Upute za rukovanje Danfoss frekvencijskim pretvaračima

Transkript

1 FAKULTET ELEKTROTEHNIKE I RAČUNARSTVA Upute za rukovanje Danfoss frekvencijskim pretvaračima ZAVOD ZA ELEKTROSTROJARSTVO I AUTOMATIZACIJU Ak. god. 2011/2012 Zagreb, 2011.

2 Zašto pretvarač frekvencije? Brzina vrtnje asinkronog motora ovisi o frekvenciji napona napajanja asinkronog motora. Pri čvrstoj frekvenciji mreže brzina vrtnje asinkronog motora je konstantna. Pri mnogim primjenama potrebna je promjenjiva, podesiva brzina vrtnje => Potreba:Asinkroni motor napajati naponom promjenjiva iznosa i frekvencije. => Rješenje:Pretvarač frekvencije. 2

3 Zašto pretvarač frekvencije? Polazno: čvrsta frekvencija => konstantna brzina Ciljno: podesiva frekvencija => podesiva brzina 3

4 Građa pretvarača 4

5 Građa pretvarača Građa pretvarača frekvencije energetski dio

6 Ispravljač Ispravljač: Neupravljani, šest pulsni, mosni, diodni ispravljač

7 Istosmjerni međukrug Istosmjerni međukrug Kondenzatorski slog

8 Izmjenjivač Izmjenjivač: Najosjetljiviji energetski dio pretvarača je slog šest IGBTa ( Insulated Gate Bipolar Transistor ) s povratnim diodama Pitanja: Kako djeluje izmjenjivač? Kako izgleda izlazni napon na motoru? Kako izgleda struja na motoru? Zašto nam trebaju povratne diode?

9 Djelovanje izmjenjivača 1. korak: Trofazna shema izmjenjivača U izmjenjivaču se IGB tranzistori se zamijenjuju s ekvivalentnim sklopkama.

10 Djelovanje izmjenjivača 2. korak: Prikaz samo jedne izlazne faze Za analizu dovoljno je promatrati samo jednu fazu motora i izmjenjivača

11 Djelovanje izmjenjivača 3. korak: Vremenski oblici naponau F (t) i strujei F (t): Za konstantni odnos uklopljenog i isklopljenog stanjat ON / T OFF sklopket1.

12 Djelovanje izmjenjivača 4. korak: Vremenski odnosi naponau F (t) i strujei F (t): Za promijenjiviodnos uklopljenog i isklopljenog stanjat ON / T OFF sklopket1.

13 Djelovanje izmjenjivača 5. korak: Proširenje na bipolarnu konfiguraciju: Sklopke T1 it4 za oba poluvala sinusnog napona i promijenjivi odnos modulacije mogu dati sinusni osnovni harmonik napona i struje

14 Djelovanje izmjenjivača 6. korak: Proširenje na trofazni sustav: Upravljanje sa 6 sklopki izmjenjivača treba biti pomaknuto za 60 kako bi se formirao simetrični trofazni sustav.

15 Građa pretvarača frekvencije-zaključci Pretvarač se sastoji od ispravljača, istosmjernog međukruga i izmjenjivača. Na izlaznim priključcima moguće je dobiti proizvoljni oblik srednje vrijednosti napona promjenom periode rada sklopki; širinsko impulsna modulacija PWM. Zbog induktivnog karaktera motora struja ne može pratiti pravokutne blokove napona već je izglađena - filtrirana! Što sklopka brže uklapa i isklapa (veća frekvencija rada) to se može dobiti preciznije približenje srednje vrijednosti napona sinusnom obliku! Što sklopka brže uklapa i isklapa to su veći sklopni gubici u tranzistoru grijanje uređaja! Također veća je i emisija smetnji preko motorskog kabela, kao i naprezanje izolacije motora! Slijedeći korak: Ako možemo mijenjati napon i frekvenciju u kakvom odnosu treba biti napon i frekvencija?

16 Upravljačka karakteristika -I U, I f 1 = 50Hz U 1 = 400V (U/f-Nazivna radna točka) 400V I max f 2 U 2 = 0Hz = 0V Područje konstantnog momenta Područje slabljenja polja 50Hz f

17 Upravljačka karakteristika radna područja Ograničenja pri radu do nazivne brzine područje konstantnog toka: motoru nazivne frekvencije (50Hz) pretvarač treba održavati proporcoinalan odnos napona i frekvencije za sve niže radne frekvencije. ograničena električna veličina je struja pretvarača I max. asinkroni motor (50Hz) treba ostvarivati nazivni moment na frekvencijama nižim od nazivne (Upozorenje:Obratiti pažnju na hlađenje pri radu na nižim frekvencijama!). Područje slabljanja polja iznad nazivne frekvencije: Na izlaznim frekvencijama iznad nazivne motora trebalo bi povećavati napona iznad nazivnog što ne dopušta izolacija namota. Struja(a time i moment asinkronog motora ) in Konsequenz das Drehmoment des Drehstrommotors) sinkt aufgrund der nicht weiter zu erhöhenden Ausgangsspannung mit steigender Frequenz. Zaključno:U području slabljenja polja motor može davati sniženi moment a približno konstantnu snagu

18 Upravljačka karakteristika -87 Hz tehnika U, I (U/f-točka loma) 400V f 1, U 1, = 50Hz = 230V I max 230V I max f 2, = 0Hz U 2, = 0V Područje M = konst slabljenja polja 50Hz 87Hz f

19 Upravljačka karakteristika -87 Hz tehnika Područje konstantnog momenta: U tehnici87hz Nazivna brzina vrtnje i snaga se povećavaju za 3 Do 87Hz motor se može teretiti nazivnim momentom. Struja motora pri nazivnom razvijenom momentu je pri tehnici 87 Hz za 3 veća od struje motora za 400V spoj zvijezda, dakle odgovara struji motora za 230V, trokut, pročitanoj s natpisne pločice! Područje slabljenja polja: Redukcija raspoloživog nazivnog momenta počinje tek pri 87 Hz Oprez:U tehnici 87 Hz mtor uzima za 3veću struju, oprez pri izboru pretvarača. Snaga pretvarača za maksimalnu snagu motora 3puta veću prema snazi za 50 Hz

20 Utjecaj otpora statora Idealni stator Realni stator: L1 L2 L3 U V W L1 L2 L3 U V W R Ständer L Haupt L Haupt Do sada smo stator pretpostavljali kao čisti induktivitet u stvarnosti namoti motora imaju i radni otpor. Snižavanjem frekvencije napajanja od 50 Hz prema 0 pada induktivni otpor. Tako postaje inače zanemarivi omski otpor istog reda veličine kao i induktivni. To znači da se pri niskim frekvencijamau omskom otporu gubi nezanemariva snaga i da ulazna električna snaga se više ne može u cijelosti prenijeti na rotor. Konkretno, pri upravljanju U/f= konstantno možemo rukom zaustaviti rotor!

