PRZEMIENNIK CZĘSTOTLIWO STOTLIWOŚCI 24/07/2012 Bertrand Guarinos STIE M1 main features V1 1
Spis treści I. Zakres oferty II. Budowa wewnętrzna III. Dodatkowe karty rozszerzeń IV. Charakterystyka przemiennika 2
Zakres oferty I. Zakres oferty II. Budowa wewnętrzna III. Dodatkowe karty rozszerzeń IV. Charakterystyka przemiennika 3
Wstęp to szeroka gama przemienników częstotliwo stotliwości obejmująca zakres mocy od 0.75 do 630kW Zaprojektowany z myślą o sektorze przemysłowym i budowlanym Do aplikacji ze zmiennym momentem Dedykowany do aplikacji : Pompowe (regulacja ciśnienia, poziomu ) Dystrybucja wody (aplikacje wielopompowe,, stacje pomp ) Wentylacja (wymuszenie obiegu powietrza, odprowadzenie dymu lub spalin...)..) Zastępuje przemienniki: ATV38, ATV58(vt), ATV68 (vt ( vt). 4
Wstęp łączy w sobie liczne funkcje aplikacyjne z różnymi sposobami sterowania silnikiem. Dostarczany standardowo z terminalem graficznym Możliwo liwości komunikacji sieciowej oferuj ferują szeroki wybór protokołów łącznie z Modbus i CAN open jako wyposażenie w standardowe. Karty rozszerzeń pozwalają na powiększenie ilości wejść ść-wyj wyjść oraz na stworzenie przestrzeni programowej (PLC card) dla wymagających aplikacji. Produkt zaprojektowany dla rynku globalnego. Zapewnia zgodność z międzynarodowymi normami i dyrektywami między innymi z EMC, bezpieczeństwa i środowiskowymi... 5
Zakres mocy Altivar 61 obejmuje zakres mocy od 0,75kW do 630kW 380......480V zasilanie 3-fazowe, od 0.75 kw do 630 kw... 200......240V zasilanie 3-fazowe od 0.75 kw do 90 kw... (zasilanie 1-fazowe moŝliwe dla mocy do 5.5kW) 6
Porównanie wymiarów w IP20 i IP00 Napięcie zasilania 380 480V porównanie z ATV38 i ATV68 bez terminala operator. róŝnica objętości / ATV38-ATV68* bez karty rozszerzeń 1 karta rozszerzeń 2 karty rozszerzeń róŝnica powierzchni Ref Size Ref ATV38/68 Size kw HP H075N4 2 ATV38HU18N4 2 0,75 1-30% -18% -7% 4% -13% HU15N4 2 ATV38HU29N4 2 1,5 2-30% -18% -7% 4% -13% HU22N4 2 ATV38HU41N4 2 2,2 3-30% -18% -7% 4% -13% HU30N4 3 ATV38HU54N4 3 3 3-30% -18% -8% 2% -19% HU40N4 3 ATV38HU72N4 3 4 5-30% -18% -8% 2% -19% HU55N4 4 ATV38HU90N4 3 5,5 7.5-10% 5% 16% 29% 3% HU75N4 4 ATV38HD12N4 4 7,5 10-47% -39% -32% -24% -31% HD11N4 5A ATV38HD16N4 4 11 15-26% -16% -7% 2% -17% HD15N4 5B ATV38HD23N4 5 15 20-14% -2% 8% 19% -4% HD18N4 5B ATV38HD28N4 6 18,5 25 * -48% -42% -36% -30% HD22N4 6 ATV38HD33N4 6 22 30 * -36% -36% -30% -24% HD30N4 7A ATV38HD46N4 6 30 40 * -6% -6% 2% 0% HD37N4 7A ATV38HD54N4 7 37 50 * -6% -6% 2% 0% HD45N4 8 ATV38HD64N4 7 45 60 * -15% -9% -2% -11% HD55N4 8 ATV38HD79N4 7 55 75 * -15% -9% -2% -11% HD75N4 8 ATV38C10N4 2 75 100 * -15% -9% -2% -11% HD90N4 9 ATV38C10N4 8 90 125 * -5% -5% -2% -10% HC11N4 9 ATV38C13N4 9 110 150 * -39% -39% -37% -35% HC13N4 10 ATV38C15N4 9 132 200 * -21% -21% -18% -16% HC16N4 11 ATV38C19N4 9 160 250 * -9% -9% -6% -4% HC22N4 