Installationsmanual februari 2004
Altivar 31C
Kapslad frekvensomvandlare
för asynkronmotorer
Innehåll
Typbeteckningar _____________________________________________________________________________________________ 4 Montering __________________________________________________________________________________________________ 5 Anslutning __________________________________________________________________________________________________ 7
När omvandlaren är spänningssatt är effektkretsarna och vissa komponenter i styrkretsarna spänningsförande. Det är med andra ord mycket farligt att vidröra dessa.
Frontluckan ska vara stängd.
Bryt kraftspänningen till omvandlaren för allt elektriskt eller mekaniskt arbete. När spänningen slagits ifrån och lampan släckts bör du vänta 10 minuter innan ingrepp görs. Denna tid motsvarar tidskonstanten för urladdning av glättningskondensatorerna.
Installerad och idriftsatt kan omvandlaren förbli spänningssatt även om motorn har stannat (ingen driftorder fram eller back, ingen hastighetsreferens). Den elektroniska låsningen är dock otillräcklig för personsäkerheten: Montera därför en arbetsbrytare.
Omvandlaren kan lösa ut för olika fel och motorn stanna. Motorn kan också stanna mekaniskt. Även spänningsvariationer eller spänningsavbrott kan för-orsaka stopp.
Om orsakerna till ett frånslag avlägsnas kan motorn i vissa fall starta igen. Detta kan medföra fara för vissa maskiner och installationer.
Se till att följa säkerhetsföreskrifterna!
Installation och användning måste utföras med hänsyn till de nationella och internationella IEC-normer som gäller där frekvensomvandlaren används. Det är den, som integrerar mjukstartaren i sin lösning, som bär ansvaret och skall se till att följa – bl.a. inom EU – EMC-direktivets krav. För att klara EMC-direktivets huvudkrav ska rekommendationerna i detta dokument följas.
Altivar 31 ska betraktas som en komponent, inte som en maskin eller en apparat klar för användning enligt de europeiska normerna (EN 104 Maskinsäkerhet, EN 50081 och EN 50082 Elektromagnetisk kompatibilitet). Det är kundens ansvar att garantera att maskinen klarar dessa normer.
Frekvensomvandlaren får inte användas som säkerhetsenhet för maskiner som utgör en risk för material- eller personsäkerheten (t.ex. lyftanordningar). Över-vakning av för högt varvtal eller kontroll av förflyttningar bör i sådant fall tillgodoses med hjälp av enheter som är oberoende och fristående från omvandlaren.
Vårt företags policy är att kontinuerligt utveckla och förbättra våra produkter. Vi förbehåller oss därför rätten att leverera produkter som kan avvika en aning från de i denna broschyr beskrivna och illustrerade.
OBS! Se även programmeringsmanualen.
Typbeteckningar
Matningsspänning 1-fas: 200…240 V 50/60 Hz
3-fasmotor 200...240 V
Matningsspänning 3-fas: 380…500 V 50/60 Hz
3-fasmotor 380...500 V
(1) Dessa effekter och strömmar gäller för en omgivningstemperatur på 40 ˚C och en switchfrekvens på 4 kHz vid kontinuerlig drift.
Switchfrekvensen kan justeras från 2 till 16 kHz.
Över 4 kHz minskas switchfrekvensen automatiskt vid överhettning av omvandlaren. Temperaturen kontrolleras med hjälp av en PTC- termistor i själva kraftmodulen. Trots detta bör nedklassning tillämpas på omvandlarens märkström om drift vid över 4 kHz sker permanent:
Nedklassning till följd av annan switchfrekvens och omgivningstemperatur beskrivs på sidan 6.
