Design Guide

Guia de Design do Drive do VLT AQUA

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ndice 1. Como Ler este Guia de DesignDireitos Autorais, Responsabilidade Limitada e Direitos de Reviso Aprovaes Smbolos Abreviaes Definies 3 3 3 3 4 4 9 11 12 12 13 18 19 28 30 30 31 32 33 33 34 37 37 49 54 59 62 67 69 75 75 76 77 81 81 81 83

2. Introduo ao Drive do VLT AQUARotulagem CE Umidade atmosfrica Ambientes Agressivos Vibrao e choque Controles do VLT AQUA PID Aspectos gerais das emisses EMC Isolao galvnica (PELV) PELV - Tenso Extra Baixa Protetiva Corrente de fuga de terra Controle com a funo de freio Ctrlfreio mecn Condies de funcionamento extremas Operao de Parada Segura (opcional)

3. Seleo do VLT AQUAEspecificaes Gerais Eficincia Condies Especiais Dimenses Mecnicas Opcionais e Acessrios E/S Analgica do opcional MCB 109 Descrio Geral

4. Como Fazer o Pedido.Formulrio de colocao de pedido String do Cdigo do Tipo Cdigos de Compra

5. Como InstalarInstalao Mecnica Sacola de Acessrios Instalao Eltrica

MG.20.N3.28 - VLT uma marca registrada da Danfoss

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Setup Final e Teste Setup Final e Teste Instalao da Parada Segura Teste de Colocao em Funcionamento da Parada Segura Conexes Adicionais Instalaes de conexes diversas Segurana Instalao de EMC correta Dispositivo de Corrente Residual

95 95 97 97 98 104 107 107 111 113 114 114 115 116 118 119 119 119 121 123 127 127 129 130 130 135 135 136 136 141 142 148 155 157 161

6. Exemplos de AplicaesReferncia do Potencimetro Adaptao Automtica do Motor (AMA) Smart Logic Control Exemplo de Aplicao do SLC Status do Sistema e Operao Diagrama da Fiao do Controlador em Cascata Diagrama da Fiao da Bomba de Velocidade Fixa/Varivel Diagrama de Fiao para Alternao da Bomba de Comando Aplicao de Bomba Submersvel Aplicao da Operao Mestre/Escravo

7. Instalao e Setup do RS-485Instalao e Setup do RS-485 Viso Geral do Protocolo do FC Configurao de Rede Estrutura de Enquadramento da Mensagem do Protocolo do FC Exemplos Viso Geral do Modbus RTU VLT AQUA com Modbus RTU Estrutura do Enquadramento de Mensagem do Modbus RTU Como Acessar os Parmetros Exemplos Perfil de Controle do FC da Danfoss

8. Soluo de ProblemasMensagens de falha

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1. Como Ler este Guia de Design

1. Como Ler este Guia de Design1.1.1. Direitos Autorais, Responsabilidade Limitada e Direitos de RevisoEsta publicao contm informaes proprietrias da Danfoss. Ao aceitar e utilizar este manual, o usurio concorda em usar as informaes nele contidas exclusivamente para a operao do equipamento da Danfoss ou de equipamento de outros fornecedores, desde que tais equipamentos sejam destinados a comunicar-se com equipamentos da Danfoss atravs de conexo de comunicao serial.

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A Danfoss no garante que um programa de software desenvolvido de acordo com as orientaes fornecidas neste manual funcionar adequadamente em todo ambiente fsico, em todo hardware ou software.

Embora a Danfoss tenha testado e revisado a documentao contida neste manual, a Danfoss no fornece nenhuma garantia ou declarao, expressa ou implcita, com relao a esta documentao, inclusive a sua qualidade, funo ou a sua adequao para um propsito especfico.

Em nenhuma hiptese, a Danfoss poder ser responsabilizada por danos diretos, indiretos, especiais, incidentes ou conseqentes que decorram do uso ou da impossibilidade de usar as informaes contidas neste manual, inclusive se for advertida sobre a possibilidade de tais danos.Em particular, a Danfoss no responsvel por quaisquer custos, inclusive, mas no limitados queles decorrentes de resultados de perda de lucros ou renda, perda ou dano de equipamentos, perda de programas de computador, perda de dados e os custos para recuperao destes ou quaisquer reclamaes oriundas de terceiros.

A Danfoss reserva-se o direito de revisar esta publicao sempre que necessrio e implementar alteraes do seu contedo, sem aviso prvio ou qualquer obrigao de notificar usurios antigos ou atuais dessas revises ou alteraes.

O Guia de Design apresentar todos os aspectos do Drive do VLT AQUA.

Literatura disponvel para o Drive do VLT AQUA As Instrues Operacionais MG.20.MX.YY fornecem as informaes necessrias para colocar o drive em funcionamento. O Guia de Design MG.20.NX.YY engloba todas as informaes tcnicas sobre o drive e projeto e aplicaes do cliente. O Guia de Programao MG.20.0X.YY fornece as informaes sobre como programar e inclui descries completas dos parmetros.

X = Nmero da reviso YY = Cdigo do idioma

A literatura tcnica dos Drives da Danfoss tambm est disponvel on-line no endereo www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/Technical+Documentation.

1.1.2. Aprovaes

1.1.3. SmbolosSmbolos utilizados neste guia.

NOTA! Indica algum item que o leitor deve observar.


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Indica uma advertncia geral.

Indica uma advertncia de alta tenso.

*

Indica configurao padro

1.1.4. AbreviaesCorrente alternada American wire gauge Ampre/AMP Adaptao Automtica do Motor Limite de corrente Graus Celsius Corrente contnua Dependente do Drive Compatibilidade Eletromagntica Rel Trmico Eletrnico drive Grama Hertz Kilohertz Painel de Controle Local Metro Indutncia em mili-Henry Miliampre Milissegundo Minuto Ferramenta de Controle de Movimento Nanofarad Newton metro Corrente nominal do motor Freqncia nominal do motor Potncia nominal do motor Tenso nominal do motor Parmetro Tenso Extra Baixa Protetiva Placa de Circuito Impresso Corrente de Sada Nominal do Inversor Rotaes Por Minuto Segundo Limite de torque Volts CA AWG A AMA ILIM C CC D-TYPE EMC ETR FC g Hz kHz LCP m mH mA ms min MCT nF Nm IM,N fM,N PM,N UM,N par. PELV PCB IINV RPM s TLIM V

1.1.5. DefiniesDrive: IVLT,MAX A corrente de sada mxima. IVLT,N A corrente de sada nominal fornecida pelo conversor de freqncia. UVLT, MAX A tenso mxima de sada.

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Guia de Design do Drive do VLT AQUAEntrada: Comando de controle Grupo 1 Pode-se dar partida e parar o motor por meio do LCP e das entradas digitais. Grupo 2 As funes esto divididas em dois grupos. As funes do grupo 1 tm prioridade mais alta que as do grupo 2. Motor: fJOG A freqncia do motor quando a funo jog estiver ativada (via terminais digitais). fM A freqncia do motor. fMAX A freqncia mxima do motor. fMIN A freqncia mnima do motor. fM,N A freqncia nominal do motor (dados da plaqueta de identificao). IM A corrente do motor. IM,N A corrente nominal do motor (dados da plaqueta de identificao). nM,N A velocidade nominal do motor (dados da plaqueta de identificao). PM,N A potncia nominal do motor (dados da plaqueta de identificao). TM,N O torque nominal (motor). UM A tenso instantnea do motor. UM,N A tenso nominal do motor (dados da plaqueta de identificao).


Reset, Parada por inrcia, Reset e Parada por inrcia, Parada rpida, Frenagem CC, Parada e a tecla "Off". Partida, Partida por pulso, Reverso, Partida com reverso, Jog e Congelar sada

1

VLT A eficincia do conversor de freqncia definida como a relao entre a potncia de sada e a de entrada.

Comando inibidor da partida um comando de parada que pertence aos comandos de controle do grupo 1 - consulte as informaes sobre este grupo.


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1. Como Ler este Guia de DesignComando de parada


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Consulte as informaes sobre os comandos de Controle.

Referncias:

Referncia Analgica Um sinal transmitido para a entrada analgica 53 ou 54, pode ser uma tenso ou corrente.

Referncia de Barramento Um sinal transmitido para a porta de comunicao serial (Porta do FC).

Referncia Predefinida Uma referncia predefinida a ser programada de -100% a +100% do intervalo de referncia. Pode-se selecionar oito referncias predefinidas por meio dos terminais digitais.

Referncia de Pulso um sinal de pulso transmitido s entradas digitais (terminal 29 ou 33).

RefMAX Determina a relao entre a entrada de referncia, em 100% do valor de fundo de escala (tipicamente 10 V, 20 mA), e a referncia resultante. O valor de referncia mximo programado no par. 3-03.

RefMIN Determina a relao entre a entrada de referncia, em 0% do valor de fundo de escala (tipicamente 0 V, 0 mA, 4 mA), e a referncia resultante. O valor de referncia mnimo programado no par. 3-02.

Diversos: Entradas Analgicas As entradas analgicas so utilizadas para controlar vrias funes do conversor de freqncia. H dois tipos de entradas analgicas: Entrada de corrente, de 0-20 mA e 4-20 mA Entrada de tenso, 0-10 VCC. Sadas Analgicas As sadas analgicas podem fornecer um sinal de 0-20 mA, 4-20 mA ou um sinal digital.

Adaptao Automtica de Motor, AMA O algoritmo da AMA determina os parmetros eltricos do motor conectado, quando em repouso.

Resistor de Freio O resistor do freio um mdulo capaz de absorver a energia de frenagem gerada na frenagem regenerativa. Esta energia de frenagem regenerativa aumenta a tenso do circuito intermedirio e um circuito de frenagem garante que a energia seja transmitida para o resistor do freio.

Caractersticas de TC Caractersticas de torque constante utilizadas para bombas de deslocamento positivo e ventoinhas.

Entradas Digitais As entradas digitais podem ser utilizadas para controlar vrias funes do conversor de freqncia.

Sadas Digitais O drive exibe duas sadas de Estado Slido que so capazes de fornecer um sinal de 24 VCC (mx. 40 mA).

DSP Processador de Sinal Digital.

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Guia de Design do Drive do VLT AQUASadas de Rel: O drive do conversor de freqncia oferece duas Sadas de Rel programveis.


ETR O Rel Trmico Eletrnico um clculo de carga trmica baseado na carga atual e no tempo. Sua finalidade fazer uma estimativa da temperatura do motor.

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GLCP: Painel de Controle Local Grfico (LCP102)

Inicializao Ao executar a inicializao (par. 14-22) os parmetros programveis do conversor de freqncia retornam s suas configuraes padro.

Ciclo til Intermitente Uma caracterstica til intermitente refere-se a uma seqncia de ciclos teis. Cada ciclo consiste de um perodo com carga e outro sem carga. A operao pode ser de funcionamento peridico ou de funcionamento aperidico.

LCP O Painel de Controle Local (LCP) constitui uma interface completa de operao e programao do conversor de freqncia. O painel de controle destacvel e pode ser instalado a uma distncia de at 3 metros do conversor de freqncia, ou seja, em um painel frontal, por meio do kit de instalao opcional. O Painel de Controle Local e oferecido em duas verses: lsb o bit menos significativo. LCP101 Numrico (NLCP) LCP102 Grfico (GLCP)

MCM Sigla para Mille Circular Mil, uma unidade de medida norte-americana para medio de seo transversal de cabos. 1 MCM 0,5067 mm2.

msb o bit mais significativo.