12 ATV38C25N4 10 220 300 * -44% -44% -42% -35% HC25N4 13 ATV38C28N4 10 250 350 * -24% -24% -21% -11% HC31N4 13 ATV38C33N4 10 315 400 * -24% -24% -21% -11% HC40N4 14 ATV68C43N4 5 400 500 * -58% -58% -56% -52% HC50N4 14 ATV68C53N4 5 500 700 * -58% -58% -56% -52% Znaczne zmniejszenie powierzchni i objętości w porównaniu z ATV38/68 dla większości rozmiarów Dla mocy >315kw objętość i powierzchnia zredukowane o ponad połowę!!! *bez dławika 7
Oferta UL Typ 12 / IP54 T Napięcie 380...480V kw A2 0.75 1.5 A3 4 5.5 B 7.5 11 C 15 D 18.5 E 30 F 37 45 G 55 75 2.2 22 EMC filtr DC dławik Wbudowany. Filtr Klasa A lub Filtr Klasa B Wbudowany. Zgodność z IEC THDI 48% Terminal graficzny Zasilacz 24VDC Zestaw montaŝowy IP65 opcjonalnie 3 Wbudowany * (opcja A24) (W***C) 90 * Dodatkowy zasilacz 24VDC (250mA) pozwalający na zasilanie zewnętrznych czujników zamiennik dla oferty PDL Elite. 8
Koncepcja mechaniczna UL Typ 12 / IP54. Stopień ochrony dla wersji UL Typ 12 / IP54 Pełna ochrona : UL Type 12 / IP54, do 90kW 380 480V Zestaw montaŝowy panela graficznego IP65 osłona przeszklona IP54 bez osłony IP54 ze wszystkich stron 9
Koncepcja mechaniczna UL Typ 12 / IP54. Size G Gama składa się z 8 rozmiarów 8 rozmiarów od 0.75kW do 90kW dla 380V 480V Size E Size C Size A2/A3 1000 720 560 490 235 286 235 A2 0.75kW -> 3kW 480V A3 4kW -> 5.5kW 364 315 315 290 15kW 480V 284 30kW 480V 357 55kW -> 90kW 480V 10
Porównanie wymiarów w dla IP54 ABB ACH550 SIEMENS SED2 DANFOSS VLT6000 ATV38IP55 Ref Size kw HP V S V S V S V S W075N4 A2 0,75 1 24% 11% 11% 10% WU15N4 A2 1,5 2 24% 11% 11% 10% 19% -13% WU22N4 A2 2,2 3 24% 11% 11% 10% 19% -13% WU30N4 A2 3 3 24% 11% 11% 10% 19% -13% -236% -204% WU40N4 A3 4 5 27% 11% 15% 10% 12% -30% -220% -204% WU55N4 A3 5,5 7.5 27% 11% -83% -84% 12% -30% -220% -204% WU75N4 B 7,5 10 20% 7% -57% -58% 24% -12% -175% -161% WD11N4 B 11 15 20% 7% -57% -58% -110% -115% -175% -161% WD15N4 C 15 20 17% -3% -18% -31% -57% -77% -106% -116% WD18N4 D 18,5 25 34% 19% -34% -20% -24% -39% -120% -90% WD22N4 D 22 30 11% 2% -34% -20% -24% -39% -120% -90% WD30N4 E 30 40 10% 1% -35% -21% -63% -84% -122% -91% WD37N4 F 37 50 33% 19% -68% -27% -23% -50% -67% -56% WD45N4 F 45 60-3% -15% -68% -27% -23% -50% -183% -139% WD55N4 G 55 75-23% -6% -88% -45% 19% -5% -87% -68% WD75N4 G 75 100-23% -6% -88% -45% -50% -30% -87% -68% WD90N4 G 90 125-23% -6% -88% -45% -50% -30% *Without inductance 11
Prądy dla gamy 380 480V zasilanie zasilanie 3 fazy Referencja Silnik Prąd wyjściowy ATV38/68 Nominalny 60sec Nominalny 60sec kw HP A A A A H075N4 0,75 1 2,3 2,8 2,1 2,3 HU15N4 1,5 2 4,1 4,9 3,7 4,1 HU22N4 2,2 3 5,8 7,0 5,4 6,0 HU30N4 3-7,8 9,4 7,1 7,8 HU40N4 4 5 10,5 12,6 9,5 10,5 HU55N4 5,5 7,5 14,3 17,2 11,8 13 HU75N4 7,5 10 17,6 21,1 16 17,6 HD11N4 11 15 27,7 33,2 22 24,2 HD15N4 15 20 33 39,6 30 33 HD18N4 18,5 25 41 49,2 37 41 HD22N4 22 30 48 57,6 44 