21 U min -uzdizanje Upravljačke karakteristike-u min -uzdizanje U, I 400V f 1 = 50Hz U 1 = 400V (U/f-točka loma) I max U min f 2 U 2 = 0Hz = 0V Kroz U min - uzdizanje kompenziraju se padovi napona na omskim otporima, motor zadržava konstani magnetski tok i može razviti nazivni moment! Pri motoru s vlastitom ventilacijom izbjegavati trajni rad na niskim frekvencijama zbog nedovoljnog hlađenja! Po potrebi koristiti prisilno hlađenje motora ili odgovarajuću termičku zaštitu. 50Hz f

22 Karakteristike pumpi i ventilatora Upravljačke karakteristike - pogoni pumpi i ventilatora Torque M M rated M ~ f 2 U rated Voltage U U ~ f 2 f rated f rated Typical load characteristic Frequency f V/f control characteristic Frequency f Postoji mogućnost smanjenja gubitaka u motoru prilagodbom U/f karakteristike potrebama tereta. Za pumpe i ventilatore za zadržavanje jednake opteretivosti, buduću da na sniženim brzinama i moment tereta kvadratično opada dovoljno je održavati odnos: opcija FLUX OPTIMISATION V ~ f 2

23 Skalarna regulacija / Vektorska regulacija U/f skalarno upravljanje : jednostavni zakoni upravljanja po zadanom odnosu napona i frekvencije primjenom širinsko impulsne modulacije (PWM pulse width modulation) električno optrećenje pretvarača (priključeni asinkroni motor) u upravljačkoj jedinici uvažava se kao jednostavan radno induktivni teret primjena IR kompenzacije za poboljšanje svojstava na niskim frekvencijama Vektorska regulacija: regulacija struje motora po iznosu i oblika u skladu s trenutnim stanjem elektromagnetskih prilika u motoru svako stanje u procesorskom sustavu pretvarača proračunava se temeljem postavljanog dinamičkog modela motora stanja u motoru se određuju temeljem mjerenja električnih veličina te brzine i položaja rotora

24 Vektorska regulacija Temelj vektorske regulacije je matematički model motora koji uvažava statička i dinamčka stanja električkih magnatskih i mahaničkih pojava u motoru a) potrebno je tim modelom odrediti struju rotora koja s magnetskim tokom tvori momen te b) struju magnetiziranja koja gradi magnetski tok. Pomoću tih komponenti u struji statora upravlja se momentom i brzinom rotora. Pažnja: Pretvarač treba poznavati paramatre motora: Rs otpor statora, Lμ induktivitet glavnog magnetskog kruga. Podatke treba upisati u model ili u automatskom ciklusu snimiti pri prvom pokretanju.

25 Vektorska regulacija Strujno naponske prilike prikazane u temeljnom vektorskom dijagramu motora U napon mreže, UR pad napona na otporu statora, IS struja motora, Iµ-struja magnetiziranja, IR radna struja motora U E Is I R U R I µ

26 Vektorska regulacija Sustav vektorske regulacije ima zadatak održavati komponente struje statora isd struju magnetiziranja te isq struju momenta u zadanim iznosima: Struja magntiziranja isd treba biti konstantna (konstantan magnetski tok) a komponenta struje isq prema trenutno traženom momentu motora. Time se asinkroni motor približava upravljačkim karakteristikama istosmjernog stroja.

27 Skalarni sustav regulacije Blokovska shema skalarnog sustava upravljanja Mjerni sustav služi za ograničenja opterećenja pretvarača i motora. Za poboljšanje dinamičkih pokazatelja moguće je uvesti povratnu vezu po brzini vrtnje.

28 Vektorski sustav regulacije Blokovska shema vektorskog sustava upravljanja Sustav nužno treba davač brzine i položaja rotora radi rekonstrukcije komponenti struje. Točnost regulacije brzine vrtnje je povećana u odnosu na skalarni sustav. Poboljšane su dinamičke karakteristike regulacije momenta. Ostvarena regulacija brzine vrtnje davačem brzine na osovini.

29 Vektorska regulacija bez davača položaja rotora (sensorless vector control) DTC direct torque control = direktna regulacija momenta Temeljem poboljšanog dinamičkog modela motora signal procesor (DSP) osigurava dinamička i statička svojstva pogona u cijelom rasponu brzina vrtnje.

30 Vektorska regulacija identifikacija parametara motora Temelji vektorske regulacije model motora u procesorskom sustavu regulacije podaci motora (otpor rotora, otpor statora, induktivitet statora, krivulja magnetiziranja određuju se pri prvom puštanju u pogon u automatskom ciklusu identifikacije motora ) određivanje položaja i brzine vrtnje rotora mjerenjem ili estimacijom (posredno određivanje proračunom temeljem električnih mjerenih veličina napon na izlazu, struje motora i sklopnog stanja pretvarača)

31 Tok energije motorski rad L1 L2 L3 Tok energije motorski rad U V W U motorskom režimu rada pogona tok energije ( ) iz pojne mreže preko pretvarača dolazi u motor koji mehaničku energiju predaje teretu. m = 2000kg

32 Tok energije generatorski rad L1 L2 L3 Tok energije generatorski rad? U V W Pri prelasku u generatoski režim (npr pri spuštanju tereta potencijalna energija pretvara se u motoru u električnu) m = 2000kg Tok energije ( )se mijenja te se javlja povratni tok energije u pretvarač. Postavlja se pitanje kamo s tom energijom?

