Drivkort DR 2 Engel Elektroantriebe MANUAL Komponenter för automation
Innehållsförteckning 1 Säkerhets- och användningsanvisningar 2 Funktionsbeskrivning 2.1 Allmänt 2.2 Tekniska data 2.3 Enstaka funktioner 2.3.1 Blockschema 3 Driftfall 3.1 Varvtalsreglering 3.1.1... med tachogenerator 3.1.2... med pulsgivare (tillval) 3.1.3... med motorns EMK (IxR-kompensering) 3.1.4 Varvtalsbörvärde, 0... 5 V 3.2.5 Varvtalsbörvärde, 0... 20 ma 3.2.6 Varvtalsbörvärde via differentialingång 0... 5 V (tillval) 3.1.7 Varvtalsbörvärde med 2 förinställda fasta varvtal (tillval) 3.2 Momentreglering (strömreglering) 3.3 Tillvalsfunktioner 3.3.1 Aktivering- / avaktivering 3.3.2 Strömmonitor (tillval) 4 Stift- resp. kontaktdon 4.1 Stiftanslutning 4.2 Jackbar skruvplint 4.3 Förtydliganden 4.3.1 Styrsidan 4.3.2 Effektsidan 5 Montering- och installation 5.1 Matningsspänning 5.2 Ledningsdragning 5.3 Nätfilter 5.4 Byte av varvtalsreglering, från DR 1 till DR 2 6 Driftsättning 6.1 Inkopplingsförslag 6.1.1 Driftfall Återkopplad tachogenerator 6.1.2 Driftfall Återkopplad pulsgivare (tillval) 6.1.3 Driftfallen IxR-kompensering och Momentreglering 6.2 Standardutförande resp. Justering av regulatorn 6.2.1 Nödvändig mätutrustning 6.2.2 Justering av varvtalsområdet 6.2.3 Mjukstart (ramp) 6.2.4 Anpassning av tachogenerator 6.2.5 Justering av märk- resp. dynamisk toppström 6.2.6 Inställning av parametrar 6.2.7 Justering av IxR-kompensering 6.3 Inställningspunkter (kretskort) 7 Felsökning 2 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
1 Säkerhets- och användningsanvisningar Allt arbete i samband med inkoppling och igångsättning av varvtalsregleringen skall utföras av härför utbildad personal! Arbete på varvtalsregulatorn får endast ske i spänningsfritt tillstånd. Mellanledet upprätthåller spänningen några sekunder efter att regulatorn gjorts spänningsfri. Vänta 10 sekunder. När förstärkaren är spänningssatt får aldrig kontaktdonen separeras / monteras. Detta kan nämligen medföra att regleringen skadas eller förstörs. För att minimera risken för kortslutning skall kretskortet vara fritt från lödtenn och komponentrester. Utöver de justeringar som nämns i detta dokument, får inga förändringar på varvtalsregulatorn göras. Varvtalsregulatorn är en elektronisk komponent, avsedd att driva motorer samt att installeras i maskiner. Maskindirektivets säkerhetsbestämmelser (89/392/EWG) bör beaktas. Innan driftsättning skall man säkerställa att motorns rotation inte kan föranleda någon fara eller medföra okontrollerbara rörelser. 2 Funktionsbeskrivning 2.1 Allmänt Varvtalsregleringen DR 2 är en pulsbreddmodulerad transistorreglering avsedd för likströmsmotorer med kolborstar. Den består av en PI-regulator med en underordnad strömreglerkrets. DR 2 är anpassad för att driva ENGELs likströmsmotorer i 1-kvadrant drift. Detta innebär att motorn kan accelerera i en rotationsriktning. Genom att polvända motorn och i förekommande fall tachogeneratorn, kan den fås att rotera i motsatt riktning. Vid acceleration finns under max 2 sek. en dynamisk toppström till förfogande. Denna är ställbar och kan uppgå till max 2,5 gånger den inställda märkströmmen (hos DR2.3xx, max 2 gånger). Varvtalsregleringen DR 2 är lämplig när ett variabelt varvtal önskas och/eller när ett konstant varvtal vid last- och/eller nätspänning- och temperaturförändringar önskas. Den normala användningen är som varvtalsreglering vid vilken motorn följer ett givet börvärde. Som ärvärdesgivare används en tachogenerator, pulsgivare eller motorns EMK (motorns generatorspänning). Ytterligare en användning är som momentreglering. Här följer motorströmmen och därmed också vridmomentet det givna börvärdet. Varvtalsregleringen DR 2 är byggd på ett kretskort med måtten 160 x 100mm (Europaformat). Kortet är avsett för att skjutas in i en korthållare (tillbehör) eller i ett 19 -rack, 3HE. Det kan även monteras på DIN-skena med hjälp av en speciell korthållare (tillbehör) alt. bottenmonteras. Varvtalsregulatorn matas med 24 / 42 V AC 50 / 60Hz. Det finns även en version för 24 V DC matningsspänning. tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 3
