ACSM1. Manuale hardware Moduli convertitore ACSM1-04 (da 0,75 a 45 kw)

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1 ACSM1 Manuale hardware Moduli convertitore ACSM1-04 (da 0,75 a 45 kw)

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3 Moduli convertitore ACSM1-04 da 0,75 a 45 kw Manuale hardware 3AFE REV C IT VALIDITÀ: ABB Oy. Tutti i diritti riservati.

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5 5 Norme di sicurezza Contenuto del capitolo Il presente capitolo contiene le norme di sicurezza da rispettare durante l installazione, l uso e la manutenzione del convertitore di frequenza. Il mancato rispetto di tali norme può mettere a repentaglio l incolumità delle persone con rischio di morte, danneggiare il convertitore di frequenza, il motore o le apparecchiature comandate. Prima di effettuare interventi sull unità, leggere le istruzioni di sicurezza. Uso di note e avvertenze Vi sono quattro tipi di norme di sicurezza all interno del presente manuale: Avvertenza tensione pericolosa: segnala la presenza di alte tensioni che potrebbero mettere a rischio l incolumità delle persone e/o danneggiare le apparecchiature. Avvertenza: indica le situazioni che potrebbero mettere a rischio l incolumità delle persone e/o danneggiare le apparecchiature per cause diverse dalla presenza di elettricità. Avvertenza scariche: indica la presenza di scariche elettrostatiche che potrebbero danneggiare le apparecchiature. Avvertenza superficie calda: indica la presenza di superfici che potrebbero surriscaldarsi al punto tale da causare ustioni in caso di contatto. Norme di sicurezza

6 6 Installazione e interventi di manutenzione Le seguenti avvertenze devono essere rispettate da coloro che intervengono sul convertitore di frequenza, sul cavo motore o sul motore. AVVERTENZA! Il mancato rispetto delle seguenti istruzioni può mettere a repentaglio l incolumità delle persone, con rischio di morte, o danneggiare le apparecchiature. L installazione e la manutenzione del convertitore di frequenza devono essere effettuate solo da elettricisti qualificati. Non intervenire mai sul convertitore di frequenza, sul cavo motore o sul motore quando l alimentazione di rete è collegata. Dopo aver disinserito l alimentazione, attendere sempre 5 minuti per consentire la scarica dei condensatori del circuito intermedio prima di iniziare a intervenire sul convertitore di frequenza, sul motore o sul cavo motore. Misurando con un multimetro (impedenza di almeno 1 Mohm), assicurarsi sempre che: 1. Non ci sia tensione tra le fasi di ingresso del convertitore di frequenza U1, V1 e W1 e la terra. 2. Non ci sia tensione tra i morsetti UDC+ e UDC e la terra. 3. Non ci sia tensione tra i morsetti R+ e R e la terra. Convertitori di frequenza adibiti al controllo di un motore a magnete permanente: il convertitore di frequenza è alimentato da un motore a magnete permanente in rotazione, che lo mette sotto tensione anche quando è fermo e l alimentazione è scollegata. Prima di procedere con le operazioni di manutenzione sul convertitore di frequenza, disconnettere il motore dal convertitore di frequenza mediante un interruttore di sicurezza evitare l avviamento di altri motori nello stesso sistema meccanico bloccare l albero del motore verificare che il motore sia effettivamente privo di tensione, quindi collegare i morsetti U2, V2 e W2 del convertitore di frequenza tra di loro e al punto di terra (PE). Non intervenire sui cavi di controllo quando il convertitore di frequenza o i circuiti di controllo esterni sono alimentati. Anche quando il convertitore di frequenza non è alimentato, al suo interno possono esserci tensioni pericolose provenienti dai circuiti di controllo esterni. Non eseguire alcuna prova di isolamento o di rigidità dielettrica sul convertitore di frequenza né su alcuno dei suoi moduli. Norme di sicurezza

7 7 Se il convertitore viene installato in un sistema IT [un sistema di alimentazione senza messa a terra o con messa a terra ad alta resistenza (superiore a 30 ohm)] senza scollegare i varistori, il sistema risulterà collegato al potenziale di terra attraverso i varistori. Questo può determinare una situazione di pericolo o danneggiare il convertitore. Se il convertitore viene installato in un sistema TN con una fase a terra senza scollegare i varistori (integrati) o il filtro di rete (opzione esterna), il convertitore sarà danneggiato. Note: Anche quando il motore non è in funzione sono presenti tensioni pericolose sui morsetti U1, V1, W1 e U2, V2, W2 e UDC+, UDC, R+, R del circuito. In base ai cablaggi esterni, possono essere presenti tensioni pericolose (115 V, 220 V o 230 V) in corrispondenza delle uscite relè del convertitore di frequenza. Il convertitore di frequenza supporta la funzione Safe Torque Off. Vedere pag. 40. AVVERTENZA! Il mancato rispetto delle seguenti istruzioni può mettere a repentaglio l incolumità delle persone, con rischio di morte, o danneggiare le apparecchiature. Il convertitore di frequenza non può essere riparato in loco. In caso di guasti al convertitore, contattare la sede locale ABB o il Centro assistenza autorizzato per la sostituzione. Fare attenzione che la polvere determinata dall esecuzione di fori non si infiltri nell unità durante l installazione. L eventuale presenza di polvere determinata dall esecuzione di fori all interno dell unità potrebbe danneggiarla o provocarne il malfunzionamento. Assicurare un sufficiente raffreddamento dell unità. AVVERTENZA! Le schede a circuiti stampati contengono componenti sensibili alle scariche elettrostatiche. Durante la manipolazione delle schede indossare al polso una fascia con messa a terra. Toccare le schede solo se strettamente necessario. Norme di sicurezza

