Falowniki Lenze i510 – przegląd dostępnych funkcji

W artykule przedstawimy najważniejsze funkcje i właściwości falowników LENZE serii i510 podzielone według ich rodzaju – np. funkcje sterowania napędem, funkcje silnikowe, funkcje aplikacyjne, funkcje monitoringu pracy przemiennika, funkcje diagnostyczne oraz sieciowe.

Sterowanie silnikiem

  • Sterowanie skalarne V/f z charakterystyką liniową lub kwadratową,
  • Sterowanie bezczujnikowe wektorowe (SLVC),
  • Funkcje oszczędzania energii (VFCeco),

Funkcje silnikowe

  • Lotny start,
  • Kompensacja poślizgu,
  • Hamowanie DC,
  • Pomijanie częstotliwości,
  • Automatyczna identyfikacja parametrów silnika,
  • Podbijanie napięcia,

Funkcje aplikacyjne

  • Regulator procesowy,
  • Możliwość konfiguracji własnego menu najcześciej wykorzystywanych funkcji przez użytkownika,
  • S-kształtne rampy przyśpieszania,
  • Potencjometr silnika,
  • Elastyczna konfiguracja wejść / wyjść cyfrowych,
  • Kontrola dostępu,
  • Automatyczny restart,
  • Sekwencer

Monitoring

  • Zwarcie
  • Doziemienie,
  • Przeciążenie falownika,
  • Przeciążenie silnika,
  • Zanik fazy,
  • Utyk silnika,
  • Przekroczenie maksymalnego prądu silnika,
  • Przekroczenie maksymalnego momentu silnika,
  • Monitoring prędkości silnika,
  • Utrata obciążenia,

Diagnostyka

  • Pamięć historii błędów,
  • Logi pracy napędu,
  • Informacja o stanie falownika za pomocą diód LED,
  • Angielski i niemiecki język menu,

Sieć

  • CANopen
  • Modbus
Falownik LENZE i510 - funkcje

Falownik LENZE i510 – funkcje

Reklamy

Ciekawostka – wymagania dla kabli silnikowych i zasilających w USA

W tym artykule jako ciekawostkę przedstawimy wymagania dla kabli silnikowych stosowanych na terenie Stanów Zjednoczonych Ameryki.

Kable silnikowe

Na terenie USA jako kable silnikowe należy stosować kable typu MC o pancerzu ciągłym z falistego aluminium z uziemieniem symetrycznym lub z ekranowaniem (przykładowe nazwy handlowe kabli silnikowych typu MC: „Philsheath”, „Gardex”, „CLX”).

Kable zasilające

W przypadku kabli zasilających wymogiem jest aby miały one znamionową temperaturę pracy równą 75 stopniom Celsjusza, co odpowiada 167 stopniom Fahrenheita. Kable spełniające te wymagania są dostarczane między innymi przez producentów: Belden, LAPPKABEL oraz Pirelli.

Kanały kablowe

Należy prowadzić osobne kanały kablowe dla kabla silnikowego, zasilającego, kabla rezystora hamowania oraz przewodów sterujących. Dodatkowo w jednym kanale kablowym nie należy prowadzić więcej niż jednego okablowania silnika od więcej niż jednego napędu.

Kable silnikowe i zasilające

Kable silnikowe i zasilające

Dobór kabli zasilających do falowników ABB ACS150

Poza doborem odpowiednich zabezpieczeń w postaci rozłączników izolacyjnych, zabezpieczeń zwarciowych i nadmiarowo prądowych – opisanym tutaj, równie istotną kwestią jest dobór odpowiedniego okablowania zarówno zasilającego falownik, kabli silnikowych, jak również przewodów sterujących. W tym artykule zajmiemy kwestią doboru przewodów zasilających falownik.