2.2 Tekniska data Matningsspänning U eff 24/42 ± 10% VAC 50/60 Hz alt. U DC 24 ± 10% VDC överlagrad växelspänning 10% Motorspänning U out 24/42 VDC Märkström I N 3 A DR 2.1xx 6 A DR 2.2xx 10 A DR 2.3xx Dynamisk toppström I S 7,5 A DR 2.1xx 15 A DR 2.2xx 20 A DR 2.3xx Tid (max) för toppström 1) t s 2 s Frekvens f 16 khz Tillåten omgivningstemperatur ϑ u 0... 40 o C Ärvärdesingångar, varvtal Tachogenerator: standard k ue 5 mv/min -1 konfigurerbar till k ue = 14 mv/min -1 max. tachogeneratorspänning U tmax 25 V vid k ue = 14 mv/min -1 är U tmax = 70 V Pulsgivare (tillval) 2) : 1-kanal med TTL- eller Open Collector-utgång. Konfigurerbar till 120 alt 500 ppr. max. ingångsfrekvens f max 40 000 Hz Börvärdesingångar 3) spänning U bör 0... 5 V ström I bör 0... 20 ma shunt = 250 Ω differentialspänning (tillval) 2) U dbör 0... 5 V Ingångar 4) Aktivering / avaktivering Omkoppling n1 / n2 (tillval) 2) Aktiv-låg med internt pull-up motstånd. Aktiv-låg med internt pull-up motstånd. Utgångar Börvärdespotentiometer, matningsspänning U pot +5 + 20% V (I max = 1 ma) Pulsgivare, matningsspänning (tillval) 2) U ext +5 + 20% V (I max = 10 ma) Strömmonitor (tillval) 2) relation k Imon 0,25... 0,5 V/A max. utgångsspänning U Imon 5 V (I max = 1 ma) 1) Om den maximala toppströmmen tas ut under 2 sek. cykliskt, skall vilotiden mellan två sådana perioder ej understiga 30 sek. 2) Alla optioner finns tillgängliga samtidigt. 3) Externt börvärde måste vara galvaniskt isolerad från kortets matningsspänning. 4) Aktivering / avaktivering sker antingen över en potentialfri Open collector utgång eller över en potentialfri kontakt (tex slutande temperaturvakt). Referensvärdet utgörs av signalnollans potential. 4 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
2.3 Enstaka funktioner 2.3.1 Blockschema Börvärdespot. 10 kohm Signalnolla 22a,c (11) 20a,c (10) 14a,c (7) U ref. Br1 0V 250R P4 n min. Börvärdesanpassning P1 P2 I - del PI-regulator (varvtal) P3 PI-regulator (ström) + Uz PWM 2a,c 4a,c (1,2) 6a,c 8a,c (3,4) + M - T P 10c Extern omkoppling ( för börvärde n1 / n2 differentialingång ramp n max P-faktor Motorström Strömbegränsning, max / märk P10 P11 P6 P7 I max I märk 24a,c Aktivera / (12) avaktivera (Enable / disable) Anpassning hög / låg IxR - kompensation Motor- spänning Utgång 0,25-0,5 V/A 12c (6) 26a,c 28a,c (13,14) Ub 30a,c 32a,c (15,16) Strömförsörjning Strömövervakning P12 kalibrering + Uz + 12V + 6V 0V - 6V F / U - omvandlare P5 IxR-komp. 5V 10mA 18a,c 16a (9) Ingång 16c (8) tachogenerator Matningsspänning pulsgivare = Tillval 3. Driftfall Regleringen kan arbeta som varvtals- eller momentreglering (strömreglering). Den anpassas till önskat driftfall genom att några byglar på kortet flyttas. Byglarna får endast flyttas då kortet är spänningsfritt! 3.1 Varvtalsreglering Regleringen består av en PI-regulator med en underordnad strömregleringskrets. Varvtalsregleringens parametrar (PIkaraktäristik) kan ändras via potentiometer P3 (proportionell del) och kondensatorn C (integrerande del). Om regleringen skall användas som varvtalsreglering, krävs att både ett börvärde och ett ärvärde finns tillgängliga. Regleringen kan arbeta med flera olika bör- resp ärvärden, se nedan. 