8 8 Avviamento e funzionamento Le seguenti avvertenze devono essere rispettate da coloro che pianificano il funzionamento del convertitore di frequenza, che lo avviano o lo utilizzano. AVVERTENZA! Il mancato rispetto delle seguenti istruzioni può mettere a repentaglio l incolumità delle persone, con rischio di morte, o danneggiare le apparecchiature. Prima di regolare il convertitore di frequenza e di metterlo in funzione, assicurarsi che il motore e tutti i dispositivi comandati siano idonei per l uso in tutto l intervallo di velocità consentito dal convertitore stesso. Il convertitore di frequenza può essere regolato per far funzionare il motore a velocità superiori e inferiori alla velocità che si ottiene collegando direttamente il motore alla rete. Non attivare le funzioni di reset automatico dei guasti se possono verificarsi situazioni di pericolo. Quando tali funzioni sono attive, in caso di guasto il convertitore di frequenza viene resettato e riprende a funzionare automaticamente. Non controllare il motore con un contattore in c.a. o un dispositivo di sezionamento (scollegamento della rete); al contrario, utilizzare il pannello di controllo o i comandi esterni mediante la scheda degli I/O del convertitore o l adattatore bus di campo. Il numero massimo consentito di cicli di carica dei condensatori in c.c. (ossia di accensioni mediante alimentazione) è uno ogni due minuti. Il numero massimo totale di cariche è per telai A e B, per telai C e D. Convertitori di frequenza adibiti al controllo di un motore a magnete permanente: non superare la velocità nominale del motore. Un eccessiva velocità del motore può determinare sovratensioni che potrebbero danneggiare il convertitore di frequenza. Note: Se è stata selezionata una sorgente esterna per il comando di marcia e tale sorgente è attiva, il convertitore riprende immediatamente a funzionare dopo un interruzione della tensione di ingresso o il reset di un guasto, a meno che non abbia una configurazione marcia/arresto a 3 fili (un impulso). Quando la postazione di controllo non è impostata sul funzionamento locale, il tasto di arresto sul pannello di controllo non arresta il convertitore di frequenza. AVVERTENZA! Le superfici dei componenti del convertitore di frequenza (come l induttanza di rete e la resistenza di frenatura, se presenti) si riscaldano a temperature anche elevate quando il sistema è in uso. Norme di sicurezza

9 9 Indice Norme di sicurezza Contenuto del capitolo Uso di note e avvertenze Installazione e interventi di manutenzione Avviamento e funzionamento Indice Informazioni sul manuale Contenuto del capitolo Compatibilità Destinatari Categorie in base al telaio Categorie in base al codice Contenuto Flowchart di installazione e messa in servizio Richieste di informazioni Termini e sigle L ACSM1-04 Contenuto del capitolo L ACSM Configurazione (telaio A) Circuito principale e interfacce di controllo Funzionamento Codice Pianificazione dell installazione in armadio Contenuto del capitolo Caratteristiche dell armadio Collocazione dei dispositivi Messa a terra delle strutture di montaggio Dimensioni principali e requisiti di spazio Raffreddamento e gradi di protezione Evitare il ricircolo dell aria calda All esterno dell armadio All interno dell armadio Scaldiglie per armadio Indice

10 10 Installazione meccanica Contenuto della scatola Controllo della fornitura e identificazione del modulo convertitore Prima dell installazione Requisiti relativi al luogo di installazione Procedura di installazione Montaggio diretto a parete Montaggio su guida DIN (solo telai A e B) Montaggio su piastra fredda (solo ACSM1-04Cx-xxxx-x, telai C e D) Installazione delle induttanze di rete Installazione dei filtri di rete Installazione delle resistenze di frenatura Pianificazione dell installazione elettrica Contenuto del capitolo Selezione del motore Collegamento dell alimentazione Dispositivo di sezionamento dell alimentazione Europa Altre regioni Protezione da sovraccarico termico e da cortocircuito Protezione da sovraccarico termico Protezione da cortocircuito nel cavo motore Protezione da cortocircuito nel cavo di alimentazione o nel convertitore Tempo di intervento dei fusibili e degli interruttori automatici Interruttori automatici Protezione da sovraccarico termico nel motore Protezione da guasti a terra Dispositivi di arresto d emergenza Safe Torque Off Selezione dei cavi di alimentazione Regole generali Tipi di cavi di alimentazione alternativi Schermatura del cavo motore Protezione dei contatti delle uscite relè e riduzione dei disturbi in presenza di carichi induttivi Compatibilità dei dispositivi di corrente residua (RCD) Selezione dei cavi di controllo Cavo relè Cavo del pannello di controllo Collegamento di un sensore di temperatura motore agli I/O del convertitore di frequenza Posizionamento dei cavi Condotti cavi di controllo Installazione elettrica Contenuto del capitolo Controllo dell isolamento del gruppo Convertitore di frequenza Indice

