CONVERTITORI PER MOTORI ASINCRONI SERIE DVETPlus

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1 CONVERTITORI PER MOTORI ASINCRONI SERIE DVETPlus CONVERTITORI PER MOTORI ASINCRONI SERIE DVETPlus Manuale d installazione 1

2 SOMMARIO 1. INFORMAZIONI GENERALI SULLA SICUREZZA AVVERTENZE DATI TECNICI CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA POTENZA CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA REGOLAZIONE DIMENSIONI DI INGOMBRO Serie DVET S Serie DVET S AZIONAMENTI INVERTER 75KW 90KW 110KW 132KW TDE MACNO AMBIENTE CHIUSO, POTENZA DISSIPATA INSTALLAZIONE ISTRUZIONI PER L'INSTALLAZIONE DEL CONVERTITORE VENTILAZIONE ALLACCIAMENTO ALLA RETE COLLEGAMENTO DEL MOTORE COLLEGAMENTO A TERRA DEL CONVERTITORE DI FREQUENZA ACCORGIMENTI ANTIDISTURBO DIMENSIONAMENTO CAVI, FUSIBILI, IMPEDENZA DI LINEA E RESISTENZE DI FRENATURA MOTORE PROPOSTE DI COLLEGAMENTO CON I PARAMETRI DI DEFAULT RIFERIMENTO DI VELOCITÀ DA POTENZIOMETRO ESTERNO RIFERIMENTO DI VELOCITÀ DA POTENZIOMETRO DIGITALE MORSETTIERE DISPOSIZIONE FISICA MORSETTIERA DI POTENZA MORSETTIERA DI CONTROLLO (M1) INGRESSO SENSORE DI VELOCITA` (M2) Encoder Resolver Pastiglia termica motore CONNETTORE DELLA LINEA SERIALE (CONNETTORE J1) SEGNALI ENCODER SIMULATO (CONNETTORE J2) CONFIGURAZIONE DELL USCITA DI SIMULAZIONE ENCODER (CONNETTORE J2) INGRESSI LOGICI POSSIBILI COLLEGAMENTI CARATTERISTICHE ELETTRICHE USCITE LOGICHE POSSIBILI COLLEGAMENTI CARATTERISTICHE ELETTRICHE I

3 1. INFORMAZIONI GENERALI SULLA SICUREZZA Tutti i convertitori prodotti dalla TDE MACNO s.p.a. di Vicenza appartenenti alla serie DVET PLUS sono conformi alla Direttiva Bassa Tensione CEE 73/23, modificata dalla Direttiva CEE 93/68 e alle relative legislazioni nazionali di recepimento. Nella loro progettazione e costruzione sono applicate articoli della norma armonizzata EN Norme importanti per la sicurezza Nella progettazione del sistema e nella installazione, messa in funzione, manutenzione e controllo dei convertitori devono essere osservate le norme per la prevenzione infortuni e per la sicurezza valide per il caso specifico di impiego. In particolare, fra le altre,vanno rispettate le seguenti norme : CEI 64.8 Impianti elettrici utilizzatori a tensione nominale non superiore a 1000V c.a V c.c CEI EN Sicurezza del macchinario; Equipaggiamento elettrico delle macchine Designazione dei componenti ed esempi di disegni, schemi, tabelle ed istruzioni CEI EN

4 1.1 AVVERTENZE Prima di installare e di utilizzare l apparecchiatura leggere attentamente il manuale. Si declina ogni responsabilità per qualsiasi uso improprio dell apparecchiatura differente da quelli prescritti nel manuale. Nessuna modifica o operazione non prescritta dal manuale è consentita senza l autorizzazione esplicita del costruttore, e deve essere eseguita solo da personale qualificato. In caso di mancata osservanza, il costruttore declina ogni responsabilità sulle possibili conseguenze, e viene a decadere la garanzia. La messa in servizio e l installazione è consentita solo a personale qualificato, il quale è responsabile del rispetto delle norme di sicurezza imposte dalle norme vigenti. L azionamento se sprovvisto del filtro opportuno e collegato a reti pubbliche di distribuzione a bassa tensione di zone residenziali, può provocare interferenze a radio frequenze. Nel caso specifico di impiego bisogna tenere conto delle norme di sicurezza valide per la prevenzione degli infortuni. L'installazione, il cablaggio e l'apertura dell'apparecchiatura e del convertitore devono avvenire in stato di assenza di tensione. Apparecchiature e convertitori devono essere installati in una custodia a prova di contatto con un grado di protezione IP secondo le norme. Posizionare l apparecchiatura in modo che sia facilitata la manutenzione, e che non ci sia pericolo di interferenza con parti in movimento. Assicurarsi che sia sempre garantita sufficiente ventilazione per smaltire le perdite del convertitore. In caso di incendio in prossimità dell apparecchiatura non utilizzare mezzi estinguenti contenenti acqua. Evitare in ogni caso la penetrazione di acqua o altri fluidi all interno dell apparecchiatura. Qualsiasi operazione all interno dell apparecchiatura deve essere fatta in assenza di tensione. Essendo presenti condensatori, attendere almeno 8 minuti prima di accedere per operazioni all interno. 1-2

