Elektroniczne układy napędowe Układy łagodnego rozruchu DS

Transkrypt

1 Układy łagodnego rozruchu DS Cechy aparatów DS4 budowa, montaż i podłączenia jak w styczniku automatyczne rozpoznanie napięcia sterującego 4VDC g 15 % 110 do 40 V AC g 15 % pewne załączenie przy 85 % U min wskazanie stanu pracy diodami LED niezależnie nastawiany czas (rampa) startu i stopu (0,5 do 10 s) nastawiane napięcie początkowe (30 do 100 %) styk przekaźnika (styk zwierny): sygnalizacja stanu pracy, TOR (Top Of Ramp) Cechy aparatów DS6 budowa i podłączenia części silnoprądowej jak w wyłączniku mocy (NZ) zewnętrzne napięcie sterujące 4VDCg15 %; 0,5 A pewne załączenie przy 85 % U min wskazanie stanu pracy diodami LED niezależnie nastawiany czas (rampa) startu i stopu (1 do 30 s) nastawiane napięcie początkowe (30 do 100 %) dwa przekaźniki (styki zwierne): ready (gotowy do pracy) i TOR (Top Of Ramp) t-start (s) 1 0, U 80 U-Start (%) U-Start t 5 t-stop (s) 0, t-start t-stop -9

2 Układy łagodnego rozruchu DS Przykład: Wartości nastawiane i zastosowania t-start, t-stop l 10 s l 1 s U-Start l 30 % J l 0 l % J l L Rodzaje układów L L DS T1 T T3 Softstarter jednokierunkowy Softstarter Softstarter z wewnętrznym nawrotny obejściem DS DS X DS X DS R Softstarter nawrotny z wewnętrznym obejściem DS XR 3-30

3 Układy łagodnego rozruchu DS Połączenie punktów gwiazdowych przy pracy z układem łagodnego rozruchu / stycznikami półprzewodnikowymi Uwaga Układy łagodnego rozruchu serii DS4 i DS6 posiadają sterowanie w dwóch fazach. Połączenie trójfazowego obciążenia w punkcie gwiazdy do przewodu PE lub N jest niedopuszczalne. Przykład DS4: L L L L L L Q1 T1 T T3 T1 T T3 T1 T T3 1 3 R1 1 3L 5 PE T1 4T 6T3 PE Uwaga! Połączenie zabronione: Niebezpieczeństwo! Niebezpieczne napięcie. Zagrożenie dla życia lub niebezpieczeństwo zranienia. Przy załączonym zasilaniu (U LN ) niebezpieczne napięcie występuje także w stanie pracy WYŁ/STOP. 3 ~ -31

4 Układy łagodnego rozruchu DS Wskaźniki diodowe LED Przykład DS4: Czerwony Zielony LED Funkcja LED Świeci się Świeci się Inicjalizacja, diody LED zapalają się na krótko, sama inicjalizacja trwa około sekund. Zależnie od urządzenia: wszystkie urządzenia: LED zapalają się na krótko wersja DC: po krótkiej przerwie diody LED zapalają się dodatkowo jeden raz na krótko Wyłączona Wyłączona Urządzenie jest wyłączone Wyłączona Błyska w odstępach s Gotowość do pracy, podano zasilanie, brak sygnału startu Wyłączona iga w odstępach 0,5 s Urządzenie pracuje, trwa rampa rozruchu lub zatrzymania (łagodny start albo łagodne zatrzymanie), w wersji (X)R wyświetlany jest dodatkowo aktywny kierunek obrotów Wyłączona Świeci się Urządzenie pracuje, rampa rozruchu została zakończona (Top-of-Ramp), w wersji (X)R wyświetlany jest dodatkowo aktywny kierunek obrotów iga w odstępach 0,5 s Wyłączona Błąd U U e A1, A FWD, REV, 0 U = 100 % out Run- (FWD/REV-) LED Error-LED -3 Inicjalizacja Błąd Gotowy do pracy Rampa Top-of-Ramp