11 11 Cavo di alimentazione Motore e cavo motore Gruppo resistenza di frenatura Collegamento dei cavi di potenza Schema di collegamento dei cavi di potenza Procedura Messa a terra della schermatura del cavo motore sul lato motore Installazione delle piastre di fissaggio dei cavi di potenza Collegamento dei cavi di potenza telaio A Collegamento dei cavi di potenza telaio B Collegamento dei cavi di potenza telai C e D (coperchi dei connettori rimossi) Collegamento in c.c Collegamento dei cavi di controllo Collegamenti di controllo all unità JCU Ponticelli Alimentazione esterna per l unità di controllo JCU (X1) Collegamento drive-to-drive (X5) Safe Torque Off (X6) Ingresso termistore (X4:8 9) Messa a terra dei cavi di controllo Installazione dei dispositivi opzionali Checklist di installazione Checklist Manutenzione Contenuto del capitolo Sicurezza Intervalli di manutenzione Dissipatore Ventola di raffreddamento Sostituzione della ventola (telai A e B) Sostituzione della ventola (telai C e D, ACSM1-04Ax-xxxx-x) Sostituzione della ventola (telai C e D, ACSM1-04Cx-xxxx-x) Ricondizionamento dei condensatori Altri interventi di manutenzione Trasferimento dell unità di memoria in un nuovo modulo convertitore Display a 7 segmenti sull unità di controllo JCU Dati tecnici Contenuto del capitolo Valori nominali Declassamento Declassamento per temperatura ambiente Declassamento per tensione di alimentazione Declassamento per altitudine Indice

12 12 Carichi ciclici Dimensioni e pesi Caratteristiche di raffreddamento, livelli di rumorosità Raffreddamento con piastra fredda (solo ACSM1-04Cx-xxxx-x) Fusibili del cavo di alimentazione Collegamento dell alimentazione di ingresso in c.a Collegamento in c.c Collegamento del motore Unità di controllo JCU Rendimento Raffreddamento Gradi di protezione Condizioni ambiente Materiali Norme applicabili Marchio CE Conformità alla Direttiva europea sulla bassa tensione Conformità alla Direttiva europea EMC Definizioni Conformità alla norma EN (2004), categoria C Conformità alla norma EN (2004), categoria C Conformità alla norma EN (2004), categoria C Conformità alla Direttiva Macchine Marchio C-Tick Marchio UL Checklist UL Brevetti USA Induttanze di rete Contenuto del capitolo Quando è necessario installare un induttanza di rete? Tabella di selezione Linee guida per l installazione Schema di collegamento Filtri di rete Contenuto del capitolo Quando è necessario installare un filtro di rete? Tabella di selezione Linee guida per l installazione Schema di collegamento Resistenze di frenatura Contenuto del capitolo Chopper e resistenze di frenatura con ACSM Chopper di frenatura Indice

13 13 Selezione della resistenza di frenatura Tabella dati chopper / selezione resistenza Installazione delle resistenze e cablaggio Protezione del convertitore mediante contattore Messa in servizio del circuito di frenatura Disegni dimensionali Contenuto del capitolo Telaio A Telaio B Telaio C (modulo raffreddato ad aria) Telaio C (per montaggio su piastra fredda) Telaio D (modulo raffreddato ad aria) Telaio D (per montaggio su piastra fredda) Induttanze di rete (tipo CHK-0x) Filtri di rete (tipo JFI-xx) Resistenze di frenatura (tipo JBR-xx) Indice

14 14 Indice

15 15 Informazioni sul manuale Contenuto del capitolo Compatibilità Il presente capitolo descrive il contenuto del manuale e ne individua i destinatari. Contiene una flowchart relativa alle fasi di controllo, all installazione e alla messa in servizio del convertitore di frequenza. La flowchart fa riferimento ai capitoli/sezioni di questo manuale e di altri manuali. Il manuale è compatibile con ACSM1-04 (telai da A a D). Destinatari Il presente manuale è destinato al personale addetto alla pianificazione dell installazione, all installazione, messa in servizio, uso e manutenzione del convertitore di frequenza. Si consiglia di consultare il manuale prima di intervenire sul convertitore. Si presume che i lettori siano competenti in materia di elettricità, cablaggi, componenti elettrici e che conoscano i simboli utilizzati negli schemi elettrici. Il presente manuale è destinato ai lettori di tutto il mondo. Nel manuale vengono usate sia le unità di misura del sistema metrico che quelle del sistema britannico. Categorie in base al telaio Le istruzioni, i dati tecnici e i disegni dimensionali che riguardano soltanto alcuni telai sono contrassegnati dal simbolo del telaio (A, B, C o D). Il telaio non è indicato sull etichetta di identificazione del convertitore di frequenza. Per identificare il telaio del proprio convertitore, fare riferimento alle tabelle dei valori nominali, nel capitolo Dati tecnici. Categorie in base al codice + Le istruzioni, i dati tecnici e i disegni dimensionali che riguardano soltanto alcune selezioni opzionali sono contrassegnati con + seguito dal codice, es. +L500. Le opzioni incluse nel convertitore di frequenza possono essere identificate dai codici + visibili sull etichetta di identificazione del convertitore stesso. Gli elenchi delle selezioni corrispondenti ai codici + sono contenuti nel capitolo L ACSM1-04 alla voce Codice. Informazioni sul manuale