33 Tok energije generatorski rad Tok energije u pretvaraču frekvencije U G+ T5 T3 T1 R Lade U L1 V W U DC C DC L2 L3 T4 T6 T2 Bremschopper U G- Auswertung Steuerkarte Motorski priključak Mjerenje na izlazu Pretvaračr Kočni krug BR2 BR1 Dc međukrugt Ograničenje struje pri uklapanju Ispravljač Prenaponska zaštita Mrežni priključak

34 Tok energije generatorski rad Problem: Tok energije u suprotnom smjeru kroz diodni ispravljač nije moguć. Dio energije moguće je uskladištiti u kondenzatorima međukruga povišenjem napona.no povišenje napona je ograničeno na maksimalni dopustivi radni napon kondenzatora (cca 850Vdc za pretvarače 400 Vac) Rješenje:potrebno je naći alternativni put toka energije u tim režimima rada!

35 Tok energije sklop za kočenje Kretanje energije Sklop za kočenje Tok energije u pretvaraču ( ) U G+ T1 T3 T5 L1 R Lade U L2 L3 U DC C DC Bremschopper T4 T6 T2 V W U G- Auswertung Steuerkarte BR1 BR2 RBrems Bremskreis

36 Tok energije sklop za kočenje Kretanje energije Sklop za kočenje Kao opcijska oprema isporučuje se kočni čoper i otpornik na kojem se disipira višak energije u međukrugu.kočni čoper kontrolira sklopnim radom tok i iznos struje kroz otpor. U nekim izvedbama pretvarača kočni je čoper integriran u standardnu isporuku.

37 Tok energije spoj istosmjernog međukruga Tok energije( ) Kamo s Energijom? U mrežu ili... U G+ T1 T3 T5 L1 R Lade U L2 L3 C DC Bremschopper T4 T6 T2 V W U G- Auswertung Steuerkarte BR1 BR2 Bremskreis

38 Tok energije spoj istosmjernog međukruga L1 L2 L3 U G+ Mogućnost : Povezivanjem dva pretvarača u istosmjernom krugu.. U G- U V W U V W Pogon 1: generatorki režim rada (spuštanje tereta) m = 2000kg Pogon2: u motorskom režimu (dizanje tereta) m = 2000kg

39 Izbor pretvarača i motora za regulirane pogone Temeljni polazni podaci za izbor dopustivo opterećenje motora ograničenja pretvarača specifična opterećenja motora pri napajanju nesinusnim naponom

40 Izbor pretvarača i motora za regulirane pogone

41 Izbor motora Za motor: dopustivo opterećenje u trajnom radu za nazivne uvjete opteretivost na sniženim brzinama -smanjeno hlađenje vlastitim ventilatorom opteretivost na brzinama iznad nazivne - smanjeni magnetski tok = rad u području slabljenja polja dopustiva maksimalna brzina vrtnje

42 Izbor brzina vrtnje motora Primjer 1. Izborom broja pari polova definirana je sinkrona brzina vrtnje za kataloške motore na 50Hz -moguć je izbor nekoliko motora koji pokrivaju traženi raspon brzina kw /1500 1/min +pretvarač 400 kva kw /1500 1/min + pretvarač 320 kva kw /1000 1/min + pretvarač 250 kva

43 Izbor snage/momenta motora P = M ω Motori istog nazivnog momenta imaju istu masu >> ista cijena >> različiti pretvarači. Motori iste snage a različite brzine >> različita masa >> različita cijena >> jednaki pretvarači.

44 Izbor motora i pretvarača Primjer 2: Pogon za konstantni teret 350 Nm 700 do /min 1. Motor 75 kw, /min, p=3, za rad na 35 do 75 Hz + pretvarač 90 kva 2. Motor 110 kw, /min, p=2, za rad na 23 do 50 Hz +pretvarač 140 kva

45 Izbor motora i pretvarača Primjer 3. Pokrivenost potrebnog područja rada za kvadratičnu karakteristiku tereta pumpa ili ventilator Za te pogone rad u području konstantne snage (preko 50 Hz) nije tehnički opravdan.

46 Izbor konfiguracije pretvarača Jednomotorni pogon ili više motora iste brzine i snage (povoljno da su mehanički povezani). Ispravljačka jedinica + kondenzatorska jedinica + pretvarač + kočni sklop (po potrebi).

47 Izbor pretvarača s vraćanjem energije u mrežu Višemotorni pogon - motori različite snage i brzina, potrebno kočenje. Ispravljač LCU + kondenzatorska beterija CB + potreban broj pretvarača potrebne snage INU + jedinica za vraćanje energija u mrežu LGU.

48 Izbor pretvarača Podaci za izbor: Nazivna snaga - kva Nazivana struja mreže I1 Nazivna struja I2 : -za trajni rad I2t -za teške pogona I2HD -za pogone tipa pumpe IPF - preopteretivost - maksimalna frekvencija -posebni zahtjevi -teški start

49 Izbor pretvarača velike snage ispravljački krug

50 Izbor opcijske opreme Ulazni filter ulazna prigušnica Izlazna prigušnica Izlazni du/dt filter Sinusni izlazni filter

51 Ulazna prigušnica Ulazna prigušnica utjecaj na oblik struje mrežnog dovoda Utjecaj induktiviteta na linijsku struju.

52 Opcijska oprema na izlazu iz pretvarača

53 Izlazna prigušnica preporuke za duge kabele

54 Izvedbe pretvarača kompaktne jedinice za montažu na zid ili u ormar modularne jedinice za ugradnju samostojeći

55 Izvedbe pretvarača

56 Postupci instaliranja mehanička montaža osiguranje hlađenja energetski priključak na mrežu priključivanje motora povezivanje zaštitnog uzemljenja spajanje upravljačke opreme instaliranje signalne opreme spajanje informacijskih signala

57 Hlađenje pretvarača osigurati slobodan dotok svježeg zraka u prostoriju osigurati protok zraka kror ormar (pretvarač) spriječiti recirkulaciju zagrijanog zraka unutar ormara razmaknuti ulaz i izlaz zraka rasporediti opremu u ormaru tako da su uređaji više termperature iznad pretvarača temeljem potrebne količine zraka za hlađenje otvori za protok moraju biti takovi da je brzina protoka ispod 7 m/s

58 Uobičajeni električni priključak

59 Primjer instaliranih pretvarača Uredan izgled neispravno Kabeli neoklopljeni. Zajedno povezani upravljački i energetski priključci.

