ACSM1. Hårdvaruhandledning Frekvensomriktarmoduler ACSM1-04 (0,75 till 45 kw)

Transkript

1 ACSM1 Hårdvaruhandledning Frekvensomriktarmoduler ACSM1-04 (0,75 till 45 kw)

2

3 Frekvensomriktarmoduler ACSM1-04 0,75 till 45 kw Hårdvaruhandledning 3AFE REV C SV GÄLLER FRÅN: ABB Oy. Med ensamrätt.

4

5 5 Säkerhetsanvisningar Vad kapitlet innehåller Kapitlet beskriver de säkerhetsinstruktioner som måste tillämpas vid installation, drift och service av frekvensomriktaren. Underlåtelse att följa säkerhetsinstruktionerna kan medföra kroppsskada och dödsfall, liksom skador på frekvensomriktaren, motorn och den drivna utrustningen. Läs säkerhetsinstruktionerna innan du börjar arbeta med utrustningen. Användning av varnings- och OBS-markeringar Det förekommer fyra typer av säkerhetsinstruktioner i denna användarhandledning: Varning för farlig spänning varnar för situationer där höga spänningar kan orsaka kroppsskada och/eller skada på utrustning. Allmän varning varnar för förhållanden, andra än sådana som är relaterade till elektricitet, som kan orsaka skada på personer och/eller skada på utrustningen. Varning för elektrostatisk urladdning varnar för elektrostatisk urladdning som kan skada utrustningen. Varning för heta ytor varnar för komponentytor som kan bli så varma att de orsakar brännskador vid kontakt. Säkerhetsanvisningar

6 6 Installations- och underhållsarbete Dessa säkerhetsinstruktioner riktar sig till alla som arbetar med drivsystem, motorkabel eller motor. VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall samt utrustningsskador. Endast kvalificerade elektriker får installera och underhålla frekvensomriktaren. Arbeta aldrig med frekvensomriktaren, motorkabeln eller motorn när matningsspänning är applicerad. När matningen har frånskilts, vänta alltid 5 minuter för att låta mellanledskondensatorerna ladda ur innan något arbete utförs på frekvensomriktare, motor eller motorkabel. Kontrollera följande genom att mäta med en multimeter (impedans minst 1 Mohm): 1. Att det inte finns spänning mellan någon av frekvensomriktarens ingångsfaser (U1, V1 och W1), och jord. 2. Att det inte finns spänning mellan någon av anslutningarna UDC+ och UDC-, och jord. 3. Att det inte finns spänning mellan någon av anslutningarna R+ och R-, och jord. Frekvensomriktare som styr en permanentmagnetmotor: En roterande permanentmagnetmotor matar energi till frekvensomriktaren, vilken därmed blir spänningsförande, även om den är avstängd och matningsspänningen är bruten. Före underhållsarbete på frekvensomriktaren: Skilj motorn från frekvensomriktaren med hjälp av en säkerhetsbrytare Förhindra att någon annan motor i samma mekaniska system kan starta Lås motoraxeln Kontrollera genom mätning att motorn faktiskt är spänningslös. Koppla därefter samman frekvensomriktarens plintar U2, V2 och W2 med varandra och med skyddsjord. Arbeta aldrig med styrkablarna om frekvensomriktaren eller dess externa manöverkretsar är spänningssatta. Externt matade manöverkretsar kan leda farliga spänningar även om matningen till frekvensomriktaren är bruten. Gör inga isolations- eller spänningshållfasthetstest på frekvensomriktaren. Om en frekvensomriktare vars varistorer inte är deaktiverade ansluts till ett ITsystem, dvs. till ett icke direktjordat eller högresistivt [över 30 ohm] jordat matningsnät, kommer systemet att jordas via varistorerna. Detta kan innebära en fara eller risk för skada på frekvensomriktaren. Om en frekvensomriktare vars varistorer (inbyggda) eller nätfilter (externt tillval) inte är deaktiverade, ansluts till ett impedansjordat TN-system kommer frekvensomriktaren att skadas. Säkerhetsanvisningar

7 7 Noter: Även när motorn är stoppad finns det farliga spänningar på kraftplintarna U1, V1, W1 och U2, V2, W2 samt UDC+, UDC-, R+ och R-. Beroende på extern kabeldragning kan det förekomma farliga spänningar (115 V, 220 V eller 230 V) på frekvensomriktarens reläutgångar. Frekvensomriktaren stöder funktionen "Säker vridmomentfrånkoppling". Se sid 40. VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall samt utrustningsskador. Frekvensomriktaren kan inte repareras i fält. Försök aldrig reparera en felbehäftad frekvensomriktare. Kontakta närmaste ABB-återförsäljare eller auktoriserad verkstad för byte av hela enheten. Var noga med att inga borrspån kommer in i frekvensomriktare under installation. Elektriskt ledande stoft i frekvensomriktaren kan leda till felfunktion och skador. Säkerställ tillräcklig kylning. VARNING! På kretskorten sitter komponenter som är känsliga mot elektrostatisk urladdning. Bär jordningsarmband vid hantering av kretskorten. Vidrör inte kretskorten om det inte är nödvändigt. Säkerhetsanvisningar