Motor Nätmatning (in) Omvandlare (ut) Altivar 31
Effekt enligt motorns märkskylt (1)
Max. matningsspänning (2)
Max.
förutsedd Icc
Skenbar effekt
Max.
matnings- ström (3)
Märkström In (1)
Max.
utgångs- ström (1) (4)
Förlust- effekt vid nominell belastning
Typbeteckning vid
200 V
vid 240 V
kW/hk A A kA kVA A A A W
0,18/0,25 3,0 2,5 1 0,6 10 1,5 2,3 24 ATV31C018M2
0,37/0,5 5,3 4,4 1 1,0 10 3,3 5,0 41 ATV31C037M2
0,55/0,75 6,8 5,8 1 1,4 10 3,7 5,6 46 ATV31C055M2
0,75/1 8,9 7,5 1 1,8 10 4,8/4,2 (5) 7,2 60 ATV31C075M2
1,1/1,5 12,1 10,2 1 2,4 19 6,9 10,4 74 ATV31CU11M2
1,5/2 15,8 13,3 1 3,2 19 8,0 12,0 90 ATV31CU15M2
2,2/3 21,9 18,4 1 4,4 19 11,0 16,5 123 ATV31CU22M2
Motor Nätmatning (in) Omvandlare (ut) Altivar 31
Effekt enligt motorns märkskylt (1)
Max. matningsspänning (2)
Max.
förutsedd Icc
Skenbar effekt
Max.
matnings- ström (3)
Märkström In (1)
Max.
utgångs- ström (1) (4)
Förlust- effekt vid nominell belastning
Typbeteckning vid
380 V
vid 500 V
kW/hk A A kA kVA A A A W
0,37/0,5 2,2 1,7 5 1,5 10 1,5 2,3 32 ATV31C037N4
0,55/0,75 2,8 2,2 5 1,8 10 1,9 2,9 37 ATV31C055N4
0,75/1 3,6 2,7 5 2,4 10 2,3 3,5 41 ATV31C075N4
1,1/1,5 4,9 3,7 5 3,2 10 3,0 4,5 48 ATV31CU11N4
1,5/2 6,4 4,8 5 4,2 10 4,1 6,2 61 ATV31CU15N4
2,2/3 8,9 6,7 5 5,9 10 5,5 8,3 79 ATV31CU22N4
3/3 10,9 8,3 5 7,1 10 7,1 10,7 125 ATV31CU30N4
4/5 13,9 10,6 5 9,2 10 9,5 14,3 150 ATV31CU40N4
Montering
Måttuppgifter och vikter
ATV 31C a
mm b mm
c mm
G mm
H mm
Ø mm
För skruv
Vikt kg 018M2, 037M2,
055M2, 075M2
Storlek 1 210 240 163 192 218 5,5 M5 6,300
U11M2, U15M2, 037N4, 055N4, 075N4, U11N4, U15N4
Storlek 2 215 297 192 197 277 5,5 M5 8,800
U22M2, U22N4, U30N4, U40N4
Storlek 3 230 340 222 212 318 5,5 M5 10,700
Montering
Monterings- och temperaturrekommendationer
Montera enheten vertikalt ± 10°.
Undvik montering omedelbart intill värmealstrande apparater.
Lämna tillräckligt med utrymme runt omvandlaren för att säkerställa den luftcirkulation som behövs för kylning, som sker genom ventilation nedifrån och upp.
Tillåten min. och max. omgivningstemperatur vid drift:
-10˚C till +40˚C.
Nedklassningskurvor för omvandlarens ström In vid olika temperatur och switchfrekvens
För mellanliggande temperaturer (t ex 55 ˚C) interpoleras mellan två kurvor.
≥100 mm ≥100 mm
40 ˚C
50 ˚C
60 ˚C I/In
Switchfrekvens
Anslutning
Access till plintar
För att komma åt plintarna öppnar du luckan enligt bilden nedan.
Kraftplintar
Anslut kraftplintarna före styrplintarna.
Tekniska data
Kraftplintarnas funktion
Ta inte under några omständigheter bort bygeln mellan plintarna PO och PA/+.