5 2. DATI TECNICI 2.1 CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA POTENZA Serie S1 TAGLIA 1, ,5 7, , Uscita lato motore Motore applicabile kw 1, ,5 7, , Sovraccarico 150% 30 Corrente nominale A rms Corrente massima 30 A rms 6 10, , Sovraccarico 120% 30 Corrente nominale A rms 4, , , Corrente massima 30 A rms 5,4 9, Tensione di uscita V AC Frequenza di uscita Hz Hz ( vedi nota alla pag. seguente ) Modo di funzionamento a quattro quadranti (con chopper di frenatura) Lato ingresso rete Tensione efficace trifase di alimentazione Corrente alla potenza nominale con caduta di linea pari al 3% V AC % - 15% A rms 3,4 6,5 8,5 11,4 15, ,6 36,6 42,6 58,1 70,9 86, Frequenza di rete Hz ± 5% Chopper di frenatura Tensione di intervento V DC 750 Corrente di picco A DC Corrente continuativa A DC 1 1,8 2,4 3,4 5 6, Serie S2 TAGLIA 1, ,5 7, , Motore applicabile kw 1, ,5 7, , Sovraccarico 200% 3 e 155% 30 Corrente nominale A rms 3,75 6,75 9,5 11,5 16, Corrente massima 3 A rms 7,5 13, Corrente limite 30 A rms 5,8 10,5 14, ,5 32, Sovraccarico 200% 30 Corrente nominale A rms 4 5, Corrente massima 30 A rms 8 11, Tensione di uscita V AC Frequenza di uscita Hz Hz ( vedi nota alla pag. seguente ) Modo di funzionamento a quattro quadranti (con chopper di frenatura) Lato ingresso rete Tensione efficace trifase di alimentazione Corrente alla potenza nominale con caduta di linea pari al 3% V AC V +10% - 15% A rms 3,3 6,3 8, ,6 21,2 35, , Frequenza di rete Hz ± 5% Chopper di frenatura Tensione di intervento V DC 750 Corrente di picco A DC Corrente continuativa A DC 2 2,

6 Caratteristiche comuni alle due serie S1 ed S2 Caratteristiche della potenza Dispositivo statico di precarica automaticamente inserito all'arrivo della rete o comandabile esternamente Circuito di clamp di tensione (frenatura), opzionale con resistenza di frenatura esterna Ponte ad IGBT protetti alla desaturazione Specifiche del controllo Sistema di modulazione Frequenza di modulazione Segnale di comando di velocità Risoluzione velocità Errore di linearità del riferimento di velocità PWM vettoriale khz 3 16 (default 5)* Quattro ingressi analogici V. dc Un riferimento interno programmabile Un rif. interno variabile tramite pulsanti di aumenta e diminuisci Con riferimento analogico a 14 bit = 1 velocità massima Con riferimento analogico convertito in frequenza = 0,1 velocità massima Con riferimento digitale da jog = 1 velocità massima Con riferimento analogico a 14 bit 1% velocità massima Con riferimento analogico convertito in frequenza 1% velocità massima Con riferimento digitale da jog = 0 Rampe sec impostazione separata sui quattro quadranti con possibilità di arrotondamento Condizioni ambientali Temperatura di C 0 45 funzionamento Temperatura di immagazzinamento C Umidità % minore del 90% non condensante Altitudine di lavoro Declassamento in potenza dell 1% ogni 100m sopra i 1000m Altitudine massima di lavoro 4000m Vibrazioni massime 0,2 g Tipo di protezione IP 20 *Nota = I nostri convertitori hanno di default una frequenza di modulazione di 5KHz. Esiste un rapporto minimo tra frequenza di modulazione e frequenza di uscita, che non deve essere inferiore ad 8: questo significa che con la configurazione di default la frequenza massima che si può ottenere in uscita è 500Hz. Per quelle applicazioni ove siano richieste frequenze in uscita superiori a 500Hz, i nostri tecnici imposteranno opportunamente il valore della frequenza di modulazione, declassando in potenza il convertitore, secondo la seguente tabella: Ciò significa che, a parità di taglia, la corrente nominale del convertitore sarà ridotta alla percentuale indicata, a causa dell aumento delle perdite di commutazione legate alla frequenza di modulazione. 2-2

7 2.2 CARATTERISTICHE TECNICHE DELLA REGOLAZIONE ALIMENTAZIONE SEGNALI PROTEZIONI CARATTERISTICHE realizzata con circuito fly-back direttamente dal circuito intermedio corrente continua N.8 ingressi digitali optoisolati attivazione con +24Vcc (10mA di assorbimento ) n.8 ingressi configurabili a scelta vedi Manuale Vettoriale N.3 uscite digitali optoisolate attivazione tramite conduzione di transistors +24V (corrente max. 40mA ) configurabili a scelta vedi Manuale Vettoriale N.3 modi per dare il riferimento di velocità in ingresso n.4 Riferimenti analogici di velocità ± 10V: tre a 14 bit e uno convertito in freq. n.1 Riferimento da segnale in frequenza ( 2 canali o frequenza e direzione) n.3 Riferimenti digitali di velocità (Potenziometro digitale, Jog, da Bus di Campo) N.3 ingressi analogici a 14 bit 1. Riferimento analogico di coppia 2. Limite di coppia livello compreso tra ± 10V (assorbimento < 0,5 ma) adattabili con parametri sia in segno che in livello N.2 uscite analogiche programmabili livello compreso tra ± 10V (corrente massima fornibile 2mA) uscite configurabili vedi Manuale Vettoriale N.1 uscita tachimetrica Limite di max. coppia motore Limite di max. coppia in frenatura Limite di max. corrente con rientro Protezione di sovratemperatura convertitore (pastiglia termica radiatore di tipo NTC) Protezione di sovratemperatura motore ( pastiglia termica ) Protezione di sovraccarico motore (I 2 t ) con rientro del limite di corrente al valore nominale del motore o con blocco convertitore Protezione contro il cortocircuito della potenza Protezione contro il cortocircuito della resistenza di frenatura Protezione di minima e massima tensione sul circuito intermedio in c.c. Disabilitazione convertitore in ingresso per mancanza rete con riavviamento graduale Controllo Vettoriale ad Orientamento di Campo Indiretto con Compensazione in linea delle variazioni della Resistenza rotorica Misura della costante di tempo rotorica in autotaratura Caratteristica magnetica misurabile in autotaratura o impostabile per punti Auto-tuning dei regolatori di corrente e flusso Retroazione di velocità da Encoder o da Resolver Superamento di mancanze transitorie della rete con funzionamento rigenerativo del motore ove possibile Frenatura con controllo della tensione continua di barra Controllo continuo di posizione durante la rotazione o arresto in posizione 2-3

8 2.3 DIMENSIONI DI INGOMBRO Serie DVET S1 DVET- MODELLO Dimensioni H mm L P Taglie M0 M1 M1A M2 M2A M0 M1 M1A H L P M2 M2A 2-4

9 2.3.2 Serie DVET S2 DVET- MODELLO 4 5, Dimensioni H mm L P Taglie M0 M1 M1A M2 M2A La taglia 15KW in S2 non viene realizzata M0 M1 M1A H L P M2 M2A 2-5