60 Preporučivi kabeli Za energetske priključke pretvarača i motora preporučuju se oklopljeni kabeli jednostruki oklop svih vodiča energetski kabel dvostruki oklop svih vodiča i svake parice posebno signalni kabel

61 Shema instalacije

62 Elektromagnetska kompatibilnost Elektromagnetska kompatibilnost - EMC EMC - Elecrto Magnetic Compatibility EMV - ElektroMagnetische Vertragilchkeit Što je EMC? EMC predstavlja postupke osiguranja stanja električne opreme (uređaja i strojeva) da međusobno djelovanje jedne opreme na drugu ne ometa ispravan rad Kriteriji kompatibilonosti: -međusobno djelovanje generiranje (odašiljanje) / prijem smetnji kroz bliske energetske dijelova (kabele i sl) kapacitivnim i induktivnim vezama i vodljivim vezama energetskog kruga - generiranje / prijem visokofrekvencijskih smetnji (elektromagnetski valovi) Svi elementi djelovanja mogu se naći u sustavu pretvarač motor!

63 Pregled pretvarača s osnovnim dijelovima

64 Pregled pretvarača s osnovnim dijelovima

65 Ulazni i izlazni energetski priključci Izlaz prema motoru, mrežno napajanje i uzemljenje

66 Upravljačke stezaljke

67 Upravljačke stezaljke Upravljačke stezaljke mogu se programirati. svakoj stezaljci pridružena je određena funkcija koju može izvršavati parametri povezani sa stezaljkom uključuju funkciju Upravljačka stezaljka mora biti pravilno ožičena, programirana za namijenjenu funkciju i mora primati signal.

68 Opis upravljačkih stezaljki digitalni ulazi/izlazi

69 Opis upravljačkih stezaljki analogni ulazi/izlazi

70 Korisničko sučelje Pretvarači se najlakše programiraju putem grafičkog ili numeričkog lokalnog upravljačkog panela. Lokalni upravljački panel (LCP)je kombinirani zaslon i tipkovnica na prednjoj strani jedinice. Funkcije: pokretanje, zaustavljanje i upravljanje brzinom u modu lokalnog upravljanja prikaz podataka, statusa i upozorenja programiranje funkcija pretvarača ručno poništavanje kada automatsko poništavanje nije aktivno

71 Lokalni upravljački panel LCP je podijeljen u četiri funkcionalne skupine: a) zaslon sa statusnim linijama b) tipke izbornika za mijenjanje zaslona za prikaz statusnih opcija, izbor funkcija za programiranje pretvarača, pomicanje pokazivača na zaslonu, upravljanje brzinom u lokalnom modu c) tipke načina rada i poništavanje d) funkcijske tipke

72 Lokalni upravljački panel Linije displeja: Statusna linija a: Poruke o statusu prikazuju simbole i ilustracije. Statusne linije b: Linije sa radnim podacima koje je definirao ili izabrao korisnik. Pritiskom na tipku [Status] moguće je dodati najviše jednu dodatnu liniju. Statusna linija c: Poruke o statusu sa tekstom.

73 Lokalni upravljački panel Zaslon se aktivira pri napajanju pretvarača iz mreže, iz lokalne DC sabirnice ili iz 24 V istosmjernog izvora. Svaki prikaz na zaslonu ima parametar koji je s njim povezan. Opcije se odabiru u brzom izborniku Q3-13 Display Settings

74 Lokalni upravljački panel Zaslonske tipke izbornika Status prikazuje informacije o načinu rada pretvarača Quick Menu omogućuje pristup programiranju parametara za početnu prilagodbu pretvarača i motora. Preko njega se dolazi do Q2 Quick Setup za upute o programiranju osnovnih postavki pretvarača Main Menu omogućuje pristup svim parametrima programiranja Alarm Log prikazuje popis posljednjih 10 alarma i zapis o održavanju

75 Lokalni upravljački panel Tipke za navigaciju Upotrebljavaju se za funkcije programiranja i pomicanje pokazivača na zaslonu. Tipke za navigaciju omogućavaju i upravljanje brzinom u lokalnom (ručnom ) upravljanju. Ovdje se nalaze i tri indikatorske lampice statusa pretvarača

76 Lokalni upravljački panel Funkcijske tipke Hand on pokreće se pretvarač u lokalnom modu rada. Pomoću tipki za navigaciju upravlja se brzinom motora. Vanjski signal za zaustavljanje motora putem upravljačkog ulaza ili serijske komunikacije nadređen je ovom načinu rada. Off zaustavlja motor ali ne isključuje pretvarač. Auto on postavlja sustav u daljinski način rada. Odgovara na vanjsku naredbu za pokretanje putem upravljačkih stezaljki ili serijske komunikacije. Referenca brzine je iz vanjskog izvora. Reset ručno resetira pretvarač nakon što je uklonjen kvar.

77 Programiranje pretvarača Funkcije pretvarača programiraju se pomoću parametara. Parametrima se pristupa pritiskom na [Quick Menu] ili [Main Manu]. Parametrima se može pristupiti i putem računala pomoću programskog paketa za postavljanje parametara MCT 10. [Quick Menu] je namijenjen za pristup tvornički zadanim parametrima i za početno brzo pokretanje motora (Q2-**Quick Setup). [Main Menu] ima pristup svim parametrima i omogućuje napredne primjene pretvarača.

78 Programiranje pretvarača Osnovno programiranje zahtijeva unošenje podataka s natpisne pločice motora kako bi se motorom moglo upravljati od minimalnih do maksimalnih brzina 1. Dvaput pritisnite [Main Menu] na LCP-u. 2. Pomoću tipki za navigaciju listajte do skupine parametara 0-** Operation/Display i pritisnite [OK]. 3. Pomoću tipki za navigaciju listajte do skupine parametara 0-0* Basic Settings i pritisnite [OK]

79 Programiranje pretvarača 4. Pomoću tipki za navigaciju listajte do 0-03 Regional Settings i pritisnite [OK] 5. Pomoću tipki za navigaciju odaberite Internationalili US prema potrebi i pritisnite [OK]. Time se mijenaju zadane postavke za brojne parametre. Zadane postavke spremaju se, uređuju i dostupne su za pregledavanje pomoću [Quick Menu]. Odaberite Q5-2 Since factory Settingza pregled svih promjena u programiranju ili Q5-1 Last 10 Changes za pregled najnovijih promjena.