Altivar ATV 31C Maximal anslutningsarea Åtdragnings-
moment
AWG mm2 i Nm
018M2, 037M2, 055M2, 075M2 AWG 14 2,5 0,8
U11M2, U15M2, U22M2,
037N4, 055N4, 075N4, U11N4, U15N4, U22N4, U30N4, U40N4
AWG 10 5 1,2
Plint Funktion För Altivar ATV 31
t Jordanslutning Alla storlekar
R/L1 S/L2
Matning effektkretsar ATV31CppppM2
R/L1 S/L2 T/L3
ATV31CppppN4
PO DC-buss + polaritet Alla storlekar
PA/+ Utgång till bromsmotstånd (+ polaritet) Alla storlekar
PB Utgång till bromsmotstånd Alla storlekar
PC/- DC-buss - polaritet Alla storlekar
U/T1 V/T2 W/T3
Utgångar till motor Alla storlekar
Exempel: ATV31CU22M2
Anslutning
Kraftplintarnas placering
ATV 31C018M2, 037M2, 055M2, 075M2 ATV 31CU11M2, U15M2, U22M2
ATV 31C037N4, 055N4, 075N4, U11N4, U15N4, U22N4, U30N4, U40N4
Anslutning
Styrplintar
Styrplintarnas placering
- Maximal anslutningsarea: 2,5 mm2 - AWG 14 - Max. åtdragningsmoment: 0,6 Nm
Omkopplare för konfigurering av logiska ingångar
Kontakt RJ 45
Styrplintar
Anslutning
Styrplintarnas placering och funktion
Plintar Funktion Data
R1A R1B R1C
Summafel (slutande/brytande) programmerbart relä R1
• För ändring av status krävs: 10 mA vid 5 V c
• Max resistiv belastning (cosϕ = 1 och L/R = 0 ms):
5 A vid 250 V a och 30 V c
• Max induktiv belastning (cosϕ = 0,4 och L/R = 7 ms):
1,5 A vid 250 V a och 30 V c
• max. uppdateringstid 8 ms
• livslängd: 100 000 manövrar vid max. belastning, 1 000 000 manövrar vid min. belastning.
R2A R2C
R2 programmerbart relä.
(slutande)
COM Gemensam nolla analoga ingångar/
utgångar
0 V
AI1 Analog ingång: spänning Analog ingång 0+ 10V (max. icke skadlig spänning 30V)
• impedans 30 kΩ
• upplösning 0,01 V, omvandlare 10 bits
• noggrannhet ± 4,3 %, linjäritet ± 0,2 %, av max. värde
• uppdateringstid 8 ms
• med skärmad kabel på max. 100 m 10 V Matning för referenspotentiometer
1 till 10 kΩ
+10 V (+ 8 % - 0), max. 10 mA skyddad mot kortslutning och överlast AI2 Analog ingång: spänning Analog tvåpolig ingång 0 ± 10 V (max. icke skadlig spänning ± 30V)
Polariteten hos spänningen på AI2 bestämmer riktningsrotationen.
• impedans 30 kΩ
• upplösning 0,01 V, omvandlare 10 bits +-tecken
• noggrannhet ± 4,3 %, linjäritet ± 0,2 %, av max. värde
• uppdateringstid 8 ms
• med skärmad kabel på max. 100 m
AI3 Analog ingång: ström Analog ingång X - Y mA, X och Y programmerbara från 0 till 20 mA,
• impedans 250 kΩ
• upplösning 0,02 mA, omvandlare 10 bits
• noggrannhet ± 4,3 %, linjäritet ± 0,2 %, av max. värde
• uppdateringstid 8 ms COM Gemensam nolla analoga ingångar/
utgångar
0 V AOV
AOC
Analog utgång AOV: ström eller
Analog utgång AOC: ström eller
Logisk utgång AOC: spänning AOV och AOC är programmerbara.
Använd den ena eller den andra, inte båda samtidigt.