NLCP Painel de Controle Local Numrico (LCP101)

Parmetros On-line/Off-line As alteraes nos parmetros on-line so ativadas imediatamente aps a mudana no valor dos dados. As alteraes nos parmetros off-line s sero ativadas depois que a tecla [OK] for pressionada no LCP.

Controlador PID O controlador PID mantm os valores desejados de velocidade, presso, temperatura etc., ajustando a freqncia de sada de modo que ela corresponda variao da carga.

RCD Dispositivo de Corrente Residual.

Setup Pode-se salvar as configuraes de parmetros em quatro tipos de Setups. Alterne entre os quatro Setups de parmetros e edite um deles, enquanto o outro Setup estiver ativo.

SFAVM Padro de chaveamento conhecido como S tator F lux oriented A synchronous V ector M odulation (Modulao Vetorial Assncrona orientada pelo Fluxo do Estator), (par. 14-00).


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1. Como Ler este Guia de DesignCompensao de Escorregamento


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O conversor de freqncia compensa o escorregamento que ocorre no motor, acrescentando um suplemento freqncia que acompanha a carga medida do motor, mantendo a velocidade do motor praticamente constante.

Smart Logic Control (SLC) O SLC uma seqncia de aes definidas pelo usurio, que executada quando os eventos associados, definidos pelo usurio, so avaliados como verdadeiros pelo SLC.

Termistor: Um resistor que varia com a temperatura, instalado onde a temperatura deve ser monitorada (conversor de freqncia ou motor).

Desarme um estado que ocorre em situaes de falha, por ex., se houver superaquecimento no conversor de freqncia ou quando este estiver protegendo o motor, processo ou mecanismo. Uma nova partida suspensa, at que a causa da falha seja eliminada e o estado de desarme cancelado, ou pelo acionamento do reset ou, em certas situaes, pela programao de um reset automtico. O desarme no pode ser utilizado para fins de segurana pessoal.

Bloqueado por Desarme um estado que ocorre em situaes de falha, quando o conversor de freqncia est auto protegendo e requer interveno manual, p. ex., no caso de curto-circuito na sada do conversor. Um bloqueio por desarme somente pode ser cancelado desligando-se a rede eltrica, eliminando-se a causa da falha e energizando o conversor de freqncia novamente. A reinicializao suspensa at que o desarme seja cancelado, pelo acionamento do reset ou, em certas situaes, programando um reset automtico. O bloqueio por desarme no pode ser utilizado como um meio para segurana pessoal.

Caractersticas do TV Caractersticas de torque varivel, utilizado em bombas e ventiladores.

VVCplus Comparado com o controle da relao tenso/freqncia padro, o Controle Vetorial de Tenso (VVCplus) melhora a dinmica e a estabilidade, tanto no caso da referncia de velocidade ser alterada, quanto no caso da relao ao torque da carga.

60 AVM Padro de chaveamento, conhecido como 60 A synchronous V ector M odulation (Modulao Vetorial Assncrona, par. 14-00).

1.1.6. Fator de PotnciaO fator de potncia a relao entre a I1 e a IRMS.

Fator de potncia ==

3 U I1 COS 3 U I

O fator de potncia para controle trifsico:

I1 cos1 IRMS

=

IRMS

I1

RMS

desde cos1 = 1

O fator de potncia indica em que a extenso o conversor de freqncia impe uma carga na alimentao de rede eltrica. Quanto menor o fator de potncia, maior a IRMS, para o mesmo desempenho em kW.

IRMS = I + I + I + . . + I 1 5 7 n

2

2

2

2

Alm disso, um fator de potncia alto indica que as diferentes correntes harmnicas so baixas. As bobinas CC embutidas nos conversores de freqncia produzem um fator de potncia alto, o que minimiza a carga imposta na alimentao de rede eltrica.

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2. Introduo ao Drive do VLT AQUA

2. Introduo ao Drive do VLT AQUA2.1. Segurana2.1.1. Observao sobre SeguranaA tenso do conversor de freqncia perigosa sempre que o conversor estiver conectado rede eltrica. A instalao incorreta do motor, conversor de freqncia ou do fieldbus pode causar danos ao equipamento, ferimentos graves ou mesmo a morte nas pessoas. Conseqentemente, as instrues neste manual, bem como as normas nacional e local devem ser obedecidas.

2

Normas de Segurana 1. O conversor de freqncia deve ser desligado da rede eltrica, se for necessrio realizar reparos. Verifique se a alimentao da rede foi desligada e que haja passado tempo suficiente, antes de remover o motor e os plugues da rede eltrica. 2. A tecla [STOP/RESET] do painel de controle do conversor de freqncia no desconecta o equipamento da rede eltrica e, portanto, no deve ser utilizada como interruptor de segurana. 3. A correta ligao de proteo do equipamento terra deve estar estabelecida, o operador deve estar protegido contra a tenso de alimentao e o motor deve estar protegido contra sobrecarga, conforme as normas nacional e local aplicveis. 4. As correntes de fuga para o terra so superiores a 3,5 mA. 5. A proteo contra sobrecargas do motor programada no Par. 1-90 Proteo Trmica do Motor. Se esta funo for desejada, programe o parmetro 1-90 com o valor de dado [Desarme por ETR] (valor padro) ou com o valor de dado [Advertncia do ETR]. Observao: A funo inicializada com 1,16 vezes a corrente nominal do motor e com a freqncia nominal do motor. Para o mercado Norte Americano: As funes ETR oferecem proteo classe 20 contra sobrecarga do motor, em conformidade com a NEC. 6. No remova os plugues do motor, nem da alimentao da rede, enquanto o conversor de freqncia estiver ligado a esta rede. Verifique se a alimentao da rede foi desligada e que haja passado tempo suficiente, antes de remover o motor e os plugues da rede eltrica. 7. Observe que o conversor de freqncia tem mais entradas de tenso alm de L1, L2 e L3, depois que a diviso da carga (ligao do circuito intermedirio de CC) e de 24 V CC externa forem instaladas. Verifique se todas as entradas de tenso foram desligadas e se j decorreu o tempo necessrio, antes de iniciar o trabalho de reparo.

Instalao em Altitudes Elevadas

Para altitudes superiores a 2 km, entre em contacto com a Danfoss Drive, com relao PELV.

Advertncia contra Partida Acidental 1. O motor pode ser parado por meio de comandos digitais, comandos pelo barramento, referncias ou parada local, durante o perodo em que o conversor de freqncia estiver ligado rede. Se, por motivos de segurana pessoal, for necessrio garantir que no ocorra nenhuma partida acidental, estas funes de parada no so suficientes. 2. Enquanto os parmetros estiverem sendo alterados, o motor pode dar partida. Conseqentemente, a tecla de parada [STOP/RESET] dever estar sempre ativada; aps o que os dados podero ser alterados. 3. Um motor que foi parado poder dar partida, se ocorrerem defeitos na eletrnica do conversor de freqncia ou se houver uma sobrecarga temporria ou uma falha na alimentao de rede eltrica ou se a conexo do motor for interrompida.

Advertncia: Tocar nas partes eltricas pode at causar morte - mesmo depois que o equipamento tiver sido desconectado da rede eltrica.

Certifique-se de que as outras entradas de tenso foram desconectadas, como a alimentao externa de 24 V CC, diviso de carga (ligao de circuito CC intermedirio), bem como a conexo de motor para backup cintico.

Consulte as Instrues de Operao do Drive AQUA do VLT MG.20.MX.YY para informaes adicionais sobre segurana.


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2. Introduo ao Drive do VLT AQUA2.1.2. Cuidado!


Os capacitores do barramento CC do conversor de freqncia permanecem com carga eltrica, mesmo depois que a energia foi desconectada. Para evitar o perigo de choque eltrico, desconecte o conversor de freqncia da rede eltrica, antes de executar a manuteno. Antes de executar qualquer servio de manuteno no conversor de freqncia, aguarde alguns minutos, como recomendado a seguir:

2Tenso 200 - 240 V

4 min. 0,25 - 3,7 kW

Mn. Tempo de Espera 15 min. 20 min. 5,5 - 45 kW

30 min.

380 - 480 V 525-600 V 525-690 V

0,37 - 7,5 kW 0,75 kW - 7,5 kW

11 - 90 kW

110 - 250 kW 110 - 250 kW 45 - 400 kW

315 - 450 kW 315 - 560 kW 450 - 630 kW

Cuidado, pois pode haver alta tenso presente no barramento CC, mesmo quando os LEDs estiverem apagados.

O equipamento que contiver componentes eltricos no pode ser descartado junto com o lixo domstico. Ele deve ser coletado, separadamente, com o lixo de material eltrico e eletrnico, em conformidade com a legislao local e atual em vigor.

2.2. Verso do SoftwareDrive do VLT AQUA Guia de Design Verso do software: 1.05

Este Guia de Design pode ser utilizado para todos os conversores de freqncia VLT AQUA com a verso de software 1.05. O nmero da verso de software pode ser encontrado no parmetro 15-43.

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2.3. Rotulagem CE2.3.1. Conformidade e Rotulagem CEO que a Conformidade e Rotulagem CE? O propsito da rotulagem CE evitar obstculos tcnicos no comrcio, dentro da rea de Livre Comrcio Europeu (EFTA) e da Unio Europia. A U.E. introduziu o rtulo CE como uma forma simples de mostrar se um produto est em conformidade com as orientaes relevantes da U.E. A etiqueta CE no tem informaes sobre a qualidade ou especificaes do produto. Os conversores de freqncia so regidos por trs diretivas da UE: A diretiva de maquinrio (98/37/EEC) Todas as mquinas com peas mveis crticas esto cobertas pela diretriz das mquinas, publicada em 1. de Janeiro de 1995. Como o conversor de freqncia essencialmente eltrico, ele no se enquadra na diretriz de maquinrio. Entretanto, se um conversor de freqncia for destinado a uso em uma mquina, so fornecidas informaes sobre os aspectos de segurana relativos a esse conversor. Isto feito por meio de uma declarao do fabricante. A diretriz de baixa tenso (73/23/EEC) Os conversores de freqncia devem ter o rtulo CE, em conformidade com a diretriz de baixa tenso, que entrou em vigor em 1. de janeiro de 1997. Essa diretriz aplica-se a todo equipamento eltrico e eletrodomsticos usado nas faixas de tenso de 50 - 1000 V CA e de 75 - 1500 V CC. A Danfoss coloca os rtulos CE em conformidade com a diretriz e emite uma declarao de conformidade mediante solicitao. A diretriz EMC (89/336/EEC) EMC a sigla de compatibilidade eletromagntica. A presena de compatibilidade eletromagntica significa que a interferncia mtua entre os diferentes componentes/eletrodomsticos to pequena que no afeta o funcionamento dos mesmos. A diretriz relativa EMC entrou em vigor no dia 1. de Janeiro de 1996. A Danfoss coloca os rtulos CE em conformidade com a diretriz e emite uma declarao de conformidade mediante solicitao. Para executar uma instalao de EMC corretamente, consulte as instrues neste Guia de Design. Alm disso, especificamos quais normas so atendidas, quanto conformidade, pelos nossos produtos. Oferecemos os filtros que constam nas especificaes e fornecemos outros tipos de assistncia para garantir resultados otimizados de EMC.

2

Na maior parte das vezes o conversor de freqncia utilizado por profissionais da rea como um componente complexo que faz parte de um eletrodomstico grande, sistema ou instalao. Deve-se enfatizar que a responsabilidade pelas propriedades finais de EMC do eletrodomstico, sistema ou instalao recai sobre o instalador.

2.3.2. O que Est CobertoAs Orientaes na Aplicao da Diretiva do Conselho 89/336/EEC da U.E. delineiam trs situaes tpicas da utilizao de um conversor de freqncia. Veja, abaixo, a respeito da cobertura EMC e rotulagem CE.

