на один логический вход.
Заводские настройки преобразователя
Для того чтобы облегчить настройку, преобразователь частоты поставляется готовым к эксплуатации для большинства применений.
Функции и входы/выходы преобразователя частоты:
o Двухпроводное управление в режиме реакции на изменение состояния: дискретный вход LI1 : вперед;
дискретный вход LI2 : назад.
o Заданные скорости:
дискретный вход LI3 : заданные скорости; дискретный вход LI4 : заданные скорости.
o Аналоговый вход AI1 : задание скорости 0;5 В.
o Дискретный/аналоговый выход DO : частота двигателя (аналоговое значение).
o Адаптация темпа замедления.
o Автоматическое динамическое торможение в течение 0,5 с до полной остановки.
Функции дисплея и клавиш:
1.Отображение информации в виде кодов или значений на трех семисегментных индикаторах
2.Клавиши для прокрутки меню или модификации значений
3.ESC: клавиша выхода из меню (без подтверждения)
4.ENT: клавиша подтверждения для входа в меню или ввода нового значения
o Только для Азиатского рынка:
0.RUN: локальное управление (пуск двигателя)
1.STOP: локальное управление (остановка двигателя)
2.Задающий потенциометр
— Диапазон рабочих скоростей
Функция используется для того, чтобы установить два предела частоты: верхнюю (HSP) и нижнюю (LSP) скорости, которые в реальных рабочих условиях определяют диапазон скорости механизма.
— Темпы разгона и торможения
Функция используется для определения темпов разгона и торможения в зависимости от применения и кинематики механизма.
— Переключение темпов
Функция используется для переключения двух темпов разгона и торможения, настраиваемых отдельно. Условия реализации: необходимо назначить один дискретный вход.
Данная функция подходит для механизмов с коррекцией быстрой скорости в установившемся режиме и для высокоскоростных токарных станков с ограничением
ускорения и замедления, начиная с определенной скорости.
— Адаптация темпа замедления
Функция используется для автоматического увеличения времени замедления, если начальная настройка времени оказывается слишком мала для данного момента
инерции нагрузки. Эта функция позволяет избежать возможной блокировки преобразователя при резком торможении.
Если эта функция заблокирована, то могут быть использованы соответствующие тормозной модуль и резистор.
— Заданные скорости
Функция используется для переключения предварительно заданных уставок скорости. Возможность выбора 2 или 4 заданных скоростей.
Для реализации необходимо 1 или 2 дискретных входа.
Заданные скорости могут быть настроены в диапазоне от 0 до 200 Гц с шагом 0,1 Гц.
Заданные скорости имеют приоритет перед заданием, поступающим с аналогового входа или с задающего потенциометра (для Азиатского рынка).
— Конфигурирование аналогового входа AI1
Функция используется для настройки диапазона аналогового входа AI1 (ток, напряжение). Заводская настройка: 0;5 В (только внутренний источник питания).
Другие возможные значения при использовании внешних источников питания: 0-10 В, 0-20 мА, 4-20 мА.
-Аналоговый или дискретный выход DO
Выход DO может быть запрограммирован как дискретный или как аналоговый выход.
При необходимости, это дает возможность получать дистанционно следующую информацию:
o достижение порога частоты (дискретный выход);
o достижение задания (дискретный выход);
o достижение порога тока (дискретный выход);
o ток двигателя (аналоговый выход);
o частота двигателя (аналоговый выход).
— Направление вращения вперед/назад
При двухпроводном управлении вращение вперед может быть назначено только на дискретный вход LI1.
При трехпроводном управлении остановка может быть назначена только на дискретный вход LI1, а вращение вперед ; только на дискретный вход LI2.
Для приложений, допускающих вращение только в одну сторону, можно запретить реверсивную работу, не указав дискретного входа для вращения назад.
— Двухпроводное управление
Функция используется для управления вращением с помощью контактов с фиксированным состоянием. Команды работы (вперед или назад) и остановки подаются с одного дискретного входа.
Реализуется с помощью 1 или 2 дискретных входов (1 или 2 направления вращения). Эта функция подходит для всех приложений с реверсом и без реверса.
