Convertorul Optidrive One 2

3. DESCRIEREA CONVERTORULUI „OPTIDRIVE ODE – 2” [12]

3.1. Convertorul monofazat / monofazat, Optidrive ODE – 2, clasa IP 20

3.2. Convertorul monofazat / monofazat, Optidrive ODE – 2, clasa IP 66

3.3. Identificarea convertorului după seria de fabricație

Fiecare convertor poate fi identificat după numărul modelului, după cum se poate vedea în tabelul de mai jos. Numărul modelului este trecut pe plăcuța indicatoare a convertorului și pe ambalajul acestuia, numărul incluzând modelul și dotările convertorului.

3.3.1. Seriile modelelor de convertoare

Convertoare IP20

Convertoare IP66 (Nema 4X)

3.4. Conectarea convertorului

3.4.1. Împământarea

Convertorul conține condensatori de capacitate mare, la tensiune ridicată, cărora le trebuie timp pentru a se descărca, după deconectarea de la rețeaua de alimentare. Înainte de a lucra la convertor asigurați-vă că acesta este deconectat de la rețea. Așteptați 10 minute astfel încât tensiunile pe condensatori să ajungă la un nivel nepericulos.

Borna de împământare a convertorului trebuie conectată direct la bara de împământare (prin intermediul filtrului, dacă acesta este instalat). Conectarea la pământ a convertorului nu se va face prin intermediul bornei de împământare a altui echipament.

Secțiunea conductorului de legare la pământ trebuie să fie cel puțin egală cu cea a conductorului de alimentare a unității.

De asemenea, borna de împământare a motorului alimentat de convertor, trebuie să fie conectată la una din bornele de împământare ale acestuia.

Monitorizarea defectelor de împământare

La toate convertoarele poate apare un current de scurgere spre pământ. Mărimea acestui curent este influențată de lungimea cablului spre motor, frecvența de comutație a convertorului, legăturile folosite pentru împământare și tipul filtrului antiinterferență instalat. Dacă se utilizează un întrerupător diferențial (pentru curenții de scurgere), acesta trebuie să îndeplinească următoarele condiții:

să fie adecvat protecției echipamentelor cu componentă de curent continuu în curentul de scurgere;

întrerupătoarele se folosesc individual, pentru fiecare convertor Optidrive, în parte.

Convertoarele cu filtru pentru compatibilitate electromagnetică, în mod inerent, au un curent de scurgere mai mare. În aplicațiile în care apar declanșări nedorite ale diferențialului se poate deconecta filtrul CEM prin scoaterea șuruburilor de pe laterala carcasei convertorului (numai la seriile IP20).

Convertoarele Optidrive sunt dotate cu protecție internă la supratensiuni, pentru a fi protejate de tensiunile tranzitorii care pot apare pe liniile de alimentare (fulgere, comutări pe liniile de tensiune). Dacă se fac teste de izolație, la tensiuni înalte, în instalațiile în care sunt montate convertoare Optidrive, protecția internă poate fi anulată prin scoaterea șuruburilor VAR. După efectuarea testelor șuruburile se vor monta la loc.

Borna pentru împământare de siguranță are o ieșire care permite conectarea la convertor și a ecranului cablului de alimentare a motorului. Ecranul acestui cablu trebuie conectat și la carcasa motorului.

3.4.2. Conectarea bornelor de intrare.

Conectarea tensiunii de alimentare se face între bornele L1 – L2, pentru tensiuni de 230V, la 50Hz, respectiv L – N pentru 115V la 60Hz.

Se recomandă un cablu simetric, ecranat.

Alimentarea convertorului se face prin intermediul unui întrerupător adecvat și siguranțe. Timpul de operare a siguranțelor trebuie să fie sub 0,5 secunde.

Dacă se deconectează tensiunea de alimentare a convertorului, o nouă reconectare se va face numai după un interval de minim 30 de secunde. Desfacerea capacului bornelor și a legăturilor se va face numai după minim 5 minute.