8 8 Igångkörning och drift Dessa varningar riktar sig till alla som planerar idrifttagning och drift av frekvensomriktaren, samt till operatörerna. VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall samt utrustningsskador. Före inställning och driftsättning av frekvensomriktaren, kontrollera att motorn och all driven utrustning lämpar sig för drift inom hela det varvtalsområde som frekvensomriktaren erbjuder. Frekvensomriktaren kan styra motorn till varvtal högre eller lägre än det varvtal som skulle bli aktuellt om motorn anslöts direkt till det matande nätet. Aktivera inte automatisk felåterställning om denna funktion skulle kunna leda till farliga situationer. Om någon av dessa funktioner aktiveras återställs frekvensomriktaren och startar om efter ett fel. Styr inte motorn med en AC-kontaktor eller nätfrånskiljare. Använd i stället manöverpanelen eller externa kommandon via I/O-kortet på frekvensomriktaren, eller en fältbussmodul. Maximalt tillåtet antal laddningscykler för DC-kondensatorerna (dvs. laddning genom nätspänningstillslag) är en per period om två minuter. Max totalt antal uppladdningar är för byggstorlekarna A och B, för byggstorlekarna C och D. Frekvensomriktare som styr en permanentmagnetmotor: Låt inte motorn arbeta vid varvtal över sitt märkvarvtal. Övervarvning av motorn leder till överspänning som kan ge frekvensomriktaren bestående skador. Noter: Om en yttre källa för startkommando är vald och är i läge ON, kommer frekvensomriktaren att starta omedelbart efter spänningsåterkomst eller felåterställning, utom om frekvensomriktaren är konfigurerad för pulsstyrning (3-tråds) av start- och stoppfunktioner. När styrplatsen inte är satt till Lokal kommer tangenten STOP på manöverpanelen inte att stoppa frekvensomriktaren. VARNING! Ytorna på frekvensomriktarens systemkomponenter (som nätreaktor och eventuellt bromsmotstånd) bli heta när systemet är i drift. Säkerhetsanvisningar

9 9 Innehåll Säkerhetsanvisningar Vad kapitlet innehåller Användning av varnings- och OBS-markeringar Installations- och underhållsarbete Igångkörning och drift Innehåll Om denna handledning Vad kapitlet innehåller Kompatibilitet Avsedd målgrupp Indelning efter byggstorlek Indelning efter +kod Innehåll Flödesschema för installation och idrifttagning Frågor Termer och förkortningar ACSM1-04 Vad kapitlet innehåller ACSM Översikt (byggstorlek A visas) Huvudkrets och styrgränssnitt Drift Typkod Planering av skåpinstallation Vad kapitlet innehåller Skåpkonstruktion Placering av enheter Jordning av monteringsstrukturer Huvudmått och krav på fritt utrymme Kylning och skyddsklasser Förebygg återcirkulation av varm luft Utanför skåpet Inuti skåpet Värmeelement i skåp Innehåll

10 10 Mekanisk installation Förpackningens innehåll Leveranskontroll samt identifiering av frekvensomriktarmodul Före installation Krav på installationsplatsen Installationsprocedur Väggmontering Montering på DIN-skena (endast byggstorlek A och B) Montering på kylfläns (ACSM1-04Cx-xxxx-x, endast byggstorlek C och D) Nätreaktorinstallation Nätfilterinstallation Bromsmotståndsinstallation Planering av elektrisk installation Vad kapitlet innehåller Val av motor Nätanslutning Frånskiljare för matningsspänning Europa Övriga regioner Skydd mot överhettning och kortslutning Överbelastningsskydd för frekvensomriktare Skydd mot kortslutning i motorkabeln Skydd mot kortslutning i matningskabel eller frekvensomriktare Utlösningstid för säkringar och effektbrytare Brytare Överhettningsskydd för motor Jordfelsskydd Nödstoppanordningar Säker vridmomentfrånkoppling Val av matningskabel Generella regler Alternativa kraftkabeltyper Motorkabelskärm Skydd av reläutgångskontakter och dämpning av störningar vid induktiva laster Kompatibilitet med jordfelsbrytare Val av styrkablar Reläkabel Kabel till manöverpanel Anslutning av en motortemperaturgivare till frekvensomriktarens I/O Kabelförläggning Styrkabelkanaler Elektrisk installation Vad kapitlet innehåller Kontroll av installationens isolation Frekvensomriktare Innehåll

11 11 Matningskabel Motor och motorkabel Bromsmotstånd Kretsschema för matningskabel Kretsschema för matningskabel Procedur Jordning av motorkabelskärm vid motoränden Installation av kraftkabelöverfallsplåtar Kraftkabelanslutning byggstorlek A Kraftkabelanslutning byggstorlek B Kraftkabelanslutning byggstorlekarna C och D (skyddskåporna borttagna) DC-anslutning Anslutning av styrkablar Styranslutningar för JCU-styrenheten Byglar Extern matning för JCU-styrenhet (X1) Drift till drift-buss (X5) Säker vridmomentfrånkoppling (X6) Termistoringång (X4:8 9) Styrkabeljordning Installation av tillval Installationschecklista Checklista Underhåll Vad kapitlet innehåller Säkerhet Underhållsintervall Kylflänsar Kylfläkt Fläktbyte (byggstorlekarna A och B) Fläktbyte (byggstorlekarna C och D, ACSM1-04Ax-xxxx-x) Fläktbyte (byggstorlekarna C och D, ACSM1-04Cx-xxxx-x) Rekonditionering av kondensatorerna Andra underhållsingrepp Flyttning av minneskortet till en ny frekvensomriktarmodul segmentsdisplayen på JCU-styrenheten Tekniska data Vad kapitlet innehåller Märkdata Nedstämpling Nedstämpling på grund av omgivningstemperatur Nedstämpling på grund av matningsspänning Nedstämpling på grund av installationshöjd Innehåll

12 12 Cyklisk belastning Mått och vikt Kylningsegenskaper, ljudnivå Kylflänskylning (endast ACSM1-04Cx-xxxx-x) Matningskabelsäkringar AC-matningsanslutning DC-anslutning Motoranslutning JCU-styrenhet Verkningsgrad Kylning Skyddsgrad Miljöförhållanden Material Tillämpade standarder CE-märkning Överensstämmelse med EGs Lågspänningsdirektiv Överensstämmelse med EGs EMC-direktiv Definitioner Överensstämmelse med EN (2004), kategori C Överensstämmelse med EN (2004), kategori C Överensstämmelse med EN (2004), kategori C Överensstämmelse med Maskindirektivet C-Tick-märkning UL-märkning UL-checklista USA-patent Nätreaktorer Vad kapitlet innehåller När krävs en nätreaktor? Urvalstabell Installationsriktlinjer Kretsschema Nätfilter Vad kapitlet innehåller När krävs ett nätfilter? Urvalstabell Installationsriktlinjer Kretsschema Motståndsbromsning Vad kapitlet innehåller Bromschopperenheter och bromsmotstånd med ACSM Bromschopperenheter Innehåll