16 16 Contenuto Segue una breve descrizione dei capitoli del manuale. Norme di sicurezza contiene norme di sicurezza relative all installazione, alla messa in servizio, all uso e alla manutenzione del convertitore di frequenza. Informazioni sul manuale contiene una flowchart relativa alle fasi di controllo degli elementi di fornitura, all installazione e alla messa in servizio del convertitore di frequenza e fa riferimento ai capitoli/sezioni di questo manuale e di altri manuali. L ACSM1-04 descrive il convertitore di frequenza. Pianificazione dell installazione in armadio fornisce istruzioni sull installazione del convertitore di frequenza in un armadio definito dall utente. Installazione meccanica contiene istruzioni relative alle modalità di collocamento e montaggio del convertitore di frequenza. Pianificazione dell installazione elettrica offre consigli sulla scelta del motore e dei cavi, sulle funzioni di protezione del convertitore di frequenza e sul posizionamento dei cavi. Installazione elettrica descrive il cablaggio del convertitore di frequenza. Checklist di installazione consente il controllo dell installazione meccanica ed elettrica del convertitore di frequenza. Manutenzione contiene indicazioni relative agli interventi di manutenzione periodica insieme alle istruzioni operative. Dati tecnici contiene le specifiche tecniche del convertitore di frequenza, ad esempio i dati di targa, i telai e i requisiti tecnici, le disposizioni atte ad assicurare la conformità ai requisiti CE e ad altre marcature, oltre alla politica di garanzia. Induttanze di rete contiene informazioni sulle induttanze opzionali disponibili per il convertitore di frequenza. Filtri di rete contiene informazioni sui filtri opzionali disponibili per il convertitore di frequenza. Resistenze di frenatura descrive le modalità di selezione, protezione e cablaggio delle resistenze di frenatura. Disegni dimensionali contiene i disegni dimensionali del convertitore di frequenza e delle apparecchiature collegate. Informazioni sul manuale

17 17 Flowchart di installazione e messa in servizio Compito Identificare il telaio del convertitore di frequenza: A, B, C o D. Vedere Dati tecnici: Valori nominali (pag. 71) Pianificare l installazione. Verificare le condizioni ambientali, i dati di targa, i requisiti per il flusso dell aria di raffreddamento, il collegamento dell alimentazione, la compatibilità del motore, il collegamento del motore e altri dati tecnici. Selezionare i cavi. Pianificazione dell installazione in armadio (pag. 25) Pianificazione dell installazione elettrica (pag. 37) Dati tecnici (pag. 71) Manuali dei dispositivi opzionali (se inclusi) Rimuovere l imballo e controllare gli elementi forniti. Verificare che siano presenti tutti i moduli opzionali e le apparecchiature richieste. È possibile avviare solo unità integre. Installazione meccanica: Contenuto della scatola (pag. 31) Se il convertitore non è stato utilizzato per oltre un anno, è necessario il ricondizionamento dei relativi condensatori del collegamento in c.c. Contattare la sede locale ABB per ulteriori informazioni. Controllare il luogo dell installazione. Installazione meccanica: Prima dell installazione (pag. 33) Dati tecnici (pag. 71) Se il convertitore di frequenza deve essere collegato a un sistema IT (senza messa a terra), controllare che siano state rimosse le viti indicate con VAR. Si noti inoltre che nei sistemi IT (senza messa a terra) non è ammesso l uso di filtri di rete. Norme di sicurezza: Installazione e interventi di manutenzione (pag. 6) Installare il convertitore di frequenza in un armadio. Installazione meccanica: Procedura di installazione (pag. 34) Posizionare i cavi. Pianificazione dell installazione elettrica: Posizionamento dei cavi (pag. 44) Controllare l isolamento del cavo di alimentazione, del motore e del cavo motore, e del cavo della resistenza (se presente). Installazione elettrica: Controllo dell isolamento del gruppo (pag. 47) Informazioni sul manuale

18 18 Compito Vedere Collegare i cavi di alimentazione. Collegare i cavi di controllo e i cavi di controllo ausiliari. Installazione elettrica: Collegamento dei cavi di potenza: (pag. 49) e Collegamento dei cavi di controllo: (pag. 58) Per i dispositivi opzionali: Induttanze di rete (pag. 85) Filtri di rete (pag. 87) Resistenze di frenatura (pag. 91) Manuali dei dispositivi opzionali (se inclusi) Controllare l installazione. Checklist di installazione (pag. 63) Mettere in servizio il convertitore di frequenza. Manuale firmware appropriato Mettere in servizio il chopper di frenatura, se necessario. Resistenze di frenatura (pag. 91) Funzionamento del convertitore di frequenza: avvio, arresto, controllo velocità, ecc. Manuale firmware appropriato Richieste di informazioni Per eventuali richieste di informazioni sul prodotto, rivolgersi alla sede ABB locale citando il codice e il numero di targa dell unità. Nell impossibilità di contattare la sede ABB locale, per ulteriori informazioni rivolgersi allo stabilimento di produzione. Informazioni sul manuale