5 Włączenie przekaźnika przeciążeniowego do układu sterowania W miejsce wyłącznika silnikowego z wyzwalaczem przeciążeniowym zaleca się zastosowanie osobnego przekaźnika przeciążeniowego.tylko wtedy w przypadku przeciążenia można zapewnić, odpowiednim sterowaniem, kontrolowane zatrzymanie silnika za pomocą softstartera. Uwaga Podczas rozwierania przewodów mocy w trakcie pracy może dojść do przepięć, które doprowadzą do uszkodzenia tyrystorów softstartera. Uwaga Styki sygnalizacyjne przekaźnika przeciążeniowego włączone są w obwód ZAŁ/WYŁ. inimalne podłączenie DS4-340-(X) L PE W przypadku błędu softstarter zatrzymuje silnik wg ustawionego czasu i wyłącza go. Podłączenie standardowe, jeden kierunek obrotów W układzie standardowym softstarter jest włączany na przewodach zasilających silnik. W celu odseparowania od sieci, zgodnie z EN , pkt wzgl. do prac przy silniku zalecanych przez DIN/EN /VDE 0113 cz.1, pkt 5.3, konieczny jest centralny element wyłączający (stycznik lub wyłącznik główny) o właściwościach separacyjnych. Przy pojedynczym silniku stycznik nie jest konieczny. Q1 I I I F F F3 S3 01 Q1 1 3L 5 TOR T1 4T 6T Q1 A1 A 0: Stop/łag. zatrzymanie, 1: Start/łag. rozruch WYŁĄCZNIK AWARYJNY -40

6 Softstarter DS L PE Q1 Q1: ochrona przewodów Q11:stycznik sieciowy (opcja) F: silnikowy przekaźnik przeciążeniowy F3: bezpiecznik do półprzewodników dla koordynacji,dodatkowo do Q1 Q1: Softstarter 1: silnik Kt t > tstop ms S1: Q11 WYŁ (niekontrolowany wybieg) S: Q11 ZAŁ b: sterowanie z Q11/Kt opcja I I I Q11 Soft- Start/Stop F3 b F T1 4T 6T3 1 3L 5 Ready Q L01/L+ S1 S Q11 Kt F A1 A Q11 Q1 L00/L -41

7 Softstarter bez stycznika sieciowego L PE L01/L+ Q1 I I I F F S1 F3 Q1 1 3L 5 TOR S T1 4T 6T L00/L Q1 A1 A Q1: Zabezpieczenie przewodów F: Przekaźnik przeciążeniowy F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 (opcja) Q1: Softstarter 1: Silnik WYŁĄCZNIK AWARYJNY S1: Łagodne zatrzymanie S: Łagodny start -4

8 Podłączenie softstartera ze stycznikiem sieciowym L PE Q1 I I I Q11 Q1: Zabezpieczenie przewodów Q11: Stycznik sieciowy (opcja) Q1: Softstarter F: Przekaźnik przeciążeniowy, K3: Styczniki pomocnicze Kt: Przekaźnik czasowy (opóźnione odpadanie) S1: Q11 Wyłącz S: Q11 Załącz F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 (opcja) WYŁĄCZNIK AWARYJNY 1: Silnik F F3 T1 4T 6T3 1 3L 5 Q1 TOR L01/L+ Soft-Stop F S1 Kt K3 K3 t = 10 s Soft-Start S A1 A Kt Q11 K3 Q1 L00/L -43

9 Elektroniczne układy napędowe Podłączenie standardowe, układ nawrotny, dwa kierunki obrotów Uwaga Elektroniczna funkcja stycznika nawrotnego wbudowana już jest w urządzenia serii inimalne podłączenie DS4-340-(X)R L PE DS4-...-(X)R. Należy jedynie określić żądany kierunek obrotów poprzez wysterowanie odpowiednich wejść. Właściwe sterowanie nawrotne realizowane jest wewnątrz układu DS4. Q1 I I I F F F3 S3 10 Q1 1 3L 5 TOR 1 T1 4T 6T Q1: Zabezpieczenie przewodów Q1: Softstarter F: Przekaźnik przeciążeniowy F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 Q1 FWD 0 V REV 1: silnik : WYŁĄCZNIK AWARYJNY 0: Wył. / Łagodne zatrzymanie 1: FWD : REV -44

10 Układ nawrotny softstartera bez stycznika sieciowego L01/L+ L PE Q1: Zabezpieczenie przewodów F: Przekaźnik przeciążeniowy F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 : WYŁĄCZNIK AWARYJNY S1: Łagodne zatrzymanie S: Łagodny start FWD S: Łagodny start REV Q1: Softstarter 1: Silnik, K: Styczniki pomocnicze Q1 F I I I Q11 F F3 T1 4T 6T3 1 3L 5 TOR Q S1 K S S3 K K FWD REV 0 V K Q1 L00/L -45

