Eaton Corporation represent: PowerXL - DC1, DE1 (2015) by ГК "ЭлектроМИКС"

PowerXL™

Технический обзор

Назначение ПЧ Управление Асинхронным Двигателем

1) Плавный (частотный) пуск 2) Поддержание (управление) скорости (положения) 3) Поддержание момента на валу двигателя 4) Управление внешним параметром процесса (ПИД-регулирование)

Сферы применения DE1/DC1 • • •

TM PowerXL ..там, где простые приводы слишком сложные на сегодняшний день (ПЧ МИНУС) ..там, где необходимо изменение скорости и невысокая функциональность (контактор ПЛЮС) ..там, где плавный пуск необходим, но его нельзя произвести в связи с типом нагрузки (УПП ПЛЮС)

DE1

DC1

Сферы применения DE1/DC1 PowerXLTM

DC1

Наименование 1

Серия

9 10 11 12 13 14 15 16

Силовая часть

Опции

D E 1 - 1 2 4 D 8 F N - N 2 0 N Название продукта D = Drive =Привод Дополнительное покрытие плат

Серия E = Economy = Экономичный C= Compact = Компактный

N = Нет

Поколение устройства 1 = Первое поколение

Степень защиты 20 = IP20 66/6S = IP66

2 = Второе поколение….

Тип дисплtя A = LED дисплей N = Нет дисплея

Конфигурация вх./вых. напряжения 1 = 1~ Вход / 3~Выход 3 = 3~ Вход / 3~ Выход S = 1~ Вход / 1~ Выход

Встроенный тормозной ключ B = Есть тормозной ключ N = Нет тормозного ключа

Значение вх./вых. напряжения 2 = 230 V (200 - 240 V ±10 %) 4 = 400 V (380 - 480 V ±10 %)

Встроенный ЭМС фильтр N = Без фильтра

Значение номинального тока

F = С фильтром

Выбор и параметрирование : DC1 DC1 Расчет модели двигателя

Выбор и параметрирование : DE1 DE1

DC1 Расчет модели двигателя

Не требует настройки

Выбор и параметрирование 1) Pпч ≥ Pдв (но Pдв < Pпч) 2) iпч ≥ iдв (но Iдв < Iпч) 3) Инерционность нагрузки и ее тип 4) Функциональность : какие функции Необходимы для применения

Проектирование  Защита  Коммутация  Входной дроссель  Фильтр ЭМС  Привод  Тормозной резистор  Выходной дроссель/sinфильтр  Экранированный кабель  Двигатель © 2015 Eaton Corporation. All rights reserved.

Проектирование Автомат или предохранитель?

Проектирование  Автоматический выключатель или предохранитель gG Защищает кабельную линию от источника питания до ПЧ  Рекомендуется автоматический выключатель с характеристикой B, т.к. ПЧ имеет высокий КПД - 0,98

Проектирование  Автоматический выключатель или предохранитель gG  Быстрые плавкие вставки используются для защиты Защищает кабельную линию от источника питания до ПЧ Выпрямительного моста в случае КЗ в звене постоянного тока  Рекомендуется выключатель с Например при автоматический объединении двух ПЧ

Автомат или предохранитель? характеристикой B, т.к. ПЧ имеет высокий КПД - 0,98

Iкз

VS Предохранители +/- DC link.

Принцип работы входных дросселей Однофазный дроссель, max. 240 V +10 %, 50/60 Hz, ILN Трехфазный дроссель, max. 500 V +10 %, 50/60 Hz, Дроссели снижают влияние высших гармоник из сети и защищают сеть от гармоник ПЧ  . Снижение выбросов тока, вызванных скачками напряжения в сети Увеличение КПД системы

Без дросселя С дросселем

Принцип работы входных дросселей Однофазный дроссель, max. 240 V +10 %, 50/60 Hz, ILN Трехфазный дроссель, max. 500 V +10 %, 50/60 Hz, Дроссели снижают влияние высших гармоник из сети и защищают сеть от гармоник>3% ПЧ  . Снижение выбросов тока, вызванных скачками напряжения в сети Увеличение КПД системы

Без дросселя С дросселем

Принцип работы входных дросселей DE1-12… ILN

Использовать рекомендованные дроссели

DE1-34… В данном устройстве применена технология уменьшения гармоник, поэтому входной дроссель не нужен. В случае некачественной сети питания с большими скачками напряжения, входной дроссель может быть применен для защиты устройства.