Referensutgång 0 till 10 V, impedans vid min. belastning 470 Ω eller
Referensutgång X-Y mA, X och Y är programmerbara från 0 till 20 mA, impedans vid max. belastning 800 Ω
• upplösning 8 bits (1)
• noggrannhet ± 1 % (1)
• linjäritet ± 0,2 % (1)
• uppdateringstid 8 ms
Denna analoga utgång kan programmeras som logisk utgång 24 V vid AOC, impedans vid min. belastning 1,2 kΩ.
(1) Data för logisk/analog omvandlare.
24V Matning av logiska ingångar + 24 V skyddad mot kortslutning och överlast, min. 19 V, max. 30 V Max. belastning 100 mA
Anslutning
Kopplingsschema (fabriksinställd omvandlare)
(1) Eventuell nätinduktans (1-fas eller 3-fas)
(2) Felreläets kontakter för fjärrindikering av omvandlarens status
OBS! Alla auto-inducerande kretsar i närheten av omvandlaren eller kopplade till samma nät skall förses med störningsskydd (reläer, kontaktorer, magnetventiler etc.).
Val av kringutrustning:
Se katalogen.
Omkopplare för logiska ingångar
Omkopplaren ställer om anslutningen av den gemensamma sidan för de logiska ingångarna till 0 V, 24 V eller ”öppen” (potentialfritt):
3-fasn t
Referens-
X-Y mA 1-fasn t
ATV31ppppM
ATV31pppp
Eventuellt
0 ± 10 V
Relä 24 V eller PLC-ingång 24 V
eller Användning av den analoga utgången som logisk utgång
Fabriksinställning: gemensam sida till 0 V
Gemensam sida till plint CLI
Gemensam sida till 24 V (negativ logik)
Anslutning
Exempel på rekommenderade scheman
Anslutning av logiska ingångar
Användning av PLC:s transistorutgångar
Försiktighetsåtgärder vid anslutning
Kraft
Omvandlaren måste anslutas till jord för att uppfylla kraven enligt bestämmelserna om höga läckströmmar (högre än 3,5mA).
Om en jordfelsbrytare används före omvandlaren skall denna vara av typ A för 1-fasomvandlare och typ B för 3-fasomvandlare. Välj en passande modell med följande funktioner:
• filtrering av HF läckströmmar
• fördröjning som förhindrar utlösning på grund av laddning av störkapacitanser vid spänningssättning. Fördröjningen får inte tillämpas för personskydd (30mA). Om du använder en sådan bör du välja apparater som är immuna mot obefogade utlösningar, till exempel jordfelsbrytare med förbättrad immunitet ur serien s.i (av märket Merlin Gerin).
Om anläggningen omfattar flera omvandlare bör en jordfelsbrytare användas per omvandlare.
Kraftkablarna skall avskiljas från känsliga signalkablar (givare, PLC, mätinstrument, video, telefon).
Om kabellängden mellan omvandlare och motor överskrider > 50 m skall utgångsfilter användas (se katalogen).
Styrning
Styrkretsarna skall avskiljas från kraftkablarna. För styr- och hastighetsreferenskretsar rekommenderas en skärmad och partvinnad kabel (steg mellan 25 och 50 mm) med anslutning av skärmen till jord i varje ände.
• Omkopplaren i läge ”SOURCE” (positiv logik) • Omkopplaren i läge ”SINK” (negativ logik)
• Omkopplaren i läge ”CLI” (positiv logik) • Omkopplaren i läge ”CLI” (negativ logik)
PLC PLC
Anslutning
Användning i IT-nät
IT-nät: Isolerad eller impedant nolla.
Använd permanent iolationsövervakning kompatibel med icke-linjära laster: t ex XM200 av märket Merlin Gerin.
Modellerna ATV 31Cppp har inbyggda RFI-filter. Vid användning i IT-nät kan filtrens anslutning till jord kopplas bort på följande sätt:
ATV31C018M2 till U22M2 och ATV31C037N4 till U40N4:
Lyft bygeln till vänster om jordplinten enligt bilden nedan.