Curentul maxim de scurtcircuit, admis la intrarea convertorului este de 5kA.

Se recomandă instalarea unui filtru inductiv suplimentar pe linia de alimentare dacă în instalație pot apare una din următoarele situații:

impedanța de intrare a rețelei de alimentare este mică sau nivelul de risc de avarie, respectiv curentul de scurtcircuit este mare;

rețeaua de alimentare este predispusă căderilor de tensiune;

alimentarea convertorului se face de pe bare, prin perii – cazul podurilor rulante.

3.4.3. Conectarea convertorului și a motorului

În mod inerent, convertorul produce o comutație rapidă a tensiunii de ieșire spre motor (PWM) în comparație cu tensiunea rețelei de alimentare. Pentru motoarele bobinate pentru a lucra la viteze variabile nu sunt necesare măsuri preventive. Dacă însă, calitatea izolațiilor nu este cunoscută, trebuie consultat producătorul motorului.

Motorul se conectează la bornele U și V ale convertorului prin intermediul unui cablu adecvat, cu două sau trei conductoare. Dacă se utilizează un cablu ecranat cu două fire, ecranul fiind folosit ca și conductor de împământare, ecranul trebuie să aibă o secțiune cel puțin egală cu cea a unui conductor de fază, dacă ele sunt făcute din același material. Dacă se utilizează un cablu cu trei conductoare, conductorul de împământare trebuie să aibă o secțiune cel puțin egală cu cea a unui conductor de fază și să fie confecționat din același material.

Borna de împământare a motorului trebuie să fie conectată la una din bornele de împământare ale convertorului.

Conform directivelor europene de compatibilitate electromagnetică, trebuie utilizat un cablu ecranat. Se recomandă, ca un minim necesar, cabluri ecranate împletite sau răsucite, al căror ecran să acopere cel puțin 85% din aria de suprafață a cablului, cu impedanță mică pentru semnalele de înaltă frecvență. În general, este acceptată, de asemenea, instalarea printr-un tub de oțel sau cupru.

Cablul ecranat se conectează la motor printr-o presetupă de tip CEM care să permită conectarea la carcasa motorului printr-o suprafață de contact cât mai mare.

Dacă convertorul este montat într-un panou de control, din oțel, ecranul cablului poate fi conectat direct pe panou, cât mai aproape de convertor, utilizând o clemă sau presetupă adecvată, de tip CEM.

3.4.4. Protecția motorului la supratemperatură

Protecția internă.

Convertorul este prevăzut cu o funcție de protecție la supratemperaturi ale motorului; aceasta acționează declanșarea alimentării motorului dacă valoarea temperaturii acestuia depășește limita prescrisă, pentru o perioadă de timp mai mare decât cea setată (de exemplu, 150% pentru 30 secunde). Setarea se face în parametrul P-08.

Conectarea termistorului.

Termistor compatibil: de tip PTC (coeficient pozitiv de temperatură), 2,5kΩ.

3.4.5. Schema de conectare – IP20 și IP66 (Nema 4X) fără comutatoare

3.4.6. Schema de conectare – IP66 (Nema 4X) cu comutatoare

3.4.7. Conectarea terminalelor de control

Toate cablurile de transmisie a semnalelor analogice trebuie să fie ecranate în mod adecvat. Nu sunt recomandate cablurile pereche, răsucite.

Cablurile de alimentare și cele de semnal trebuie să aibă trasee separate, pe cât posibil și, în nici un caz, să nu fie așezate în paralel unele cu altele.

Semnale de tensiuni diferite, de exemplu, 24V c.c. și 110V c.a. nu vor fi plasate în același cablu.

Secțiunea conductoarelor de control, de intrare: 0,05 ÷ 2,5 mm2.

3.5. Modul de lucru

3.5.1. Descrierea tastaturii

Parametrii convertorului pot fi configurați prin tastatură iar modul său de lucru poate fi urmărit pe afișaj.

Schimbarea parametrilor.