80 Programiranje pretvarača Zadane postavke parametara

81 Programiranje pretvarača Zadana vrijednost gornje granice brzine motora ovisi o broju polova. Za motor s 4 pola međunarodno zadana vrijednost je 1500 RPM, a za motor s 2 pola ona iznosi 3000 RPM. Odgovarajuće vrijednosti za Sjevernu Ameriku iznose 1800, odnosno 3600 RPM. 6. Pritisnite [Quick Menu] na LCP-u. 7. Pomoću tipki za navigaciju listajte do skupine parametara Q2 Quick Setup i pritisnite [OK].

82 Programiranje pretvarača 8. Odaberite jezik i pritisnite [OK]. Zatim unesite podatke o motoru u parametrima 1-20/1-21 do 1-25 (vrijedi samo za indukcijske motore, ne i za PM motore). Informacije se mogu pronaći na natpisnoj pločici motora. Motor može biti spojenu zvijezdu (Y) ili u trokut(δ) snaga motora [kw] 1-22 napon motora 1-23 frekvencija motora 1-24 struja motora 1-25 nazivna brzina motora

83 Programiranje pretvarača Maximum reference. Vrijednost ovog parametra postavite na 1500 RPM Terminal 27 Digital Input. Vrijednost ovog parametra postavite na [0] No Operation Minimum reference. Vrijednost ovog parametra postavite na RPM Ramp 1 Ramp up Time. Vrijeme ubrzavanja se preporučuje kao 60 sekundi za ventilatore ili 10 sekundi za pumpe Ventilator = 20 Hz Pumpa = 20 Hz Kompresor = 30 Hz Ramp 1 Ramp Down time. Vrijeme kočenja se preporučuje kao 60 sekundi za ventilatore ili 10 sekundi za pumpe.

84 Programiranje pretvarača Reference Site postaviti na [0] Linked to Hand/Auto Automatic Motor Adaption (AMA) postaviti na [0] Off. Pritisnite [Status] za povratak na radni zaslon Motor Speed low limit [RPM]. Donja granična brzina motora odgovara zahtjevima primjene. Ako su nepoznate unesite preporučene vrijednosti: Ventilator = 20 Hz Pumpa = 20 Hz Kompresor = 30 Hz 4-13 Motor Speed High Limit. Za gornju graničnu brzinu motora [RPM] unesite frekvenciju motora iz 1-23 (frekvencija motora). Premosnik treba biti na mjestu između upravljačkih stezaljki 17 i 27. Ako je to slučaj, ostavite 5-12 Stez. 27 Digital ulazna tvorničkim postavkama. U suprotnom odaberite No operation. Za frekvencijske pretvarače s dodatnim Danfoss premošćenjem, nije potrebna žica premosnika.

85 Automatska adaptacija motoru Automatska adaptacija motoru (AMA) je testni postupak kojim se mjere električne karakteristike motora kako bi se optimirala kompatibilnost između pretvarača i motora. Pretvarač gradi matematički model motora za reguliranje izlazne struje motora. Procedurom se također testira i ravnoteža ulazne faze električne snage. Uspoređuju se karakteristike motora s unesenim podacima u parametrima 1-20 do Ne uzrokuje se pokretanje motora. Neki motori neće moći pokrenuti potpunu verziju testa. U tom slučaju potrebno je odabrati Omogući djelomičnu AMA. Ako je izlazni filtar spojen na motor treba odabrati Omogući djelomični AMA. Za najbolje rezultate potrebno je proceduru pokrenuti uz hladan motor. Procedura ne radi s PM motorima.

86 Automatska adaptacija motoru Pokretanje AMA 1.Spojite terminal 37 sa terminalom 12 (ako postoji terminal 37). 2.Spojite terminal 27 sa terminalom 12 ili podesite par na vrijednost No Operation 3.Pritisnite dvaput [Main Menu] za pristup parametrima 4.Listajte do skupine parametara 1-** Load and Motor 5.[OK] 6.Listajte do skupine paramnetara 1-2*Motor Data 7.[OK] 8.Listajte do 1-29 Automatsko prilagođenje motoru (AMA) 9.[OK] 10.Odaberite Enable complete AMA 11.[OK] 12.Slijedite upute na zaslonu 13.Test će se automatski pokrenuti i pokazati kada je gotov.

87 Automatska adaptacija motoru Zaustavljanje AMA u toku rada 1.Pritisnite tipku [OFF] frekvencijski pretvarač ulazi u alarmni režim i displej pokazuje da je AMA zaustavljena od strane korisnika. Uspješna AMA 1. Na displeju će se prikazati Pritisnuti [OK] za završetak AMA. 2. Pritisnite tipku [OK] da napustite stanje AMA.

88 Automatska adaptacija motoru Neuspješna AMA 1. Pretvarač ulazi u alarmni režim. Opis alarma možete naći u poglavlju Upozorenja i alarmi. 2. Procjena izvještaja u [Alarm Log] pokazuje poslednji mjerni sljed koji je izvela AMA, pre nego što je pretvarač ušao u alarmni režim. Ovaj broj zajedno sa opisom alarma pomoći će vam kod rješavanja problema. Neuspješna AMA je najčešće uzrokovana netačno zabilježenim podacima sa natpisne pločice motora ili velikom razlikom između veličine snage motora i snage pretvarača.

89 Test lokalnog upravljanja Tipka [Hand On] na LCP-u daje naredbu za lokalno pokretanje pretvarača. Tipka [Off] omogućuje funkciju zaustavljanja. Tijekom rada u lokalnom načinu, [ ] i [ ] strelice na LCP-u povećavaju i smanjuju brzinu vrtnje motora. [ ] i [ ] strelice premještaju pokazivač zaslona u brojčanom zaslonu. 1. Pritisnite [Hand On]. 2. Ubrzajte frekvencijski pretvarač pritiskom na [ ] do pune brzine. Pomicanje pokazivača u lijevo od decimalnog zareza daje brže ulazne promjene. 3. Zabilježite probleme s ubrzanjem. 4. Pritisnite [Off]. 5. Zabilježite probleme s usporavanjem.