Гармоники - 3~ DC1 и 3~ DE1

DC1-349D5…. С фильтром

DE1-34016…. Без фильтра

THD = 49.9 %

THD = 32.9 %

Входной ЭМС фильтр EMC-Filter (DX-EMC..) •

Уменьшение помех, вызываемых ПЧ

•

Внутренний фильтр (Категория C1, C2 или C3 с уменьшенной длинной кабеля)

•

Внешний фильтр (Категория C1, C2 или C3 с увеличенной длинной кабеля)

•

! EMC-фильтры вызывают токи утечки с фазы на землю !

•

Внутренний EMC фильтр PowerXL™ DC1 и DE1 вызывает ток утечки максимум 8 mA

• Длины кабелей PowerXL™ для различных зон C1

1 m (внутренний фильтр)

5 m (внешний фильтр)

5 m (внутренний фильтр )

25 m (внешний фильтр)

25 m (внутренний фильтр )

100 m (внешний фильтр)

Входной ЭМС фильтр EMC-Filter (DX-EMC..) •

Уменьшение помех, вызываемых ПЧ

•

Внутренний фильтр (Категория C1, C2 или C3 с уменьшенной длинной кабеля)

•

Внешний фильтр (Категория C1, C2 или C3 с увеличенной длинной кабеля)

•

! EMC-фильтры вызывают токи утечки с фазы на землю !

•

Внутренний EMC фильтр PowerXL™ DC1 и DE1 вызывает ток утечки максимум 8 mA

Нельзя использовать в IT сетях Применяется для обеспечение требуемого уровня ЭМС • Длины кабелей PowerXL™ для различных зон C1

1 m (внутренний фильтр)

5 m (внешний фильтр)

5 m (внутренний фильтр )

25 m (внешний фильтр)

25 m (внутренний фильтр )

100 m (внешний фильтр)

Входной ЭМС фильтр Отключение встроенного фильтра

DE1 X

DC1 Удаление перемычек отключит фильтр от заземления

Винт ЭМС

Принцип работы выходных дросселей Выходное напряжение без дросселя

Motor Choke DX-LM-…

Защита двигателя от импульсов перенапряжения улучшения синусоидальности выходного тока => Уменьшение шума двигателя при работе от ПЧ Увеличение максимальной длины кабеля между преобразователем и двигателем Если преобразователь питает несколько двигателей (длины кабелей суммируются), то емкостные токи складываются и необходимо всегда использовать выходной дроссель

Синусный фильтр: форма напряжения L1 L2

Подавление гармоник

Выходное напряжение

L3 PE

Увеличение максимальной длины кабеля до 330 м между преобразователем и двигателем Защита от импульсных перенапряжений Уменьшение потерь в двигателе Напряжение двигателя с Синусным фильтром

Параллельное подключение двигателей Соединение гирляндой Кабель до первого двигателя рассчитывается на суммарный ток ПЧ Защита устанавливается вблизи двигателя Фильтр не требуется, если общая длина кабеля не превышает рекомендуемую для данного ПЧ

Параллельное подключение двигателей Соединение звездой Кабели идут напрямую от ПЧ к двигателям Защита устанавливается вблизи ПЧ Фильтр требуется при любых длинах кабелей

Тормозной резистор Необходимо в случае:  Частых генераторных нагрузок  Для обеспечения требований к динамике (критично время торможения) Где требуется?  Использования в подъемно-транспортной технике  Насосы, вентиляторы, транспортные системы  Обрабатывающие станки и т.п. Выпрямитель

Инвертор

Генераторный режим (торможение)

двигатель

Внутренние структуры 1) Cкалярное управление 









IDC UDC f2 fREF

U f







Внутренние структуры 1) Скалярное управлениe U/f (+ компенсация скольжения) M~

U f

Нет поддержания скорости и момента (можно настроить с помощью внешнего датчика) Возможность управления несколькими двигателями

Внутренние структуры 1) Скалярное управлениe U/f (+ компенсация скольжения) Компенсация скольжения P10 = nном (об/мин)

 Увеличение момента на валу ведет к уменьшению скорости (Скольжение )

Внутренние структуры

Только DC1!