Najważniejsze zasady i zalecenia doboru przewodów zasilających:

  • Prawidłowe zwymiarowanie kabla zgodnie z obowiązującymi przepisami lokalnymi, tak aby przenosił prąd obciążenia,
  • Maksymalna temperatura pracy ciągłej kabla powinna wynosić co najmniej 70 stopni Celsjusza,
  • Przekrój poprzeczny przewodu ochronnego PE musi być taki sam jak przekrój poprzeczny przewodu fazowego,
  • Kable o napięciu pracy 600VAC są dopuszczalne dla napięcia do 500VAC,
  • W celu spełnienia wymagań EMC dla oznaczeń CE oraz C-tick należy użyć symetrycznego kabla ekranowanego,
  • Dopuszcza się stosowanie kabli 4-przewodowych (trzy przewody fazowe i przewód ochronny), jednak w celu redukcji zakłóceń elektromagnetycznych oraz redukcji prądów łożyskowych, a tym samym zużycia łożysk zaleca się stosowanie symetrycznych kabli ekranowanych,
Kabel zasilający do falownika

Kabel zasilający do falownika

Falowniki ABB ACS150 – zalecane zabezpieczenia

Możemy rozróżnić kilka typów urządzeń służących do zabezpieczenia i ochrony instalacji elektrycznej, w której pracuje falownik.

Rozłączniki izolacyjne

Falownik ABB

Falownik ABB

Pierwszym z nich to urządzenia odłączające zasilanie. Są one montowane pomiędzy źródłem zasilania a przemiennikiem i obsługiwane manualnie. Zgodnie z obowiązującymi normami takie urządzenie musi posiadać możliwość zablokowania w pozycji otwartej – odcinając napięcie w pozostałej części instalacji, dzięki temu można w bezpieczny sposób przeprowadzić wymagana prace instalacyjne, modernizacyjny oraz przeglądy techniczne.

Na terenie UE w celu spełnienia wymogów Dyrektywy Maszynowej urządzenie odłączające mu być zgodne ze standardem EN 60204-1. Do takich urządzeń możemy zaliczyć m.in.:

  • rozłącznik izolacyjny użytkownika typu AC-23B (norma EN 60947-3)
  • rozłącznik posiadający pomocniczy styk, którego zadaniem jest uruchomienie urządzenia rozłączającego obwód przed otwarciem głównego styku rozłącznika (norma EN 60947-3),
  • wyłącznik dla rozłączania obwody zgodny z EN 60947-2

Zabezpieczenia zwarciowe kabla zasilającego

Dla ochrony zwarciowej kabla sieciowego stosuje się bezpieczniki dobrane zgodnie z lokalnymi przepisami bezpieczeństwa, o odpowiednim napięciu wejściowym oraz dostosowane do prądu znamionowego napędu.

Czas zadziałania bezpieczników musi wynosić poniżej 0,5 sekundy. W celu jego weryfikacji należy przeprowadzić odpowiednie pomiary.

 

Chłodzenie szaf sterujących

Poza doborem odpowiednich elementów wyposażenia szafy sterowniczej takich jak rozłączniki izolacyjny, wyłączniki nadpądowe, wyłączniki różnicowo-prądowe, sterowniki plc, przekaźniki, styczniki, falowniki czy softstarty należy również zadbać o prawidłowe chłodzenie wnętrza szafy sterującej.

Szafy sterujące

Szafy sterujące

Zamontowane w jej wnętrzu urządzenia w szczególności przemienniki częstotliwości oraz softstarty wytwarzają duże ilości ciepła, które należy skutecznie odprowadzić. Przyjmuje się że sprawność tych urządzeń wynosi około 90%, co oznacza że 10% ich mocy nominalnej to straty ciepła. Dla falownika o mocy 15kW i sprawności 90% straty będą wynosiły 1,5kW – to tak jakby we wnętrzu szafy zamknąć pracującą suszarkę do włosów. Bez odpowiedniej wentylacji będzie miało to katastrofalne skutki dla urządzeń i elementów elektronicznych zamontowanych w szafie.