10 3. AZIONAMENTI INVERTER 75KW 90KW 110KW 132KW TDE MACNO DIMENSIONE AZIONAMENTI TIPO INVERTER DI TAGLIA 75KW S1-S2, 90KW S1-S2, 110KW S1-S2 132KW S1-S2. C H C L C D A B Tutte le quote sono espresse in millimetri I fori di fissaggio sono previsti per viti 5MA per tutti i modelli TAGLIA PESO H B L A C D POTENZA KG TP1-A x Note: I collegamenti di potenza sono realizzati a barre (Vite M12 per L1, L2, L3, U, V, W e M10 per +, -, F). L alimentazione dei ventilatori è interna. 3-6

11 4. AMBIENTE CHIUSO, POTENZA DISSIPATA La potenza dissipata dal convertitore di frequenza funzionante al carico nominale, comprensiva delle perdite fisse di ventilazione e regolazione e delle perdite della reattanza, è riportata nella tabella seguente. Potenza max dissipata al carico nominale Portata min. per ricambio aria con t=10 Watt m 3 /h DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS DVET PLUS Nel caso di installazione in ambiente chiuso, ad esempio in armadio, occorre fare attenzione a che la temperatura interna non superi la temperatura ambiente ammessa per il convertitore ( + 40 C). L ambiente va eventualmente ventilato con sufficiente quantità d aria per asportare il calore generato dal convertitore e dagli altri componenti. Per un utilizzo con un carico inferiore al nominale la potenza dissipata scende e si può calcolare con la seguente relazione : P dissipata ½ * Pmax.*(1+ carico effettivo/carico nominale) Ad esempio, se il carico effettivo è il 75% del carico nominale si ha : P dissipata ½ * Pmax * (1+0,75) = 0,875 Pmax 4-1

12 5. INSTALLAZIONE 5.1 ISTRUZIONI PER L'INSTALLAZIONE DEL CONVERTITORE Il convertitore di frequenza deve essere installato solo in posizione verticale. Non bisogna effettuare un'installazione obliqua o orizzontale, poiché in questo modo viene ostacolata la convezione di calore e questo può causare danneggiamenti. Bisogna garantire una buona accessibilità a tutti gli elementi di comando. Il regolare funzionamento e la vita del convertitore di frequenza dipende dal mantenimento della temperatura ambiente entro i valori consentiti da 0 C fino a +45 C. La temperatura dovrebbe quindi essere controllata ad intervalli regolari. L'umidità dell'aria relativa non deve essere superiore al 90% con nessuna formazione di condensa. Il convertitore di frequenza va installato in luogo non polveroso e ben ventilato. Evitare condizioni ambientali con gas aggressivi in quanto la presenza di polveri abrasive, vapore, olio nebulizzato o aria salmastra, potrebbe pregiudicare la vita dell'apparecchiatura. Ulteriori apparecchiature vanno montate a distanza sufficiente dal convertitore onde evitare che possano cadere all'interno di quest'ultimo dei residui metallici derivati da foratura o da cavi elettrici. In nessun caso il convertitore va montato in prossimità di materiali facilmente infiammabili. >150 >50 >50 Distanze minime (mm) da rispettare tenendo conto anche di un possibile intervento di manutenzione all'interno del convertitore stesso Le quote H e P dipendono dalla taglia del convertitore e sono tabulate nel paragrafo 2.3 (Dimensioni d ingombro) >100 H + P Il convertitore non deve essere installato in ambiente soggetto a forti vibrazioni; se l apparecchiatura su cui è installato fosse di tipo mobile, si devono prevedere opportuni sistemi di smorzamento delle vibrazioni. 5-2

13 5.2 VENTILAZIONE Un convertitore di frequenza non può essere montato nel flusso d aria di raffreddamento di un altro convertitore di frequenza o di altri impianti. I ventilatori del convertitore servoventilato devono essere installati considerando il flusso ottimale dell aria di raffreddamento ( vedi figura). 5-3

14 5.3 ALLACCIAMENTO ALLA RETE Per garantire le norme di sicurezza, l allacciamento alla rete del convertitore deve essere effettuato secondo le normative elettriche in vigore. Per i convertitori di taglia superiore ai 30KW deve essere prevista una induttanza limitatrice della corrente in ingresso (vedi par. 6.1 per il suo dimensionamento). Il collegamento al convertitore deve essere effettuato in maniera stabile e con cavi di sezione adeguata sia per le tre fasi, morsetti contrassegnati R S T, sia per la terra, vite PE. 5.4 COLLEGAMENTO DEL MOTORE Il motore va collegato sui morsetti contrassegnati U, V, W con il cavo di terra collegato alla vite PE. Un cortocircuito tra le fasi U,V,W causa il blocco del convertitore. In caso di interruzione fra motore ed il convertitore tramite commutatori elettromagnetici (telerutttori, relè termici, ecc.) occorre garantire che il convertitore venga disabilitato prima dell interruzione del collegamento motore-convertitore. Il tempo di anticipo al blocco del convertitore può essere ottenuto semplicemente giocando sul ritardo di apertura degli organi elettromeccanici ; è necessario comunque un tempo minimo di 30 ms. Per lunghezze dei cavi motore superiori ai 30 metri è obbligatorio interporre una reattanza tra l azionamento ed il motore. Le caratteristiche di tali reattanze possono essere richieste al personale TdeMacno. 5.5 COLLEGAMENTO A TERRA DEL CONVERTITORE DI FREQUENZA La corrente dispersa è la corrente che il convertitore scarica verso il collegamento di terra. La quantità di questa corrente dispersa dipende dalla lunghezza del cavo dalla presenza o meno dello schermo,maggiore nel primo caso, dal motore come pure dal valore della frequenza PWM. Anche eventuali filtri anti-disturbo possono aumentare la corrente dispersa. La corrente dispersa contiene grandezze perturbatrici ad alta frequenza. Per evitare problemi di compatibilità elettromagnetica con altre apparecchiature, il collegamento a terra del convertitore di frequenza per quanto possibile deve avvenire con cavo proprio e di sezione non inferiore a quanto riportato in tabella (vedi capitolo 6).. Il convertitore di frequenza non può funzionare senza conduttore di protezione collegato stabilmente a terra.. Se l impianto dove viene installato l inverter è dotato di salvavita, quest ultimo deve essere tarato per una corrente di intervento non inferiore a 100mA e per un tempo di intervento non inferiore a 100ms; deve inoltre poter sopportare disturbi ad alta frequenza. 5-4