11 Układ nawrotny softstartera ze stycznikiem sieciowym L PE Q1 I I I Q11 F F3 Q1 1 3L 5 TOR T1 4T 6T Q1: Zabezpieczenie przewodów Q11: Stycznik sieciowy (opcja) Q1: Softstarter F: Przekaźnik przeciążeniowy F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 (opcja) 1: Silnik -46

12 Kt t = 10 s WYŁĄCZNIK AWARYJNY Q11 WYŁ (niekontrolowany wybieg) Q11 ZAŁ Obroty w prawo Obroty w lewo : S1: S: FWD: REV: F S1 S FWD K3 K4 Soft-Start K4 REV 0 V Soft-Stop Soft-Start K3 FWD K4 K3 REV Kt K3 Q1 Q11 K4 L01/L+ L00/L -47

13 Elektroniczne układy napędowe Zewnętrzny układ obejścia, jeden kierunek obrotów Uwaga! Urządzenia serii DS4-...-(X)R posiadają wbudowane styki obejścia (bypass). Poniższe uwagi obowiązują jedynie dla wersji DS Jeżeli dla urządzeń z funkcją nawrotu (DS4-...-R) konieczny jest zewnętrzny układ obejścia, to dla drugiego kierunku obrotów wymagany jest dodatkowy stycznik obejścia oraz należy przewidzieć dodatkowe blokady, aby zapobiegać zwarciom między stycznikami bypass-u! Podłączenie stycznika obejścia umożliwia bezpośrednie połączenie silnika z siecią, co ogranicza straty mocy w układzie łagodnego rozruchu. Wysterowanie stycznika obejścia następuje po zakończeniu czasu łagodnego rozruchu (osiągnięte pełne napięcie sieci). Funkcja "Top-of-Ramp" jest standardowo przypisana do wyjścia przekaźnikowego 13/14. W ten sposób stycznik układu obejścia jest kontrolowany przez softstarter. Dalsza ingerencja użytkownika nie jest konieczna. Ponieważ stycznik obejścia nie musi łączyć prądu rozruchowego silnika może być on wymiarowany według kategorii pracy AC-1. Jeżeli w sytuacji wyłączenia awaryjnego wymagane jest natychmiastowe odłączenie napięcia, może się zdarzyć, że bypass będzie łączył w warunkach AC3 (np. przy wycofaniu sygnału zezwolenia w słowie sterującym lub gdy czas rampy łagodnego zatrzymania = 0). W tym przypadku nadrzędny element łączący powinien działać wcześniej lub układ obejścia trzeba dobrać wg kategorii AC3. -48

14 L PE Q1 F I< I< I< F F3 S3 0 1 Q Q1 1 T1 3L 5 4T 6T3 TOR Q1 TOR Q1 A1 A Q A1 A S3: Q1: Q1: Q: F: Łagodny rozruch/łagodne zatrzymanie Zabezpieczenie przewodów Układ łagodnego rozruchu Stycznik obejścia (bypass) Przekaźnik przeciążeniowy F3: 1: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji, dodatkowo do Q1 (opcja) Silnik -49

15 Elektroniczne układy napędowe Pompa Sterowanie pompą, jeden kierunek obrotów, praca ciągła Podczas pracy pomp często występuje potrzeba pracy awaryjnej z wykorzystaniem stycznika obejścia (bypass).przełącznikiem serwisowym dokonuje się wyboru pomiędzy pracą z rozruchem przez softstarter a rozruchem bezpośrednim poprzez stycznik obejścia. Softstarter jest w takim przypadku całkowicie odłączony od silnika.ważne jest przy tym, aby obwód wyjściowy softstartera nie był otwierany podczas pracy. Blokady gwarantują, że przełączanie następuje jedynie po zatrzymaniu układu łagodnego rozruchu. Uwaga W odróżnieniu od standardowego tryby pracy stycznika obejścia w podanym rozwiązaniu stycznik powinien być dobrany wg kategorii AC-3. L PE Q1 F F3 I I I Q1: Zabezpieczenie przewodów Q11: Stycznik sieciowy (opcja) Q1: Softstarter Q: Stycznik obejścia (bypass) Q31: Stycznik silnika F: Przekaźnik przeciążeniowy F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji,dodatkowo do Q1 (opcja) 1: Silnik Q11 Q Q1 1 3L 5 TOR Q31 T1 4T 6T