13 13 Val av bromsmotstånd Chopperdata / motståndsurvalstabell Motståndsinstallation och kabeldragning Kontaktor för frekvensomriktaren Idrifttagning av bromskrets Måttritningar Vad kapitlet innehåller Byggstorlek A Byggstorlek B Byggstorlek C (fläktkyld modul) Byggstorlek C (för montering på kylfläns) Byggstorlek D (fläktkyld modul) Byggstorlek D (för montering på kylfläns) Nätreaktorer (typ CHK-0x) Nätfilter (typ JFI-xx) Bromsmotstånd (typ Jbr-xx) Innehåll

14 14 Innehåll

15 15 Om denna handledning Vad kapitlet innehåller Kompatibilitet Avsedd målgrupp Detta kapitel definierar den avsedda målgruppen samt beskrivningens innehåll. Här finns ett flödesschema över de enskilda stegen vid mottagningskontroll, installation och idrifttagning av frekvensomriktaren. I flödesschemat refereras till olika kapitel/avsnitt i denna handledning och andra dokument. Denna användarhandledning avser ACSM1-04 (byggstorlekarna A till D). Denna beskrivning är avsedd för personer som planerar installationen, installerar, driftsätter, använder och underhåller frekvensomriktaren. Läs användarhandledningen före varje åtgärd med frekvensomriktaren. Läsaren förväntas ha grundläggande kunskap om elteknik, kabeldragning, elektriska komponenter och elschemasymboler. Beskrivningen riktar sig till läsare över hela världen. I den svenska översättningen anges i första hand SI-enheter. Indelning efter byggstorlek Indelning efter +kod Vissa instruktioner, tekniska data och måttskisser som endast avser vissa byggstorlekar är markerade med motsvarande symbol för byggstorlek, A, B, C eller D. Byggstorleken anges inte på frekvensomriktarens märkskylt. För att identifiera en frekvensomriktares byggstorlek, se märkdatatabellerna i kapitlet Tekniska data. Instruktioner, tekniska data och måttskisser som som endast gäller vissa tillval är markerade med +koder, t.ex. +L500. Tillvalen som ingår i frekvensomriktaren kan identifieras utgående från de +koder som visas på märketiketten. +koderna listas i ACSM1-04 under Typkod. Om denna handledning

16 16 Innehåll Nedan sammanfattas handledningens innehåll i korthet. Säkerhetsanvisningar anger säkerhetsföreskrifter för installation, driftsättning, drift och underhåll av frekvensomriktaren. Om denna handledning innehåller en checklista för leverans och installation av frekvensomriktaren, med referenser till de kapitel/avsnitt i beskrivningen där särskilda moment behandlas. ACSM1-04 beskriver frekvensomriktarmodulen. Planering av skåpinstallation ger ledning för planering av installation av frekvensomriktarmodulen i ett användardefinierat skåp. Mekanisk installation beskriver uppställning och montering av frekvensomriktaren. Planering av elektrisk installation ger information om val av motor och kablar, skyddsåtgärder och kabelförläggning. Elektrisk installation beskriver anslutning av frekvensomriktaren. Installationschecklista innehåller en checklista för mekanisk och elektrisk installation av frekvensomriktaren. Underhåll listar nödvändiga regelbundna underhållsingrepp och ger arbetsinstruktioner. Tekniska data innehåller tekniska specifikationer av frekvensomriktaren, t.ex. märkdata, storlekar och tekniska krav, åtgärder för att uppfylla CE-krav, och andra märkningskrav, samt leverantörens garantivillkor. Nätreaktorer beskriver nätreaktorerna som utgör tillval till frekvensomriktaren. Nätfilter beskriver nätfiltren som utgör tillval till frekvensomriktaren. Motståndsbromsning beskriver hur man väljer, skyddar och ansluter bromsmotstånd. Måttritningar innehåller måttskisser för frekvensomriktaren och ansluten utrustning. Om denna handledning

17 17 Flödesschema för installation och idrifttagning Uppgift Identifiera frekvensomriktarens byggstorlek: A, B, C eller D. Se Tekniska data: Märkdata (sid 71) Planera installationen. Kontrollera miljöförhållanden, märkdata, erforderligt kylluftflöde, nätanslutning, motorkompatibilitet, motoranslutning, och andra tekniska data. Välj kablarna. Planering av skåpinstallation (sid 25) Planering av elektrisk installation (sid 37) Tekniska data (sid 71) Handledning för tillvalsutrustning (om tillvalsutrustning ingår) Packa upp och kontrollera utrustningen. Kontrollera att alla nödvändiga tillvalsmoduler och utrustningsdelar finns med och är av rätt typ. Endast intakta enheter får köras igång. Mekanisk installation: Förpackningens innehåll (sid 31) Om frekvensomriktaren inte har varit i drift på mer än ett år måste DCmellanledskondensatorerna rekonditioneras. Begär ytterligare information från ABB. Kontrollera installationsplatsen. Mekanisk installation: Före installation (sid 33) Tekniska data (sid 71) Om frekvensomriktaren skall anslutas till ett ITsystem (icke direktjordat system), kontrollera att skruven/skruvarna märkta VAR har avlägsnats. Observera även att nätfilter inte tillåts i ett IT-system (icke direktjordat system.) Säkerhetsanvisningar: Installations- och underhållsarbete (sid 6) Installera frekvensomriktaren i ett skåp. Mekanisk installation: Installationsprocedur (sid 34) Förlägg kablarna. Planering av elektrisk installation: Kabelförläggning (sid 44) Kontrollera isolationen av matningskabeln, motorn och motorkabeln, samt eventuell motståndskabel. Elektrisk installation: Kontroll av installationens isolation (sid 47) Om denna handledning