3.1.1. Varvtalsreglering med tachogenerator Genom att sätta byglarna J1 och J5 på plats, arbetar varvtalsregleringen med tachogeneratorspänningen som ärvärde. Denna variant erbjuder en reglering med mycket liten varvtalsvariation. Störande parametrar som lastförändringar, spännings- och temperaturförändringar påverkar varvtalet i en mycket liten utsträckning. En inbyggd säkerhetsfunktion övervakar tachogeneratorn och dess anslutningar. Vid ett ev. ledningsbrott stannar motorn. Genom att byta ett motstånd kan regleringen anpassas till den aktuella tachogeneratorns spänningskonstant (se avsnitt 6.2.4). Övervakningsfunktionen finns endast hos versioner med matningsspänning 42 V AC samt då tachogeneratorns spänningskonstant k ue = 5 V / 1000 min -1. Tachogenerator J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 byglad J4 öppen J3 öppen J2 öppen J1 byglad tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 5
3.1.2 Varvtalsreglering med pulsgivare (tillval) Fyrkantsignalen från en pulsgivare, tex Engels DIT1 omvandlas från en digital till en analog spänningssignal, som sedan används som ärvärde. Sätt byglarna J2 resp J5 på plats och varvtalsregleringen arbetar med pulsgivarsignalen som ärvärde. Regleringen kan anpassas till 120 alt 500 ppr (pulser per varv), genom att anpassa byglarna J15 och J16 enligt tabell nedan. 120 ppr J16 öppen J15 byglad 500 ppr J16 byglad J15 öppen Pulsgivare J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 byglad J4 öppen J3 öppen J2 öppen J1 byglad 3.1.3 Varvtalsreglering med motorns EMK (IxR-kompensering) Vid detta driftfall används motorns EMK (motorns generatorspänning) som varvtalets ärvärde. Dessutom mäts effektdelens utspänning. Denna korrigeras sedan med en till motorströmmen proportionell del (IxR). Den proportionella delens storlek anpassas till den aktuella motorn via en trimpotentiometer P5 på kortet. Sätt byglarna J3 resp J5 på plats och varvtalsregleringen arbetar enligt detta driftfall. 3.1.4 Varvtalsbörvärde, 0... 5 V För att begränsa ev. språngartade förändringar hos börvärdet, så är den analoga börvärdesingången försedd med en rampfunktion. Med potentiometer P1 kan ramptiden regleras mellan ca 30-300 ms. Det lägsta varvtalet ställs in med potentiometer P4, då U bör = 0 V, medan det högsta varvtalet ställs in med potentiometer P2, då U bör = 5,0 V (dvs 100% börvärde). Börvärdet kan ställas via en potentiometer eller via en från kortets matningsspänning galvaniskt isolerad spänningskälla. Potentiometern (10kOhm, lin. 0,5W) ansluts mellan stiften 22a,c alt skruvanslutning 11 (+U poti = +5 V) och stiften 14a,c alt skruvanslutning 7 (signalnolla) medan släpet ansluts till stiften 20a,c alt skruvanslutning 10 (börvärdesingång). Potentiometern ingår ej vid köp av regleringen. En extern börvärdesspänning 0... 5 V måste vara galvaniskt isolerad från regleringens matningsspänning. Den ansluts via pinne 14a,c alt skruvanslutning 10 (börvärdesingång). Den externa spänningskällans referenspotential (GND) ansluts till pinnarna 14a,c alt skruvanslutning 7 (signalnolla). OBS! Skall börvärdes-differentialingången ej användas, så måste byglarna J12 resp J13 sättas på plats. (Gäller endast vissa bestyckade optioner) 3.1.5 Varvtalsbörvärde 0... 20 ma Strömmen måste vara galvaniskt isolerad från kortets matningsspänning. Bygeln Br1 (se Inställningspunkter (kretskort), pkt. 6.3) måste finnas på plats. Det interna shuntmotståndet är på 250 Ohm. Strömbörvärdet kopplas in på stiften 20a,c alt skruvanslutning 10. Strömmens referenspotential (GND) ansluts till stiften 14a,c alt skruvanslutning 7 (signalnolla). Varvtalsanpassning och rampfunktion, se 3.1.4. I x R-kompensation J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 byglad J4 öppen J3 byglad J2 öppen J1 öppen 3.1.6 Varvtalsbörvärde via differentialingång 0... 