Возможны 3 режима работы:
o управление по состоянию дискретных входов;
o управление по изменению состояния дискретных входов;
o управление по состоянию дискретных входов и команда вращения вперед имеет приоритет над командой вращения назад.
— Трехпроводное управление
Функция используется для управления вращением и остановкой с помощью импульсных сигналов. Команды работы (вперед или назад) и остановки подаются с помощью 2 различных дискретных входов. Реализуется с помощью 2 или 3 дискретных входов (1 или 2 направления вращения).
Эта функция подходит для всех приложений с реверсом и без реверса.
— Автоматическое динамическое торможение
Функция позволяет выполнять динамическое торможение, при этом значение постоянного тока настраивается от 0 до 1,2 номинального тока преобразователя
(заводская настройка: 0,7 In) до полной остановки, то есть работа больше не контролируется и скорость двигателя равна 0:
o за настраиваемый период времени от 0,1 до 30 с (заводская настройка: 0,5 с);
o непрерывно.
Заводская настройка: функция активизирована, динамическое торможение в течение 0,5 с.
При трехпроводном управлении динамическое торможение включается, когда дискретный вход LI1 в состоянии 1 (стоп).
— Частота коммутации, уменьшение шума
Высокая частота коммутации напряжения промежуточного звена постоянного тока используется для подачи на двигатель тока с низким гармоническим искажением.
Существуют три диапазона частоты коммутации:
-случайная частота коммутации приблизительно 2 или 4 кГц (для избежания резонанса);
o фиксированная низкая частота, настраиваемая на 2 или 4 кГц;
-фиксированная высокая частота, настраиваемая на 8, 12 или 16 кГц. Заводская настройка: фиксированная низкая частота 4 кГц.
Эта функция подходит для всех приложений, требующих бесшумной работы двигателя.
— Реле неисправности, снятие блокировки
Реле неисправности включается при подаче питания на преобразователь и отсутствии неисправности. Оно открывается при возникновении неисправности или при
выключении преобразователя.
После исчезновения неисправности снятие блокировки преобразователя производится одним из следующих способов:
o отключение питания преобразователя, пока дисплей не погаснет полностью, затем необходимо включить питание вновь;
o активизация дискретного входа, назначенного для функции “сброс неисправности”, если эта функция активизирована;
o активизация функции “автоматический повторный пуск”.
— Сброс неисправностей
Функция позволяет стереть сохраненную неисправность и перезапустить преобразователь, если причина неисправности устранена.
Сохраненная неисправность стирается по изменению дискретного входа LI, назначенного этой функции. Заводская настройка: функция не активизирована.
Условия перезапуска после сброса неисправности аналогичны нормальному запуску после включения питания.
Возможен сброс следующих неисправностей: тепловая перегрузка преобразователя, тепловая перегрузка двигателя, повышенное напряжение сети, повышенное
напряжение при торможении, превышение скорости, обрыв входной фазы (1), пониженное напряжение сети (2).
— Автоматический повторный пуск
Функция разрешает автоматический повторный пуск после блокировки преобразователя частоты из;за неисправности при условии, что неисправность устранена и система может нормально функционировать.
Автоматический повторный пуск осуществляется несколько раз через увеличивающиеся интервалы времени: 1, 5, 10 с, затем 1 мин для всех последующих пусков.
Если преобразователь частоты не запустился в течение 6 мин, то он блокируется, а процедура прекращается до отключения и повторного включения питания.
Заводская настройка: функция не активизирована.
Повторный пуск возможен при следующих неисправностях: тепловая перегрузка преобразователя частоты, тепловая перегрузка двигателя, повышенное напряжение сети, повышенное напряжение при торможении, обрыв входной фазы (1), пониженное напряжение сети (2).
Если эта функция активизирована, реле неисправности остается под напряжением, пока одна из этих неисправностей не исчезнет. Функция требует сохранения сигналов задания скорости и направления вращения и совместима только с двухпроводным управлением.
Эта функция может быть использована для непрерывно работающих механизмов или установок без наблюдения, повторный пуск которых не представляет опасности ни для персонала, ни для оборудования.