18 18 Uppgift Anslut matningskablarna Anslut styrkablarna, samt styrkablarna till tillvalsenheter Se Elektrisk installation: Kretsschema för matningskabel: (sid 49) och Anslutning av styrkablar: (sid 58) För tillvalsutrustning: Nätreaktorer (sid 85) Nätfilter (sid 87) Motståndsbromsning (sid 91) Handböcker för eventuell tillvalsutrustning Kontrollera installationen. Installationschecklista (sid 63) Sätt frekvensomriktaren i drift. Aktuell beskrivning av systemprogramvara Ta bromschoppern i drift vid behov. Motståndsbromsning (sid 91) Hantering av frekvensomriktaren: start/stopp, varvtalsreglering etc. Aktuell beskrivning av systemprogramvara Frågor Eventuella frågor med avseende på produkten skall riktas till lokal ABBåterförsäljare. Ange enhetens typkod och serienummer. Om den lokala återförsäljaren för ABB inte kan kontaktas hänvisar vi till fabriken. Om denna handledning

19 19 Termer och förkortningar Term/förkortning CHK-xx EMC FIO-01 FIO-11 FEN-01 FEN-11 FEN-21 FCAN-0x FDNA-0x FENA-0x FPBA-0x Byggstorlek IGBT I/O Jbr-xx JCU JFI-xx JMU-xx RFI Förklaring Serie nätreaktorer (tillval) för ACSM1. Elektromagnetisk kompatibilitet. Digital I/O-utbyggnadsmodul (tillval) för ACSM1. Analog I/O-utbyggnadsmodul (tillval) för ACSM1. TTL-pulsgivarmodul (tillval) för ACSM1. Absolut pulsgivarmodul (tillval) för ACSM1. Resolvermodul (tillval) för ACSM1. CANopen-fältbussmodul (tillval) för ACSM1. DeviceNet-fältbussmodul (tillval) för ACSM1. Ethernet/IP-fältbussmodul (tillval) för ACSM1. PROFIBUS-fältbussmodul (tillval) för ACSM1. Storlek hos frekvensomriktarmodul Denna användarhandledning avser ACSM1-04, byggstorlek A, B, C eller D. För att fastställa byggstorleken hos en frekvensomriktarmodul, se tabellerna i Tekniska data. Insulated Gate Bipolar Transistor - en spänningsstyrd krafthalvledare som ofta används i växelriktare på grund av sin goda styrbarhet och höga kopplingsfrekvens. Signalingång/utgång. Serie bromsmotstånd (tillval) för ACSM1. Styrenhet för frekvensomriktarmodul. JCU sitter ovanpå kraftmodulen. De externa I/O-signalerna är anslutna till JCU, eller tillvals-i/o-moduler. Serie nätfilter (tillval) för ACSM1. Minnesenheten som sitter på frekvensomriktarens styrenhet. Radiofrekvent störning. Om denna handledning

20 20 Om denna handledning

21 21 ACSM1-04 Vad kapitlet innehåller Detta kapitel beskriver frekvensomriktarens funktionsprincip och uppbyggnad. ACSM1-04 ACSM1-04 är en frekvensomriktarmodul med kapslingsklass IP20, för styrning av AC-motorer. Produkten är avsedd att installeras i skåp av kund. ACSM1-04 levereras med fläktkylning eller förberedd för montering på kylfläns. ACSM1-04 finns i flera byggstorlekar, beroende på uteffekt. Alla byggstorlekar använder samma styrenhet (typ JCU). Översikt (byggstorlek A visas) DC-anslutning Nätanslutning 7-segmentsdisplay Extern 24 V-matning Reläutgång Kortplats 1 och 2 för I/Otillval och pulsgivar- /resolvermodul Digitala in- och utgångar Kortplats 3 för tillvalet fältbussmodul Analoga ingångar Termistoringång Analoga utgångar Drift till drift-buss Säker vridmomentfrånkoppling Ansl. för manöverpanel/pc Motoranslutning Anslutning för minnesenhet Anslutning av bromsmotstånd ACSM1-04

22 22 Huvudkrets och styrgränssnitt Diagrammet nedan visar frekvensomriktarens styrgränssnitt och huvudkrets. För ytterligare information om JCU-styrenheten, se Elektrisk installation. Kraftmodul Styrenhet (JCU), installerad på kraftmodulen Tillval 1 Digital eller analog I/O-utbyggnadsmodul (FIO-01, FIO-11) Inkrementerande eller absolut pulsgivargränssnitt- eller resolvermodul (FEN-01, FEN-11, FEN-21) Tillvalsplats 1 7-segmentsdisplay för status (se sid 69) Extern 24 V-matning (se sid 59) Digitalt I/O Tillval 2 Anslutningsmöjligheter som tillval 1 ovan. Obs: Två I/O-utbyggnad eller två återkopplingsgränssnitt av samma typ kan inte vara anslutna samtidigt. Tillval 3 Fältbussmodul (FPBA-0x, FCAN-0x, FDNA-0x, FENA-0x etc.) Tillvalsplats 2 Tillvalsplats 3 Analogt I/O Termistoringång Drift till drift-buss Säker vridmomentfrånkoppling Manöverpanel (tillval) eller PC-hjälpmedel Minnesenhet (JMU) innehållande tillämpningsprogrammet (se sid 69.) AC-matning Nätreaktor CHK-xx (tillval) UDC+ UDC- U1 V1 W1 ~ = + ACSM1-04 Nätfilter JFI-xx (tillval) Likriktare Växelriktare = ~ U2 V2 W2 R- R+ Motorutgång Kondensatorbank (DCmellanled) Bromschopper Bromsmotstånd Jbr-xx (tillval) ACSM1-04