15 5.6 ACCORGIMENTI ANTIDISTURBO Apparecchiature elettriche od elettroniche possono influenzarsi reciprocamente per via dei collegamenti di rete od altre connessioni metalliche fra di loro. Al fine di minimizzare od eliminare l influenza reciproca, è necessaria una corretta installazione del convertitore stesso in congiunzione con eventuali accorgimenti antidisturbo. I seguenti avvisi si riferiscono ad una rete di alimentazione non disturbata. Se la rete è disturbata, devono essere presi altri accorgimenti per ridurre i disturbi. In questi casi non è possibile dare dei consigli generali e se gli accorgimenti antidisturbo non dovessero dare i risultati desiderati, preghiamo di interpellare la TDE MACNO. Assicurarsi che tutti gli equipaggiamenti nell'armadio siano bene collegati alla sbarra di terra usando cavi corti connessi a stella. È particolarmente importante che qualsiasi equipaggiamento di controllo connesso al convertitore,ad esempio PLC, sia connesso alla stessa terra con cavi corti. Il convertitore deve essere fissato con viti e rondelle dentate per garantire un buon collegamento elettrico tra il contenitore esterno ed il supporto metallico,collegato a terra,del quadro; se necessario occorre togliere il colore per garantire un buon contatto. Per il collegamento del motore usare solo cavi schermati o armati e collegare la schermatura alla terra sia dalla parte del convertitore che dalla parte del motore. Se non fosse possibile l uso di cavi schermati, i cavi del motore dovrebbero venire posati in una canaletta metallica collegata a terra. Tenere separati e distanziati tra di loro i cavi di collegamento del motore, del convertitore ed i cavi di controllo. Per il collegamento della resistenza di frenatura usare cavo schermato e collegare lo schermo a terra ad entrambi i lati, convertitore e resistenza. posare i cavi di controllo distanti almeno 10 cm da eventuali cavi di potenza paralleli. Anche in questo caso è consigliabile l uso di una canaletta metallica separata e collegata a terra. Se i cavi di controllo si dovessero incrociare con i cavi di potenza, mantenere un angolo d incrocio di 90. Prevedere dei gruppi RC o diodo volano per le bobine dei teleruttori, relè ed altri commutatori elettromeccanici che fossero installati nello stesso armadio del convertitore, montati direttamente sui collegamenti delle bobine stesse. Eseguire tutti i collegamenti di controllo, misurazione e regolazione esterni con cavi schermati. Cavi sui quali si possono diffondere disturbi devono essere posati separatamente e distanti dai cavi di controllo del convertitore. Se il convertitore deve operare in un ambiente particolarmente sensibile al rumore occorre, inoltre, prendere i seguenti provvedimenti per ridurre le interferenze condotte e irradiate: Inserire un filtro di rete fra il convertitore e la linea montato il più vicino possibile al convertitore con collegamenti i più corti possibili. Inserire, eventualmente, anche una induttanza di filtro di modo comune fra il convertitore ed il motore tenendola il più vicino possibile al convertitore. Adottare per l'armadio tutti gli accorgimenti possibili atti a bloccare le emissioni irradiate quali messa a terra di tutte le parti metalliche, minima apertura di fori sull'involucro esterno, uso di guarnizioni conduttrici. 5-5

16 6. DIMENSIONAMENTO 6.1 CAVI, FUSIBILI, IMPEDENZA DI LINEA E RESISTENZE DI FRENATURA Serie S1 CONVERT. Fusibili rapidi Impedenza di linea minima Sezione cavi collegamento Resistenza di frenatura Taglia ( KW ) Taglie consigliate ( A ) Induttanza minima (mh) Corrente termica (A) Corrente saturaz. Picco (A) rete e mot. RST,UVW mm 2 Cavo di prot. PE mm 2 Valore consigliato ( Ω ) Potenza minima ( W ) , , , , Serie S2 CONVERT. Fusibili rapidi Impedenza di linea minima Sezione cavi collegamento Resistenza di frenatura Taglia ( KW ) Taglie consigliate ( A ) Induttanza minima (mh) Corrente termica (A) Corrente saturaz. Picco (A) rete e mot. RST,UVW mm 2 Cavo di prot. PE mm 2 Valore consigliato ( Ω ) Potenza minima ( W )