1.

O conversor de freqncia vendido diretamente ao consumidor final. O conversor de freqncia vendido, por exemplo, para o mercado "Faa Voc Mesmo". O consumidor final no um especialista. Ele prprio instala o conversor de freqncia para uso em uma mquina para hobby, em um eletrodomstico, etc. Para estas aplicaes, o conversor de freqncia dever estar com a rotulagem CE, de acordo com a diretriz de EMC.

2.

O conversor de freqncia vendido para ser instalado em uma fbrica. A fbrica construda por profissionais do ramo. Pode ser uma instalao fabril ou de aquecimento/ventilao, que foi projetada e instalada por profissionais do ramo. Nem o conversor de freqncia nem a instalao fabril necessitam de rotulagem CE, de acordo com a diretriz de EMC. Todavia, a unidade deve estar em conformidade com os requisitos EMC fundamentais da diretriz. Isto garantido utilizando componentes, dispositivos e sistemas que tm o rtulo CE, em conformidade com a diretriz de EMC.

3.

O conversor de freqncia vendido como parte de um sistema completo. O sistema est sendo comercializado como completo e pode, p.ex., estar em um sistema de ar condicionado. Todo o sistema dever ter a rotulagem CE, em conformidade com a diretriz EMC. O fabricante pode garantir a rotulagem CE, conforme a diretriz de EMC, seja usando componentes com o rtulo CE ou testando a EMC do sistema. Se escolher utilizar somente componentes com rtulo CE, no ser preciso testar o sistema inteiro.

2.3.3. O Conversor de Freqncia da Danfoss e a Rotulagem CEOs rtulos CE constituem uma caracterstica positiva, quando utilizadas para seus fins originais, isto , facilitar as transaes comerciais no mbito dos pases da U.E. e da EFTA.

No entanto, as marcas CE podero cobrir muitas e diversas especificaes. Assim, preciso verificar o que um determinado rtulo CE cobre, especificamente.


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As especificaes cobertas podem ser muito diferentes e um rtulo CE pode, conseqentemente, dar uma falsa impresso de segurana ao instalador quando utilizar um conversor de freqncia, como um componente num sistema ou num eletrodomstico.

A Danfoss coloca o rtulo CE nos conversores de freqncias em conformidade com a diretriz de baixa tenso. Isto significa que, se o conversor de

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freqncias est instalado corretamente, garante-se a conformidade com a diretriz de baixa tenso. A Danfoss emite um declarao de conformidade que confirma o fato de que o rtulo CE est conforme a diretriz de baixa tenso.

O rtulo CE aplica-se igualmente diretriz de EMC desde que as instrues para uma instalao e filtragem de EMC correta sejam seguidas. Baseada neste fato, emitida uma declarao de conformidade com a diretriz EMC.

O Guia de Design fornece instrues de instalao detalhadas para garantir a instalao de EMC correta. Alm disso, a Danfoss especifica quais as normas atendidas, quanto conformidade, pelos seus diferentes produtos.

A Danfoss fornece outros tipos de assistncia que possam auxili-lo a obter o melhor resultado de EMC.

2.3.4. Conformidade com a Diretriz de EMC 89/336/EECConforme mencionado, o conversor de freqncia utilizado, na maioria das vezes, por profissionais do ramo como um componente complexo que faz parte de um eletrodomstico grande, sistema ou instalao. Deve-se enfatizar que a responsabilidade pelas propriedades finais de EMC do eletrodomstico, sistema ou instalao recai sobre o instalador. Para ajudar o tcnico instalador, a Danfoss preparou orientaes para instalao EMC, para o Sistema de Acionamento Eltrico. As normas e nveis de teste determinados para Sistemas de Acionamento de Potncia esto em conformidade, desde que sejam seguidas as instrues para instalao correta de EMC; consulte a seo Imunidade de EMC.

2.4. Umidade atmosfrica2.4.1. Umidade do ArO conversor de freqncia foi projetado para atender norma IEC/EN 60068-2-3, EN 50178 pkt. 9.4.2.2 em 50 C.

2.5. Ambientes AgressivosUm conversor de freqncia contm um grande nmero de componentes eletrnicos e mecnicos. Todos so, em algum grau, vulnerveis aos efeitos ambientais.

Por este motivo, o conversor de freqncia no deve ser instalado em ambientes onde o ar esteja com gotculas, partculas ou gases em suspenso que possam afetar e danificar os componentes eletrnicos. A no observao das medidas de proteo necessrias aumenta o risco de paradas, reduzindo assim a vida til do conversor de freqncia.

Lquidos podem ser transportados pelo ar e condensar no conversor de freqncia, e podem causar corroso dos componentes e peas metlicas. Vapor, leo e gua salgada podem causar corroso em componentes e peas metlicas. Em ambientes com estas caractersticas, recomenda-se a utilizao de equipamento com classe de gabinete IP 55. Como proteo adicional, pode-se encomendar placas de circuito impresso com revestimento protetivo, como opo.

Partculas suspensas no ar, como partculas de poeira, podem causar falhas mecnicas, eltricas ou trmicas no conversor de freqncia. Um indicador tpico dos nveis excessivos de partculas suspensas so partculas de poeira em volta do ventilador do conversor de freqncia. Em ambientes com muita poeira, recomenda-se utilizar o gabinete metlico classe IP55, ou a utilizao de uma cabine para o equipamento IP 00/IP 20/TIPO 1.

Em ambientes com temperaturas e umidade elevadas, a presena de gases corrosivos, como sulfricos, nitrogenados e compostos de cloro gasoso, causaro reaes qumicas nos componentes do conversor de freqncia.

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Estas reaes afetaro e danificaro, rapidamente, os componentes eletrnicos. Nesses ambientes, recomenda-se que o equipamento seja montado em uma cabine ventilada, impedindo o contacto do conversor de freqncia com gases agressivos. Pode-se encomendar, como opo de proteo adicional, placas de circuito impresso com revestimento externo.

NOTA! Montar os conversores de freqncia em ambientes agressivos ir aumentar o risco de paradas e tambm reduzir, consideravelmente, a vida til do conversor.

2

Antes de instalar o conversor de freqncia, deve-se verificar a presena de lquidos, partculas e gases suspensos no ar ambiente. Isto pode ser feito observando-se as instalaes j existentes nesse ambiente. A presena de gua ou leo sobre peas metlicas ou a corroso nas partes metlicas, so indicadores tpicos de lquidos nocivos em suspenso no ar.

Com freqncia, detectam-se nveis excessivos de partculas de poeira em cabines de instalao e em instalaes eltricas existentes. Um indicador de gases agressivos no ar o enegrecimento de barras de cobre e extremidades de fios de cobre em instalaes existentes.

2.6. Vibrao e choqueO conversor de freqncia foi testado de acordo com o procedimento baseado nas normas abaixo:

O conversor de freqncia est em conformidade com os requisitos existentes para unidades montadas em paredes e pisos de instalaes de produo, como tambm em painis parafusados na parede ou no piso.

IEC/EN 60068-2-6: IEC/EN 60068-2-64:

Vibrao (senoidal) - 1970 Vibrao, aleatria de banda larga

2.7. Vantagens2.7.1. Por que utilizar um conversor de freqncia para controlar ventiladores e bombas?

Um conversor de freqncia aproveita o fato dos ventiladores e bombas centrfugas seguirem as leis da proporcionalidade. Consulte o texto As Leis de

Proporcionalidade, para obter outras informaes.

2.7.2. A vantagem bvia - economia de energiaA maior vantagem ao se utilizar um conversor de freqncia para controlar a velocidade de ventiladores e bombas reside na economia de energia. Quando se compara com sistemas e tecnologias de controle alternativos, o conversor de freqncia o sistema ideal de controle de energia para controlar sistemas de ventiladores e bombas.


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2

Ilustrao 2.1: O grfico mostra as curvas do ventilador (A, B e C) para volumes reduzidos de ventilador.

Ilustrao 2.2: Em aplicaes tpicas, a utilizao de um conversor de freqncia para reduzir a capacidade do ventilador para 60% pode economizar mais de 50% da energia.

2.7.3. Exemplo de economia de energiaComo mostrado na figura (as leis da proporcionalidade), a vazo controlada variando a rotao. Ao reduzir a velocidade apenas 20% da velocidade nominal, verifica-se igualmente uma reduo de 20% na vazo. Isto porque a vazo diretamente proporcional rotao (rpm). No entanto, verificase uma reduo de 50% no consumo de energia. Se o sistema em questo necessitar fornecer uma vazo que corresponda a 100% apenas alguns dias por ano, enquanto a mdia for inferior a 80% da vazo nominal, durante o resto do ano, a quantidade de energia economizada ser superior a 50%.

As leis da proporcionalidade A figura abaixo descreve a dependncia do fluxo, presso e consumo de energia em rpm. Q = Vazo Q1 = Vazo nominal Q2 = Vazo reduzida H = Presso H1 = Presso nominal H2 = Presso reduzida P = Potncia P1 = Potncia nominal P2 = Potncia reduzida n = Regulao de velocidade n1 = Velocidade nominal n2 = Velocidade reduzida

14


Guia de Design do Drive do VLT AQUAQ1 Q2

2. Introduo ao Drive do VLT AQUAn1 n2=

Fluxo :Presso :

=

H1 H2 P1 P2

( )n2 n2

n1 2

Potncia :

=

( )

n1 3

2

2.7.4. Exemplo com fluxo variante ao longo de 1 anoO exemplo abaixo calculado com base nas caractersticas obtidas a partir das especificaes de uma bomba. O resultado obtido mostra uma economia de energia superior a 50% do consumo determinado para a vazo durante um ano. O perodo de retorno do investimento depende do preo do kWh e do preo do conversor de freqncia. Neste exemplo o perodo menor do que um ano, quando comparado com vlvulas de velocidade constante. Distribuio da vazo durante um ano Economia de energia Pshaft=Pshaft output


15



2

m3/h

Distribuio % Horas 5 15 20 20 20 20 100 438 1314 1752 1752 1752 1752 8760

350 300 250 200 150 100

Regulao por vlvulas Potncia Energia A1 - B1 kWh 42,5 18.615 38,5 50.589 35,0 61.320 31,5 55.188 28,0 49.056 23,0 40.296 275.064

Controle por conversor de freqncia Potncia Energia A1 - C1 kWh 42,5 18.615 29,0 38.106 18,5 32.412 11,5 20.148 6,5 11.388 3,5 6.132 26.801

2.7.5. Melhor controleSe um conversor de freqncia for utilizado para controlar a vazo ou a presso de um sistema, obtm-se um controle melhorado. Um conversor de freqncia pode variar a velocidade do ventilador ou da bomba, desse modo obtendo um controle varivel da vazo e da presso. Alm disso, um conversor de freqncia pode adaptar rapidamente a velocidade do ventilador ou da bomba s novas condies de vazo ou presso no sistema. Controle simples do processo (Fluxo, Nvel ou Presso) utilizando o controle de PID embutido.

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Guia de Design do Drive do VLT AQUA2.7.6. Compensao do cos


De um modo geral, um conversor de freqncia com cos igual a 1 fornece correo do fator de potncia para o cos do motor, o que significa que no h necessidade de fazer concesses para o cos do motor ao dimensionar-se a unidade de correo do fator de potncia.

2.7.7. Starter para estrela/delta ou o soft-starter no necessrioEm muitos pases, ao dar a partida em motores grandes, necessrio utilizar equipamento que limite a corrente de partida. Em sistemas mais tradicionais, utiliza-se com maior freqncia um starter estrela/tringulo ou soft-starter. Esses dispositivos de partida de motores no so necessrios quando for utilizado um conversor de freqncia.