23 23 Drift Denna tabell beskriver kortfattat huvudkretsens funktion. Komponent Beskrivning Bromschopper Bromsmotstånd Kondensatorbank (DC-mellanled) Växelriktare Leder energin som genereras av en retarderande motor från DC-mellanledet till ett bromsmotstånd. Bromschoppern är inbyggd i ACSM1. Bromsmotstånd är ett externt tillval. Omvandlar den regenerativa energin till värme. Energilagringsenhet som stabiliserar mellanledets likspänning. Omvandlar likspänning till växelspänning och vice versa. Motorn styrs genom modulering av växelriktarens IGBT-moduler. Nätreaktor Se sid 85. Nätfilter Se sid 87. Likriktare Omvandlar trefas växelspänning till likspänning. Typkod Typkoden ger information om frekvensomriktarens specifikation och konfiguration. De första siffrorna från vänster beskriver grundkonfigurationen (t.ex. ACSM1-04AS- 09A5-4). Därefter anges tillvalen, föregångna av tecknet + (t.ex. +L501). Nedan beskrivs de viktigaste tillvalen. Alla tillval finns inte nödvändigtvis tillgängliga för alla typer; Se ACSM1 Beställningsinformation, som översänds på begäran. Se även Leveranskontroll samt identifiering av frekvensomriktarmodul på sid 33. Val Alternativ Produktserie Produktserie ACSM1 Typ (1) 04 Frekvensomriktarmodul. När inga tillval har valts: IP20, ingen manöverpanel, ingen nätreaktor, inget nätfilter, bromschopper, skyddslackade kretskort, säker vridmomentfrånkoppling, snabbguide (flerspråkig), senaste versionen av systemprogramvara, Applikations-SPprogrammering Typ (2) A Fläktkyld modul (med kylfläns) C Modul för kylflänsmontering (endast byggstorlek C och D) Typ (3) S Systemprogramvara för varvtals- och momentreglering M Systemprogramvara för Motion Control (varvtal, moment, position och synkronisering) Storlek Se Tekniska data: Märkdata. Spänningsområde V, 400 V (märkvärde), 415 V, 440 V, 460 V eller 480 V AC + tillval Fältbuss K... +K451: FDNA-01 DeviceNet-fältbussmodul +K454: FPBA-01 PROFIBUS DP-fältbussmodul +K457: FCAN-01 CANopen-fältbussmodul +K466: FENA-01 Ethernet/IP-fältbussmodul I/O-utbyggnads- och återkopplingsgränssnitt L... +L500: FIO-11 Analog I/O-utbyggnadsmodul +L501: FIO-01 Digital I/O-utbyggnadsmodul +L516: FEN-21 Resolvermodul +L517: FEN-01 Gränssnitt för TTL-pulsgivare +L518: FEN-11 Gränssnitt för absolut pulsgivarmodul Minneskortskonfiguration N... Tilläggsfunktioner och program ACSM1-04

24 24 ACSM1-04

25 25 Planering av skåpinstallation Vad kapitlet innehåller Detta kapitel ger ledning för planering inför installation av frekvensomriktarmodulen i ett användardefinierat skåp. Denna information är avgörande för säker och problemfri användning av frekvensomriktaren. Obs: Installationsexemplen i denna användarhandledning är endast avsedda att ge konstruktören ledning i arbetet. Installationen måste alltid konstrueras och utföras i enlighet med tillämpliga lokala föreskrifter. ABB åtar sig inte något som helst ansvar för installationer som bryter mot lokala och andra föreskrifter. Skåpkonstruktion Skåpramen måste vara stark nog att bära de frekvensomriktarkomponenter, styrenheter och annan utrustning som installeras i det. Skåpet måste skydda frekvensomriktarmodulen mot kontakt och uppfylla kraven på skydd mot damm och fukt (se Tekniska data). Placering av enheter För enkel installation och underhåll rekommenderas en luftig komponentplacering. För tillräckligt kylluftflöde, obligatoriska mellanrum samt kablar och kabelstöd krävs mycket utrymme. För placeringsexempel, se Kylning och skyddsklasser nedan. Jordning av monteringsstrukturer Se till att alla tvärstag och konsoler som frekvensomriktarkomponenterna är monterade på är korrekt jordade och deras kontaktytor omålade. Obs: Kontrollera att komponenterna är korrekt jordade via sina fästelement mot monteringsytan. Obs: Vi rekommenderar att eventuellt nätfilter och frekvensomriktarmodulen monteras på samma monteringsplatta. Planering av skåpinstallation

26 26 Huvudmått och krav på fritt utrymme Modulerna kan installerad sida vid sida. Huvudmåtten på frekvensomriktarmoduler samt krav på fritt utrymme visas nedan. För ytterligare detaljer, se Måttritningar. Byggst. D Byggst. C Byggst. B Byggst. A Planering av skåpinstallation

27 Temperaturen hos kylluften som sugs in i enheten får inte överstiga maximalt tillåten omgivningstemperatur (se Miljöförhållanden i Tekniska data). Observera detta krav vid installation av värmegenererande komponenter (som andra drivsystem, nätreaktorer och bromsmotstånd) i närheten. Kylning och skyddsklasser Skåpet måste ge tillräckligt med fritt utrymme kring komponenterna för att garantera tillräcklig kylning. Observera de minimikrav på fritt utrymme som gäller för varje komponent. Luftinloppen och -utloppen måste vara utrustade med galler som styr luftflödet skyddar mot kontakt hindrar vatten att tränga in i skåpet. Ritningen nedan visar två typiska lösningar för skåpkylning. Luftinloppet är längst ner på skåpet, medan utloppet är i överdelen, antingen i dörrens överkant eller på taket. Planering av skåpinstallation