17 La scelta delle sezioni dei conduttori e dei fusibili è stata fatta secondo le norme CEI EN , materiale per conduttori rame, classe di installazione B1. Tutti i dati relativi alle sezioni dei conduttori e taglie dei fusibili sono solo raccomandati, vanno comunque sempre rispettate le norme e disposizioni nazionali. I fusibili devono essere di tipo ultrarapido o rapido. Per il dimensionamento del cavo del motore bisogna tener presente che con frequenze inferiori a 50Hz la tensione di uscita diventa proporzionalmente inferiore a 400V e quindi aumenta la caduta percentuale della tensione del conduttore. Per frequenze più basse va scelta la sezione del cavo della taglia immediatamente superiore. In caso di installazione del convertitore di frequenza sotto un trasformatore la cui potenza sia superiore a due volte la potenza del convertitore si raccomanda l installazione di una induttanza di ingresso in modo da presentare al convertitore una impedenza uguale o superiore a quella di tabella. L induttanza in ingresso è obbligatoria per convertitori di taglia maggiore uguale ai 37KW (visto l uso di un ponte raddrizzatore semi-controllato) ma è consigliata anche per le taglie inferiori, in quanto migliora il fattore di forma della corrente assorbita dalla linea, riducendo l entità delle correnti armoniche. La scelta dell induttanza di ingresso avviene in funzione della potenza del convertitore di frequenza e deve essere tale da garantire una caduta minima di tensione superiore a 6.6V alla corrente nominale assorbita dal convertitore e non deve saturare ad una corrente efficace doppia di quella nominale. Se si usa il dispositivo di frenatura occorre prevedere una resistenza con valore in Ω non inferiore al valore di tabella, in grado di reggere transitoriamente una tensione di 800 Vcc e con dimensionamento in energia e potenza superiore a quanto viene chiesto dal ciclo della macchina; la potenza indicata in tabella è un valore minimo che si può usare nel caso di frenature poco frequenti e per macchine con poca inerzia, due tre volte quella del motore; se è previsto un funzionamento a potenza costante in una certo range di frequenza (ad es. 2 volte la velocità base) è consigliabile dimensionare la potenza della resistenza tenendo conto di tale coefficiente (2 Pmin). 6.2 MOTORE Il motore deve essere previsto per funzionamento sotto convertitore tipo PWM, in particolare per quanto riguarda i seguenti aspetti: Isolamento deve tenere conto sia dei fronti di tensione dovuti alla modulazione ( gradiente di tensione dell ordine di V/µs ) sia delle possibili sovratensioni dovute alla riflessione dei cavi di collegamento ( valori di picco per cavi lunghi,50-70 o più metri, anche di V ). Raffreddamento si deve tenere conto sia dell aumento delle perdite dovuto alle armoniche di corrente con un sovradimensionamento del motore dell'ordine del 5-10 %, sia,nel caso dei motori autoventilati, della diminuita efficienza della ventilazione al diminuire della velocità con conseguente minore capacità di smaltimento calore. Motori autoventilati possono essere usati o con carichi con coppia che diminuisce al diminuire della velocità (come si ha ad esempio nei ventilatori in cui essa varia quadraticamente con la velocità), oppure devono essere opportunamente sovradimensionati. 6-2

18 7. PROPOSTE DI COLLEGAMENTO CON I PARAMETRI DI DEFAULT 7.1 RIFERIMENTO DI VELOCITÀ DA POTENZIOMETRO ESTERNO 1) L`azionamento va in marcia se non c è allarme ( PRONTOMARCIA attivo) e si chiude il contatto di MARCIA. 2) Il riferimento proviene dal potenziometro esterno (da abilitare con AB. REF2 ) 3) Con l impostazione di default il rilascio del motore avviene immediatamente non appena si apre il CONTATTO DI MARCIA ; se si imposta C28 = 1 il rilascio avviene solo dopo che il motore si è portato al di sotto della velocità impostata in P50. 4) L interruzione elettromeccanica del motore si può avere interponendo un contattore fra linea e convertitore oppure fra convertitore e motore. Nel primo caso si deve tenere presente che all apertura del contattore si perde anche l alimentazione della regolazione e che dopo la sua chiusura occorre aspettare il tempo di alimentazione e di precarica (circa 2-3 sec.) prima di mettere in marcia il convertitore. Se il contattore viene interposto fra il convertitore ed il motore occorre fare in modo che all arresto prima venga bloccato il convertitore e dopo ms si apra l interruttore; per far questo è sufficiente il ritardo di un relè ausiliario usato dopo il blocco del convertitore per far cadere il teleruttore oppure è sufficiente usare una bobina ritardata al rilascio (ad es. bobina in corrente continua con un condensatore in parallelo). Alla marcia, invece, occorre che prima si chiuda il teleruttore e poi venga sbloccato il convertitore. R S T K1 RESITENZA FRENATURA M 3~ SENSORE DI VELOCITA` T S R F + PE U V W DVETPlus L.I.1 L.I.2 L.I.3 L.I.4 L.I.5 L.I.6 L.I.7 L.I.8 L.I.C 0P +24P +VAU L.O.1 /L.O.1 L.O.2 /L.O2 L.O.3 /L.O.3 A.I.3 A.I.2 A.I.1 AG +10VOUT AG T.G.O. VOUTB VOUTA AG AG -10VOUT M2 S.REF /S.REF E-A E-/A E-B E-/B M VELOCITA` LAVORO Per avere un comportamento corretto del convertitore occorre prima eseguire l`autotaratura (vedi Par manuale 19) vettoriale) CONTATTO DI MARCIA ABILITAZIONE REF2 INVERSIONE DI ROTAZIONE CONSENSO ESTERNO RIPRISTINO ALLARMI PRONTO MARCIA CORRENTE LAVORO RIFERIMENTO VELOCITA` 7-1

19 7.2 RIFERIMENTO DI VELOCITÀ DA POTENZIOMETRO DIGITALE 1) L azionamento va in marcia se non c è allarme ( PRONTOMARCIA attivo) e se si chiude il contatto di MARCIA. 2) Il riferimento proviene dal potenziometro digitale (da abilitare con AB. POT. DIGITALE ) ed il suo valore può essere aumentato o diminuito tramite i pulsanti "AUMENTA RIF." e "DIMINUISCI RIF." solo se l azionamento è in marcia. 3) Con l impostazione di default il rilascio del motore avviene immediatamente non appena si apre il CONTATTO DI MARCIA ; se si imposta C28 = 1 il rilascio avviene solo dopo che il motore si è portato al di sotto della velocità impostata in P50. 4) L interruzione elettromeccanica del motore si può avere interponendo un contattore fra linea e convertitore oppure fra convertitore motore. Nel primo caso si deve tenere presente che all apertura del contattore si perde anche l alimentazione della regolazione e che dopo la sua chiusura occorre aspettare il tempo di alimentazione e di precarica (circa 2-3 sec.) prima di mettere in marcia il convertitore. Se il contattore viene interposto fra l inverter e il motore occorre fare in modo che all arresto prima venga bloccato il convertitore e dopo, ms, si apra l interruttore ; per far questo è sufficiente il ritardo di un relè ausiliario usato dopo il blocco del convertitore per far cadere il teleruttore oppure è sufficiente usare una bobina ritardata al rilascio ( ad es. bobina in corrente continua con un condensatore in parallelo). Alla marcia, invece, occorre che prima si chiuda il teleruttore e poi venga sbloccato il convertitore. R S T K1 RESITENZA FRENATURA M 3~ SENSORE DI VELOCITA` T S R F + PE U V W DVETPlus L.I.1 L.I.2 L.I.3 L.I.4 L.I.5 L.I.6 L.I.7 L.I.8 L.I.C 0P +24P +VAU L.O.1 /L.O.1 L.O.2 /L.O2 L.O.3 /L.O.3 A.I.3 A.I.2 A.I.1 AG +10VOUT AG T.G.O. VOUTB VOUTA AG AG -10VOUT M2 S.REF /S.REF E-A E-/A E-B E-/B M VELOCITA` LAVORO Per avere un comportamento corretto del convertitore occorre prima eseguire l`autotaratura (vedi Manuale manuale vettoriale) Vettoriale) AUMENTA RIFERIMENTO DIMINUISCE RIFERIMENTO ABILITAZIONE POTENZ. DIGITALE CONTATTO DI MARCIA INVERSIONE DI ROTAZIONE CONSENSO ESTERNO RIPRISTINO ALLARMI PRONTO MARCIA CORRENTE LAVORO - 7-2