W przypadku szaf metalowych część energii cieplnej wytwarzanej przez falownik jest odprowadzana, przez dobrze przewodzącą ciepło metalową obudowę, jednak w wielu przypadkach takie rozwiązanie może być nie wystarczające. Większy problem powstaje wówczas gdy falownik został zamontowanych, w szafie wykonanej z tworzywa sztucznego, która nie oferuje tak dobrej przewodności cieplnej. W takich przypadkach należy się zastanowić nad zainstalowaniem dodatkowego chłodzenia w postaci wentylatorów wymuszających obieg powietrza wewnątrz szafy lub ewentualnie w przypadku większych szaf – klimatyzatora.

Przykład praktycznego rozwiązania problemu wentylacji szafy sterującej w zapylonym środowisku można znaleźć na forum portalu Falowniki24.info.pl – przytoczę tutaj jeden z postów użytkownika oferującego konkretne rady dotyczące tej kwestii:

Jeśli priorytetem jest szczelność, to trzeba zrobić szczelnie. Falownik ma czujnik temperatury radiatora i krzywdy nie da sobie zrobić. Najwyżej się wyłączy.
Aby nie dawać wentylatora do skrzynki, a zapewnić wymianę powietrza – można przegrodzić skrzynkę falownika poziomą ścianką z pianki, blachy czy tworzywa w ten sposób, aby wlot do wiatraczka falownika (na jego spodzie) znalazł się pod przegrodą, a wylot (góra radiatora) – nad nią. W obu częściach powinny znaleźć się dziurki do atmosfery zewnętrznej. W ten sposób unikniemy jałowego mieszania ciepłego powietrza w skrzynce. To, co zassie wentylator falownika przez dolne otwory skrzynki, będzie musiało ulecieć przez górne. Oczywiście te górne nie muszą być w górnej ściance, lepiej w bocznej, zakryte daszkiem.

Więcej informacji na ten temat znajdą Państwo na stronie Falowniki24.info.pl

Falowniki TECO E510

Na temat falowników TECO pisaliśmy już w artykule „Falowniki TECO – przegląd„, w którym również krótko wspomnieliśmy o falownikach serii E510 tej firmy. Teraz jednak chcielibyśmy dokładniej przyjrzeć się wspomnianej serii przemienników i lepiej poznać jej możliwości oraz oferowane funkcje.

Seria przemienników częstotliwości TECO E510

Falownik TECO serii E510

Falownik TECO serii E510

Urządzenia serii E510 to uniwersalne przemienniki częstotliwości oferujące możliwość bezczujnikowego sterowania wektorowego. Falowniki te dostępne są w dwóch wersjach wykonania obudowy:

  • Standardowa obudowa o stopniu szczelności IP20 (NEMA 1) przeznaczona do zastosowania w branży tekstylnej, drzewnej, sterowaniu maszynami, przeróbce metali, branży narzędziowej, pakowaniu i oznaczaniu, branży spożywczej oraz branży HVAC
  • Obudowa o stopniu szczelności IP66 (NEMA 4X) przeznaczona do zastosowania w branży spożywczej, w której występuje wilgotne środowisko, branży tekstylnej w celu ochrony przemiennika przed wysoką temperaturą występującą np. podczas farbowania, branży petrochemicznej chroniąc przez korozją oraz branży drzewnej, gdzie występuje wysoki stopień zapylenia

Przemienniki E510 dostępne są w zakresie mocy od 0,4 do 18,5kW:

  • 0,4kW .. 2,2kW – dla wersji zasilanej 1-fazowo napięciem 1x230V
  • 0,4kW .. 15kW – dla wersji zasilanej 3-fazowo napięciem 3x230V
  • 0,75kW .. 18,5kW – dla wersji zasilanej 3-fazowo napięciem 3x400V

Właściwości falowników E510

Producent wyposażył falowniki E510 w zaawansowany 32-bitowy procesor RISC, filtr RFI spełniający wymogi normy IEC/EN 61800-3, tranzystor hamowania, funkcjonalność sterownika PLC, regulator PID z 4 trybami kontroli, obsługę bezpiecznego wyłączenia momentu (STO ang. Safe Torque Off) oraz port RJ45 pozwalający na przyłączenie do sieci przemysłowej i komunikację z wykorzystaniem protokołu MODBUS RTU/ASCII.