2

Como ilustra a figura abaixo, um conversor de freqncia no consome mais corrente do que a nominal.

1 = Drive do VLT AQUA 2 = Dispositivo de partida estrela/tringulo 3 = Soft-starter 4 = Partida direta pela rede


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2.8. Controles do VLT AQUA2.8.1. Princpio de Controle

2

Um conversor de freqncia retifica a tenso CA da rede eltrica para tenso contnua CC e, em seguida, esta tenso CC transformada em corrente CA com amplitude e freqncia variveis.

Deste modo, so fornecidas ao motor tenso / corrente e freqncia variveis, o que permite o controle amplo da velocidade varivel de motores de CA trifsicos, padro.

2.8.2. Estrutura de ControleA estrutura de controle nas configuraes de malha aberta e malha fechada:

Na configurao mostrada na ilustrao acima, o par. 1-00 est programado para Malha aberta [0]. A referncia resultante do sistema de tratamento de referncias recebida e alimentada por meio da limitao de rampa e da limitao de velocidade, antes de ser enviada para o controle do motor. A sada do controle do motor fica ento restrita pelo limite de freqncia mxima. Selecione Malha fechada [3], no par. 1-00, para utilizar o controlador do PID para controle de malha fechada, por ex., da velocidade ou da presso, na aplicao controlada. Os parmetros do PID constam do grupo de par. 20-**.

2.8.3. Controles Local (Hand On - Manual Ligado) e Remoto (Auto On - Automtico Ligado)

O conversor de freqncia pode ser operado manualmente, por meio do painel de controle local (LCP) ou, remotamente, atravs das entradas analgicas e digitais e do barramento serial. Se for permitido nos par. 0-40, 0-41, 0-42 e 0-43, possvel iniciar e parar o conversor de freqncia por meio do LCP, utilizando as teclas [Hand ON] (Manual Ligado) e [Off] (Desligado). Os alarmes podem ser reinicializados por meio da tecla [RESET]. Aps pressionar a tecla [Hand On], o conversor de freqncia entra em Modo Manual e segue (como padro) a Referncia local, que pode ser programada com as teclas de seta no LCP.

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Guia de Design do Drive do VLT AQUAAo pressionar a tecla [Auto On] (Automtico Ligado), o conversor de freqncia entra no Modo automtico e segue (como padro) a Referncia remota. Neste modo possvel controlar o conversor de freqncia atravs das entradas digitais e das diversas interfaces seriais (RS-485, USB ou um opcional de fieldbus). Para maiores detalhes sobre partida, parada, alterao de rampas e setups de parmetros, etc., consulte o grupo de par. 5-1* (entradas digitais) ou grupo de par. 8-5* (comunicao serial).


130BP046.10

2

Referncia Ativa e Modo Configurao

A referncia ativa pode ser tanto a referncia local ou a referncia remota. No par. 3-13 Tipo de Referncia, a referncia local pode ser selecionada permanentemente escolhendo Local [2]. Para selecionar a referncia remota permanentemente escolha Remoto [1]. Ao selecionar Dependnt d Hand/Auto [0] (padro) a fonte da referncia depender de qual modo estar ativo. (Hand Mode ou Auto Mode).

Hand Off (Manual Desligado) Automtica Teclas do LCP Hand (Manual) Hand -> Off Automtica Auto -> Off Todas teclas Todas teclas

Tipo de Referncia Par. 3-13 Dependnt Dependnt Dependnt Dependnt Local Remoto d d d d Hand/Auto Hand/Auto Hand/Auto Hand/Auto

Referncia Ativa Local Local Remoto Remoto Local Remoto

A tabela exibe as condies sob as quais a referncia Local ou Remota est ativa. Uma delas est sempre ativa, porm ambas no podem estar ativas simultaneamente. O par. 1-00 Modo Configurao determina o tipo de princpio de controle da aplicao (ou seja, Malha Aberta ou Malha Fechada) que utilizado, quando a Referncia remota estiver ativa (consulte a tabela acima para verificar as condies).

Tratamento de Referncias - Referncia Local

2.9. PID2.9.1. Controlador (PID) de Malha FechadaO Controlador de Malha Fechada do drive permite a este tornar-se parte integrante do sistema controlado. O drive recebe um sinal de feedback de um sensor do sistema. Ele, ento, compara este sinal de feedback com um valor de referncia de setpoint e determina o erro, se houver, entre os dois sinais. Para corrigir este erro, o PID ajusta a velocidade do motor.


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Por exemplo, considere uma aplicao de bomba, onde a velocidade de uma bomba deve ser controlada, de modo que a presso esttica no cano seja constante. O valor da presso esttica desejada fornecida ao drive como uma referncia de setpoint. Por meio de um sensor instalado no cano, medese a presso esttica real e fornece-se esta medida ao drive, como um sinal de feedback. Se o sinal de feedback for maior que a referncia de setpoint, o drive desacelerar a fim de reduzir a presso. Analogamente, se a presso no cano for menor que a referncia predefinida, o drive acelerar automaticamente aumentando, assim, a presso fornecida pela bomba.

2

NOTA! Mesmo que freqentemente os valores padro do Controlador de Malha Fechada do drive fornecerem desempenho satisfatrio, o controle do sistema poder sempre ser otimizado ajustando-se alguns dos parmetros do Controlador de Malha Fechada. tambm possvel sintonizar as constantes PI automaticamente.

A figura um diagrama de blocos do Controlador de Malha Fechada do drive. Os detalhes dos blocos de Tratamento de Referncias e de Tratamento de Feedback esto descritos abaixo, em suas respectivas sees.

Os parmetros seguintes so de relevncia para uma aplicao simples do controle de PID.

Parmetro Fonte do Feedback 1 par. 20-00

Descrio da funo Selecione a fonte do Feedback 1. Esta comumente uma entrada analgica, porm, outras fontes tambm esto disponveis. Utilize o escalonamento desta entrada para fornecer os valores adequados a este sinal. Por padro, a Entrada analgica 54 a fonte padro do Feedback 1.

Unidade da Referncia/Feedback

par 20-12

Selecione a unidade da referncia predefinida e do feedback do Controlador de Malha Fechada. Observao: Em virtude de ser possvel aplicar uma converso ao sinal de feedback, antes deste ser usado pelo Controlador de Malha Fechada, a Unidade de Referncia/Feedback (par. 20-12) poder no ser a mesma que a Unidade da Fonte de Feedback (par. 20-02, 20-05 e 20-08).

Controle Normal/Inverso do PID par. 20-81

Selecione Normal [0], caso a velocidade do motor deva diminuir, quando o feedback for maior que a referncia de setpoint. Selecione Inverso [1], caso a velocidade do motor deva aumentar, quando o feedback for maior que a referncia de setpoint.

Ganho Proporcional do PID

par. 20-93

Este parmetro ajusta a sada controlada de malha fechada do drive, baseado no erro entre o feedback e a referncia de setpoint. Obtm-se uma resposta rpida do controlador quando esse valor grande. Entretanto, se for utilizado um valor demasiado grande, a freqncia de sada do drive pode tornar-se instvel.

Tempo de Integrao do PID

par. 20-94

O integrador, com o passar do tempo, adiciona (integra) o erro entre o feedback e a referncia de setpoint. Isto necessrio para assegurar que o erro tender a zero. Obtm-se uma resposta rpida do controlador quando este valor for pequeno. Entretanto, se for utilizado um valor demasiado pequeno, a freqncia de sada do drive pode tornar-se instvel. Um valor de 10000 s desativa o integrador.

Esta tabela resume os parmetros necessrios para programar o Controlador de Malha Fechada do drive, quando um sinal de feedback nico, sem converso, comparado a um nico setpoint. Este o tipo mais comum de Controlador de Malha Fechada.

20




2.9.2. Parmetros Relevantes do Controle de Malha FechadaO Controlador de Malha Fechada do drive capaz de controlar aplicaes mais complexas, como em situaes onde uma funo de converso aplicada ao sinal de feedback, ou em situaes onde so utilizados sinais de feedback mltiplos e/ou referncias de setpoint. A tabela a seguir resume os parmetros adicionais que podem ser teis em tais aplicaes.

2Par. 20-03 20-06 Descrio da funo Selecione a fonte, se houver, do Feedback 2 ou 3. Esta comumente uma entrada analgica, mas outros tipos de fontes tambm esto disponveis. O par. 20-20 determina como sinais de feedback mltiplos sero processados pelo Controlador de Malha Fechada do drive. Por padro, estes so programados como Sem funo [0]. Estes parmetros so utilizados para converter um tipo de sinal de feedback para outro, por exemplo, de presso para vazo. Para definir a unidade usada para referncia de setpoint e de feedback. Quando so utilizados mltiplos feedbacks ou setpoints, esta funo determina como eles sero processados pelo Controlador de Malha Fechada do drive. Estes setpoints podem ser utilizados para fornecer uma referncia de setpoint ao Controlador de Malha Fechada do drive. O par. 20-20 determina como as referncias de setpoint mltiplas sero processadas. Qualquer outra referncia, que seja ativada no grupo de par. 3-1*, ser adicionada a estes valores. O par. 20-29 pode ser utilizado para baixar o setpoint em fluxo reduzido, beneficiando-se de uma resistncia de cano reduzida devido reduo do fluxo. O parmetro que visvel depender da programao do par. 0-02, Unidade da Veloc. do Motor. Em algumas aplicaes, aps um comando de partida, importante acelerar rapidamente o motor at uma velocidade predeterminada, antes de ativar o Controlador de Malha Fechada do drive. Este parmetro define aquela velocidade de partida. Determina quo prximo o feedback deve estar da referncia de setpoint, para o drive indicar que o feedback igual ao setpoint. On (Ligado) [1] efetivamente desativa a funo de integrao do Controlador de Malha Fechada, quando no possvel ajustar a freqncia de sada do drive para corrigir o erro. Isto permite que o controlador responda mais rapidamente, uma vez que pode controlar novamente o sistema. Off (Desligado) [0] desativa esta funo, induzindo a funo de integrao a permanecer ativa continuamente. Este parmetro controla a sada do Controlador de Malha Fechada do drive, baseado na velocidade de mudana do feedback. Embora isto possa fornecer uma resposta rpida do controlador, esta resposta raramente necessria em sistemas Hidrulicos. O valor padro para este parmetro Off (desligado) ou 0,00 s. Como o diferenciador responde taxa de variao do feedback, uma mudana rpida pode causar uma alterao grande indesejada, na sada do controlador. Este par. usado para limitar o efeito mximo do diferenciador. Esta limitao no estar ativa quando o par. 20-95 estiver programado para Off (Desligado). Algumas vezes no possvel colocar um transdutor de presso em um local remoto do sistema e o transdutor somente pode ser instalado prximo sada do ventilador/bomba. A compensao de vazo funciona ajustando-se o setpoint de acordo com a freqncia de sada, que quase proporcional vazo, compensando, desse modo, as perdas elevadas em velocidades de vazo maiores. Estes parmetros so usados para definir a compensao de fluxo.