20 8. MORSETTIERE 8.1 DISPOSIZIONE FISICA DVETPlus MORSETTIERA DI POTENZA R S T U V W F PE s - + J1 CONNETTORE SERIALE J2 USCITA ENCODER SIMULATO M1 MORSETTIERA DI CONTROLLO M2 INGRESSO SENSORE DI VELOCITA 8.2 MORSETTIERA DI POTENZA MORSETTO FUNZIONI DESCRIZIONE R Standard S Alimentazione trifase 3 x 400 / 460V T +10% -15% PE Terra rete Convertitore, motore e accessori devono essere collegati a una presa di terra. F Resistenza esterna di frenatura Collegamento di un capo della resistenza esterna di frenatura, l altro capo va al + + Bus DC Circuito intermedio in corrente continua - U V Alimentazione motore Morsetti di collegamento al motore W Invertire gli allacciamenti alimentazione su U, V, W e cavi motore su R,S,T può danneggiare gravemente il convertitore. 8-1

21 8.3 MORSETTIERA DI CONTROLLO (M1) MORS FUNZIONI DESCRIZIONE 1 L.I.1 Ingresso logico configurabile 1 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : RIPRISTINO ALLARMI Configurazione eseguita da TdeMacno: Aumenta potenziometro Digitale 2 L.I.2 Ingresso logico configurabile 2 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : CONSENSO ESTERNO Configurazione eseguita da TdeMacno: Diminuisce potenziometro Digitale 3 L.I.3 Ingresso logico configurabile 3 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : ABILITA RIFERIMENTO A.I.1 Configurazione eseguita da TdeMacno: Abilita Rif. di velocità da potenziometro digitale 4 L.I.4 Ingresso logico configurabile 4 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default: MARCIA Configurazione eseguita da TdeMacno: Marcia 5 L.I.5 Ingresso logico configurabile 5 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : ABILITA RIFERIMENTO A.I.2 Configurazione eseguita da TdeMacno: Abilita Riferimento A.I.1 6 L.I.6 Ingresso logico configurabile 6 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : INVERSIONE RIFERIMENTO CW/CCW Configurazione eseguita da TdeMacno: Inversione Riferimento CW/CCW 7 L.I.7 Ingresso logico configurabile 7 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : ABILITA JOG Configurazione eseguita da TdeMacno: Consenso Esterno 8 L.I.8 Ingresso logico configurabile 8 (vedi manuale vettoriale) +24V dc 10 ma max. Configurazione di default : ABILITA RAMPE Configurazione eseguita da TdeMacno: Ripristino Allarmi 9 L.I.C Comune di tutti gli ingressi logici da collegare al negativo dell alimentazione degli ingressi. Tutti gli ingressi sono opto-isolati dalla regolazione interna. 10 0P Punto negativo della alimentazione interna +24V, isolata dalla regolazione V Punto positivo della alimentazione interna +24V, isolata dalla regolazione L.O.1 Uscita logica configurabile 1 (vedi manuale vettoriale) +24 Vdc 40 ma ; transistor npn con collettore ( L.O.1 )ed emettitore ( /L.O.1 ) liberi, isolato dalla regolazione e 14 /L.O.1 protetto dalle sovratensioni. CONDUCE quando l uscita è ATTIVA Configurazione di default CONVERTITORE IN MARCIA Configurazione eseguita da TdeMacno: Convertitore in Marcia 15 L.O.2 Uscita logica configurabile 2 (vedi manuale vettoriale) +24 Vdc 40 ma ; transistor npn con collettore ( L.O.2 )ed emettitore ( /L.O.2 ) liberi, isolato dalla regolazione e 16 /L.O.2 protetto dalle sovratensioni. CONDUCE quando l uscita è ATTIVA Configurazione di default PRONTO MARCIA Configurazione eseguita da TdeMacno: Pronto Marcia 17 L.O.3 Uscita logica configurabile 3 (vedi manuale vettoriale) +24 Vdc 40 ma ; transistor npn con collettore ( L.O.3 )ed emettitore ( /L.O.3 ) liberi, isolato dalla regolazione e 18 /L.O.3 protetto dalle sovratensioni. CONDUCE quando l uscita è ATTIVA Configurazione di default FINE RAMPA Configurazione eseguita da TdeMacno: Rampa Riferimento Finita 8-2