49 HD30N4 30 40 66 79,2 60 66 HD37N4 37 50 79 94,8 72 80 HD45N4 45 60 94 113 85 94 HD55N4 55 75 116 139 105 116 HD75N4 75 100 160 192 138 152 HD90N4 90 125 179 215 173 190 HC11N4 110 150 215 236.5 211 232 HC13N4 132 200 259 284.9 253 278 HC16N4 160 250 314 345.4 300 330 HC22N4 220 300 427 469.7 407 448 HC25N4 250 350 481 529.1 450 495 HC31N4 315 400 616 677.6 564 620 HC40N4 400 500 759 834.9 740 926 HC50N4 500 700 941 1035 920 1151 HC63N4 630 900 1188 1307 1085 1356 Prąd nominalny zwiększony (+5% do +20%) Prąd przejściowy 60sek. 120% <=90kW IP20 110% > 90kW IP20 i IP54 12
Prądy dla gamy 200 240V 240V Zasilanie 1-fazowe Referencja Silnik Prąd wyjściowy Nominalny 60sec kw HP A A H075M3 0,37 0,5 3 4 HU15M3 0,75 1 4,8 6 HU22M3 1,5 2 8 10 HU30M3 2,2 3 11 13 HU40M3 3-13,7 16 HU55M3 4 5 17,5 21 HU75M3 5,5 7,5 27,5 33 Nowe referencje dla zasilania 200 240V zakres mocy do 90kW. Zasilanie 3-fazowe ATV71H075M3 0,75 1 4,8 5,8 ATV71HU15M3 1,5 2 8,0 9,6 ATV71HU22M3 2,2 3 11,0 13,2 ATV71HU30M3 3 3 13,7 16,4 ATV71HU40M3 4 5 17,5 21,0 ATV71HU55M3 5,5 7.5 27,5 33,0 ATV71HU75M3 7,5 10 33 40 ATV71HD11M3X 11 15 54 65 ATV71HD15M3X 15 20 66 79 ATV71HD18M3X 18,5 25 75 90 ATV71HD22M3X 22 30 88 106 ATV71HD30M3X 30 40 120 144 ATV71HD37M3X 37 50 144 173 ATV71HD45M3X 45 60 176 211 ATV71HD55M3X 55 75 221 265 ATV71HD75M3X 75 100 285 313 ATV71HD90M3X 90 125 359 395 13
Charakterystyki momentu 1- Silnik z chłodzeniem własnym : dostępny moment ciągły 2- Silnik z chłodzeniem wymuszonym : dostępny moment ciągły 3 PrzeciąŜenie momentem 60s W (IP54) 4 PrzeciąŜenie momentem 60s H 5 Moment w zakresach powyŝej prędkości nominalnej - stała moc 14
Budowa wewnętrzna I. Zakres oferty II. Budowa wewnętrzna III. Dodatkowe karty rozszerzeń IV. Charakterystyka przemiennika 15
Budowa wewnętrzna The base product UL Typ 12 / IP54 zawiera : Wewnętrzny filtr EMC Class A dla wersji W lub Wewnętrzny filtr EMC Class B dla wersji W N4C Wbudowany dławik na szynie prądu stałego DC Zapewnia to spełnienie standardu IEC61000-3-12 THDI =< 48% Filtre CEM L M Zabudowany wewnętrzny zasilacz 24V (250mA) dla wersji W N4A24 16
Dodatkowe karty rozszerzeń I. Zakres oferty II. Budowa wewnętrzna III. Dodatkowe karty rozszerzeń IV. Charakterystyka przemiennika 17
Dodatkowe karty rozszerzeń Karty rozszerzeń wejść/wyjść VW3A3 201 logiczne wejścia/wyjścia VW3A3 202 logiczne i analogowe wejścia/wyjścia Karty komunikacyjne VW3A3 311 Fipio VW3A3 310 Ethernet TCP/IP VW3A3 302 Modbus Plus VW3A3 307 Profibus DP VW3A3 309 Devicenet VW3A3 303 Uni-Telway/Modbus VW3A3 304 INTERBUS Karta kontrolera PLC VW3A3 501 18
Dodatkowe karty rozszerzeń Karty komunikacyjne VW3A3312 LonWorks VW3A3315 BACnet VW3A3313 METASYS N2 VW3A3314 APOGEE FLN MoŜna uŝyć 1 kartę komunikacyjną w jednym 19