Parmetro Fonte de Feedback 2 Fonte de Feedback 3

Converso de Feedback 1 Converso de Feedback 2 Converso de Feedback 3 Referncia de Feedback Funo de Feedback Setpoint 1 Setpoint 2 Setpoint 3 Fator de Ajuste do Setpoint Velocidade de Partida do PID [RPM] Velocidade de Partida do PID [Hz]

20-01 20-04 20-07 20-12 20-20 20-21 20-22 20-23 20-29 20-82 20-83

Fluxo =

Presso

Larg Banda Na Refer. Anti Windup do PID

20-84 20-91

Tempo do Diferencial do PID

20-95

Difer. do PID: Limite de Ganho

20-96

Compensao de Vazo Curva de Aproximao Quadrtico-Linear Clculo do Work Point Velocidade no Fluxo-Zero [RPM] Velocidade no Fluxo-Zero [Hz] Velocidade no Ponto projetado [RPM] Velocidade no Ponto projetado [Hz] Presso na Velocidade de Fluxo-Zero Presso na Velocidade Nominal Vazo no Ponto Projetado Vazo na Velocidade Nominal Tempo do Filtro Passa-Baixa: Entrada analgica 53 Entrada Analgica 54 Entrada digital (pulso) 29 Entrada digital (pulso) 33

22-80 22-81 22-82 22-83 22-84 22-85 22-86 22-87 22-88 22-89 22-90 6-16 6-26 5-54 5-59

Este filtro utilizado para filtrar o rudo de alta freqncia do sinal de feedback. O valor digitado aqui a constante de tempo do filtro passa baixa. A freqncia de corte, em Hz, pode ser calculada como segue:

As variaes no sinal de feedback, cuja freqncia esteja abaixo da Fcut-off, sero usadas pelo Controlador de Malha Fechada do drive, enquanto que as variaes em freqncias mais altas sero consideradas como rudo e sero amortecidas. Valores grandes de Tempo do Filtro Passa Baixa fornecero maior filtragem, porm, podem inibir o controlador de responder s variaes reais no sinal de feedback.

Fcut off = 2T lowpass

1


21

2. Introduo ao Drive do VLT AQUA2.9.3. Exemplo de Controle do PID de Malha FechadaA seguir, um exemplo de Controle de Malha Fechada para um sistema de bomba impulsora.


2

Em um sistema de distribuio de gua, a presso deve ser mantida em um valor constante. A presso desejada (setpoint) deve ser programada entre 0 e 10 Bar, por meio de um potencimetro de 0-10 volt ou pode ser programada por meio de um parmetro. O sensor de presso tem uma faixa de 0 a 10 bars e utiliza um transmissor de dois fios para fornecer um sinal de 4-20 mA. A faixa da freqncia de sada do drive de 10 a 50 Hz.

1. Partida/Parada por meio da chave conectada entre os terminais 12 (+24 V) e 18. 2. Referncia de presso atravs de um potencimetro (0-10 bars, 0-10 V), conectado aos terminais 50 (+10 V), 53 (entrada) e 55 (comum). 3. Feedback de presso por intermdio de um transmissor (0-10 bars, 4-20 mA) conectado ao terminal 54. Chave S202, atrs do Painel de Controle Local, na posio ON (Ligado) (entrada de corrente).

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Guia de Design do Drive do VLT AQUA2.9.4. Seqncia da Programao


Funo do par. Configurao 1) Assegure-se de que o motor est funcionando apropriadamente. Proceda da seguinte maneira: Hz [1] Programe o drive para controlar o motor, com base na fre- 0-02 qncia de sada do drive. Programe os parmetros do motor utilizando os dados da 1-2* Como especificado na plaqueta de identificao do motor plaqueta de identificao. Execute a Adaptao Automtica do Motor 1-29 Ativar AMA completa [1] e, em seguida, executar a funo AMA. 2) Certifique-se de que o motor est funcionando no sentido correto. Se o motor estiver girando no sentido incorreto, desligue Pressione e mantenha a tecla Hand On (Manual Ligado) do temporariamente a energia e permute duas das fases da LCP e a tecla para fazer o motor girar lentamente. Verede eltrica. rifique se o motor gira no sentido correto. 3) Assegure-se de que os limites do conversor de freqncia esto programados com valores seguros Verifique se as configuraes de rampa esto dentro das ca- 3-41 60 s pacidades do drive e das especificaes de operao permi- 3-42 60 s tidas para a aplicao. Depende do tamanho do motor/carga! Tambm ativo no modo Hand (Manual). Evita a reverso do motor (se necessrio) 4-10 Sentido horrio [0] Programe limites aceitveis para a velocidade. 4-12 10 Hz, Velocidade mn do motor 4-14 50 Hz, Velocidade mx do motor 4-19 50 Hz, Freqncia de sada mx do drive Mude de malha aberta para malha fechada. 1-00 Malha Fechada [3] 4) Configure o feedback para o controlador PID. Programe a Entrada Analgica 54 como entrada de feedback. 20-00 Entrada analgica 54 [2] (padro) Selecione a unidade (de medida) da referncia/feedback 20-12 Bar [71] apropriada. 5) Configure a referncia de setpoint para o controlador PID. Programe limites aceitveis para a referncia de setpoint. 3-02 0 Bar 3-03 10 Bar Programe a Entrada Analgica 53 como Fonte de Referncia 3-15 Entrada analgica 53 [1] (padro) 1. 6) Gradue as entradas analgicas utilizadas para referncia de setpoint e feedback. Gradue a Entrada Analgica 53 para a faixa de presso do 6-10 0V potencimetro (0 - 10 bars, 0 - 10 V). 6-11 10 V (padro) 6-14 0 Bar 6-15 10 Bar Gradue a Entrada Analgica 54 para o sensor de presso (0 6-22 4 mA - 10 bars, 4-20 mA) 6-23 20 mA (padro) 6-24 0 Bar 6-25 10 Bar 7) Faa o ajuste fino dos parmetros do controlador PID. Consulte a Otimizao do Controlador PID, a seguir. Ajuste o Controlador de Malha Fechada do drive, se neces- 20-93 20-94 srio. 8) Fim! Todos para o LCP [1] Salve a configurao de parmetros no LCP, para garantia 0-50

2


23



2.9.5. Sintonizando o Controlador de Malha Fechada do DriveUma vez que o Controlador de Malha Fechado do drive tenha sido programado, deve-se testar o desempenho do controlador. Em muitos casos, esse desempenho pode ser aceitvel utilizando os valores padro de Ganho Proporcional do PID (par. 20-93) e Tempo de Integrao do PID (par. 20-94). Entretanto, em alguns casos, pode ser til otimizar estes valores de parmetro para que haja uma resposta de sistema rpida, ao mesmo tempo em que se controla o transitrio de velocidade.

2

2.9.6. Ajuste manual do PID1. 2. D partida no motor Programe o parmetro 20-93 (Ganho Proporcional de PID) para 0,3 e aumente-o at que o sinal de feedback comece a oscilar. Se necessrio, d partida e pare o drive ou execute alteraes incrementais na referncia de setpoint para tentar causar essa oscilao. Em seguida, diminua o Ganho Proporcional do PID at que o sinal de feedback estabilize. Da, reduza 40 a 60% do ganho proporcional. 3. Programe o par. 20-94 (Tempo de Integrao do PID) para 20 s, e reduza este valor at que o sinal de feedback comece a oscilar. Se necessrio, d partida e pare o drive ou execute alteraes incrementais na referncia de setpoint para tentar causar essa oscilao. Em seguida, aumente o Tempo de Integrao do PID at que o sinal de feedback se estabilize. Aumente ento o Tempo de Integrao de 15-50%. 4. O par. 20-95 (Tempo Diferencial do PID) deve ser utilizado somente em sistemas de ao muito rpida. O valor tpico 25% do valor do Tempo de Integrao do PID (par. 20-94). O diferenciador deve ser usado somente quando o ajuste do ganho proporcional e o tempo de integrao tiverem sido totalmente otimizados. Assegure-se de que oscilaes eventuais do sinal de feedback sejam suficientemente amortecidas, pelo filtro passa baixa sobre o sinal de feedback (par 6-16, 6-26, 5-54 ou 5-59, conforme a necessidade).

2.9.7. Mtodo de Sintonia Ziegler NicholsEm geral, o procedimento acima suficiente para aplicaes que envolvem gua. No entanto, pode-se utilizar outros procedimentos mais sofisticados. O mtodo de sintonizao Ziegler Nichols uma tcnica que foi desenvolvida nos anos 40, mas ainda utilizada atualmente. Geralmente, ele fornece um desempenho de controle aceitvel, utilizando um experimento simples e um clculo de parmetro.

NOTA! Este mtodo no deve ser utilizado em aplicaes que possam ser danificadas, pelas oscilaes criadas por programaes de controle marginalmente estveis.

Ilustrao 2.3: Figura 1: Sistema marginalmente estvel 1. Selecione somente o controle proporcional. Ou seja, o Tempo de Integrao do PID de velocid. (par. 20-94) programado para Off (10000 s) e Tempo de Diferenciao do PID d veloc (par.20-95) tambm programado para Off (0 s, neste caso). 2. Aumente o valor do Ganho Proporc. do PID de Processo (par 20-93) at atingir o ponto de instabilidade, como indicado pelas oscilaes contnuas do sinal de feedback. O Ganho Proporcional de PID que causa as oscilaes contnuas denominado o ganho crtico, Ku. 3. Mea o perodo das oscilaes, Pu. OBSERVAO: O Pu deve ser medido quando a amplitude da oscilao for relativamente pequena. A sada no deve ficar saturada (i.., o sinal de feedback mximo ou mnimo no deve ser atingido durante o teste). 4. Utilize a tabela abaixo para calcular os parmetros de controle de PID necessrios.

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Tipo de Controle Controle de PI Controle rgido do PID Algum pico transitrio do PID

Ganho Proporcional 0,45 * Ku 0,6 * Ku 0,33 * Ku

Tempo de Integrao 0,833 * Pu 0,5 * Pu 0,5 * Pu

Tempo de Diferenciao 0,125 * Pu 0,33 * Pu

A sintonia Ziegler Nichols para reguladores, baseada no limite de estabilidade.A experincia tem mostrado que a configurao de controle, de acordo com a regra Ziegler Nichols, fornece uma boa resposta de malha fechada para muitos sistemas. Se necessrio, o operador pode executar a sintonia final do controle, iterativamente, para modificar a resposta da malha de controle.

2

2.9.8. Tratamento das RefernciasUm diagrama de blocos de como o drive gera a Referncia Remota mostrado a seguir.


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2. Introduo ao Drive do VLT AQUAA Referncia Remota composta de:


Referncias predefinidas. Referncias externas (entradas analgicas, entradas de pulso de freqncia, entrada de potencimetros digitais e referncias do barramento de comunicao serial).

2

A Referncia predefinida relativa. Setpoint de feedback controlado.

At 8 referncias predefinidas podem ser programadas no drive. A referncia predefinida ativa pode ser selecionada utilizando as entradas digitais ou o barramento de comunicao serial. A referncia tambm pode ser fornecida externamente, normalmente a partir de uma entrada analgica. Esta fonte externa selecionada por um dos 3 parmetros de Fonte de Referncia (par. 3-15, 3-16 e 3-17). Digitpot um potencimetro digital. tambm normalmente denominado um Controle de Acelerao/Desacelerao ou um Controle de Ponto Flutuante. Para fazer o seu set up, programa-se uma entrada digital para aumentar a referncia, enquanto outra entrada digital programada para diminuir a referncia. Uma terceira entrada digital pode ser utilizada para reinicializar a Referncia do digipot. Todos os recursos de referncia e a referncia de bus so adicionados para produzir a Referncia Externa total. A Referncia Externa, a Referncia Predefinida ou a soma delas pode ser estabelecida como a referncia ativa. Finalmente, esta referncia pode ser graduada utilizando a Referncia Predefinida Relativa (par. 3-14).

A referncia graduada calculada da seguinte forma:

Referncia = X + X

Y ( 100 )

Onde X a referncia externa, a referncia predefinida ou a soma delas, e Y a Referncia Predefinida Relativa (par. 3-14) em [%].