Vanligt nät (filter anslutet)
IT-nät
(filter bortkopplat)
Anslutning
Elektromagnetisk kompabilitet
Allmänna regler
• ”Högfrekvent” potentialutjämning för jord skall finnas mellan omvandlare, motor och kabelskärmar.
• Skärmade kablar skall användas. Motorkabelns skärm, eventuellt bromsmotstånd samt signalkablarnas skärm skall vara jordade 360˚ i båda ändar. Under förutsättning att det inte finns något avbrott, kan denna avskärmning delvis utgöras av kabelrör eller rännor av metall.
• Matningskabel (nät) och motorkabel skall vara maximalt avskilda från varandra.
Installationsritning (exempel ATV31CU22M2)
1 Oskärmad matningskabel, användning av standardkabelgenomföring (ej bipackad).
2 Skärmad kabel för anslutning av eventuellt bromsmotstånd, användning av EMC-kabelgenomföring i metall (ej bipackad).
3 Skärmad kabel för anslutning av signalfunktionerna, användning av EMC-kabelgenomföring i metall (ej bipackad).
För applikationer som kräver många ledare, skall kablar med liten area användas (0,5 mm2).
4 Skärmad kabel för anslutning av motorn, användning av EMC-kabelgenomföring i metall (ej bipackad).
För omvandlare på 0,18 till 1,5 kW skall kablar med låg ledningskapacitans användas om switchfrekvensen är högre än 12 kHz : 130 pF (picoFarad) per meter max.
4 1 3
2
Anslutning
Montering och anslutning av skärmad kabel med kabelgenomföring i metall:
• Förbered den skärmade kabeln genom att skala ändarna.
• Skruva ur muttern från kabelgenomföringen.
• Montera den skärmade kabeln i kabelgenomföringen. Se till att kontakt erhålls vid 360˚.
• Vik upp skärmen och kläm fast den mellan ringen och kabelgenomföringen genom att skruva på muttern igen.
Diametermått kabelgenomföringar
ATV31C
Diametermått öppning (kabelgenomföring PG...) för kabeltyp:
Matning Motor Styrfunktioner Eventuellt
bromsmotstånd
018M2, 037M2, 055M2, 075M2 19 mm (PG11) 21 mm (PG13,5) 19 mm (PG11) 19 mm (PG11)
U11M2, U15M2, 037N4, 055N4, 075N4, U11N4,U15N4
23 mm (PG16) 23 mm (PG16) 19 mm (PG11) 23 mm (PG16)
U22M2, U22N4, U30N4, U40N4 23 mm (PG16) 23 mm (PG16) 19 mm (PG11) 23 mm (PG16)
Skärm Konisk ring
Gummipackning
Mutter
Skärm
Anslutning
Anpassning av omvandlarens kapsling
Kapslingens användargränssnitt kan anpassas till användarens behov.
På ATV 31C finns skyddslock som kan tas bort för att bereda plats åt följande komponenter:
• lastbrytare-frånskiljare av typen Vario eller effektbrytare av typen GV2
• 3 knappar/vred och/eller lysdioder med plastkrage ∅ 22, och 1 potentiometer för hastighetsreferens Exempel:
- 3-polig lastbrytare-frånskiljare av typen Vario (Vpp + KCp 1pZ) - vred med tre fasta lägen XB5 D33
- lysdiod XB5 AVpp - potentiometer 2,2 kΩ
Typbeteckningarna återfinns i katalogerna ”TeSys kontroll- och motorskyddskomponenter” och ”Components for Human Machine Interfaces” (engelska) från Groupe Schneider.
Samtliga komponenter kan beställas separat. Anslutning sker på kundens ansvar.
Exempel på montering av Vario
1) Avlägsna skyddslocket 2) Montera Vario
Anslutning
Användning av RJ45-kontakt
Användning av RJ45-kabel med skyddsklass IP55 VW3A01500 och kabel VW3A01501
VW3A01500 VW3A01501
1) 2)
3) 4)
VW3A01500
VW3A01501