Pentru a schimba valoarea unui parametru țineți apăsat tasta pentru mai mult de o secundă, în timp ce convertorul afișează. Afișajul se modifică și va indica parametrul 01. Apăsați și eliberați tasta pentru a afișa valoarea acestui parametru. Modificați valoarea la cea dorită folosind tastele și . Apăsați și eliberați tasta încă o dată, pentru a memora modificarea. Apăsați și mențineți apăsată tasta pentru mai mult de o secundă, pentru a reveni în modul „timp real”. Afișajul va indica „StoP” dacă convertorul este oprit sau informația în timp real (turația de exemplu), dacă convertorul este în funcționare.

Resetarea parametrilor de fabrică.

Pentru a reveni la parametrii setați din fabrică, apăsați , și pentru mai mult de două secunde. Afișajul va indica „P-dEF”. Apăsați tasta pentru confirmare și resetarea convertorului.

3.5.2. Comanda prin clemele de control

La livrare, convertorul Optidrive este setat din fabrică, în modul le operare prin intermediul clemelor de control și toți parametrii (P – xx) au valorile setate în consecință.

Conectați convertorul și motorul conform schemelor prezentate anterior.

Introduceți datele nominale ale motorului: P – 07 = tensiunea nominală, P – 08 = curentul nominal, P – 09 = frecvența nominală.

Cu potențiometrul pe poziția zero se alimentează convertorul. Afișajul se aprinde.

Închideți contactul de control dintre bornele 1 – 2. Convertorul este activat și frecvența de ieșire/turația sunt controlate prin intermediul potențiometrului. Afișajul va indica „H 0.0”(0,0 Hz), adică frecvență zero dacă potențiometrul este pe poziția minim.

Rotiți potențiometrul pe poziția maxim. Motorul va accelera la 50 Hz (valoarea presetată a lui P – 01), în funcție de timpul rampei de accelerație, P – 03. Afișajul indică „H 50.0” (50 Hz) la turație maximă.

Pentru a vizualiza valoarea curentului [A], apăsați scurt tasta Navigare .

Pentru a readuce afișajul la valoarea frecvenței apăsați din nou tasta .

Pentru a opri motorul fie se aduce potențiometrul pe poziția de zero, fie se deschide contactul dintre bornele 1 – 2, ale terminalului de control.

Dacă se deschide contactul de activare/dezactivare motorul va fi frânat până la oprire, moment care va fi afișat pe display. Dacă oprirea se face din potențiometru, cu contactul activare/dezactivare închis, afișajul va indica „H 0.0”. În această situație, după 20 secunde, convertorul va trece în modul de așteptare, pe display apare afișat „StndbY”, așteptându-se un nou semnal de referință pentru turație.

3.5.3. Comanda din tastatură

Pentru controlul convertorului din tastatură, numai într-un sens de rotație a motorului, se setează parametrul P – 12 = 1.

Se conectează convertorul și motorul conform schemelor prezentate anterior.

Se activează convertorul prin închiderea contactului dintre bornele de control 1 și 2. Pe display va fi afișat „StoP”.

Apăsați tasta . Afișajul va indica „H 0.0”(0,0 Hz).

Apăsați tasta pentru a crește turația.

Motorul se va roti într-un sens, turația sa crescând până se eliberează tasta . Panta accelerației este controlată de parametrul P – 03, care trebuie verificat înainte de pornire.

Apăsați tasta pentru scăderea turației. Turația va scădea până în momentul eliberării tastei. Panta decelerației este fixată prin setarea parametrului P – 04.

Apăsați tasta . Panta decelerației, până la oprire, este dictată de setarea din P – 04.

Afișajul va indica în final „Stop”, moment în care convertorul este dezactivat.

Pentru a preseta o anumită turație, înainte de activare, apăsați tasta în timp de convertorul este oprit. Pe display va fi afișată turația fixată. Cu ajutorul tastelor și se reglează valoarea dorită a turației apoi se apasă din nou tasta pentru a readuce displayul la „Stop”.