— Автоматический захват с поиском скорости («подхват на ходу»)
Функция используется для повторного пуска двигателя без «броска» скорости после одного из следующих событий:
o потеря питания или отключение;
o сброс неисправностей или автоматический повторный пуск;
o “свободная остановка”, вызванная неисправностью.
При включении напряжения преобразователь частоты определяет действительную скорость двигателя, необходимую для повторного пуска с заданным темпом, и
возвращается на скорость, определенную заданием. Время поиска нужной скорости может доходить до 1 с, в зависимости от начального отклонения.
Заводская настройка: функция не активизирована.
Эта функция требует активизации двухпроводного управления и несовместима с функцией непрерывного динамического торможения.
Эта функция может использоваться для механизмов, скорость которых уменьшается незначительно в течение времени исчезновения питания (механизмы с большой
инерционностью).
— Управление остановкой при исчезновении питания
Функция используется для того, чтобы определить режим остановки преобразователя при возникновении неисправности «обрыв входной фазы».
Возможны три типа остановки:
o остановка на выбеге: преобразователь блокируется, и двигатель останавливается по инерции;
o нормальная остановка: остановка в соответствии с темпом торможения (торможение 1 или 2);
o быстрая остановка: время торможения зависит от момента инерции и возможностей торможения преобразователя частоты.
Заводская настройка: остановка на выбеге.
— Тепловая защита преобразователя
Непосредственная защита при помощи терморезистора, встроенного в модуль питания преобразователя. Это позволяет защитить компоненты даже в случае плохой вентиляции или повышенной температуры окружающей среды путем блокировки преобразователя.
— Тепловая защита двигателя
Тепловая защита двигателя обеспечивается постоянным расчетом значения теоретического нагрева двигателя.
Преобразователь блокируется по неисправности, если расчетный нагрев превышает 118% номинального нагрева двигателя.
Эта функция подходит для всех двигателей как с естественной, так и с принудительной вентиляцией. Примечание: тепловая защита двигателя не сохраняется при выключении преобразователя.
Неисправность «обрыв входной фазы» может появляться только при трехфазном питании, если отображение неисправности разрешено (заводская настройка: активизирована).
Повторный пуск преобразователя будет произведен, как только неисправность «пониженное напряжение сети» устранена, независимо от того, активизирована функция или нет.
— Контроль
Дисплей может отображать состояние преобразователя или одно из следующих значений по выбору:
o заданная частота;
o частота напряжения, приложенного к двигателю;
o ток двигателя;
o напряжение сети;
o тепловое состояние двигателя;
-тепловое состояние преобразователя.
Несовместимые функции
Конфигурирование очередной функции производится без проверки остальной конфигурации.
Прикладные функции могут быть назначены на один и тот же дискретный вход, в этом случае один дискретный вход активизирует несколько функций (например,
направление вращения и переключение темпов).
Для обеспечения совместимости функций обязательно должна быть выполнена проверка.
o Направление вращения и двухпроводное управление: вращение вперед может быть назначено только на дискретный вход LI1.
o Направление вращения и трехпроводное управление: вращение вперед может быть назначено только на дискретный вход LI2.
o Автоматический повторный пуск: необходимо сконфигурировать двухпроводное управление; изменение типа управления запрещает автоматический повторный пуск.
o Автоматический захват с поиском скорости:
необходимо сконфигурировать двухпроводное управление; изменение типа управления запрещает автоматический захват с поиском скорости;
функция не совместима с непрерывным динамическим торможением до полной остановки; конфигурирование этой функции запрещает автоматический захват с поиском скорости.
Инструкция по применению:
Рекомендации по установке:
o Устанавливайте преобразователь частоты вертикально ± 10°.
o Не размещайте преобразователь частоты вблизи нагревательных элементов.
o Оставляйте достаточно свободного места для того, чтобы воздух, необходимый для охлаждения устройства, мог циркулировать снизу вверх.
o Свободное пространство перед преобразователем частоты: >= 10 мм.
От -10 до +40 °C:
o d >= 50 мм: нет особых требований;
o d = 0 (рядом стоящие преобразователи): снимите защитную наклейку с верхней части преобразователя.