5 V (tillval) Är byglarna J11 och J13 på plats, ansluts börvärdet via en differentialförstärkare. Den positiva signalen +E ansluts till stift 20a,c alt skruvanslutning 10 och den negativa signalen -E till stift 10c alt skruvanslutning 5. Varvtalsanpassning och rampfunktion, se 3.1.4. Differentialingång J14 öppen J13 byglad J12 öppen J11 byglad J10 öppen J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 byglad J4 öppen J3 XX ej aktuell J2 XX ej aktuell J1 XX ej aktuell 6 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
3.1.7 Varvtalsbörvärden vid 2 förinställda fasta varvtal (tillval) Som tillval finns möjligheten att ha 2 fasta varvtal, n1 och n2. De båda fasta varvtalen ställs in med potentiometer P10 (n1) resp potentiometer P11 (n2). Varvtalen går att ställa in mellan 0 och 100% av det med potentiometer P2 maximalt inställda varvtalet. När ingången (stift 10c alt skruvanslutning via en slutande kontakt förbinds med signalnollan (common) (stift 14a,c alt skruvanslutning 7) alt till en potentialfri PLC-signal, så erhålls signalnivå låg. Byglarna J10 och J14 måste vara på plats. Signalnivå låg resulterar i varvtal n1, signalnivå hög i varvtal n2. 3.2 Momentreglering (strömreglering) Är bygeln J4 på plats, arbetar drivkortet som momentreglering. Utan extern last accelererar motorn till sitt maximala varvtal. Ström- / momentbörvärdet ansluts som beskrivet i 3.1.4-3.1.7. 2 fasta varvtal J14 öppen J13 byglad J12 öppen J11 byglad J10 öppen J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 byglad J4 öppen J3 XX ej aktuell J2 XX ej aktuell J1 XX ej aktuell Momentreglering J7 XX ej aktuell J6 XX ej aktuell J5 öppen J4 byglad J3 öppen J2 öppen J1 öppen 3.3 Tilläggsfunktioner 3.3.1 Aktivering / avaktivering Regleringen kan enkelt aktiveras / avaktiveras, oavsett inställt börvärde. Önskad funktion ställs in med byglarna J6 och J7, se tabell nedan. För att erhålla låg signal ansluts stift 24a,c alt skruvanslutning 12 till signalnollan (stift 14a,c alt skruvanslutning 7) eller till en potentialfri PLC-signal låg (0,0... 0,3V). Hög signal erhålles när en spänning > 12V läggs på ingången (stift 24a,c alt skruvanslutning 12) alt. om ingången lämnas öppen. Signalnollan utgör referenspunkt vid kontroll av signalnivåer. Hög signal aktiverar, Låg avaktiverar regleringen J7 öppen J6 byglad Låg signal aktiverar, Hög avaktiverar regleringen J7 byglad J6 öppen 3.3.2 Strömmonitor (tillval) Som tillval finns en strömmonitor att tillgå. Med denna funktion kan du med hjälp av en multimeter eller ett oscilloskop avläsa motorströmmen. Du mäter då en spänning som är proportionell mot strömmen. Via potentiometer P12 kan strömmonitorns förstärkning ställas in mellan ca 0,25 V/A och 0,5 V/A. Signalen mäts mellan stift 12c alt skruvanslutning 6 och stift 14a,c alt skruvanslutning 7 (signalnolla). 4 Stift- resp kontaktdon För att säkerställa en problemfri signalbehandling, är kontaktdonens stift guldöverdragna. Även det kontakton som ansluts till regleringen, måste ha stift som är förgyllda, för att undvika att elektrokemiska reaktioner på stiftens ytor uppträder. 4.1 Stiftanslutning Grundversionen är försedd med ett 32-stifts kontaktdon DIN 41612, typ C för anslutning av ledningar för styr-, motoroch matningsspänningar. Stift Funktion 2a, 2c, 4a, 4c motor - 6a, 6c, 8a, 8c motor + 10c börvärdesomkopplare n1/n2 (tillval) resp. börvärde (-E) (tillval) 12c strömmonitor (tillval) 14a, c signalnolla (common) 16c matningsspänning, pulsgivaren (tillval) 18a, c, 16a tacho- / pulsgivaringång + 20a, c börvärdesingång (+E) tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 7