90 Test lokalnog upravljanja Ako ste naišli na probleme s ubrzanjem: Ako se oglase upozorenja ili alarmi, pogledajte 8 Upozorenja i alarmi. Provjerite jesu li podaci o motoru pravilno uneseni. Povećajte vrijeme trajanja zaleta u 3-41 Rampa 1 Vrijeme ubrzav. Povećajte strujno ograničenje u 4-18 Strujno ogranič. Povećajte ograničenje zateznog momenta u 4-16 Granič.moment rada motora. Ako ste naišli na probleme s usporavanjem: Ako se oglase upozorenja ili alarmi, pogledajte 8 Upozorenja i alarmi. Provjerite jesu li podaci o motoru pravilno uneseni. Povećajte vrijeme trajanja zaleta u 3-42 Rampa 1 Vrijeme kočenja. Omogućite kontrolu prenapona u 2-17 Kontrola prenapona.

91 Primjer programiranja pretvarača Programiranje pretvarača za rad u otvorenoj petlji pomoću brzog izbornika [Quick Menu]. U ovom primjeru pretvarač se programira da na ulaznoj stezaljci 53 prima analogni istosmjerni upravljački napon od 0 do 10 V. Pretvarač na izlazu daje napon frekvencije 6-50 Hz koji je proporcionalan ulaznom signalu 0-10 V DC. Pomoću tipki za navigaciju dođite do željenog parametra i pritisnite [OK].

92 Primjer programiranja pretvarača Reference Source Minimum Reference Postavite minimalnu unutarnju referencu pretvarača na 0 Hz (time se postavlja minimalna brzina pretvarača na 0.00 RPM).

93 Primjer programiranja pretvarača Maximum Reference Postavite maksimalnu unutarnju referencu pretvarača na 1500 RPM (time se postavlja maksimalna brzina pretvarača na 50 Hz) Terminal 53 Low Voltage Postavite minimalnu referencu vanjskog napona na stezaljci 53 na 0 V (time se postavlja minimalni ulazni signal na 0 V)

94 Primjer programiranja pretvarača Terminal 53 High Voltage Postavite maksimalnu referencu vanjskog napona na stezaljci 53 na 10 V (time se postavlja maksimalni ulazni signal na 10 V) Terminal 53 Low Ref./Feedb. Value Postavite minimalnu referencu brzine na stezaljci 53 na 0.00 RPM (time se definira da je minimalni napon na stezaljci 53 (0V) jednak izlazu od 0.00 RPM)

95 Primjer programiranja pretvarača Terminal 53 High Ref./Feedb. Value Postavite maksimalnu referencu brzine na stezaljci 53 na 1500 RPM (time se definira da je minimalni napon na stezaljci 53 (10V) jednak izlazu od 1500 RPM) S vanjskim uređajem koji daje upravljački signal od 0 do 10 V priključen na stezaljku 53 pretvarača, sustav je spreman raditi. Primjer ožičenja za vanjski uređaj koji daje upravljački signal od 0 do 10 V

96 Primjer programiranja upravljačke stezaljke 1. Dvaput pritisnite [Main Menu] listajte na skupinu parametara 5.** Digital In/Out i pritisnite [OK] 2. Listajte do skupine parametara 5-1* Digital Inputs i pritisnite [OK] 3. Listajte do 5-10 Terminal 18 Digital Input. Pritisnite [OK] za pristup izborima funkcija. Prikazana je tvornička postavka Start.

97 Sigurnosna kopija postavki pretvarača Stvaranje sigurnosne kopije i kopiranje postavki parametara Podaci o programiranju se mogu spremiti u memoriju LCP-a kao sigurnosna kopija. Iz te memorije se mogu ponovo učitati u pretvarač Podaci se mogu kopirati i u druge pretvarače spajanjem LCP-a na te pretvarače. Inicijalizacija pretvarača na tvorničke postavke ne briše pohranjene podatke u memoriji LCP-a.

98 Spremanje podataka i inicijalizacija Spremanje podataka u LCP Pritisnite [Off] za zaustavljanje motora Idite na 0-50 Kopir. LCP-a Pritisnite [OK] Odaberite All to LCP [OK] Pritisnite [Hand on] Preuzimanje podataka iz LCP-a Pritisnite [Off] za zaustavljanje motora Idite na 0-50 Kopir. LCP-a Pritisnite [OK] Odaberite All from LCP [OK] Pritisnite [Hand on]

99 Spremanje podataka i inicijalizacija Inicijalizacijom se vraćaju tvorničke postavke pretvarača. Učitavanjem podataka u LCP stvara se sigurnosna kopija. Provodi se ručno ili putem Način rada Inicijalizacija Način rada ne gube se podaci kao što su sati rada, odabir serijske komunikacije, postavke osobnog izbornika, zapisi o kvarovima, dnevnik alarma i druge funkcije nadzora Ručnom inicijalizacijom brišu se svi podaci o motoru, prethodno programiranje, nadzorni podaci...