28 28 Luftutlopp Luftinlopp Arrangera kylningen av moduler så att kraven i Tekniska data uppfylls: kylluftflöde Obs: Värdena i Tekniska data avser kontinuerlig märklast. Om belastningen understiger märkvärdet krävs mindre kylluft. tillåten omgivningstemperatur kylflänsspecifikation (endast för ACSM1-04Cx-xxxx-x). Säkerställ att in- och utloppsöppningarna för kylluft är tillräckligt stora. Observera att inte bara förlusteffekten från frekvensomriktarmodulen utan även värme från kablar och annan tillvalsutrustning måste ventileras bort. De inbyggda kylfläktarna i modulerna räcker vanligen för att hålla komponenternas temperatur tillräckligt låg i IP22-skåp. I IP54-skåp används tjocka filtermattor för att förebygga att vatten stänker in i skåpet. Detta förhållande kräver extra kylutrustning, t.ex. en frånluftsfläkt. Installationsplatsen måste vara tillräckligt ventilerad. Planering av skåpinstallation

29 29 Förebygg återcirkulation av varm luft Skåp (vy från sidan) HETT OMRÅDE Huvudluftflöde ut Luftledplåtar KYLT OMRÅDE Huvudluftflöde in Utanför skåpet Hindra återcirkulation av varm luft genom att leda bort den varma luften från det område där kylluft sugs in. Möjliga lösningar listas nedan: galler som leder luftflödet vid in- och utlopp luftinlopp och luftutlopp på olika sidor av skåpet luftinlopp i nederkanten av dörren och en extra frånluftsfläkt på skåpets tak. Inuti skåpet Hindra återcirkulation av luft inuti skåpet med täta luftledplåtar. Vanligen behövs inga tätningar Värmeelement i skåp Använd värmeelement i skåpet om det finns risk för kondensbildning. Värmarens primära uppgift är att hålla luften torr, men den kan även behövas för drift vid låga temperaturer. Vid placering av värmare, följ värmartillverkarens instruktioner. Planering av skåpinstallation

30 30 Planering av skåpinstallation

31 31 Mekanisk installation Förpackningens innehåll Frekvensomriktaren levereras i en låda av kartong. För att öppna lådan, klipp av eventuella spännband och lyft av lådans överdel. Mekanisk installation

32 32 Lådan innehåller: frekvensomriktarmodul ACSM1-04 med fabriksinstallerade tillval tre kabelöverfallsplåtar (två för kraftkablar, ett för styrkablar) med skruvar skruvplintar att montera på anslutningarna på styrenhet JCU styrenhet och kraftmodulen Snabbguide Fack för kabelöverfallsplåtar Frekvensomriktarmodul ACSM1-04 Fack för Snabbguide och plintar Mekanisk installation

33 33 Leveranskontroll samt identifiering av frekvensomriktarmodul Kontrollera att utrustningen inte uppvisar några synliga skador. Före installation och drift, kontrollera informationen på frekvensomriktarmodulens märkskylt för att verifiera att korrekt typ av enhet har levererats. Etiketten sitter på vänster sida av frekvensomriktarmodulen. Typkod + tillval (se sid 23) Godkännandemärken Märkdata Serienummer Före installation Serienumrets första siffra identifierar fabriken. 2:a och 3:e siffran anger tillverkningsår, medan 4:e och 5:e siffran anger tillverkningsvecka. Siffrorna 6 till 10 är ett rullande löpnummer som börjar på Kontrollera installationsplatsen med avseende på de krav som anges nedan. Se Måttritningar för information om olika byggstorlekar. Krav på installationsplatsen Se Tekniska data för information om tillåten driftmiljö för frekvensomriktaren. ACSM1-04 skall monteras vertikalt. Väggen som frekvensomriktaren monteras på skall vara i möjligaste mån vertikal och jämn, och bestå av icke brännbart material. Den skall vara tillräckligt stark för att bära frekvensomriktarens vikt. Golvet/ytan under frekvensomriktaren måste vara av icke brännbart material. Mekanisk installation

34 34 Installationsprocedur Väggmontering 1. Markera för de fyra hålen. Fästpunkterna visas i Måttritningar. 2. Sätt in skruvar vid markeringarna. 3. Häng frekvensomriktaren på skruvarna som skruvats in i väggen. Obs: Lyft frekvensomriktaren endast i dess chassi. 4. Dra åt skruvarna. Montering på DIN-skena (endast byggstorlek A och B) 1. Klicka på frekvensomriktaren på skenan så som visas i figur a nedan. För att ta av frekvensomriktaren, tryck på spärren på enhetens överdel så som visas i figur b. 2. Fixera frekvensomriktarens nederkant vid underlaget via de båda fästpunkterna. a b 1 2 Mekanisk installation

35 35 Montering på kylfläns (ACSM1-04Cx-xxxx-x, endast byggstorlek C och D) För data om montering på kylfläns, se sid Fastställ läget för för de fyra fästpunkterna på kylflänsen. Frekvensomriktarmodulens fästpunkter visas i måttritningarna på sid 102 (byggstorlek C) eller 104 (byggstorlek D). 2. Rengör ytorna på frekvensomriktarmodulens bottenplatta (1) och kylflänsen (2) med en trasa fuktad i denaturerad sprit. 3. Applicera ett tunnt jämnt skikt värmeöverförande pasta (t.ex. WPS II från Austerlitz Electronic GmbH) över hela ytan på frekvensomriktarmodulens bottenplatta. 4. Använd fyra M6-skruvar (längd minst 12 mm) för att fixera frekvensomriktarmodulen vid kylflänsen. Dra åt skruvarna till 0,5 Nm. Vänta minst fem minuter så att den värmeöverförande pastan skall spridas ut jämnt. 5. Slutdra fästskruvarna till 3 Nm. Torka bort överskott av värmeöverförande pasta. 2 1 Mekanisk installation