Dodatkowe karty rozszerzeń Karta wielopompowa 2 referencje oparte na karcie PLC Controller Inside" Karta wielopompowa standard Zapewnia pełną kompatybilność z kartą pompową ATV38/58 Spełnia takie same funkcje jak karta pompowa ATV38/58 Jednak uzyskuje nowe moŝliwości dzięki terminalowi graficznemu Karta wielopomowa zaawansowana dla wymagających aplikacji Dostarcza zaawnsowane fukcje dla zarządzania i monitoringu stacji pompowej lub irygacyjnej Automatyczna regulacja ciśnienia zapewnia obniŝenie strat energii i kosztów, Lepsze sterowanie załączaniem pomp bez gwałtownych skoków ciśnienia, Tryb pracy noc/dzień dla zoptymalizowania kosztów zuŝycia energii... Wykorzystuje w pełni zasoby i elastyczność karty PLC "controller inside" 20
Charakterystyka przemiennika I. Zakres oferty II. Budowa wewnętrzna III. Dodatkowe karty rozszerzeń IV. Charakterystyka przemiennika 21
Charakterystyka przemiennika Specyfikacja elektryczna Napięcia zasilające 200V -15 % do 240V +10 % 1-fazowe dla... M3 do 5,5kW 200V -15 % do 240V +10 % 3-fazowe dla... M3 380V-15 % do 480V +10 % 3-fazowe dla ATV 61... N4 380V- 15 % do 480V + 10 % 3-fazowe dla ATV 61W... N4. Częstotliwość zasilania 50Hz - 5 % do 60Hz + 5 % Napięcie wyjściowe 3-fazowe napięcie o wartości skutecznej nie wyŝszej od napięcia sieci zasilającej 22
Charakterystyka przemiennika Sterowanie silnikiem Zakres częstotliwości silnika 10-1000Hz aŝ do 37kW, (do 500Hz sterowanie wektorowe) 10-500Hz powyŝej 37kW Częstotliwość kluczowania tranzystorów wersja IP20/IP00 - do 75kW 480V, 45kW 240V: 12 khz bez obniŝania parametrów znamionowych (1..16kHz) - 55kW 240V: 2.5 khz bez obniŝania parametrów znamionowych (1..12kHz) - 75kW-90kW 240V: 2.5 khz bez obniŝania parametrów znamionowych (1..8kHz) - 90 kw 480V : 4kHz bez obniŝania parametrów znamionowych (2..8kHz) - powyŝej : 2.5kHz bez obniŝania parametrów znamionowych (2..8kHz) wersja IP54 do 15kW 480V : 8 khz bez obniŝania parametrów znamionowych (2..16kHz) do 90 kw 480V : 4 khz bez obniŝania parametrów znamionowych (2..16kH) Zakres prędkości 1-100 w otwartej pętli sprzęŝenia (programowany 0 60 000rpm) Dokładność regulacji prędkości (0.2Tn do Tn) +/-10% wartości poślizgu w otwartej pętli sprzęŝenia 23
Charakterystyka przemiennika Sterowanie silnikiem Maksymalny prąd chwilowy wersja IP20/IP00 do 90kW : 120% prądu nominalnego przemiennika 60sec powyŝej : 110% prądu nominalnego przemiennika 60sec wersja IP54 /UL type 12 cały zakres : 110% prądu nominalnego przemiennika 60sec Maksymalny moment chwilowy (+/-10%) 130% momentu nominalnego przez 60sec (zaleŝnie od typu silnika) Moment hamujący 30 % nominalnego momentu silnika dla bez rezystora hamowania MoŜe być zwiększony po uŝyciu funkcji hamowania dynamicznego Z rezystorem hamowania : do 130% Tn w zaleŝności od modelu 24