NOTA! Se Y, a Referncia Predefinida Relativa (par. 3-14), for programada para 0%, ela no ser afetada pela gradao.

2.9.9. Tratamento do FeedbackAbaixo exibido um diagrama de blocos mostrando como o drive processa o sinal de feedback.

O tratamento de feedback pode ser configurado para trabalhar com aplicaes que requerem controle avanado, como no caso de setpoints mltiplos e feedbacks mltiplos. Trs tipos de controle so comuns.

Zona nica, Setpoint nico Zona nica, Setpoint nico uma configurao bsica. O setpoint 1 adicionado a qualquer outra referncia (se houver, consulte Tratamento de Referncia) e o sinal de feedback selecionado utilizando o par. 20-20. Multizona, Setpoint nico A configurao Multizona, Setpoint nico utiliza dois ou trs sensores de feedback, porm, somente um setpoint. Os feedbacks podem ser somados, subtrados (somente os feedbacks 1 e 2) ou um valor mdio calculado. Alm disso, pode-se utilizar o valor mximo ou mnimo. O setpoint 1 utilizado exclusivamente nesta configurao.

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Se Multi Setpoint Mn [13] estiver selecionado, o par setpoint/feedback com a maior diferena controlar a velocidade do drive. O Multi Setpoint Mxi-

mo [14] tenta manter todas as zonas nos/ou abaixo de seus respectivos setpoints, enquanto que o Multi Setpoint Mn [13] tenta manter todas as zonasem/ou acima de seus respectivos setpoints.

Exemplo: Uma aplicao de duas zonas, dois setpoints; o setpoint da Zona 1 est em 15 bar e o feedback em 5,5 bar. O setpoint da Zona 2 est em 4,4 bar e o feedback em 4,6 bar. Se Multi Setpoint Mx [14] estiver selecionado, o setpoint e o feedback da Zona 1 so enviados para o controlador de PID, uma vez que este tem a menor diferena (o feedback maior que o setpoint, resultando em uma diferena negativa). Se Multi Setpoint Mn [13] estiver selecionado, o setpoint e o feedback da Zona 2 so enviados para o controlador do PID, uma vez que este tem a maior diferena (o feedback menor que o setpoint, resultando em uma diferena positiva).

2

2.9.10. Converso de FeedbackEm algumas aplicaes, pode ser til converter o sinal de feedback. Um exemplo disso o uso de um sinal de presso para fornecer o feedback da vazo. Uma vez que a raiz quadrada da presso proporcional vazo, essa raiz quadrada redunda em um valor que proporcional vazo. Isso mostrado abaixo.


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2.10. Aspectos gerais das emisses EMC2.10.1. Aspectos Gerais das Emisses EMC

2

Geralmente, a interferncia eltrica conduzida em freqncias na faixa de 150 kHz a 30 MHz. A interferncia area proveniente do sistema do drive, na faixa de 30 MHz a 1 GHz, gerada pelo inversor, cabo do motor e motor. Como mostra o desenho abaixo, as correntes capacitivas do cabo do motor, acopladas a um alto dV/dt da tenso do motor, geram correntes de fuga. O uso de um cabo blindado de motor aumenta a corrente de fuga (consulte a figura abaixo) porque cabos blindados tm capacitncia mais alta, em relao ao ponto de aterramento, que cabos sem blindagem. Se a corrente de fuga no for filtrada, ela causar maior interferncia na rede eltrica, na faixa de freqncia de rdio abaixo de 5 MHz aproximadamente. Uma vez que a corrente de fuga (I1) transmitida de volta para a unidade, atravs da blindagem (I 3), em princpio, haver apenas um pequeno campo eletro-magntico (I4) a partir dos cabos blindados do motor, conforme a figura abaixo.

A malha de blindagem reduz a interferncia irradiada, mas aumenta a interferncia de baixa freqncia na rede eltrica. O cabo blindado do motor deve ser conectado ao gabinete do conversor de freqncia bem como do motor. A melhor maneira de fazer isto usando braadeiras de malha de blindagem integradas de modo a evitar extremidades de malha torcidas (rabichos). Isto aumenta a impedncia da blindagem nas altas freqncias, o que reduz o efeito de blindagem e aumenta a corrente de fuga (I4). Se for utilizado um cabo blindado para o Fieldbus, rel, cabo de controle, interface de sinal e freio, ento, a blindagem deve ser montada no gabinete em ambas as extremidades. Todavia, em algumas situaes ser necessrio interromper a blindagem para evitar loops de corrente.

Nos casos onde a blindagem deve ser colocada em uma placa de suporte do conversor de freqncia, esta placa deve ser de metal porque as correntes da blindagem devero ser conduzidas de volta unidade. Alm disso, garanta que haja um bom contacto eltrico da placa de suporte, por meio dos parafusos de montagem com o chassi do conversor de freqncia.

NOTA! Quando se usam cabos no-blindados, alguns requisitos de emisso no so cumpridos, embora os requisitos de imunidade o sejam.

Para a mxima reduo do nvel de interferncia de todo o sistema (unidade + instalao), use os cabos de motor e de freio to curtos que for possvel. Evite colocar cabos com nvel de sinal sensvel junto com os cabos do motor e do freio. A interferncia de radiofreqncia superior a 50 MHz (pelo ar) produzida especialmente pela eletrnica de controle.

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Guia de Design do Drive do VLT AQUA2.10.2. Resultados do teste de EMC (Emisso, Imunidade)


Os seguintes resultados de testes foram obtidos utilizando um sistema com um conversor de freqncia (com opcionais, se for o caso), um cabo de controle blindado, uma caixa de controle com potencimetro, bem como um motor e o seu respectivo cabo blindado. Tipo do filtro de RFI Emisso conduzida Emisso irradiada Ambiente industrial Residncias, coAmbiente industrial Residncias, comrcio e inmrcio e indstrias dstrias leves leves Setup EN 55011 Classe EN 55011 Classe EN 55011 Classe B EN 55011 Classe A1 EN 55011 Classe B A2 A1 H1 150 m 150 m 1) 50 m Sim No 0,25-45 kW 200-240 V 0,25-90 kW 380-480 V 150 m 150 m 50 m Sim No H2 0,25-3,7 kW 200-240 V 5m No No No No 5,5-45 kW 200-240 V 25 m No No No No 0,25-7,5 kW 380-480 V 5m No No No No 25 m No No No No 11-90 kW 380-480 V H3 75 m 50 m 1) 10 m Sim No 0,25-45 kW 200-240 V 0,25-90 kW 380-480 V 75 m 50 m 10 m Sim No Tabela 2.1: Resultados do Teste de EMC (Emisso, Imunidade) 1) 11 kW 200 V, com desempenhos H1 e H2 so entregues com o gabinete metlico tipo B1. 11 kW 200 V, com desempenho H3 entregue em gabinete metlico tipo B2.

2

2.10.3. Requisitos de EmissoDe acordo com a norma EN/IEC61800-3:2004, referente a EMC de produto, para conversores de freqncia com velocidade ajustvel, os requisitos de EMC dependem da finalidade pretendida do conversor de freqncia. Quatro categorias esto definidas na norma de EMC de Produtos. As definies das quatro categorias, juntamente com os requisitos para as emisses conduzidas da rede eltrica, so fornecidas na tabela a seguir:

Categoria C1 C2

Definio

Requisito de emisso conduzida, de acordo com os limites estabelecidos na EN55011

conversores de freqncia instalados no primeiro ambiente (residencial e escritrio) Classe B com uma tenso de alimentao menor que 1000 V. conversores de freqncia instalados no primeiro ambiente (residencial e escritrio) Classe A Grupo 1 com uma tenso de alimentao menor que 1000 V, que no so nem conectveis por meio de plugue nem com mobilidade, e so destinados a ser instalados e colocados em funcionamento por um tcnico especializado.

C3 C4

conversores de freqncia instalados no segundo ambiente (industrial) com uma tenso Classe B Grupo 2 de alimentao menor que 1000 V. conversores de freqncia instalados no segundo ambiente com uma tenso de ali- Sem linha limite. Deve se elaborar um plamentao acima de 1000 V e corrente nominal acima de 400 A ou destinados a ser no de EMC. utilizados em sistemas complexos.

Quando as normas gerais de emisso forem utilizadas, os conversores de freqncia so exigidos estar em conformidade com os seguintes limites:

Ambiente

Norma genrica

Requisito de emisso conduzida, de acordo com os limites estabelecidos na EN55011

Primeiro ambiente (domiciliar e es- EN/IEC61000-6-3 Norma de emisso para ambientes residencial, Classe B critrio) dustrial) comercial e industrial leve. Classe A Grupo 1 Segundo ambiente (ambiente in- EN/IEC61000-6-4 Norma de emisso para ambientes industriais.


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2. Introduo ao Drive do VLT AQUA2.10.4. Requisitos de Imunidade


Os requisitos de imunidade para conversores de freqncia dependem do ambiente onde so instalados. Os requisitos para ambiente industrial so mais rigorosos que os requisitos para ambientes residencial e de escritrio. Todos os conversores de freqncia da Danfoss esto em conformidade com os requisitos do ambiente industrial e, conseqentemente, atendem tambm a conformidade com os requisitos mais brandos para os ambientes residencial e de escritrio com uma boa margem de segurana.

2

Para documentar a imunidade contra a interferncia de fenmenos eltricos, os testes de imunidade a seguir foram realizados em um sistema que consiste de um conversor de freqncia (com opcionais, se relevantes), um cabo de controle blindado e uma caixa de controle com potencimetro, cabo de motor e motor. Os testes foram executados de acordo com as seguintes normas bsicas:

EN 61000-4-2 (IEC 61000-4-2): Descargas eletrostticas (ESD): Simulao de descargas eletrostticas causadas por seres humanos. EN 61000-4-3 (IEC 61000-4-3): Radiao de campo magntico de incidncia, modulado em amplitude, simulao dos efeitos de radar e de equipamentos de radiocomunicao bem como de comunicaes mveis.

EN 61000-4-4 (IEC 61000-4-4): Transitrios por fasca eltrica Simulao da interferncia originada pelo chaveamento de um contactor, rel ou dispositivos similares.

EN 61000-4-5 (IEC 61000-4-5): Transientes repentinos Simulao de transientes temporrios originados por, p.ex., relmpagos que atingem instalaes prximas.

EN 61000-4-6 (IEC 61000-4-6): Modo RF Comum: Simulao do efeito de equipamento de radiotransmisso, ligado aos cabos de conexo.

Consulte o seguinte formulrio de imunidade a EMC. Faixa da tenso: 200-240 V, 380-480 V Padro bsico Fasca eltrica IEC 61000-4-4 Critrio de aceitao Linha Motor Freio Diviso da carga Cabos de controle Barramento padro Cabos de rel Aplicao e opcionais do Fieldbus Cabo do LCP 24 V CC externa Gabinete metlico AD: Descarga Area CD: Descarga de Contacto CM: Modo comum DM: Modo diferencial 1. Injeo na blindagem do cabo. Tabela 2.2: Imunidade B 4 kV CM 4 4 4 2 2 2 2 kV kV kV kV kV kV kV CM CM CM CM CM CM CM Descarga eltrica IEC 61000-4-5 B 2 kV/2 DM 4 kV/12 CM 4 kV/2 1) 4 kV/2 1) 4 kV/2 1) 2 kV/2 1) 2 kV/2 1) 2 kV/2 1) 2 kV/2 1) 2 kV/2 1) 0,5 kV/2 DM 1 kV/12 CM ESD IEC 61000-4-2 B 8 kV AD 6 kV CD Campo eletromagntico irradiado IEC 61000-4-3 A 10 V/m Tenso de RF modo comum IEC 61000-4-6 A 10 VRMS 10 10 10 10 10 10 VRMS VRMS VRMS VRMS VRMS VRMS

10 VRMS 10 VRMS 10 VRMS

2 kV CM 2 kV CM

2.11. Isolao galvnica (PELV)2.11.1. PELV - Tenso Extra Baixa ProtetivaA PELV oferece proteo por meio de uma tenso extremamente baixa. A proteo contra choque eltrico garantida quando a alimentao eltrica do tipo PELV e a instalao efetuada como descrito nas normas locais/nacionais sobre alimentaes PELV.