ПИ(Д)-регулирование

Par.

+ Ref

Регулятор

Система

K – пропорциональная состовляющая

+ +

Ти – интегральная составляющая

1/Tи

Внутренние структуры

Только DC1!

ПИ(Д)-регулирование

Внутренние структуры

Только DC1!

ПИ(Д)-регулирование

Поддержание скорости или технологического параметра (давления при различном расходе воды)

Демо-кейс DE1

Демо-кейс DС1

Способы управления DC/DE1 Клавиатура

Цифровые входы

Управление по шине

DE1 - опция

1) Управление с клавиатуры

P12 = 1 или 2

2) Управление посредством клемм

PP12 = 0

3) Управление по ШИНЕ

P12 = 3

DE1 – Обзор

FS1

FS2

45 мм

DE1 – Основные параметры Диапазон мощностей •

1~ 230 В / 3~ 230 В: 0,25 … 2,2 кВт

•

3~ 400 В / 3~ 400 В: 0,37 … 7,5 кВт

Встроенные входы/выходы (мин. .. макс.) • 3..4 дискретных входа

Режим управления

• 1 аналоговый вход (0…10 В / 0/4…20 мА)

•

В/Гц (со скачком напряжения)

• 1 релейный выход

•

150 % перегрузка на протяжении 60 с

• Вход термистора (внутренняя нагрузка)

•

Конструкция с низкими пульсациями (3~)

•

Торможение звеном DC

•

Отключающая способность 100 кА

Общие особенности / опции •

Степень защиты IP20

•

Встроенный фильтр ЭМС (опция) •

•

Связь • Modbus RTU на борту • SmartWire-DT (опция)

C1 до 5 м (только 1~ устройства DE1-12…..), C2 до 10 м, C3 до 25 м

Настроечный модуль DXE-EXT-SET (опция)

ЭМС – Длина кабеля двигателя • Разработан для использования как в бытовой так и в промышленной среде • Макс. Длина кабедя зависит от категории среды • С внутренним фильтром ЭМС: • C1 до 5 m (1~ только DE1-12…..) • C2 до10 m • C3 до25 m

• Фильтр может быть физически отключен • С внешним фильтром ЭМС • C1 до 10 m • C2 до 25 m

УЗО тип А 30мА

• C3 до 50 m

• Фильтр может быть физически отключен • С внешним фильтром ЭМС • C1 до 10 m • C2 до 25 m • C3 до 50 m

Токи утечки / Защита УЗО • Токи утечки • DE1-12… : 3 mA • DE1-34… : 8 mA

• На практике: 3 модуля DE1 могут быть защищены одним УЗО 30 mA • Важно: Правильно заземленная установка помогает обеспечить правильную защиту от токов утечки без ложных срабатываний. • RCD: • DE1-12... : Совместимы с типами A и B • DE1-34… : Совместимы с типом B

Подключение управляющей части

RUN

• Данная диаграмма показывает значение клемм согласно заводским настройкам • Различные конфигурации клемм 1…4 доступны с • Использованием настроечного модуля DEX-EXT-SET • Изменением параметра P-15

Подключение управляющей части

RUN

1 = Вращение вперед (FWD) 2 = Реверс (REV) 3 = Фиксированная частота 1 (FF1) = 30 Hz по умолчанию 4 = Аналоговое задание(REF) 10 V – максимальная частота Переключатель – изменение функции клеммы 4 (AI/DI) © 2015 Eaton Corporation. All rights reserved.

Заводские настройки • Клеммы управления • 1 = Вращение вперед (FWD) • 2 = Реверс (REV) • 3 = Фиксированная частота 1 (FF1) = 30 Hz по умолчанию • 4 = Аналоговое задание(REF) 0…10 V

• Ток двигателя = номинальный ток DE1 (= защита двигателя I²t) • Номинальное напряжение = 400 V (1 ~ вход: 230 V) • Номинальная частота= 50 Hz • Мин. частота= 0 Гц, мак. частота= 50 (60) Гц • Время пуска = Время торможения = 5 с • Частотное торможение

LEDs LED

Code

Работа (зелен.)