От +40 до +50 °C:
o d >= 50 мм: снимите защитную наклейку с верхней части преобразователя.
От +50 до +60 °C:
o d >= 50 мм: снимите защитную наклейку с верхней части преобразователя и уменьшите номинальный ток преобразователя на 2,2% для каждого °C выше 50 °C.
Рекомендации по установке на корпусе механизма (для преобразователей ATV 11PU••••• )
Преобразователи частоты ATV 11P••••• ••••• могут устанавливаться на (или в) железном или алюминиевом корпусе механизма при соблюдении следующих условий:
o максимальная температура окружающей среды: 40 °C;
o вертикальное размещение ± 10°;
o преобразователь частоты должен быть смонтирован по центру опоры (рамы), минимальная толщина которой 10 мм, причем в контакте с воздухом должен находиться участок охлаждающей поверхности с минимальной площадью 0,12 м2 для железа или 0,09 м2 для алюминия;
o сопрягаемая поверхность (минимум 142 x 72 мм) рамы механизма должна иметь максимальную чистоту поверхности 100 мкм и максимальную шероховатость 3,2 мкм;
o слегка обработайте края на резьбовых отверстиях для того, чтобы удалить заусеницы;
o для обеспечения передачи тепла обязательно наносите тепловую контактную смазку (или ее эквивалент) на всю поверхность контакта.
Предварительно проверьте эффективность использования смазки опытным путем в условиях, приближенных к максимальным значениям мощности, рабочего цикла и температуры, при этом непрерывно следите за тепловым состоянием двигателя.
Резьбовые отверстия 2 xM4.
Минимальная сопрягаемая поверхность.
Монтаж:
Электромагнитная совместимость Монтаж, обеспечивающий соблюдение норм по ЭМС:
Принцип
o Заземление между преобразователем частоты, двигателем и экранирующей оболочкой кабеля должно иметь высокочастотную эквипотенциальность.
o Используйте экранированные кабели, заземленные по всему диаметру с обоих концов, для подключения двигателя и, если необходимо, тормозного модуля и резистора, а также цепей управления и сигнализации. Частично экранирование может быть выполнено с помощью металлических труб или желобов, которые не должны иметь разрывов.
o Сетевой кабель питания должен располагаться как можно дальше от кабеля двигателя.
Монтажная схема для преобразователей частоты ATV 11•U•••• •••• E/U/A
1 Металлическая пластина VW3 A11831, поставляемая вместе с преобразователем частоты и монтируемая на нем (плоскость заземления) 2 Altivar 11
3.Неэкранированный кабель питания
4.Неэкранированный кабель для выходных контактов реле неисправности
5.Экранирующая оболочка кабелей 6 и 7 крепится и заземляется как можно ближе к преобразователю:
o необходимо зачистить оболочку;
o необходимо подобрать хомуты из нержавеющей стали нужного размера для крепления зачищенных участков экранирующей оболочки к монтажной плате;
o экранирующая оболочка должна быть прикреплена к металлической плате достаточно плотно, чтобы обеспечить надежный контакт;
o хомуты должны быть из нержавеющей стали
6.Экранированный кабель (1) для подключения двигателя
7.Экранированный кабель (1) для подключения к системе управления и контроля. Для приложений, которые требуют большого числа проводников, должны использоваться провода малого сечения (0,5 мм2)
8.Заземляющий проводник PE
(1)Экранирующая оболочка кабелей 6 и 7 должна быть заземлена с обоих концов.
Экранирование не должно иметь разрывов. Промежуточные клеммники должны находиться в экранированных металлических коробках, отвечающих требованиям
ЭМС.
Примечание: если используется дополнительный входной фильтр, он должен быть установлен под ПЧ и подсоединен к сети неэкранированным кабелем. Подсоединение 3 осуществляется кабелем фильтра.
Эквипотенциальное высокочастотное заземление масс между фильтром, преобразователем частоты, двигателем и экранирующей оболочкой кабелей не снимает необходимости подключения защитных заземляющих проводников РЕ (желто-зеленых) к соответствующим зажимам на каждом из устройств.