Todos os terminais de controle e terminais de rels 01-03/04-06 esto em conformidade com a PELV (Protective Extra Low Voltage - Tenso Protetora Extremamente Baixa) (No se aplica s unidades de 525-600 V e aquelas com fase do Delta aterrada, acima de 300 V).

A isolao galvnica (garantida) obtida satisfazendo-se as exigncias relativas alta isolao e fornecendo o espao de circulao relevante. Estes requisitos encontram-se descritos na norma EN 61800-5-1.

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Os componentes do isolamento eltrico, como descrito a seguir, tambm esto de acordo com os requisitos relacionados alta isolao e com o teste relevante, conforme descrito na EN 61800-5-1. A isolao galvnica PELV pode ser mostrada em seis locais (veja o desenho a seguir):

Para manter a PELV todas as conexes feitas nos terminais de controle devem ser PELV; p. ex. o termistor deve ter isolamento reforado/duplo.

1.

Fonte de alimentao (SMPS) incl. isolao de sinal do UCC, indicando a tenso da corrente intermediria.

2

2.

O gate drive que faz os IGBTs (transformadores/acopladores pticos de disparo) funcionarem.

3. 4. 5. 6.

Transdutores de corrente. Acoplador ptico, mdulo de frenagem. Inrush interno, RFI e circuitos de medio de temperatura. Rels personalizados.

Ilustrao 2.4: Isolao galvnica A isolao galvnica funcional (a e b no desenho) para o opcional de back-up de 24 V e para a interface do barramento RS 485 padro.

Instalao em altitudes elevadas 380 - 500 V: Para altitudes acima de 3 km, entre em contacto com a Danfoss Drive, com relao PELV. 525 - 690 V: Para altitudes acima de 2 km, entre em contacto com a Danfoss Drive, com relao PELV.

2.12. Corrente de fuga de terra

Advertncia: Tocar nas partes eltricas pode at causar morte - mesmo depois que o equipamento tiver sido desconectado da rede eltrica. Alm disso, certifique-se de que as outras entradas de tenso tenham sido desconectadas, como a diviso da carga (conexo do circuito intermedirio CC) e a conexo do motor para backup cintico. Antes de tocar em qualquer pea eltrica, aguarde pelo menos: Consulte a seo Segurana>Cuidados. Um tempo menor do que o especificado na tabela somente ser permitido se estiver especificado na plaqueta de identificao da unidade em questo.

Corrente de Fuga A corrente de fuga do terra do conversor de freqncia excede 3,5 mA. Para garantir que o cabo do terra tenha um bom contacto mecnico com a conexo do terra (terminal 95), a seo transversal do cabo deve ser de no mnimo 10 mm2 ou 2 fios terra nominais, terminados separadamente. Dispositivo de Corrente Residual Este produto pode gerar uma corrente c.c. no condutor de proteo. Onde um dispositivo de corrente residual (RCD) for utilizado como proteo extra, somente um RCD do Tipo B (de retardo) dever ser usado, no lado da alimentao deste produto. Consulte tambm a Nota MN.90.Gx.yy sobre a Aplicao do RCD. O aterramento de proteo do conversor de freqncia e o uso de RCD's devem sempre obedecer s normas nacional e local.


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2.13. Controle com a funo de freio2.13.1. Seleo do Resistor de Freio

2

Em determinadas aplicaes, por exemplo em centrfugas, conveniente fazer o motor parar mais rapidamente que do aquele conseguido por meio do controle de desacelerao ou por inrcia. Em tais aplicaes, pode-se utilizar a frenagem dinmica mediante um resistor de frenagem. Ao utilizar um resistor de frenagem assegura-se que a energia ser absorvida no resistor e no no conversor de freqncia.

Se a quantidade de energia cintica transferida ao resistor, em cada perodo de frenagem, no for conhecida, a potncia mdia pode ser calculada com base no tempo de durao do ciclo e no tempo de frenagem, tambm denominado ciclo til intermitente. O ciclo til intermitente do resistor uma indicao do ciclo til em que o resistor est ativo. A figura a seguir mostra um ciclo de frenagem tpico.

O ciclo til intermitente do resistor calculado da seguinte maneira:

Ciclo til = tb/TT = durao do ciclo em segundos tb o tempo de frenagem em segundos (parcela do tempo do ciclo completo)

A Danfoss oferece resistores de freio com ciclo til de 5%, 10% e 40%, adequados para ser utilizados com a srie de drives FC202 AQUA. Se for aplicado um resistor com ciclo til de 10%, pode-se absorver a potncia de frenagem at 10% da durao do ciclo, com os 90% restantes sendo utilizados para dissipar o calor do resistor.

Para orientaes mais detalhadas sobre seleo, entre em contacto com a Danfoss.

NOTA! Se ocorrer um curto-circuito no transistor do freio, a dissipao de energia no resistor do freio somente poder ser evitada por meio de um interruptor de rede eltrica ou um contactor que desconecte a rede eltrica do conversor de freqncia. (O contactor pode ser controlado pelo conversor de freqncia).

2.13.2. Controle com a Funo de FrenagemO freio serve para limitar a tenso no circuito intermedirio, quando o motor funciona como gerador. Isto acontece, por exemplo, quando a carga movimenta o motor e a energia se acumula no barramento CC. O freio constitudo de um circuito chopper, com a conexo de um resistor de freio externo.

A instalao externa do resistor de freio oferece as seguintes vantagens: O resistor de freio pode ser escolhido com base na aplicao em questo. A energia de frenagem pode ser dissipada fora do painel de controle, ou seja, onde possa ser utilizada. A eletrnica do conversor de freqncia no sofrer superaquecimento quando o resistor de freio estiver sobrecarregado.

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O freio protegido contra curtos-circuitos do resistor de freio, e o transistor de freio monitorado para garantir que curtos-circuitos no transistor sero detectados. Uma sada de rel/digital pode ser utilizada para proteger o resistor de freio de sobrecargas, em conexo com um defeito no conversor de freqncia. Alm disso, o freio possibilita a leitura da potncia instantnea e da potncia mdia, durante os ltimos 120 segundos. O freio pode tambm monitorar a potncia de energizao e assegurar que esta no exceda um limite selecionado no par. 2-12. No par. 2-13, selecione a funo a ser executada quando a potncia transmitida ao resistor de freio ultrapassar o limite programado no par. 2-12.

2

NOTA! O monitoramento da potncia de frenagem no uma funo de segurana; necessrio uma chave trmica para essa finalidade. O circuito do resistor de freio no tem proteo contra fuga de aterramento.

O Controle de sobretenso (OVC) (com exceo do resistor de freio) pode ser utilizado como uma funo alternativa de frenagem, no par. 2-17. Esta funo est ativa para todas as unidades. A funo garante que um desarme pode ser evitado se a tenso do barramento CC aumentar. Isto feito aumentando-se a freqncia de sada para limitar a tenso do barramento CC. Esta uma funo bastante til, p. ex., se o tempo de desacelerao for muito curto, desde que o desarme do conversor de freqncia seja evitado. Nesta situao o tempo de desacelerao estendido.

2.14. Ctrlfreio mecn2.14.1. Cabeamento do Resistor de FreioEMC (cabos tranados/blindagem) A fim de reduzir o rudo eltrico dos fios, entre o resistor de freio e o conversor de freqncia, eles devem ser do tipo tranado.

Para um desempenho de EMC melhorado, pode se utilizar uma malha metlica.

2.15. Condies de funcionamento extremasCurto-Circuito (Fase Fase do Motor) O conversor de freqncia protegido contra curtos-circuitos por meio da medio de corrente em cada uma das trs fases do motor ou no barramento CC. Um curto-circuito entre duas fases de sada causar uma sobrecarga de corrente no inversor. O inversor ser desligado individualmente quando a corrente de curto-circuito ultrapassar o valor permitido (Alarme 16 Bloqueio por Desarme). Para proteger o drive contra um curto-circuito no terminal de diviso da carga e nas sadas do freio, consulte as diretrizes de design. Chaveamento na Sada completamente permitido o chaveamento na sada, entre o motor e o conversor de freqncia. O conversor de freqncia no ser danificado de nenhuma maneira pelo chaveamento na sada. No entanto, possvel que apaream mensagens de falha. Sobretenso Gerada pelo Motor A tenso no circuito intermedirio aumenta quando o motor funciona como gerador. Isto ocorre nas seguintes situaes: 1. 2. A carga controla o motor, isto , a carga gera energia. Durante a desacelerao ("ramp-down, desacelerao"), se o momento de inrcia for alto, ento o atrito ser baixo e o tempo de desacelerao ser muito curto para que a energia possa ser dissipada como perda, no conversor de freqncia, no motor e na instalao. 3. A configurao incorreta da compensao de escorregamento pode causar uma tenso de barramento CC maior.

A unidade de controle tentar corrigir a acelerao, se possvel (par. 2-17 Controle de Sobretenso). Quando um determinado nvel de tenso atingido, o inversor desliga para proteger os transistores e os capacitores do circuito intermedirio. Consulte os par. 2-10 e par. 2-17, para selecionar o mtodo utilizado no controle do nvel de tenso do circuito intermedirio.

Alta Temperatura Alta temperatura ambiente pode sobreaquecer o conversor de freqncia. Queda da Rede Eltrica Durante uma queda de rede eltrica o conversor de freqncia continuar funcionando at que a tenso do circuito intermedirio caia abaixo do nvel mnimo de parada; normalmente 15% abaixo da tenso de alimentao nominal mais baixa do conversor.


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A tenso de rede, antes da queda, e a carga do motor determinam quanto tempo o inversor levar para parar por inrcia.

Sobrecarga Esttica no modo VVCplus Quando o conversor de freqncia estiver sobrecarregado (o limite de torque no par. 4-16/4-17 atingido), os controles reduziro a freqncia de sada para diminuir a carga. Se a sobrecarga for excessiva, pode ocorrer uma corrente que faz com que o conversor de freqncia seja desativado dentro de aproximadamente 5 a 10 s. A operao dentro do limite de torque limitada em tempo (0-60 s), no parmetro. 14-25.

2

2.15.1. Proteo Trmica do MotorA temperatura do motor calculada com base na corrente, na freqncia de sada e no tempo ou termistor do motor. Consulte o par. 1-90 no Guia de Programao.

2.15.2. Operao de Parada Segura (opcional)O FC 202 pode executar a Funo de Segurana de "Parada Descontrolada por remoo de energia" (conforme definio da IEC 61800-5-2) ou Categoria de Parada 0 (conforme definio da EN 60204-1). Foi projetado e aprovado como adequado para os requisitos da Categoria de Segurana 3, na EN 954-1. Esta funcionalidade denominada Parada Segura. Antes da integrao e uso da Parada Segura do FC 202, em uma instalao, deve-se conduzir uma anlise de risco completa na instalao, a fim de determinar se a funcionalidade Parada Segura do FC 202 e a categoria de segurana so apropriadas e suficientes. A funo de Parada Segura ativada removendo-se a tenso no Terminal 37 do Inversor Seguro. Conectando-se o Inversor Seguro a dispositivos de segurana externos que forneam um rel de segurana, pode-se obter a instalao de uma Parada Segura de Categoria 1. A funo de Parada Segura do FC 202 pode ser utilizada em motores sncronos e assncronos.