22a, c matningsspänning, potentiometer (+U poti ) 24a, c aktivera / avaktivera (enable / disable) 26a, c, 28a, c 24/42 V AC, 50/60Hz eller -24 V DC (olika versioner) 30a, c, 32a, c 24/42 V AC, 50/60Hz eller +24 V DC (olika versioner) 4.2 Jackbar skruvplint Hos versionerna med jackbar skruvplint (CombiCon) ansluts ledningar för styr-, motor- och matningsspänningar via en 16-polig skruvanslutning med 5,08 mm delning. Stift Funktion 1, 2 motor - 3, 4 motor + 5 börvärdesomkopplare n1/n2 (tillval) resp. börvärde (-E) (tillval) 6 strömmonitor (tillval) 7 signalnolla (common) 8 matningsspänning,pulsgivaren (tillval) 9 tacho- / pulsgivaringång + 10 börvärdesingång (+E) 11 matningsspänning, potentiometer (+U poti ) 12 aktivera / avaktivera (enable / disable) 13, 14 24/42 V AC, 50/60Hz eller -24 V DC (olika versioner) 15, 16 24/42 V AC, 50/60Hz eller +24 V DC (olika versioner) 4.3 Förtydliganden 4.3.1 Styrsidan Signalnolla - stift 14a, 14c, resp. skruvanslutning 7 Gemensam referenspunkt för signal in- och utgångar, stift 10, 12, 16-24 resp. skruvanslutningarna 5, 6, 8-12. Tachogeneratoringång - stift 18a, 18c resp. skruvanslutning 9 Likspänningstachons pluspol ansluts till stift 18a, 18c resp. skruvanslutning 9 medan minuspolen ansluts till stift 14a, 14c resp. skruvanslutning 7 (signalnolla). Tachons pluspol är den anslutning som erhåller den högre potentialen, när motorn roterar medurs sett från axeländen. Potentiometerns matningsspänning +U poti - stift 22a, 22c, resp. skruvanslutning 11 Denna spänning +5 V används till börvärdespotentiometern (max. 1 ma). Pulsgivaringång - stift 16c, 18a, 18c resp. skruvanslutningar 8 och 9 (option) 5V matningsspänning finns på stift 16c resp. skruvanslutning 8 (V CC, max. 10 ma) till förfogande. Referenspunkt är stift 14a, c resp. skruvanslutning 7 (signalnolla). Fyrkantsignalen, kanal A eller B, ansluts till stift 18a, 18c resp. skruvanslutning 9. 4.3.2 Effektsidan Matningsspänning - stift 26a, 26c, 28a, 28c och 30a, 30c, 32a, 32c resp. skruvanslutningar 13, 14 och 15, 16 Matningsspänningen 24/42 V AC 50/60Hz ansluts till angivna stift. Ytterligare en variant finns för anslutning av 24 V DC. Då ansluts minuspolen till stift 26a, c, 28a, c resp. skruvanslutningarna 13, 14 och pluspolen till stift 30a, c, 32a, c resp. skruvanslutningarna 15, 16. För att inte belastningen skall bli för hög, måste 4 stift resp. 2 skruvanslutningar kopplas parallellt. Motoranslutning - stift 2a, 2c, 4a, 4c och 6a, 6c, 8a, 8c resp. skruvanslutningar 1, 2 och 3, 4. För att erhålla medursrotation hos motorn, ansluts motorns pluspol till stift 6a, 6c, 8a, 8c resp. skruvanslutningarna 3, 4 (Motor +) och minuspolen till stift 2a, 2c, 4a, 4c resp. skruvanslutningarna 1, 2 (Motor -). För att inte strömmen skall bli för hög, måste 4 stift resp. 2 skruvanslutningar kopplas parallellt. Säkring Varvtalsregleringen skyddas av en integrerad säkring enligt DIN 41571: DR2.1xx : 8 A / 250 V / trög / 5x20 mm DR2.2xx : 20 A / 250 V / trög / 6,3x32 mm DR2.3xx : 25 A / 250 V / trög / 6,3x32 mm 8 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