19 19 Termini e sigle Termine/sigla CHK-xx EMC FIO-01 FIO-11 FEN-01 FEN-11 FEN-21 FCAN-0x FDNA-0x FENA-0x FPBA-0x Telaio IGBT I/O JBR-xx JCU JFI-xx JMU-xx RFI Spiegazione Serie di induttanze di rete opzionali per ACSM1. Compatibilità elettromagnetica. Estensione degli I/O digitali opzionali per ACSM1. Estensione degli I/O analogici opzionali per ACSM1. Interfaccia encoder TTL opzionale per ACSM1. Interfaccia encoder assoluto opzionale per ACSM1. Interfaccia resolver opzionale per ACSM1. Adattatore CANopen opzionale per ACSM1. Adattatore DeviceNet opzionale per ACSM1. Adattatore Ethernet/IP opzionale per ACSM1. Adattatore DP PROFIBUS opzionale per ACSM1. Telaio del modulo convertitore di frequenza. Il presente manuale contiene informazioni sui telai A, B, C e D. Per identificare il telaio del proprio convertitore, fare riferimento alle tabelle dei valori nominali nel capitolo Dati tecnici. Insulated Gate Bipolar Transistor; un tipo di semiconduttore pilotato in tensione, ampiamente utilizzato negli inverter per la loro facile controllabilità e l alta frequenza di commutazione. Input/Output, ingresso/uscita. Serie di resistenze di frenatura opzionali per ACSM1. Unità di controllo del modulo convertitore. La JCU viene installata sopra l unità di alimentazione. I segnali di controllo degli I/O esterni sono collegati alla JCU o alle estensioni degli I/O opzionali montate su di essa. Serie di filtri di rete opzionali per ACSM1. Unità di memoria collegata all unità di controllo del convertitore di frequenza. Radio-Frequency Interference, interferenze da radiofrequenza. Informazioni sul manuale

20 20 Informazioni sul manuale

21 21 L ACSM1-04 Contenuto del capitolo L ACSM1-04 Il presente capitolo contiene una breve descrizione del principio operativo e della struttura del convertitore del frequenza. L ACSM1-04 è un convertitore di frequenza IP20 per il controllo dei motori in c.a. Il cliente deve installarlo in un armadio. L ACSM1-04 è dotato di un dissipatore con raffreddamento ad aria; in caso contrario, va installato su un elemento di raffreddamento a piastra fredda. L ACSM1-04 è disponibile in diversi telai a seconda della potenza di uscita. Tutti i telai utilizzano la stessa unità di controllo (tipo JCU). Configurazione (telaio A) Collegamento in c.c. Collegamento alimentazione Display a 7 segmenti Ingresso alimentazione esterna da 24 V Uscita relè Slot 1 e 2 per estensioni I/O opzionali e interfaccia encoder/resolver Ingressi/uscite digitali Slot 3 per adattatore bus di campo opzionale Collegamento motore Ingressi analogici Ingresso termistore Uscite analogiche Collegamento drive-to-drive Collegamento Safe Torque Off Collegamento pannello di controllo / PC Collegamento unità di memoria Collegamento resistenza di frenatura L ACSM1-04

22 22 Circuito principale e interfacce di controllo Lo schema seguente indica le interfacce di controllo e il circuito principale del convertitore di frequenza. Per ulteriori informazioni sull unità di controllo JCU, vedere il capitolo Installazione elettrica. Unità di alimentazione Opzione 1 Estensione I/O digitali o analogici (FIO-01, FIO-11) Interfaccia encoder incrementale o assoluto, o interfaccia resolver (FEN-01, FEN-11, FEN-21) Slot 1 Unità di controllo (JCU), installata sull unità di alimentazione Display di stato a 7 segmenti (vedere pag. 69) Ingresso alimentazione esterna da 24 V (vedere pag. 59) I/O digitali Opzione 2 Connettività come con Opzione 1. Nota: due estensioni I/O o interfacce di retroazione dello stesso tipo non possono essere collegate contemporaneamente. Opzione 3 Adattatore bus di campo (FPBA-0x, FCAN-0x, FDNA-0x, FENA-0x ecc.) Slot 2 Slot 3 I/O analogici Ingresso termistore Collegamento drive-to-drive Collegamento Safe Torque Off Collegamento pannello di controllo (opzionale) o PC Unità di memoria (JMU) contenente il programma applicativo (vedere pag. 69) Alimentazione in c.a. Induttanza di rete CHK-xx (opzionale) UDC+ UDC- U1 V1 W1 ~ = + ACSM1-04 Filtro di rete JFI-xx (opzionale) Raddrizzatore Banco condensatori Inverter = ~ U2 V2 W2 R- R+ Uscita motore Chopper di frenatura Resistenza di frenatura JBR-xx (opzionale) L ACSM1-04

23 23 Funzionamento La seguente tabella descrive il funzionamento del circuito principale in sintesi. Componente Chopper di frenatura Resistenza di frenatura Banco condensatori Inverter Descrizione Conduce l energia generata da un motore in decelerazione dal bus in c.c. alla resistenza di frenatura. Il chopper di frenatura è integrato nell ACSM1; le resistenze di frenatura sono opzioni esterne. Dissipa l energia rigenerativa convertendola in calore. Immagazzina energia per stabilizzare la tensione in c.c. del circuito intermedio. Converte la tensione c.c. in c.a. e viceversa. Il motore viene controllato commutando gli IGTB dell inverter. Induttanza di rete Vedere pag. 85. Filtro di rete Vedere pag. 87. Raddrizzatore Converte la tensione in c.a. trifase in tensione in c.c. Codice Il codice contiene informazioni sulle specifiche e sulla configurazione del convertitore di frequenza. I primi numeri a sinistra si riferiscono alla configurazione di base (es. ACSM1-04AS-09A5-4) e sono seguiti dalle selezioni opzionali, separate da segni + (es. +L501). Riportiamo di seguito una descrizione delle principali selezioni. Non tutte le selezioni sono disponibili per tutti i tipi di convertitori; fare riferimento a ACSM1 Ordering Information, disponibile su richiesta. Vedere anche la sezione Controllo della fornitura e identificazione del modulo convertitore a pag. 33. Selezione Alternative Serie prodotti Serie prodotti ACSM1 Tipo (1) 04 Modulo convertitore di frequenza. Se nessuna opzione è selezionata: IP20, pannello di controllo assente, induttanze di rete assenti, filtro di rete assente, chopper di frenatura, schede rivestite, Safe Torque Off, Guida rapida (in più lingue), ultima versione firmware, programmazione SP del convertitore Tipo (2) A Modulo raffreddato ad aria (con dissipatore) C Modulo per montaggio su piastra fredda (solo telai C e D) Tipo (3) S Firmware controllo velocità e coppia M Firmware controllo movimento Taglia Vedere Dati tecnici: Valori nominali. Range di tensione V, 400 V (valore nominale), 415 V, 440 V, 460 V o 480 Vca + opzioni Bus di campo K... +K451: FDNA-01 adattatore DeviceNet +K454: FPBA-01 adattatore PROFIBUS DP +K457: FCAN-01 adattatore CANopen +K466: FENA-01 adattatore Ethernet/IP Estensioni I/O e interfacce di feedback L... +L500: FIO-11 estensione I/O analogici +L501: FIO-01 estensione I/O digitali +L516: FEN-21 interfaccia resolver +L517: FEN-01 interfaccia encoder incrementale +L518: FEN-11 interfaccia encoder assoluto Configurazione unità di memoria N... Solution functions e programs L ACSM1-04