22 19 A.I.3 Ingresso analogico (±10Vdc ± 0,25mA );segnale di limitazione di coppia (vedi man. vettoriale) 20 A.I.2 Ingresso analogico (±10Vdc ± 0,25mA );segnale di riferimento di coppia (vedi man. vettoriale) 21 A.I.1 Ingresso analogico (±10Vdc ± 0,25mA );segnale di riferimento di velocità (vedi man. vettoriale) 22 AG Zero comune a tutti gli ingressi analogici ed a tutta la regolazione VOUT Alimentazione stabilizzata positiva ( +10 V dc 5 ma ) 24 AG Zero della alimentazione stabilizzata e di tutta la regolazione 25 T.G.O. Segnale dell uscita analogica configurabile B ( vedi manuale vettoriale) ± 10 V dc 2 ma Configurazione di default VELOCITÀ DI LAVORO 26 VOUTB Segnale dell uscita analogica configurabile B ( vedi manuale vettoriale) ± 10 V dc 2 ma Configurazione di default VELOCITÀ DI LAVORO 27 VOUTA Segnale dell uscita analogica configurabile A ( vedi manuale vettoriale) ± 10 V dc 2 ma Configurazione di default CORRENTE DI LAVORO AG Zero comune a tutte le uscite analogiche ed a tutta la regolazione 30-10VOUT Alimentazione stabilizzata negativa ( -10 V dc 5 ma ) 31 S.REF Ingresso analogico differenziale (± 10 Vdc ± 0,25 ma ), riferimento di velocità ad alta 32 /S.REF risoluzione (vedi manuale vettoriale) 33 E-A Ingresso del canale A di frequenza se differenziale, altrimenti non collegato. (vedi manuale vettoriale) 34 E-/A Ingresso del canale /A di frequenza o ingresso in frequenza. (vedi manuale vettoriale) 35 E-B Ingresso del canale B di frequenza se differenziale, altrimenti non collegato. (vedi manuale vettoriale) 36 E-/B Ingresso del canale /B di frequenza o della direzione (UP/DOWN). (vedi manuale vettoriale) 8-3

23 8.4 INGRESSO SENSORE DI VELOCITA` (M2) MORSETTO ENCODER RESOLVER 1 /B NC 2 B NC 3 /A 0COS 4 A COS 5 /C (/TOP ø) 0SIN 6 C (TOP ø) SIN 7 0V REF- 8 +5V REF+ 9 NC NC 10 NC NC 11 NC NC 12 NC NC 13 NC -PT 14 NC +PT Encoder Il sensore di velocità utilizzato nella configurazione base e` un ENCODER da 5V con uscita Line Driver in differenziale, con un numero di impulsi giro massimi tali da non superare i 200KHz per canale; la corrente assorbita non deve essere superiore ai 100mA. I canali A, /A, B, /B, Top0, /Top0 possono avere un ampiezza massima di 24VDC. Nel caso di Encoder 8/24V alimentare l Encoder con una sorgente esterna, accomunare gli 0V (PIN 7 di M2) con lo 0V della sorgente Resolver Se si vuole utilizzare un RESOLVER, esso andrà collegato come in figura: USCITA ALIMENTATORE RESOLVER (6,5 VOLT RMS - 5KHz - MAX 20mA) REF- 7 REF+ 8 M2 CONNETTORE MOTORE R1 R3 RESOLVER RAPPORTO TRASF. 1: 0.5 1: 0.45 INGRESSO SEGNALE RESOLVER 0COS 3 COS 4 S1 S3 INGRESSO SEGNALE RESOLVER 0SIN SIN 5 6 S4 S2 PASTIGLIA TERMICA MOTORE -PT PT GROUND CAVO DI COLLEGAMENTO SONDA TERMICA MOTORE RESOLVER ARTUS ES. 26S19RX452b.F UTILIZZATI TAMAGAWA ES. TS2640N71E10 4x(2x0.25SK) COD. 2MB 24P 04R RAP.TRAS. 0.5 RAP.TRAS. 0.5 I RESOLVER DEVONO ESSERE O QUELLI INDICATI NELLA TABELLA,O CON CARATTERISTICHE EQUIVALENTI. IL CAVO DI COLLEGAMENTO DEVE ESSERE DEL TIPO A 4 DOPPINI INTRECCIATI E SCHERMATI PIU'SCHERMO ESTERNO. GLI SCHERMI ACCOMUNATI DAL LATO DEL CONNETTORE M2 VANNO COLLEGATI ALLA BOCCOLA DI MASSA DELL AZIONAMENTO 8-4

24 8.4.3 Pastiglia termica motore L azionamento può gestire solo pastiglie termiche di tipo ON/OFF (Bimetalliche). Non possono essere gestite pastiglie termiche di tipo PTC, NTC o PT100. La gestione della pastiglia termica motore dipende dal tipo di sensore di velocità utilizzato: ENCODER in questo caso è necessario configurare uno degli ingressi logici gestendo quindi il segnale proveniente dalla pastiglia termica come uno qualsiasi degli ingressi logici (vedi manuale vettoriale). RESOLVER utilizzando questo sensore di velocità si potrà portare il segnale proveniente dalla pastiglia termica motore direttamente sulla morsettiera M2 ai morsetti 13 e 14. Per abilitare il monitoraggio di questo segnale si dovrà porre C46=2 (Abilita segnale /PTM da cavo resolver). Rimane valida comunque la possibilità di gestire la pastiglia termica come un ingresso logico allo stesso modo dell Encoder. 8-5

25 8.5 CONNETTORE DELLA LINEA SERIALE (CONNETTORE J1) 1K 120 1K +5E VASCH. FEM. 9 VIE P92 P94 LINEA SERIALE NUMERO IDENTIFICAZIONE AZIONAMENTO RS485 DG TERM+ TERM- RX+ RX- TX+ TX- DG DG La linea seriale comunica in half duplex su quattro fili: RX+ ed RX- sono fili di ricezione per l azionamento mentre TX+ ed TX- sono fili di trasmissione. È prevista la possibilità di terminare la connessione di ricezione con 120Ω di impedenza polarizzando la linea e collegando i morsetti 5 con 3 e 9 con 7 rispettivamente. 8.6 SEGNALI ENCODER SIMULATO (CONNETTORE J2) Nel caso in cui il sensore di velocità sia un Encoder i segnali in uscita dall`encoder Simulato non saranno altro che un immagine di quelli forniti al convertitore. Nel caso in cui il sensore di velocità sia un Resolver, i segnali avranno una frequenza dipendente dai giri motore, dal numero poli del resolver e dalla selezione fatta (vedi connessione c50,c51,c49) ed avranno l andamento nel tempo dipendente dal segno dal senso di rotazione e da c49 come riportato nelle figure sottostanti: CONNETTORE TIPO DB9 MASCHIO J V VS 15V /B CANALE B B /A CANALE A A VS (+) /C CANALE C C 0VS A B C *A *B *C +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS d21>0 con c50=0 d21<0 con c50=1 Fmax=200KHz per canale A B C *A *B *C +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS +VS 0VS d21>0 con c50=1 d21<0 con c50=0 Le uscite del simulatore di encoder sono tutte pilotate da un LINE DRIVER. Il loro livello e` normalmente riferito a +5V proveniente dall`interno; su richiesta e` possibile riferire il livello ad un`alimentazione proveniente dall`esterno, compresa fra 5 e 24 V. Per l`immunità è opportuno utilizzare in arrivo un ingresso differenziale per evitare la formazione di maglie con lo zero del riferimento; per limitare l effetto di eventuali disturbi è opportuno caricare tale ingresso (10mA max). È necessario l utilizzo di un cavo schermato a doppini twistati per eseguire un corretto collegamento. Attenzione, lo zero dell`alimentazione esterna viene accumunato con quello del convertitore; non è optoisolato. Attenzione, per il simulatore di encoder con alimentazione interna (versione standard del convertitore) non bisogna collegare il morsetto 5 (VS) perchè potrebbe danneggiare seriamente il convertitore. 8-6