16 Sterowanie pompą, jeden kierunek obrotów, praca ciągła S1 S4 13 Q1 TOR K K6t K3 K4 S5 K5 K5 14 a S Q K3 K K K4 S3 Q31 K6t K4 Q A1 A K K3 Q31 Q11 K5 Q1 E 39 Q1 c d e f g b f RUN g Bypass c Ręcznie d Automatycznie e Łagodny rozruch/łagodne zatrzymanie WYŁĄCZNIK AWARYJNY a t > t-stop ms b Zwolnienie -51

17 Elektroniczne układy napędowe Rozruch kilku silników jeden po drugim za pomocą układu łagodnego rozruchu (układ kaskadowy) Jeżeli wykonuje się rozruch kilku silników jeden po drugim za pomocą jednego układu softstartera, to podczas przełączania należy zachować następującą kolejność czynności: uruchomić silnik za pomocą softstartera, włączyć stycznik obejścia, zablokować softstarter, wyjście softstartera dołączyć do następnego silnika, ponownie uruchomić. a Podrozdział Softstarter z kaskadą silników, sterowanie część 1, strona -54 WYŁĄCZNIK AWARYJNY S1: Q11 wył. S: Q11 zał. a Łagodny rozruch/łagodne zatrzymanie b Symulacja przekaźnika RUN Przekaźnik czasowy KT symuluje sygnał RUN aparatu DS4. Nastawa opóźnienia opadania musi być większa niż czas rampy. Bezpiecznym ustawieniem jest wybranie czasu 15 s. c RUN d Kontrola czasu wyłączania. Przekaźnik czasowy T należy tak ustawić, aby układ łagodnego rozruchu nie został przeciążony termicznie. Odpowiedni czas wynika z dopuszczalnej częstości włączania wybranego softstartera, względnie musi zostać dobrany taki aparat, aby wymagane czasy mogły zostać osiągnięte. e Kontrola przełączania Przekaźnik czasowy powinien być ustawiony na ok. sekundowe opóźnienie. Zapewni to, że przy pracującym jeszcze układzie rozruchu nie zostanie przyłączony kolejny silnik. a Podrozdział Softstarter z kaskadą silników, sterowanie część, strona -55 a Silnik 1 b Silnik c Silnik n i Odłączenie pojedynczego silnika Przycisk WYŁ jednocześnie wyłącza wszystkie silniki. Styk rozwierny i konieczny jest wtedy, gdy silniki mają być wyłączane także pojedynczo. Należy zwrócić uwagę na termiczne obciążenie układów łagodnego rozruchu (częstość rozruchów, obciążenie prądowe). Jeżeli starty mają następować często jeden po drugim, to w pewnych wypadkach należy softstarter przewymiarować (dobrać urządzenie o odpowiednio wyższej mocy). -5

18 Układ łagodnego rozruchu w kaskadzie silników Q11: Stycznik sieciowy (opcja) F3: Zabezpieczenie półprzewodników dla koordynacji Q1: Softstarter 1,,...: Silnik 1 L 3 TOR T1 4T 6T3 L Qm Q5 Qn N PE F3 Q1 Q14 Q15 Q4 Q13 Q11 1 Qn3 Q3 I> I> I> I> I> I> I> I> I> n -53

19 Softstarter z kaskadą silników, sterowanie część 1 T K4 Q1 S1 Qn1 Q14 Q4 KT 13 Kn K Q1 TOR K4 K4 S K4 K 14 KT K3 K4 T K4T A1 A Q11 K Q1 e a b c d a Podrozdział Rozruch kilku silników jeden po drugim za pomocą układu łagodnego rozruchu (układ kaskadowy), strona -5-54

20 Softstarter z kaskadą silników, sterowanie część i i i Q11 Q14 Q15 Q15 Q4 Q5 Q5 K(n-1) Qn Qm Qm K3 K K3 Kn K3 Q(n-1)1 Q14 K4T K4T Q41 Qn Q14 Q15 Q4 Q5 K Qn Qm Kn c a b a Podrozdział Rozruch kilku silników jeden po drugim za pomocą układu łagodnego rozruchu (układ kaskadowy), strona -5-55