Не горит Мигает каждые 2 с горит

Ошибка (красн.)

Код ошибки

•

Не горит Мигает каждые 0.5 с ON 1 вспышка + 2 с откл. 2 вспышки + 2 с откл. 3 вспышки + 2 с откл. 4 вспышки + 2 с откл. 5 вспышек + 2 с откл 6…13 вспышек

• • • • • • • • • • • •

Ошибка или DE1 не запитан Готов, нет сигнала пуска(FWD/REV) Работа OK Недостаточное напр. сети Ошибка Перегрузка Внешняя ошибка Перенапряжение Превышение тока Перегрев Внутренняя ошибка

Расшифровка кодов 1…5 нанесены на переднюю панель

Обзор преобразователя DE1

Нет внешних органов управления

DE1 – Настроечный модуль DXE-EXT-SET •

Модуль для настройки устанавливается на лицевую панель устройства DE1

•

Возможности 

Настройка с помощью отвёртки



Может быть снят после конфигурации



Может быть установлен и снят во время работы DE1



Копирование параметров при помощи «механического хранилища»

DE1 – Настроечный модуль DXE-EXT-SET •

Модуль для настройки устанавливается на лицевую панель устройства DE1

•

Возможности 

Настройка с помощью отвёртки



Может быть снят после конфигурации



Может быть установлен и снят во время работы DE1



Копирование параметров при помощи «механического хранилища»

DE1 – Настроечный модуль DXE-EXT-SET Установка частоты 1

Установка времени пуска и торможения Установка конфигурации входов 1…4

Копирование параметров в DE1

Модуль DEX-EXT-SET Уставка

Ramp

Fixed freq

Описание

0.1 s / 1 s / 3 s / 5 s / 10 s / 15 s / 30 s / 60 s / 120 s / 180 s

0…100 %

50 Hz / 60 Hz

Выбор времени торможения и замедления

Установка фиксированной частоты 1. Частота может быть изменена при работающем преобразователе

• •

Imotor

10 % … 100 %

Номинальная частота двигателя(50 Hz / 60 Hz) Максимальная частота(50 Hz / 60 Hz)

Установка I²t для защиты двигателя от перегрузки. 100 % = номинальный ток DE1

МодульDEX-EXT-SET Уставка

Mode

0…9

Конфигурация цифровых входов 1…4 0 = FWD/REV/FF1/REF 1 = FWD/REV/EXTFLT/REF 2 = FWD/REV/FF20/FF21 3 = FWD/FF1/EXTFLT/REF 4 = FWD/UP/FF1/DOWN 5 = FWD/UP/EXTFLT/DOWN 6 = FWD/REV/UP/DOWN 7 = FWD/FF20/EXTFLT/FF21 8 = START/DIR/FF1/REF 9 = START/DIR/EXTFLT/REF Удерживать 2 с для передачи параметров в DE1 Быстрое нажатие активирует/ деактивирует фиксированную частоту

SET

Status

Описание

LED

• • • •

Зеленый : Настройки модуля соответсвуют DE1 Yellow ON: Настройки на модуле и DE1 различны 3 мигания желтым в течение 2 с: успешная передача параметров на привод Мигание зеленым : Активна уставка фиксированной частоты © 2015 Eaton Corporation. All rights reserved.

DС1 – Обзор

3 типоразмера + версия IP66 (до 7.5 кВт)

DC1 – Основные характеристики Диапазон мощностей:

I/O на борту (max. .. min.):

1~ 230 В / 3~ 230 В:

0,37 … 4 кВт

• 4..2 цифровых входа

3~ 230 В / 3~ 230 В:

0,37 … 4 кВт

• 1..0 цифровых выхода

3~ 400 В / 3~ 400 В:

0,75 … 11кВт

1~ 230 В / 1~ 230 В:

0,37 … 1,1 кВт

• 2..0 Аналоговых входа (0…10 V / 0/4…20 mA)

1~ 115 В / 1~ 115 В:

0,37 … 0,55 кВт

• 1..0 Аналоговых выхода (0…10 V)

1~ 115 В / 3~ 230 В:

0,37 … 1,1 кВт

• 1 релейный выход

Управление: V/f (voltage boost) Коммуникация: • Modbus RTU и CANopen на борту Опционально: • SmartWire-DT