24 24 L ACSM1-04

25 25 Pianificazione dell installazione in armadio Contenuto del capitolo Il presente capitolo illustra la pianificazione dell installazione di un modulo convertitore di frequenza in un armadio definito dall utente. Le indicazioni riportate sono fondamentali per la sicurezza e l uso corretto dell azionamento. Nota: gli esempi di installazione contenuti nel capitolo sono forniti a puro titolo illustrativo, per guidare l utente nelle fasi di pianificazione. Si ricordi che l installazione deve sempre essere predisposta ed eseguita nel rispetto delle normative locali e delle leggi vigenti. ABB declina qualsiasi responsabilità per installazioni non conformi alle leggi locali e/o ad altre normative vigenti. Caratteristiche dell armadio La struttura dell armadio deve essere abbastanza robusta da sopportare il peso dei componenti del convertitore di frequenza, dei circuiti di controllo e delle altre apparecchiature installate al suo interno. L armadio deve proteggere il modulo convertitore dai contatti e rispondere ai requisiti di protezione contro polvere e umidità (vedere il capitolo Dati tecnici). Collocazione dei dispositivi Per facilitare l installazione e la manutenzione, si raccomanda di lasciare spazio a sufficienza tra i dispositivi installati, garantendo un adeguato flusso d aria di raffreddamento e rispettando le distanze obbligatorie e i requisiti di spazio dei cavi e delle relative strutture di supporto. Per gli esempi di layout, vedere la sezione Raffreddamento e gradi di protezione più oltre. Messa a terra delle strutture di montaggio Assicurarsi che tutte le traverse e gli scaffali su cui sono montati i componenti dell azionamento dispongano di una messa a terra adeguata e che le superfici di collegamento non siano verniciate. Nota: verificare che i componenti siano correttamente messi a terra attraverso i relativi punti di fissaggio alla base di installazione. Nota: si raccomanda di installare il filtro di rete (se presente) e il modulo convertitore sulla stessa piastra di montaggio. Pianificazione dell installazione in armadio

26 26 Dimensioni principali e requisiti di spazio I moduli possono essere installati affiancati. Nella figura seguente sono indicati i requisiti di spazio e le dimensioni principali dei moduli convertitore. Per ulteriori dettagli, vedere il capitolo Disegni dimensionali. Telaio D Telaio C Telaio B Telaio A Pianificazione dell installazione in armadio

27 [7.9 ] 300 [12 ] La temperatura dell aria di raffreddamento che entra nell unità non deve essere superiore alla temperatura ambiente massima consentita (vedere Condizioni ambiente nel capitolo Dati tecnici). Si tenga presente questo fatto quando nelle vicinanze si installano componenti che generano calore (altri convertitori di frequenza, induttanze di rete, resistenze di frenatura, ecc.). Raffreddamento e gradi di protezione Lo spazio libero intorno ai componenti nell armadio deve essere sufficiente a garantire un raffreddamento adeguato. Osservare le distanze minime prescritte per ciascun componente. Le prese di ingresso e di uscita dell aria devono essere dotate di grate che: guidino il flusso d aria proteggano dal contatto impediscano l ingresso di spruzzi d acqua all interno dell armadio. Il disegno seguente mostra due soluzioni tipiche per il raffreddamento dell armadio. La presa di ingresso dell aria è in basso, mentre l uscita dell aria è in alto, sulla porta o sul tetto dell armadio. Pianificazione dell installazione in armadio

28 28 Uscita aria Ingresso aria Predisporre il raffreddamento dei moduli in modo da rispettare i requisiti evidenziati nel capitolo Dati tecnici: flusso aria di raffreddamento Nota: i valori riportati in Dati tecnici sono relativi al carico nominale continuo. Se il carico è al di sotto del nominale, la quantità di aria di raffreddamento richiesta è inferiore. temperatura ambiente consentita. specifiche della piastra fredda (solo per ACSM1-04Cx-xxxx-x). Le prese di ingresso e di uscita dell aria devono avere dimensioni adeguate. Oltre alla perdita di potenza del modulo convertitore, anche il calore dissipato da cavi e altri dispositivi aggiuntivi deve essere ventilato. Per raffreddare la temperatura dei componenti negli armadi IP22 sono di norma sufficienti le ventole interne dei moduli. Negli armadi IP54 si utilizzano filtri particolarmente spessi per proteggere l armadio dagli spruzzi d acqua. Questo comporta l installazione di dispositivi di raffreddamento aggiuntivi, ad esempio una ventola di aspirazione dell aria calda. Il luogo di installazione deve essere sufficientemente ventilato. Pianificazione dell installazione in armadio