26 8.6.1 CONFIGURAZIONE DELL USCITA DI SIMULAZIONE ENCODER (CONNETTORE J2) Se il sensore di velocita` utilizzato e` un Resolver, i due canali di simulazione encoder di tipo bidirezionale potranno avere un numero di impulsi per giro motore selezionabile con c18 secondo la seguente tabella: c51 Imp/giro motore/(p68/2) Il valore di default di c51=5 Come si vede il numero di impulsi dipende anche dal numero di poli del resolver, impostati al parametro P68, ed in particolare valgono i numeri sopra scritti se il resolver è a due poli. L uscita degli impulsi è pilotata da un line driver (ET 7272), comunque la scelta del numero di impulsi deve essere tale da ottenere una frequenza massima per canale minore di 200kHz. Il terzo canale genera un numero di impulsi di zero in fase col canale A, pari al numero di poli del resolver diviso due (P68/2) ; in particolare si ha un unico impulso di zero per giro motore con resolver a due poli. La posizione dell impulso di zero dipende dal calettamento del resolver sull albero motore; comunque rispetto alla posizione originale, decodifica dello zero della posizione del resolver, tale posizione può essere spostata con passi di 90 elettrici (relativi al resolver) con la connessione c49 secondo la seguente tabella : c49 Spostamento impulso zero resolver Il valore di default è 0. Tali gradi elettrici corrispondono ai gradi meccanici se il resolver è a due poli. La connessione c50 inverte il canale B dell encoder simulato invertendo cosi la sua fase rispetto al canale A, a pari senso di rotazione del motore. Per default c50=0. 8-7

27 9. INGRESSI LOGICI 9.1 POSSIBILI COLLEGAMENTI È possibile comandare gli ingressi logici usando sia l alimentazione interna 0P +24V, disponibile ai morsetti 10 e 11 della morsettiera del controllo, come pure un alimentazione esterna ; il comando si può fare usando contatti liberi o transistor. I vari tipi di collegamento sono esemplificati nelle figure seguenti. COMANDO INGRESSI CON ALIMENTAZIONE INTERNA COMANDO INGRESSI CON ALIMENTAZIONE ESTERNA M1 1 L.I.1 M1 1 L.I.1 2 L.I.2 2 L.I.2 3 L.I.3 3 L.I.3 4 L.I.4 4 L.I.4 5 L.I.5 5 L.I.5 6 L.I.6 6 L.I.6 7 L.I.7 7 L.I.7 8 L.I.8 8 L.I.8 9 L.I.C 10 0P E 0E 9 L.I.C 10 0P COMANDO INGRESSI CON ALIMENTAZIONE INTERNA, DA PLC M1 1 L.I.1 COMANDO INGRESSI CON ALIMENTAZIONE ESTERNA, DA PLC M1 1 L.I.1 2 L.I.2 2 L.I.2 3 L.I.3 3 L.I.3 4 L.I.4 4 L.I.4 5 L.I.5 5 L.I.5 6 L.I.6 6 L.I.6 7 L.I.7 7 L.I.7 8 L.I.8 9 L.I.C 10 0P E 0E 8 L.I.8 9 L.I.C 10 0P

28 9.2 CARATTERISTICHE ELETTRICHE Gli ingressi logici diventano attivi per livello alto mentre sono inattivi per livello basso. Livello alto ( H ) o livello 1 : Tensione compresa fra 20 e 28V cc assorbimento compreso fra 5 e 10 ma Livello basso ( L ) o livello 0 : Tensione compresa fra 0 e 6V cc assorbimento inferire a 10 µa; 10. USCITE LOGICHE 10.1 POSSIBILI COLLEGAMENTI Essendo le uscite logiche dei transistor liberi sia nel collettore che nell emettitore esse possono essere indifferentemente usate con l alimentazione interna o esterna e con carichi connessi fra l emettitore e lo 0 o fra il collettore e l alimentazione positiva ; la presenza dello zener interno elimina la necessità del diodo volano anche con carichi induttivi come le bobine dei relè. Le figura seguente esemplifica entrambi i tipi di possibile utilizzo con alimentazione esterna ; è possibile anche l utilizzo della alimentazione interna 0P +24V disponibile ai morsetti 10 e 11 del connettore della regolazione. M1 48V L.O.1 L.O.1 L.O V 48V L.O.2 L.O V L.O.3 18 GND 10.2 CARATTERISTICHE ELETTRICHE Quando l uscita logica è non attiva, livello basso ( L ) o livello 0, il transistor non conduce, viceversa entra in conduzione non appena l uscita diventa attiva, livello alto ( H ) o livello 1. Livello basso ( L ) o livello 0 : Transistor bloccato corrente inferiore a 100 µa; Livello alto ( H ) o livello 1 : Transistor in conduzione satura con corrente disponibile minore di 40 ma; Tensione di lavoro consigliata V < 30V cc ; tensione massima applicabile 40V cc. Tensione del diodo zener di protezione Vz = 47 V ± 5% Massima potenza del diodo zener 500 mw 10-1