150 % перегрузка 60 с. 170 % перегрузка 2 с. Опции: • IP20, IP66 • Опциональный RFI • Опциональный тормозной резистор

DC1 – Основные характеристики Диапазон мощностей: 1~ 230 В / 1~ 230 В: 0,37 … 1,1 кВт 1~ 115 В / 1~ 115 В:

0,37 … 0,55 кВт

Двигатель Штейнменца

Конденсаторный двигатель

Подключение управляющей части

1 = Вращение вперед (FWD) 2 = Реверс (REV) 3 = Фиксированная частота 1 (FF1) = 30 Hz по умолчанию 4 = Аналоговое задание(REF) 10 V – максимальная частота

Клеммы по умолчанию

Переключатель – изменение функции клеммы 4 (AI/DI)

Способы управления DC1 Клеммы (пресеты P1-15)

Способы управления DC1/DE1 Клавиатура OK

DOWN

•

Переключение между дисплеями

•

Открытие/закрытие меню параметров

•

Сохранение пареметра

•

Увеличение скорости 1)

•

Увеличение параметра

•

Уменьшение скорости 1)

•

Уменьшение параметра 1) Управление с клавиатуры

STOP

•

Стоп 1)

•

Сброс ошибки

P-12 = 1 or 2 2) Управление с клавиатуры

P-12 = 2

START

•

Пуск 1)

•

Способы управления DC1/DE1 Сброс параметров до заводских

Удерживать 2 с Сбросить сообщение об изменении параметров «P-def»

Внешний дисплей OLED Выбор языка •

Нажмите ПУСК и ВВЕРХ

•

Появится сообщение „Select Language“

•

Выберите язык с помощью кнопок ВВЕРХ или ВНИЗ

•

Нажмите OK

Доступные языки АНГЛИЙСКИЙ– ФРАНЦУЗСКИЙ – НЕМЕЦКИЙ – ИТАЛЬЯНСКИЙ – РУССКИЙ – ИСПАНСКИЙ - ШВЕДСКИЙ

Параметризация нескольких приводов Выберете привод, который хотите запараметрировать • Нажмите STOP и DOWN • Дисплей покажет„Adr-01“ • Выберите адрес привода с UP / DOWN • Нажмите STOP и DOWN (OLED: только STOP) • Диспей подключится к нужному приводу • Max. 63 абонента

Параметризация DE1/DC1 Способы изменения параметров

DrivesConnect

Клавиатура

1с

Параметризация DE1/DC1 Основные параметры DE1

DC1

Параметризация DE1/DC1 Основные параметры Как Вы помните

DE1

DC1

DE1 настраивать НЕ НУЖНО

Параметризация DE1/DC1

1) Сделать сброc на заводские настройки

2) Изменить/проверить номинальные параметры для пуска двигателя согласно шильдику:

3) Пустить двигатель с помощью клемм: 4) Изменить источник управления на клавиатуру (P(1-)12 = 2) и пустить двигатель

Управление с помощью клемм FWD / REV / ANALOG REF / PRESET SPEED 1 •

P12 = 0

Function •

DI 1 @ 1 = Вращение вперед

•

DI 2 @ 1 = Вращение назад

•

DI 3 @ 1 = Активация заданной скорости

•

DI 4 / AI 1 – Источник задания (0..10 V / 0/4..20 mA)

Управление с помощью клемм Цифровой потенциометр DC1 •

P-12 = 2, P-15 = 0, P-31 = 2 (Запуск с мин. частотой, P-02)

Function •

DI 1 @ 1 = Запуск

•

DI 2 @ 1 = Увеличение скорости

•

DI 3 @ 1 = Уменьшение скорости

•

DI 4 / AI 1 @ 1 = Вращение вперед 0 = Вращение назад

Управление с помощью клемм Цифровой потенциометр DE1 •

Mode = 4

Function •

DI 1 @ 1 = Запуск

•

DI 2 @ 1 = Увеличение скорости

•

DI 4 @ 1 = Уменьшение скорости

•

DI 3 @ 1 = Заданная частота

Расширенный список параметров По умолчанию доступно 14 первых параметров, остальные заблокированы •

P-14 = 0

•

P-14 = 101 (пароль задается в P-37/P38) – открывает доступ ко всему списку пар.