29 29 Evitare il ricircolo dell aria calda Armadio (vista laterale) ZONA CALDA Uscita flusso aria Deflettori aria ZONA FREDDA Ingresso flusso aria All esterno dell armadio Evitare che l aria calda circoli all esterno dell armadio indirizzando il flusso di aria calda in uscita lontano dalla zona di prelevamento dell aria in ingresso. Alcune possibili soluzioni sono: grate che guidano il flusso d aria sulle prese di ingresso e di uscita presa di ingresso e di uscita aria poste su lati diversi dell armadio ingresso aria fredda in basso sullo sportello anteriore e ventola di aspirazione supplementare sul tetto dell armadio. All interno dell armadio Evitare che l aria calda circoli all interno dell armadio con appositi deflettori a tenuta. Di norma non sono richieste guarnizioni. Scaldiglie per armadio Utilizzare una scaldiglia se vi è il rischio di formazione di condensa all interno dell armadio. Benché la funzione primaria delle scaldiglie sia quella di essiccare l aria, possono servire anche per il riscaldamento a basse temperature. Seguire le istruzioni fornite dal produttore per l installazione della scaldiglia. Pianificazione dell installazione in armadio

30 30 Pianificazione dell installazione in armadio

31 31 Installazione meccanica Contenuto della scatola Il convertitore di frequenza viene fornito all interno di una scatola. Per aprirla, rimuovere i nastri e sollevare la parte superiore della scatola. Installazione meccanica

32 32 La scatola contiene: un modulo convertitore di frequenza ACSM1-04, con opzioni installate in fabbrica tre piastre fissacavi (due per i cavi di alimentazione, una per i cavi di controllo) con viti morsettiere a vite da collegare alle testate dei morsetti sull unità di controllo JCU e sull unità di alimentazione Guida rapida. Vani per piastre fissacavi Modulo convertitore di frequenza ACSM1-04 Vani per Guida rapida, morsettiere Installazione meccanica

33 33 Controllo della fornitura e identificazione del modulo convertitore Controllare che non siano presenti segni di danneggiamento. Prima di procedere all installazione e all uso, verificare le informazioni riportate sull etichetta di identificazione del modulo convertitore per assicurarsi che l unità sia di tipo corretto. L etichetta è collocata sul lato sinistro del modulo convertitore. Codice + opzioni (vedere pag. 23) Marchi di conformità Valori nominali Numero di serie Prima dell installazione La prima cifra del numero di targa indica l impianto di produzione. La seconda e la terza cifra indicano l anno di produzione, mentre la quarta e la quinta cifra indicano la settimana. Le cifre dalla sesta alla decima indicano un numero intero progressivo con inizio settimanale da Verificare che il luogo dell installazione corrisponda ai seguenti requisiti. Per i dettagli relativi ai telai, vedere la sezione Disegni dimensionali. Requisiti relativi al luogo di installazione Per le condizioni di esercizio consentite del convertitore di frequenza, vedere la sezione Dati tecnici. L ACSM1-04 deve essere installato in posizione eretta. La parete deve essere quanto più possibile verticale, di materiale non infiammabile e sufficientemente robusta per sorreggere il peso dell unità. Il pavimento/supporto sottostante deve essere di materiale non infiammabile. Installazione meccanica

34 34 Procedura di installazione Montaggio diretto a parete 1. Contrassegnare le ubicazioni dei quattro fori. I punti di montaggio sono mostrati in Disegni dimensionali. 2. Fissare le viti o i bulloni nelle posizioni contrassegnate. 3. Posizionare il convertitore in corrispondenza delle viti poste sulla parete. Nota: sollevare il convertitore reggendolo per il telaio. 4. Serrare bene le viti. Montaggio su guida DIN (solo telai A e B) 1. Agganciare il convertitore sulla guida come mostrato nella Figura a. Per sganciare il convertitore, premere la leva di sblocco posizionata sopra il convertitore come indicato nella Figura b. 2. Fissare il bordo inferiore del convertitore alla base di montaggio attraverso i due punti di fissaggio. a b 1 2 Installazione meccanica

35 35 Montaggio su piastra fredda (solo ACSM1-04Cx-xxxx-x, telai C e D) Per le caratteristiche della piastra fredda, vedere pag Determinare le ubicazioni dei quattro punti di fissaggio sulla piastra fredda. I punti di fissaggio del modulo convertitore sono indicati nei disegni dimensionali a pag. 102 (telaio C) e 104 (telaio D). 2. Pulire le superfici della piastra inferiore del modulo convertitore (1) e della piastra fredda (2) utilizzando un panno e alcol denaturato. 3. Applicare uno strato sottile e uniforme di composto termoconduttore (es. WPS II di Austerlitz Electronic GmbH) su tutta la superficie della piastra inferiore del modulo convertitore. 4. Utilizzare quattro viti M6 (con lunghezza minima di 12 mm) per fissare il modulo convertitore alla piastra fredda. Serrare le viti applicando una coppia di serraggio di 0,5 N m (4.4 lbf in). Attendere almeno cinque minuti per consentire al composto termoconduttore di distribuirsi uniformemente. 5. Serrare a fondo le viti di fissaggio applicando una coppia finale di 3 N m (26.5 lbf in). Rimuovere il composto termoconduttore in eccesso. 2 1 Installazione meccanica