Charakterystyka przemiennika Sterowanie silnikiem Typy sterowania Nold - kombinacja sterowania zmieny/stały moment (oszczędzanie energii) U/F zmienny moment - charakterystyka kwadratowa (C=kN²) Sterowanie wektorem pola bezczujnikowe (wektor napięcia) U/F charakterystyka liniowa napięcie/częstotliwość (2 lub 5 punktowa) Zamknięta pętla sprzęŝenia prędości Konfigurowalna struktura regulatora PID (PI lub IP) dla dostosowania odpowiedzi pętli prędkości (precyzja w stanach ustalonych, szybkość). 25
Charakterystyka przemiennika Zabezpieczenie silnika Zabezpieczenie termiczne zintegrowane w przemienniku ciągle oblicza całkę cieplną I 2 t biorąc pod uwagę prędkość silnika (od 1 do 3 silników) Zapamiętanie stanu termicznego silnika po wyłączeniu napięcia zasilania, MoŜliwość konfiguracji w zaleŝności od typu silnika (chłodzenie własne lub wymuszone) Zabezpieczenie przed zanikiem fazy silnika Zabezpieczenie przez czujniki PTC Ograniczenie przepięć na zaciskach silnika do napięcia 2*VDCBUS Zabezpieczenie maszynowe Funkcja bezpieczeństwa Power Removal (PWR) Zgodność z normą EN 954-1 kategoriay 3, IEC/EN 61508 SIL2 i IEC/EN 61800-5-2 Wejście logiczne szybkiego blokowania i zdjęcia momentu napędowego z silnika. PrzeciąŜenie i niedociąŝenie Detekcja zaniku przepływu (brak obciąŝenia) Kontrola wartości zadanej i sprzęŝenia regulatora PID Ograniczenie prądowe (amplituda i okres trwania) Wyrywanie zaniku sygnału 4-20mA Utrata komunikacji (time-out) 26
Charakterystyka przemiennika EMC Dotyczy zakłóceń przewodzonych i promieniowanych zgodnie z EN 61800-3 Edycja 2 C2 Środowisko 1 «Publiczne» ATV 71H037M3 HU15M3 0.75kW do 1.5kW 200 240V ATV 71H075N4 HU40N4 0.75kW 4kW 380 480V (prąd < 16A) EN55011 Klasa A grupa 1 Środowisko 2 «Przemysłowe» C1 Z dodatkowym filtrem C3 ATV 61HU22M3 HU75M3 * ATV 61H075M3 HU75M3 2.2kW do 7.5kW 200 240V 0.75kW do 7.5kW 200 240V ATV 61H075N4 HC63N4 0.75kW do 630kW 380 480V EN55011 Klasa B grupa 1 ATV 61HU55N4 HC63N4 * 5.5kW do 630kW 380 480V EN55011 Klasa A grupa 2 * Rozmiary spełniają wymagania : - kategoria C3 zakłócenia przewodzone - kategoria C2 zakłócenia promieniowane 27
Charakterystyka przemiennika EMC oferta UL Typ 12 / IP54 Dotyczy zakłóceń przewodzonych i promieniowanych zgodnie z EN 61800-3 Edycja 2 C1 Środowisko 1 «Publiczne» Wersja C ATV 61W075N4C WU90N4C 0.75kW do 90kW 380 480V C3 Środowisko 2 «Przemysłowe» EN55011 Klasa B grupa 1 C2 Wersja standard ATV 61W075N4 WU90N4 0.75kW do 90kW 380 480V EN55011 Klasa A grupa 1 28
Charakterystyka przemiennika Certyfikaty jest produktem zaprojektowanym na rynek globalny i z tego powodu uzyskał poświadczenia zgodności we wszystkich liczących się ośrodkach certyfikacji Oznaczenia zgodności CE (Europe) przemiennik ma oznaczeniece zgodnie z wymaganiami Dyrektyw Europejskich Niskie napięcie (73/23/CEE and 93/68/CEE) i Kompatybilność Elektromagnetyczna (89/336/CEE). (bez CCC który jest tylko dla rozruszników) Certyfikaty UL (USA) CSA (Kanada) NOM 117 (Meksyk) C-Tick (Australia) GOST (Rosja) DNV (morskie) w dalszej kolejności 29
30