36 36 Nätreaktorinstallation Se Nätreaktorer på sid 85. Nätfilterinstallation Se Nätfilter på sid 87. Bromsmotståndsinstallation Se Motståndsbromsning på sid 91. Mekanisk installation

37 37 Planering av elektrisk installation Vad kapitlet innehåller Val av motor Nätanslutning Detta kapitel innehåller instruktioner som måste följas vid val av motor, kablar, skydd, kabelförläggning och driftsätt för drivsystemet. Om de rekommendationer som ges av ABB inte följs kan frekvensomriktaren drabbas av fel som inte täcks av garantin. Obs: Installationen måste alltid utföras i enlighet med tillämpliga lokala föreskrifter. ABB åtar sig inte något som helst ansvar för installationer som bryter mot lokala och andra föreskrifter. Välj en 3-fas AC-motor enligt märkdatatabellen i Tekniska data. Tabellen anger typiska motoreffekter för varje frekvensomriktartyp. Endast 1 st permanentmagnetiserad synkronmotor kan anslutas till frekvensomriktarens utgång. Vi rekommenderar att en säkerhetsbrytare installeras mellan permanentmagnetmotorn och frekvensomriktarens utgång för att kunna skilja motorn från frekvensomriktaren under underhållsarbete på drivsystemet. Anslut matningskabeln via fast förläggningtill matningsnätet. VARNING! Eftersom läckströmmen från enheten typiskt överstiger 3,5 ma krävs fast installation enligt IEC Frånskiljare för matningsspänning Installera en handmanövrerad frånskiljare (frånskiljning av nätspänning) mellan växelspänningskällan och frekvensomriktaren. Frånskiljaren måste vara av en typ som kan låsas i öppet läge för installations- och underhållsarbete. Europa Om frekvensomriktaren används i en tillämpning som måste uppfylla EGs Maskindirektiv enligt standarden EN Maskinsäkerhet så måste frånskiljaren vara av en av följande typer: Lastfrånskiljare av klass AC-23B (EN ) Frånskiljare av typ med en hjälpkontakt som vid varje brytmanöver tvingar brytaren att bryta huvudkretsen innan frånskiljarens huvudkontakter öppnas (EN ) Planering av elektrisk installation

38 38 Brytare som lämpar sig för frånskiljning i enlighet med EN Övriga regioner Frånskiljningmöjligheten måste uppfylla gällande säkerhetsföreskrifter. Skydd mot överhettning och kortslutning Överbelastningsskydd för frekvensomriktare Frekvensomriktaren skyddar sig själv samt nät- och motorkabeln mot överhettning under förutsättning att kablarna är dimensionerade i enlighet med märkströmmen för frekvensomriktaren. Inget ytterligare skydd behövs. VARNING! Om flera motorer är anslutna till frekvensomriktaren skall ett separat överhettningsskydd eller ett motorskydd användas för att skydda varje kabel och motor. Sådana enheter kan kräva separat säkring för att bryta kortslutningsströmmen. Skydd mot kortslutning i motorkabeln Frekvensomriktaren skyddar motorkabeln och motorn i händelse av kortslutning, under förutsättning att motorkabeln är dimensionerad utgående från frekvensomriktarens märkström. Inget ytterligare skydd behövs. Skydd mot kortslutning i matningskabel eller frekvensomriktare Skydda matningskabeln med säkringar eller brytare. Säkringsrekommendationer ges i Tekniska data. Vid installation nära spänningsfördelningen skyddar vanliga IEC gg-säkringar eller UL typ T-säkringar nätkabeln i kortslutningssituationer, begränsar skadorna på frekvensomriktaren och förebygger skador på ansluten utrustning i händelse av kortslutning inuti frekvensomriktaren. Utlösningstid för säkringar och effektbrytare Kontrollera att säkringens utlösningstid understiger 0,5 sekunder. Utlösningstiden beror på säkringstypen, matningsnätets impedans, ledartvärsnittsarean och matningskabelns längd och material. US-säkringar måste vara av "snabb" typ. Brytare En effektbrytares skyddsegenskaper beror på dess matningsspänning samt på brytarens typ och konstruktion. Det kan även finnas begränsningar i matningsnätets kortslutningskapacitet. Din lokale ABB-återförsäljare hjälper dig att välja rätt typ av effektbrytare när matningsnätets egenskaper är kända. Överhettningsskydd för motor Enligt gällande föreskrifter måste motorn skyddas mot termisk överbelastning. Strömmen skall brytas när överbelastning detekteras. Frekvensomriktaren har en funktion för överlastskydd som skyddar motorn och bryter strömmen vid behov. Beroende på ett specifikt parametervärde övervakar funktionen antingen ett Planering av elektrisk installation

39 39 Jordfelsskydd Nödstoppanordningar beräknat temperaturvärde (baserad på en termisk modell av motorn) eller en faktisk temperatur som mäts av sensorer i motorn. Användaren kan förfina den termiska modellen genom att mata in ytterligare motor- och belastningsdata. ACSM1-04 har en specifik anslutning för PTC- eller KTY84-sensorer. Se sid 60 i denna användarhandledning, och aktuell beskrivning av systemprogramvara för parameterinställningar med avseende på överhettningsskydd för motor. Frekvensomriktaren är utrustad med ett inbyggt jordfelsskydd som skyddar enheten mot jordfel i motorn och motorkabeln. Denna funktion utgör varken person- eller brandskydd. Jordfelsskyddsfunktionen kan deaktiveras med en parameter. Se aktuell Beskrivning av systemprogramvara. I nätfilterfunktionen (tillval) ingår kondensatorer mellan huvudkretsen och ramen. Dessa kondensatorer, i kombination med långa motorkablar, ökar läckströmmen mot jord och kan få vissa jordfelsbrytare att lösa ut. Av säkerhetsskäl måste tryckknappar för nödstopp vara installerade vid varje operatörsplats och på varje annan plats där behov av nödstopp kan finnas. Obs: Att trycka på stoppknappen på manöverpanelen till frekvensomriktaren genererar ingen nödstoppsignal till motorn och skiljer inte frekvensomriktaren från farlig potential. Planering av elektrisk installation