Funkcje oferowane przez falowniki TECO E510

  • Moment startowy 150% już przy częstotliwości 1Hz,
  • Wyciszenie pracy silnika dzięki funkcji soft PWM,
  • zaimplementowane funkcje bezpieczeństwa – bezpieczne wyłączenie momentu (STO),
  • tryb pożarowy,
  • funkcja regulatora PID dla pomp oraz wentylatorów,
  • możliwość realizacji funkcji logicznych, licznikowych, timerów oraz komparatorów przez falownik dzięki wbudowanej funkcjonalności prostego sterownika PLC,
  • możliwość regulacji częstotliwości nośnej zależnie od temperatury

Ponadto dla falowników serii E510 producent – firma TECO przygotowała darmowy pakiet oprogramowania pozwalający na analizę i konfigurację pracy przetwornicy częstotliwości.

Falowniki LENZE i510 oraz i550 – spełniane normy i dopuszczenia

Zgodność falowników LENZE serii i510 oraz i550 z wymaganymi normami oraz posiadane certyfikaty i dopuszczenia:

Falowniki LENZE i510

Lenze serii i510

Lenze serii i510

  • Certyfikat CE 2014/35/EU, 2014/30/EU
  • Certyfikat Zgodności Unii Celnej – EAC TR TC 004/2011, TP TC 020/2011
  • Certyfikat RoHS 2 – 2011/65/EU
  • Dopuszczenie UL 61800-5-1 – „Elektryczne układy napędowe mocy o regulowanej prędkości — Część 5-1: Wymagania dotyczące bezpieczeństwa – elektryczne, cieplne i energetyczne”
  • Sprawność energetyczna EN 50598-2 – „Projektowanie ekologiczne dla układów napędowych, rozruszników silnikowych, energoelektroniki i ich napędzanych aplikacji — Część 2: Wskaźniki sprawności energetycznej dla układów napędowych i rozruszników silnikowych”
  • Stopień ochrony IP20 – EN 60529 – „Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP)”

Falowniki LENZE i550

  • Lenze serii i550

    Lenze serii i550

    Certyfikat CE 2014/35/EU, 2014/30/EU

  • Certyfikat Zgodności Unii Celnej – EAC TR TC 004/2011, TP TC 020/2011
  • Certyfikat RoHS 2 – 2011/65/EU
  • Dopuszczenie UL 61800-5-1 – „Elektryczne układy napędowe mocy o regulowanej prędkości — Część 5-1: Wymagania dotyczące bezpieczeństwa – elektryczne, cieplne i energetyczne”
  • Sprawność energetyczna EN 50598-2 – „Projektowanie ekologiczne dla układów napędowych, rozruszników silnikowych, energoelektroniki i ich napędzanych aplikacji — Część 2: Wskaźniki sprawności energetycznej dla układów napędowych i rozruszników silnikowych”
  • Stopień ochrony IP20 – EN 60529 – „Stopnie ochrony zapewnianej przez obudowy (Kod IP)”

Lenze i550 – obudowa falowników

Konstrukcja zewnętrznej obudowy falowników LENZE serii i550:

Obudowa falowników LENZE serii i550

Obudowa falowników LENZE serii i550

  1. Złącze przewodu ochronnego PE,
  2. Interfejs komunikacyjny CANopen/Modbus,
  3. Przełącznik – ustawianie adresu oraz prędkości transmisji danych w sieciach Modbus, CANopen oraz Profibus,
  4. Moduł pamięci X20,
  5. Zacisku sterujące X3 (dostępne wersje Standard-I/O oraz Application-I/O),
  6. Złącze sterowania,
  7. Złącze modułu bezpieczeństwa X1,
  8. Zaciski przyłączeniowe silnika oraz rezystora hamownia,
  9. Wejście termistora PTC X109,
  10. Śruba IT
  11. Śruba IT
  12. Diody LED statusu falownika,
  13. Interfejs X16 – moduł diagnostyczny,
  14. Diody LED statusu komunikacji falownika w sieci,
  15. Zaciski komunikacyjne X2xx – opcjonalne,
  16. Wyjście przekaźnikowe X9,
  17. Zaciski zasilające X100 i zaciski szyny DC X100

 

Lenze i550 – modułowe falowniki do wymagających aplikacji

Falowniki Lenze i550 to bardziej zaawansowana i rozbudowana wersja falowników Lenze serii i510, różniąca się od nich modułową budową zapewniającą możliwość rozbudowy i dostosowania przemienników i550 do potrzeb konkretnej aplikacji.