Apăsarea tastei va porni acționarea, accelerând motorul la turația prescrisă.

3.5.4. Pornirea motorului monofazat cu tensiune suplimentară

Pentru a asigura o metodă sigură de pornire a motorului este utilizată o tehnică specială. Motorul este pornit la frecvență nominală în timp ce tensiunea este crescută de la o valoare inițială (tensiune de boost), setată în P – 11, până la valoarea nominală, setată în P – 07, într-o anumită perioadă de timp (durata perioadei de boost), setată în P – 33.

Fig. 3.1. Pornirea cu tensiune suplimentară.

După perioada de boost convertorul începe să controleze frecvența de ieșire și implicit turația motorului. Graficele din figura 3.1 vin să exemplifice acest mod de lucru.

Pentru realizarea unei porniri sigure și a optimiza metoda de pornire, se poate folosi următoarea procedură.

Înainte de utilizarea acestei proceduri trebuie ca motorul să fie conectat coret la convertor și să lucreze în condiții de securitate.

Verificați dacă tensiunea nominală (P – 07) și curentul nominal (P – 08) au fost programați corect în parametrii convertorului.

Selectați accesarea parametrilor suplimentari prin setarea P – 14 = 101.

Setați „Durata perioadei de boost”, P – 33 la valoarea maximă permisă, adică 150 secunde.

Porniți convertorul și afișați, pe display, curentul motorului (apăsați tasta „Navigare” până când pe display apare curentul).

Comparați valoarea curentului cu valoarea sa nominală, pentru aproximativ 3 – 5 secunde, după pornire.

Dacă curentul este sub 80% din curentul nominal:

opriți convertorul;

creșteți valoarea lui P – 11;

se repetă operațiile începând de la pasul 5.

Dacă curentul depășește 90% din valoarea curentului nominal:

opriți convertorul;

reduceți valoarea lui P – 11;

se repetă operațiile începând de la pasul 5.

O tensiune de boost corect setată trebuie să asigure motorului un curent de pornire de 80 ÷ 90% din curentul nominal, timp de 3 ÷ 5 secunde, după activarea convertorului.

Durata perioadei de boost poate fi acum redusă pentru a se încadra în intervalul de timp cerut pentru pornirea motorului. Metoda cea mai simplă este aceea de a reduce inițial timpul în pași mari, urmărind concomitent comportarea motorului, în timpul pornirii. Perioada de boost ideală va fi cu câteva secunde mai mare decât este necesar pentru aducerea motorului la turația maximă.

Urmând această procedură, parametrii de pornire a motorului pot fi optimizați în vederea obținerii unei porniri ferme, fără un curent de pornire excesiv.

3.6. Parametrii convertorului

3.6.1. Parametrii standard

3.6.2. Parametrii extinși

3.6.3. Modificarea caracteristicii U/f

3.6.4. Parametrii „read only” – P-00

Accesarea grupului zero de parametri și navigarea.

Dacă P-14 = P-37, toți parametrii P-00 sunt vizibili. Valoarea presetată este 101.

Dacă utilizatorul accesează P-00, prin apăsarea tastei se va afișa pe display „XX”, unde XX reprezintă numărul al doilea din configurația lui P-00 (de la 1 la 20). Utilizatorul poate accesa acum parametrul P-00 dorit.

Dacă se apasă încă o dată tasta se afișează valoarea parametrului respectiv.

Pentru acei parametri care au mai multe valori (de exemplu, sofware ID), prin apăsarea tastelor și vor fi afișate diferitele valori ale parametrului respectiv.

Prin apăsarea tastei se revine la nivelul superior următor. Dacă tasta este apăsata din nou, (fără a apăsa sau ) display-ul va afișa nivelul imediat superior (nivelul parametrului principal, în acest caz P-00).

Dacă se apasă tasta sau pe un nivel inferior (de exemplu P00-05), apăsând rapid tasta „Navigare”, display-ul va afișa valoarea parametrului respectiv.