36 36 Installazione delle induttanze di rete Vedere il capitolo Induttanze di rete a pag. 85. Installazione dei filtri di rete Vedere il capitolo Filtri di rete a pag. 87. Installazione delle resistenze di frenatura Vedere il capitolo Resistenze di frenatura a pag. 91. Installazione meccanica

37 37 Pianificazione dell installazione elettrica Contenuto del capitolo Selezione del motore Il presente capitolo contiene le indicazioni da rispettare durante la selezione del motore, dei cavi, dei dispositivi di protezione, del posizionamento dei cavi e della modalità di funzionamento del convertitore. Nota: l installazione deve sempre essere predisposta ed eseguita nel rispetto delle normative locali e delle leggi vigenti. ABB declina qualsiasi responsabilità per installazioni non conformi alle leggi locali e/o ad altre normative vigenti. Selezionare il motore (a induzione in c.a. trifase) in base alla tabella dei valori nominali riportata nel capitolo Dati tecnici. La tabella mostra le tensioni del motore tipiche per ogni tipo di convertitore. All uscita dell inverter può essere collegato un solo motore sincrono a magnete permanente. Si raccomanda di installare un interruttore di sicurezza tra il motore sincrono a magnete permanente e l uscita del convertitore di frequenza per isolare il motore durante eventuali interventi di manutenzione sul convertitore. Collegamento dell alimentazione Utilizzare un collegamento fisso all alimentazione in c.a. AVVERTENZA! Ai sensi della norma IEC è necessaria un installazione fissa quando le perdite di corrente del dispositivo superano di norma 3,5 ma. Dispositivo di sezionamento dell alimentazione Installare un dispositivo manuale di sezionamento (scollegamento dell alimentazione) tra la sorgente di alimentazione in c.a. e il convertitore di frequenza. Il dispositivo di sezionamento deve prevedere la possibilità di essere bloccato in posizione aperta durante gli interventi di installazione e manutenzione. Europa Per assicurare la conformità alle direttive dell Unione europea secondo la norma EN , Sicurezza macchine, il dispositivo di sezionamento deve essere uno dei seguenti: un interruttore di manovra-sezionatore di categoria d uso AC-23B (EN ) un sezionatore dotato di un contatto ausiliario che in tutti i casi faccia in modo che i dispositivi di commutazione interrompano il circuito di alimentazione prima dell apertura dei contatti principali del sezionatore (EN ) un interruttore idoneo all isolamento in conformità alla norma EN Pianificazione dell installazione elettrica

38 38 Altre regioni Il dispositivo di sezionamento deve essere conforme alle norme di sicurezza applicabili. Protezione da sovraccarico termico e da cortocircuito Protezione da sovraccarico termico Affinché il convertitore di frequenza protegga se stesso e i cavi di ingresso e del motore da sovraccarico termico, i cavi devono essere dimensionati in base alla corrente nominale del convertitore. Non è necessario installare altri dispositivi di protezione termica. AVVERTENZA! Se il convertitore è collegato a più motori, è opportuno installare un interruttore di protezione da sovraccarico termico o un interruttore automatico separato per proteggere i singoli cavi e ogni motore. Questi dispositivi possono richiedere un fusibile dedicato per interrompere la corrente di cortocircuito. Protezione da cortocircuito nel cavo motore Affinché il convertitore protegga il cavo motore e il motore in caso di cortocircuito, il cavo motore deve essere dimensionato in base alla corrente nominale del convertitore. Non sono richiesti altri dispostivi di protezione. Protezione da cortocircuito nel cavo di alimentazione o nel convertitore Proteggere il cavo di alimentazione con fusibili o con un interruttore automatico. Indicazioni sui fusibili vengono fornite nel capitolo Dati tecnici. Una volta posizionati nella scheda di distribuzione, i fusibili gg IEC o i fusibili UL tipo T proteggono il cavo di ingresso in caso di cortocircuito, limitano i danni al convertitore di frequenza ed evitano danni a carico delle apparecchiature adiacenti qualora si verificasse un cortocircuito all interno del convertitore. Tempo di intervento dei fusibili e degli interruttori automatici Verificare che il tempo di intervento del fusibile sia inferiore a 0,5 secondi. Il tempo di intervento dipende dal tipo di fusibile, dall impedenza della rete di alimentazione e dalla sezione, dal materiale e dalla lunghezza del cavo di alimentazione. I fusibili US devono essere di tipo non-time delay (non ritardati). Interruttori automatici Le caratteristiche di protezione degli interruttori automatici dipendono dal tipo, dalla configurazione e dalle impostazioni del dispositivo. Vi sono inoltre limitazioni che riguardano la capacità di cortocircuito della rete di alimentazione. Per informazioni sugli interruttori approvati e sulle caratteristiche della rete di alimentazione, contattare la sede ABB locale. Protezione da sovraccarico termico nel motore Secondo le normative, il motore deve essere protetto dal sovraccarico termico e la corrente deve essere scollegata in caso di sovraccarico. Il convertitore di frequenza Pianificazione dell installazione elettrica