Funkcjonalność

Podstawowa funkcjonalność jaką mogą zapewnić falowniki serii i550, a która nie jest dostępna w urządzeniach serii i510 to miedzy innymi: możliwość pracy grupowej DC, obsługa enkodera inkrementalnego HTL do 100kHz, kontrola temperatury, tranzystor hamujący oraz funkcja bezpiecznego wyłącznie momentu STO.

Rozbudowa wejść/wyjść falownika

Dla falowników i550 zostały zaprojektowane dwa moduły wejść/wyjść, które można wymiennie instalować w zależności od potrzeb aplikacji:

  • Wersja Standard-I/O, oferująca 5 wejść oraz 1 wyjście cyfrowe, 2 wejścia oraz 1 wyjście analogowe,
  • Wersja Aplikacja-I/O, oferująca 6 wejść oraz 2 wyjścia cyfrowe, 2 wejścia oraz 2 wyjścia analogowe,

Komunikacja w sieciach przemysłowych

Zamiast standardowych zacisków sterujących (Standard-I/O lub Aplikacja-I/O) falownik może zostać wyposażony w panel zapewniający możliwość pracy przemiennika w jednej z następujących sieci przemysłowych: CANopen, Modbus, EtherCAT, EtherNet/IP, PROFIBUS, PROFINET.

Sterowanie pracą silnika

W porównaniu z urządzeniami serii i510, falowniki i550 oferują również znacznie bardziej rozbudowane algorytmy sterowania pracą silników. Poza dostępnymi również w i510 trybami:

  • Sterowanie z charakterystyką U/f (VFC open loop; liniowe, kwadratowe lub VFC eco),
  • Regulacja wektorowa (SLVC) bez sprzężenia,
  • Regulacja wektorowa (SL-PSM),

W urządzeniach i550 dostępne są również tryby:

  • Regulacja serwo (SC-ASM),
  • Regulacja U/f ze sprzężeniem zwrotnym
Modułowa budowa falowników Lenze i550

Modułowa budowa falowników Lenze i550

Zasilacze Mean Well serii DRT

Trójfazowe, jedno-wyjściowe zasilacze impulsowe Mean Well DRT  dostępne w zakresie mocy od 240, przez 480 do 960W. Napięcie wyjściowe opisywanych urządzeń w zależności od modelu wynosi 24 lub 48V DC, zaś napięcie wejściowe 3 x 340 .. 550V AC.

Zasilacze przystosowane do pracy w warunkach przemysłowych w temperaturze otoczenia od -20 do +70 stopni Celsjusz, posiadają wbudowane zabezpieczenia chroniące je przed przeciążenie, zwarciem, przegrzaniem oraz przepięciem.

Na swoje urządzenia producent udziela 3-letniej gwarancji.

Dostępne modele zasilaczy Mean Well serii DRT:

  • Mean Well DRT-240-24 (moc: 240W, napięcie wyjściowe 24VDC),
  • Mean Well DRT-240-48 (moc: 240W, napięcie wyjściowe 48VDC),
  • Mean Well DRT-480-24 (moc: 480W, napięcie wyjściowe 24VDC),
  • Mean Well DRT-480-48 (moc: 480W, napięcie wyjściowe 48VDC),
  • Mean Well DRT-960-24 (moc: 960W, napięcie wyjściowe 24VDC),
  • Mean Well DRT-960-48 (moc: 960W, napięcie wyjściowe 48VDC),
Zasilacze Mean Well serii DRT

Zasilacze Mean Well serii DRT