Функции DE1/DC1 1) Оптимизация энергопотребления 2) Torque boost (обеспечение необхоимого момента при пуске) 3) Запуск с самоподхватом/ тормож пост. Током (DE1) 4) Фиксированные частоты Только DC1 5) Встроенный ПИ-регулятор 6) Спящий режим 7) Пропуск частотного диапазона при регулировании

DE1 - работа без простоев PowerXL DE1 настроен таким образом, чтобы устранить простои оборудования и аварийное отключение устройства Автоматический сброс при перегрузке DE1 обеспечивает защиту при возможных неполадках, вызванных особенностями применения, например, в случае превышения максимального тока из-за блокировки ротора или слишком длительной или частой перегрузке. При этом пускатель DE1 по выбору после безопасного отключения до 9 раз автоматически и без вмешательства человека снова производит включение или пытается запустить двигатель.

DC-регулирование Автоматическое увеличение рампы торможения при большой инерционной нагрузке и увеличение выходной частоты при дисбалансе оборудования для предотвращения отключения по преренапряжению.

Торможение постоянным током Подача напряжения пост. тока на двигатель перед запуском (защита от отключения по токовой перегрузке при включении для пассивно приводимого в движение двигателя, например, в воздуховоде системы вентилляции) и при останове.

ШИМ - управление, например, при высоких температурах Автоматическое уменьшение частоты ШИМ (частоты переключений) при большой нагрузке и (или) высокой температуре окружающей среды.

Полная защита двигателя Частотный пускатель DE1 обеспечивает защиту двигателя, в том числе прямую термисторную защиту и защиту от коротких замыканий

60 ° C без ухудшения характеристик Температура окружающей среды до 60 °C без ухудшения характеристик (ухудшение характеристик только у 7.5 кВт)

Функции DE1/DC1 Оптимизация энергопотребления ПЧ определяет оптимальный вид Характеристики в каждой точке и подстра ивает ее для получения максимального коэффициента мощности

Усиление момента •

Характеристика U/f линейна

•

Ф-ия Torque boost P-11 устанавливает значение напряжения при пуске для увеличения пускового момента.

Функции DE1/DC1 При подключении ПЧ к уже вращающемуся двигателю (при кратковременном пропадании ети) возникают удары токов. У DE1 происходит остановка вала и управление с 0 частоты (включено по умолчанию)

DC1 анализирует скорость и направление вращения вала, после чего начинает управление с нужной точки характеристики (по умолчанию отключено)

Функции DE1/DC1 Фиксированные частоты. DC1 поддерживает 8 фиксированных частот

Функции DE1/DC1 DE1 поддерживает до 4-х фиксированных частот

Функции DE1/DC1 Пропуск частотного диапазона при регулировании

В системах с механическим резонансом можно пропустить резонансную частоты при регулировании

Функции DE1/DC1 Программа DrivesConnect

Параметрирование ПЧ Мониторинг процесса Функция ПЛК (DA1, лицензия) Осциллограф

Функции DE1/DC1 Подключение к ПК Подключение кабелем RJ45/USB

Подключение по Bluetooth DX-COM-STICK

Функции DE1/DC1 Подключение к ПК 1) Подключение кабеля к ПЧ и к ПК Max. 63 абонента

Функции DE1/DC1 Подключение к ПК 4) Определяем номер COM порта в свойствах устройства

Функции DE1/DC1 Основное окно программы

Функции DE1/DC1 Подключение к ПК 5) Выбираем номер нужного порта (Tools  Select COM Port)

Функции DE1/DC1 Подключение к ПК 5) Выбираем тип подключения RS485 (Tools  Select comm. type)

6) Scan Drive Network В нижней части экрана

DrivesConnect

1 2

1) Переключение между экранами 2) Копировать список параметров 3) Сброс параметров до заводских 4) Распечатать список параметров 5/6) Загрузить/выгрузить параметры в/из привод(а) 7/8) Загрузить/выгрузить параметры в/из DX-COM-STICK

Осциллограф

Выбор параметра •

4 канала измерения

•

6 измеряемых параметров

Осциллограф

4 канальный осциллограф

Осциллограф

4 регистра данных

Осциллограф