100 Spremanje podataka i inicijalizacija Inicijalizacija Način rada Dvaput pritisnite Main Manu za pristup parametrima Listajte do Način rada [OK] Listajte do Initialisation [OK] Odvojite uređaj s napajanja i pričekajte da se zaslon isključi Uključite napajanje Tijekom pokretanja vraćaju se zadane postavke parametara Prikazan je Alarm 80 Pritisnite [Reset] za vraćanje u način rada

101 Spremanje podataka i inicijalizacija Ručna inicijalizacija Odvojite uređaj s napajanja i pričekajte da se zaslon isključi. Istovremeno pritisnite i držite [Status], [Main Menu] i [OK] i uključite napanje uređaja. Tvorničke postavke parametara vraćaju se tijekom pokretanja. Ručna inicijalizacija ne poništava sljedeće informacije pretvarača: Br. sati pod naponom Uklopi napaj Nadtemperatura Prenaponi

102 Preporučivi kabeli

103 Testiranje pretvarača Mehaničko upravljanje kočnicom U aplikacijama podizanja/spuštanja, neophodna je mogućnost upravljanja elektromehaničkom kočnicom: kontrola kočnice pomoću relejnog ili digitalnog izlaza (terminal 27 ili 29). izlaz mora da biti zatvoren (bez napona) sve dok pretvarač ne bude sposoban da podržava motor, na primjer zato jer je opterećenje preveliko. izaberite Upravljanje mehaničkom kočnicom [32] u par. 5-4* za slučajeve primjene elektromehaničke kočnice. kočnica se otpušta kad struja motora pređe vreijednost podešenu u par kočnica se aktivira kada je izlazna frekvencija niža od frekvencije podešene u par ili 2-22, i samo ako pretvarač izvršava komandu zaustavljanja. Ako je pretvarač u alarmnom režimu ili u prenaponu, mehanička kočnica se momentalno aktivira.

104 Testiranje pretvarača Termička zaštita motora Elektronički termički relej u pretvaraču ima odobrenje UL za zaštitu jednog motora, ako je par Termička zaštita motora podešen na ETR isključenje, a par Struja motora, IM,N na nazivnu struju motora (vidite natpisnu pločicu motora). Za termičku zaštitu motora može se koristiti i opcija MCB 112 PTC termistora. Ta kartica nudi ATEX certifikat za zaštitu motora u eksplozivnim područjima, Zona 1/21 i Zona 2/22.

105 Vrijednosti parametara 1-20 Snaga motora Opseg: Zavisno od veličine* [0, kw] Funkcija: Unesite nominalnu snagu motora u kw prema podacima na natpisnoj pločici motora. Standardna vrijednost odgovara nominalnom nazivnom izlazu uređaja. Ovaj parametar se ne može podešavati dok motor radi. Taj parametar je vidljiv na LCP-u ako je par Internacionalno [0]. Četiri veličine ispod i jednu veličinu iznad nominalnih podataka VLT-a.

106 Vrijednosti parametara 1-22 Napon motora Opseg: Zavisno od veličine* [ V] Funkcija: Unesite nominalni napon motora koji piše na natpisnoj ploči motora. Standardna vrednost odgovara nominalnom nazivnom izlazu uređaja. Ovaj parametar se ne može podešavati dok motor radi.

107 Vrijednosti parametara 1-23 Frekvencija motora Opcija: Min. maks. Frekvencija motora: Hz. Funkcija: Izaberite vrijednost frekvencije motora iz podataka sa natpisne ploče motora. Ako izaberete vrijednost koja se razlikuje od 50 Hz ili 60 Hz, potrebno je da prilagodite podešavanja pojedinačnih opterećenja u par do Za rad na 87 Hz sa motorima od 230/400 V, podesite prema podacima sa natpisne pločice za 230 V/50 Hz. Podesite par Gornja granična brzina motora (o/min) i par Maksimalna referenca na rad sa 87 Hz. [50] * 50 Hz kad je parametar 0-03 = međunarodan [60] 60 Hz kad je parametar 0-03 = US

108 Vrijednosti parametara 1-24 Struja motora Opseg: Zavisno od veličine* [0, A] Funkcija: Unesite nominalnu vrednost struje motora sa natpisne ploče. Ovaj podatak se koristi za izračunavanje obrtnog momenta motora, termičke zaštite, itd. Ovaj parametar se ne može podešavati dok motor radi.

109 Programiranje pretvarača 1-25 Nominalna brzina motora Opseg: Zavisno od veličine* [ o/min] Funkcija: Unesite nominalnu vrijednost brzine motora sa natpisne ploče motora. Ovaj podatak se koristi za izračunavanje automatskih kompenzacija motora. Ovaj parametar se ne može podešavati dok motor radi.

110 Vrijednosti parametara 5-12 Terminal 27 Digitalni ulaz Opcija: Funkcija: Izaberite funkciju iz raspoloživog opsega digitalnog ulaza. Nije u funkciji [0] Reset [1] Inverzija slobodnog zaustavljanja [2] Inverzija slobodnog zaustavljanja i reseta [3] Inverzija brzog zaustavljanja [4] Inverzija kočnice istosmjerne struje [5] Inverzna komanda za stop [6] Start [8] Tasterski start [9] Promjena smjera [10] Promjena smjera starta [11] Omogućavanje starta naprijed [12] Omogućavanje promjene smjera starta [13] Džog [14] Prethodno postavljanje ref bit 0 [16] Prethodno postavljanje ref bit 1 [17] Prethodno postavljanje ref bit 2 [18]

111 Vrijednosti parametara Zamrzavanje reference [19] Zamrzavanje izlaza [20] Povećanje brzine [21] Smanjenje brzine [22] Odabir setup-a bit 0 [23] Odabir setup-a bit 1 [24] Ubrzavanje [28] Usporavanje [29] Impulsni ulaz [32] Rampa bit 0 [34] Rampa bit 1 [35] Inverzni ispad mrežnog napajanja [36] DigiPot Povećanje [55] DigiPot Smanjenje [56] DigiPot Brisanje [57] Reset Brojača A [62] Reset Brojača B [65]

112 Vrijednosti parametara 1-29 Automatska adaptacija motora (AMA) Opcija: Funkcija: AMA funkcija optimira performanse motora, automatski podešavajući napredne parametre motora( par do par ) dok je motor nepokretan. Aktivirajte funkciju AMA tako da pritisnete tipku [Hand on] nakon šta izaberete [1] ili [2]. Pogledajtei odlomak Automatska adaptacija motora. Nakon normalne sekvence, na displeju će pisati: Pritisnuti [OK] za završetak AMA. Kad pritisnete taster [OK], pretvarač je spreman za rad. Ovaj parametar se ne može podešavati dok motor radi. [0] * ISKLJUČENO

113 Vrijednosti parametara [1]Omogućava izvođenje kompletne AMA funkcije. Provodi automatsku adaptaciju otpora statora RS, otpora rotora Rr, reaktanciju rasipanja statora X1, reaktanciju rasipanja rotora X2 i glavnu reaktanciju Xh. FC 301: Kompletna AMA ne obuhvaća vrijednost Xh za FC 301. Umjesto toga, vrednost Xh se utvrđujeiz baze podataka motora. Par Glavna reaktancija (Xh) se može podesiti kako bi se postigle optimalne performanse starta. [2]Omogućava izvođenje reducirane AMA funkcije. Provodi smanjenu AMA otpora statora Rs samo u sistemu. Odaberite ovu opciju ako se LC filter koristi između pretvarača i motora. Primjedba: Za najbolju adaptaciju pretvarača, obavite AMA na hladnom motoru. AMA se ne može obaviti dok motor radi. AMA se ne može obaviti namotorima s trajnim magnetima.