A ativao da Parada Segura (ou seja, a remoo da tenso de alimentao de 24 V CC do terminal 37) no oferece segurana eltrica.

NOTA! A funo de Parada Segura do FC 202 pode ser utilizada em motores sncronos e assncronos. Pode acontecer de duas falhas ocorrerem no semicondutor de potncia do conversor de freqncia. A utilizao de motores sncronos pode causar uma rotao residual. A rotao pode ser calculada como: ngulo=360/(Nmero de Plos). A aplicao que utilizar motores sncronos deve levar este fato em considerao e assegurar que isso no seja um problema crtico de segurana. Esta situao no relevante para motores assncronos.

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NOTA! Para utilizar a funcionalidade Parada Segura, em conformidade com os requisitos da EN-954-1 Categoria 3, algumas condies devem ser satisfeitas pela instalao da Parada Segura. Consulte a seo Instalao da Parada Segura para maiores detalhes.

NOTA! O conversor de freqncia no fornece uma proteo de segurana contra alimentao de tenso no-intencional ou maldosa do terminal 37 e o seu reset subseqente. Providencie esta proteo por meio do dispositivo de interrupo, no nvel da aplicao ou no nvel organizacional. Para informaes mais detalhadas, consulte a seo Instalao da Parada Segura.

2


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3. Seleo do VLT AQUA


3

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3. Seleo do VLT AQUA3.1. Especificaes Gerais

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3

38A2 A2 A5 A5 PK25 0.25 1.8 1.98 0.65 0.86 1.26 1.66 2.64 3.85 5.06 7.26 2.38 2.4 3.5 4.6 6.6 7.5 8.3 2.70 PK37 0.37 PK55 0.55 PK75 0.75 P1K1 1.1 1.5 P1K5 1.5 2.0 P2K2 2.2 2.9 10.6 11.7 3.82 P3K0 3 4.0 12.5 13.8 4.50 A2 A2 A5 A5 A2 A2 A5 A5 A2 A2 A5 A5 A2 A2 A5 A5 A2 A2 A5 A5 A2 A2 A5 A5 A3 A3 A5 A5 A3 A3 A5 A5 P3K7 3.7 4.9 16.7 18.4 6.00 0,2 - 4 mm2 / 4 - 10 AWG 1.6 1.7 10 21 4.9 5.5 13.5 13.5 0.94 10 29 4.9 5.5 13.5 13.5 0.94 2.42 2.2 3.2 3.52 10 42 4.9 5.5 13.5 13.5 0.95 4.1 4.51 10 54 4.9 5.5 13.5 13.5 0.95 5.9 6.5 20 63 4.9 5.5 13.5 13.5 0.96 6.8 7.5 20 82 4.9 5.5 13.5 13.5 0.96 9.5 10.5 20 116 4.9 5.5 13.5 13.5 0.96 11.3 12.4 32 155 6.6 7.5 13.5 13.5 0.96 15.0 16.5 32 185 6.6 7.5 13.5 13.5 0.96 Sobrecarga normal 110% durante 1 minuto IP 20 / Chassi NEMA IP 21 / NEMA 1 IP 55 / NEMA 12 IP 66 / NEMA 12 Alimentao de rede eltrica de 200 - 240 VCA Conversor de freqncia Potncia Tpica no Eixo [kW] Potncia de Eixo Tpica [HP] em 208 V Corrente de sada Contnua (3 x 200-240 V) [A] Intermitente (3 x 200-240 V) [A] Contnua kVA (208 VCA) [kVA] Tamanho mx. do cabo: (rede eltrica, motor, freio) [mm2 /AWG] 2) Corrente mx. de entrada Contnua (3 x 200-240 V) [A] Intermitente (3 x 200-240 V) [A] Pr-fusveis mx.1) [A] Ambiente Perda de potncia estimada em carga nominal mx. [W] 4) Peso do gabinete metlico IP20 [kg] Peso do gabinete metlico IP21 [kg] Peso do gabinete metlico IP55 [kg] Peso do gabinete metlico IP66 [kg] Eficincia 3)


3.1.1. Alimentao de Rede Eltrica de 3 x 200 - 240 VCA



B3 B1 B1 B1 P7K5 7.5 10 30.8 33.9 11.1 10/7 16.6 21.4 35/2 50.8 65.3 46.2 59.4 74.8 82.3 26.9 88.0 96.8 31.7 50/1/0 115 127 41.4 B1 B1 B1 P11K 11 15 B2 B2 B2 P15K 15 20 C1 C1 C1 P18K 18.5 25 C1 C1 C1 P22K 22 30 C1 C1 C1 P30K 30 40

B3

B4

B4

C3

C3

C4 C2 C2 C2 P37K 37 50 143 157 51.5 95/4/0

C4 C2 C2 C2 P45K 45 60 170 187 61.2 120/250 MCM


28.0 30.8 63 310 12 23 23 23 0.96

42.0 46.2 63 447 12 23 23 23 0.96

54.0 59.4 80 602 23.5 27 27 27 0.96

68.0 74.8 125 737 23.5 45 45 45 0.96

80.0 88.0 125 845 35 45 45 45 0.97

104.0 114.0 160 1140 35 65 65 65 0.97

130.0 143.0 200 1353 50 65 65 65 0.97

154.0 169.0 250 1636 50 65 65 65 0.97

Alimentao de Rede Eltrica 3 x 200 - 240 VCA - Sobrecarga normal de 110% durante 1 minuto IP 20 / Chassi NEMA (B3+4 e C3+4 podem ser convertidos para IP21 utilizando um kit de converso (Entre em contacto com B3 a Danfoss) IP 21 / NEMA 1 B1 IP 55 / NEMA 12 B1 IP 66 / NEMA 12 B1 Conversor de freqncia P5K5 Potncia Tpica no Eixo [kW] 5.5 Potncia de Eixo Tpica [HP] em 208 V 7.5 Corrente de sada Contnua 24.2 (3 x 200-240 V) [A] Intermitente 26.6 (3 x 200-240 V) [A] Contnua 8.7 kVA (208 VCA) [kVA] Tamanho mx. do cabo: (rede eltrica, motor, freio) [mm2 /AWG] 2) Corrente mx. de entrada Contnua 22.0 (3 x 200-240 V) [A] Intermitente 24.2 (3 x 200-240 V) [A] 63 Pr-fusveis mx.1) [A] Ambiente: Perda de potncia estimada 269 em carga nominal mx. [W] 4) Peso do gabinete metlico IP20 [kg] 12 Peso do gabinete metlico IP21 [kg] 23 Peso do gabinete metlico IP55 [kg] 23 23 Peso do gabinete metlico IP66 [kg] 0.96 Eficincia 3)



39

3

3

40PK75 0.75 1.0 A2 A5 A5 2.4 2.64 2.1 2.31 1.7 1.7 4/ 10 2.4 2.7 3.8 2.1 2.8 3.9 3.0 3.7 5.3 6.9 5.0 5.0 2.7 3.4 4.8 6.3 3.3 4.5 6.2 7.9 11 8.2 9.0 6.9 6.5 3 4.1 5.6 7.2 10 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 A5 AA 13 14.3 11 12.1 9.0 8.8 P1K1 1.1 1.5 A2 P1K5 1.5 2.0 A2 P2K2 2.2 2.9 A2 P3K0 3 4.0 A2 P4K0 4 5.3 A2 P5K5 5.5 7.5 A3 P7K5 7.5 10 A3 A5 A5 16 17.6 14.5 15.4 11.0 11.6 2.2 2.42 1.9 2.09 10 46 4.8 13.5 13.5 0.96 10 58 4.8 13.5 13.5 0.96 3.0 2.7 3.0 4.1 3.1 3.4 10 62 4.9 13.5 13.5 0.97 2.7 3.7 5.0 5.5 4.3 4.7 20 88 4.9 13.5 13.5 0.97 6.5 7.2 5.7 6.3 20 116 4.9 13.5 13.5 0.97 9.0 9.9 7.4 8.1 20 124 4.9 13.5 13.5 0.97 11.7 12.9 9.9 10.9 32 187 6.6 14.2 14.2 0.97 14.4 15.8 13.0 14.3 32 255 6.6 14.2 14.2 0.97


3.1.2. Alimentao de Rede Eltrica 3 x 380 - 480 VCA


Alimentao de Rede Eltrica 3 x 380 - 480 VCA - Sobrecarga normal de 110% durante 1 minuto Conversor de freqncia PK37 PK55 Potncia Tpica no Eixo [kW] 0.37 0.55 Potncia Tpica no Eixo [HP] em 460 V 0.5 0.75 IP 20 / Chassi NEMA A2 A2 IP 21 / NEMA 1 IP 55 / NEMA 12 A5 A5 A5 A5 IP 66 / NEMA 12 Corrente de sada Contnua 1.3 1.8 (3 x 380-440 V) [A] Intermitente 1.43 1.98 (3 x 380-440 V) [A] Contnua 1.2 1.6 (3 x 441-480 V) [A] Intermitente 1.32 1.76 (3 x 441-480 V) [A] kVA contnuo 0.9 1.3 (400 VCA) [kVA] kVA contnuo 0.9 1.3 (460 VCA) [kVA] Tamanho mx. do cabo: (rede eltrica, motor, freio) [[mm2/ AWG] 2) Corrente mx. de entrada Contnua 1.2 1.6 (3 x 380-440 V) [A] Intermitente 1.32 1.76 (3 x 380-440 V) [A] Contnua 1.0 1.4 (3 x 441-480 V) [A] Intermitente 1.1 1.54 (3 x 441-480 V) [A] 1)[A] 10 10 Pr-fusveis mx. Ambiente Perda de potncia estimada 35 42 em carga nominal mx. [W] 4) Peso do gabinete metlico IP20 [kg] 4.7 4.7 Peso do gabinete metlico IP21 [kg] Peso do gabinete metlico IP55 [kg] 13.5 13.5 Peso do gabinete metlico IP66 [kg] 13.5 13.5 0.93 0.95 Eficincia 3)


Alimentao de Rede Eltrica 3 x 380 - 480 VCA - Sobrecarga normal de 110% durante 1 minuto Conversor de freqncia P11K P15K Potncia Tpica no Eixo [kW] 11 15 P18K 18.5 25 B3 B1 B1 B1 37.5 41.3 34 37.4 26 27.1 31.9 41.4 51.8 30.5 42.3 50.6 44 61.6 71.5 88 62.4 63.7 40 52 65 80 48.4 67.1 80.3 99 44 61 73 90 106 117 105 116 73.4 83.7 B2 B2 B2 B2 B2 B2 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 C1 B4 B4 B4 C3 C3 C4 C2 C2 C2 147 162 130 143 102 104 30 40 50 60 75 100 P22K 22 P30K 30 P37K 37 P45K 45 P55K 55 P75K 75 15 B3 B1 B1 B1 24 26.4 21 23.1 16.6 16.7 21.5 22.2 29.7 27 35.2 32 B1 B1 B1 B3 20

P90K 90 125 C4 C2 177 195 160 176 123 128


Potncia Tpica no Eixo [HP] em 460 V IP 20 / Chassi NEMA (B3+4 e C3+4 podem ser convertidos para IP21 utilizando um kit de converso (Entre em contacto com a Danfoss) IP 21 / NEMA 1 IP 55 / NEMA 12 IP 66 / NEMA 12 Corrente de sada Contnua (3 x 380-440 V) [A] Intermitente (3 x 380-440 V) [A] Contnua (3

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