40 40 Säker vridmomentfrånkoppling Frekvensomriktaren stöder funktionen Säker vridmomentfrånkoppling enligt standarderna pren , EN (1997); IEC/EN : 1997; EN 61508: 2002 och EN 1037: Funktionen Säker vridmomentfrånkoppling bryter styrspänningen till krafthalvledarna i frekvensomriktarens utgångssteg och hindrar därmed växelriktaren att generera den spänning som krävs för att driva motorn (se kretsschema nedan). Genom att använda denna funktion kan kortvariga ingrepp som rengöring och underhållsarbete på icke-elektriska delar av utrustningen utföras utan att AC-matningen till frekvensomriktaren behöver brytas. ACSM V X6:1 X6:2 anslutning av Säker vridmomentfrånkoppling till JCU Aktiveringsomkopplare UDC+ X6:3 X6:4 Styrkrets Utgångssteg (1 fas visas) U2/V2/W2 UDC- Noter: Kontakterna hos aktiveringsomkopplaren måste öppna/stänga med en maximal inbördes tidsskillnad på 200 ms. Max kabellängd mellan frekvensomriktare och aktiveringsomkopplare är 25 m. VARNING! Funktionen Säker vridmomentfrånkoppling skiljer inte spänningarna i huvud- och hjälpkretsar från frekvensomriktaren. Därför kan underhåll på elektriska delar av frekvensomriktaren eller motorn utföras endast efter att frekvensomriktaren har isolerats från matningsnätet. Obs: Det är inte lämpligt att stoppa frekvensomriktaren med funktionen Säker vridmomentfrånkoppling. Om ett drivsystem stoppas med funktionen för Säker vridmomentfrånkoppling stannar motorn genom utrullning. Om detta är inte är acceptabelt (t.ex. om det skulle orsaka fara), måste frekvensomriktaren och ansluten utrustning stoppas med avsedd stoppfunktion innan denna funktion utnyttjas. För ytterligare information, se Safe Torque Off Function, Application Guide (3AFE [engelska]). Planering av elektrisk installation

41 41 Val av matningskabel Generella regler Nät- och motorkablarna skall dimensioneras enligt lokalt gällande föreskrifter. Kabeln skall vara dimensionerad för lastströmmen för frekvensomriktaren. Se Tekniska data för att få information om märkströmmar. Kabeln måste vara avsedd för minst 70 C (US: 75 C) - max tillåten temperatur för ledare under kontinuerlig drift. Konduktiviteten hos skyddsjordledaren måste vara lika med den hos en fasledare (dvs. samma tvärsnittsarea). 600 V AC-kabel är acceptabel för upp till 500 V AC. Se Tekniska data för EMC-krav. En symmetriskt skärmad motorkabel (se figuren nedan) måste används för att uppfylla EMC-kraven för CE- och C-Tick-märkning. Fyrledarsystem är tillåtet för matning, men skärmad symmetrisk kabel rekommenderas. Användning av symmetrisk skärmad kabel i stället för fyrledarsystem innebär dels att den elektromagnetiska strålningen från hela drivsystemet minskar, dels att motorlagerströmmar och därav följande lagerförslitning minskar. Motorkabeln och dess skyddsjordanslutning (sammantvinnade skärmtrådar) skall hållas så kort som möjligt för att minimera den elektromagnetiska emissionen. Alternativa kraftkabeltyper Nedan visas de typer av kraftkablar som kan användas till frekvensomriktaren. Motorkabel (rekommenderas även för matning) Symmetrisk skärmad kabel: tre fasledare och en koncentrisk eller på annat sätt symmetriskt konstruerad skyddsjordledare (PE), samt en skärm Obs: En separat skyddsjordledare krävs om kabelskärmens konduktivitet inte är tillräcklig. PE-ledare och skärm Skärm Skärm PE PE Tillåts för matning Skärm Ett fyrledarsystem: tre fasledare och skyddsjordledare. PE PE Planering av elektrisk installation

42 42 Motorkabelskärm För att fungera som skyddsledare måste skärmen ha samma ledararea som en fasledare, om de är tillverkade av samma metall. För att effektivt undertrycka radiofrekventa störningar som överförs genom strålning och ledning måste skärmens konduktivitet uppgå till minst 1/10 av fasledarens konduktivitet. Kraven uppfylls lätt med en mantel i koppar eller aluminium. Nedan visas minimikraven för en motorkabelskärm till frekvensomriktaren. Den består av ett koncentriskt lager koppartrådar, glest omlindat av ett kopparband. Ju kraftigare och tätare skärm desto lägre emissionsnivå och mindre lagerströmmar. Isolerande mantel Koppartrådskärm Spirallindat kopparband Inre isolering Ledare Skydd av reläutgångskontakter och dämpning av störningar vid induktiva laster Induktiva laster (reläer, kontaktorer, motorer) orsakar spänningstransienter när de stängs av. Frekvensomriktarens reläutgångar är skyddade mot spänningstoppar med varistorer (250 V). Dessutom rekommenderar vi starkt att induktiva laster utrustas med störningsdämpande kretsar, som varistorer, RC-filter (AC) eller dioder (DC), för att minimera den elektromagnetiska utstrålningen vid brytning. Om störningarna inte undertrycks kan de kopplas kapacitivt eller induktivt till andra ledare i styrkabeln och medföra risk för felfunktion i andra delar av systemet. Planering av elektrisk installation