114 Vrijednosti parametara Veoma je važno da ispravno podesite par. 1-2* podataka motora, jer oni predstavljaju dio AMA algoritma. AMA mora biti podešena tako da se postigne optimalni dinamički rad motora. To može da potraje do 10 min, zavisno od nominalne snage motora. Za vreme AME-e izbegavajte vanjski obrtni moment. Ako se neko podešavanje u par. 1-2* Podaci o motoru promjeni, par do 1-39, napredni parametri motora će se vratiti na standardna podešavanja.

115 Vrijednosti parametara 3-02 Minim. referenca Opseg: 0,000 jedinica* [ par. 3-03] Funkcija: Minimalna referenca je minimalna vrijednost dobijena kao zbroj svih referenci. Minimalna referenca je aktivna samo ako je podešeno Min -Maks [0] u par

116 Vrijednosti parametara 3-03 Maksimalna referenca Opseg: * [Par ] Funkcija: Unesite maksimalnu referencu. Maksimalna referenca je najveća vrijednost koja se dobija zbrajanjem svih referenci. Jedinica maksimalne reference odgovara: Izbor konfiguracije u par Način konfiguracije: za Zatvorenu petlju po brzini [1], o/min; za Okretni moment [2], Nm. Jedinica je izabrana u par Jedinica za referencu/povr. spregu.

117 Vrijednosti parametara 3-41 Ramp 1 Ramp up Time Opseg: Size related [ s] Funkcija: Unesite vrijeme porasta rampe, tj. vrijeme ubrzavanja od 0 o/min do sinkrone brzine ns. Izaberite vrijeme porasta da izlazna struja ne prijeđe strujni limit zadan parametrom Vrijednost 0.00 korespondira s 0.01 u speed modu. Pogledajte vrijeme pada rampe zadano parametrom Par =(tacc s x ns RPM)/Δ ref RPM

118 Programiranje pretvarača 3-42 Vreme zaustavljanja rampe 1 Opseg: Funkcija: Zavisno od veličine [0, ,00 s] Unesite vreme zaustavljanja rampe, tj. vreme usporavanja od nominalne brzine motora n M,N (par. 1-25) do 0 o/min. Odabrite vreme zaustavljanja rampe tako da ne dođe do prenapona u pretvaraču usled regenerativnog rada motora i to tako da nastala struja ne prelazi ograničenje struje zadano u par Vrednost 0,00 odgovara vrednosti 0,01 s u režimu brzine. Vidite vreme zaleta rampe u par Par = tacc s x nm, N (par ) o/min ref o/min 4. Programiranje VLT AutomationDrive FC 300 Uputstvo za rukovanje

119 Programiranje pretvarača 4.3. Liste parametara Promene za vreme rada TRUE znači da taj parametar može biti promenjen dok frekventni pretvarač radi, a FALSE znači da se on mora zaustaviti pre nego što se izvrši promena. 4-setupa 'All set-up' (Svi setupi): parametri se mogu pojedinačno podesiti u svakom od četiri setupa, odnosno, jedan parametar može imati četiri različite vrednosti podataka. 1 setup vrednosti podataka biće iste u svim setupima. Indeks pretvaranja Ovaj broj predstavlja cifru pretvaranja koja se koristi kod pisanja ili očitavanja ka ili od frekventnog pretvarača. Indeks pretv Faktor pretv. 1 1/

120 Programiranje pretvarača Tip podataka Opis Tip 2 Ceo broj 8 Int8 3 Ceo broj 16 Int16 4 Ceo broj 32 Int32 5 Nepotpisan 8 Uint8 6 Nepotpisan 16 Uint16 7 Nepotpisan 32 Uint32 9 Vidljiv niz VisStr 33 Normalizovana vrednost 2 bajta N2 35 Redosled bitova 16 buleanovih promenljivih V2 54 Vremenska razlika bez datuma TimD Pogledajte Projektni vodič za frekventni pretvarač za dalje informacije o vrstama podataka 33, 35 i 54. VLT AutomationDrive FC 300 Uputstvo za rukovanje 4. Programiranje MG.

121 Programiranje pretvarača Parametri za frekventni pretvarač su grupisani u različite parametarske grupe radi lakog izbora tačnih parametara za optimalni rad frekventnog pretvarača. 0-xx Parametri rada i displeja za osnovne postavke frekventnog pretvarača 1-xx Parametri opterećenja i motora obuhvataju sve parametre vezane za opterećenje i motor 2-xx Parametri kočenja 3-xx Parametri referenci i rampi obuhvataju DigiPot funkciju 4-xx Upozorenja za ograničenja, postavljanje parametara za ograničenja i upozorenja 5-xx Digitalni ulazi i izlazi, koji uključuju i relejne kontrole 6-xx Analogni ulazi i izlazi

122 Programiranje pretvarača 7-xx Kontrole, postavljanje parametara brzine i kontrole procesa 8-xx Komunikacioni i opcioni parametri, postavljanje parametara portova za FC RS485 i FC USB. 9-xx Profibus parametri 10-xx DeviceNet i CAN Fieldbus parametri 13-xx Smart Logic Control parametri 14-xx Parametri posebnih funkcija 15-xx Parametri informacija o pretvaraču 16-xx Parametri očitavanja 17-xx Parametri opcije enkodera 32-xx MCO 305 Osnovni parametri 33-xx MCO 305 Napredni parametri 34-xx MCO Parametri očitavanja podataka 4. Programiranje VLT AutomationDrive FC 300 Uputstvo za rukovanje