5 Montering och installation Drivkortets mått gör att det kan skjutas in i ett 19 -rack, 3HE. För versioner med Europadon finns som tillbehör en korthållare. Versionerna med jackbara skruvplintar (CombiCon) kan monteras direkt på väggen via distansbultar eller i en korthållare (tillbehör) avsedd att monteras på en DIN-skena. OBS! Kylflänsen får inte användas för montering. Skriften EMC-problem vid motorinstallationer? kan beställas hos alt laddas ner från vår hemsida, se under Manualer/Teknik. Drivkortet skall monteras i ett slutet metallhölje. Alla delar av höljet måste jordas via stora, väl ledande ytor. Dessutom måste alla delar inkl. transformatorn monteras i ett väl skärmat och jordat metallhus (aluminium, stål). (Lokala anvisningar måste alltid följas.) 5.1 Matningsspänning Drivkorten kan matas med 24 V AC alt. 42 V AC. Ytterligare en version finns för anslutning av 24 V DC. Beroende på matningsspänning måste J8 eller J9 byglas: 24 V AC / 24 V DC J9 byglad J8 öppen 42 V AC J9 öppen J8 byglad Bygelkonfiguration: Olika matningsspänningar Alla komponenter som hör till strömförsörjningen, som likriktare, elektrolytkondensatorer, spänningsreglering och säkring är integrerade på kortet. För anslutning till 230 V AC 50/60Hz rekommenderas följande ENGEL- transformatorer med integrerad säkring: för 24 V AC-versioner Typ EV 4363 för ett drivkort DR 2.1.. och 2.2.. Typ EV 4362 för ett drivkort DR 2.3.. Typ EV 4361 för parallellanslutning av flera drivkort (max. 20A) 6) för 42 V AC-versioner Typ EV 3831 för ett drivkort DR 2.1.. Typ EV 3361 för ett drivkort DR 2.2.. Typ EV 3362 för ett drivkort DR 2.3.. Typ EV 3363 för parallellanslutning av flera drivkort (max. 20A) 6) 6) Flera regulatorer kan anslutas parallellt till en transformator. Viktigt är att summan av motorernas märkströmmar inte överstiger angivna värden. Före transformatorn skall ett nätfilter kopplas in i enlighet med EMC-riktlinjerna. Detta filter skyddar både mot ledningsbunden störutstrålning (emission) samt utifrån kommande störningar (imission). Vid likströmsmatning är drivkortet skyddat mot felaktig polaritet. 5.2 Ledningsdragning Eftersom motorn drivs av ett pulsbreddmodulerat effektsteg förekommer störsignaler. Motorkabel. För att förhindra att sådana störsignaler sänds ut resp. tas upp, används skärmade motorkablar. I anläggningar med flera drifter måste motorkablarna avskärmas separat. Skärmen skall vara flätad samt i båda ändar vara runtomslutande (360 ) anslutna till jord (chassi). Börvärdes- och tachogeneratorledningar (analoga signaler) skall dras väl åtskiljda från motorledningen. För att minimera störningarnas inverkan, är det lämpligt att använda en skärmad kabel med parvis tvinnade ledare. Skärmen skall vara flätad samt i båda ändar vara runtomslutande (360 ) ansluten till jord (chassi). Ibland räcker det att ansluta tachogeneratorns skärm till jord i ena änden. tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 9
Vid mätningar i ett EMC-laboratorium då gränsvärdena klarades, användes följande ledningar: Motorkabel SO KW IY(C)YCY-JB/Z, skärmad - Helukabel GmbH, 71282 Hemmingen 2x0,25 mm 2 med kopparskärm för (tillbehör) eventuell tachogenerator + 2x0,5 mm 2 för ev. broms + 4x1,5 mm 2 för motor + yttre skärm (Broms och tacho ej aktuellt för denna drivning, men samma kabel har använts även för andra mätningar) Börvärde / Styrsignalledning LIYCY(TP) 3x2x0,14 mm 2, skärmad - U.I.Lapp GmbH, 70565 Stuttgart 5.3 Nätfilter Störsignaler som uppkommer i motor/reglering kan påverka nätet samtidigt som störsignaler i nätet kan påverka regleringen. För att reducera inverkan från dessa till godkänd nivå, måste man koppla in ett nätfilter före transformatorn. Följande nätfilter är lämpliga: Lätt industri: 3VR1 - Corcom eller motsvarande av annat fabrikat. EMC-mätningarna med varvtalsreglering DR 2.340 ansluten till en nättransformator EV3361 utfördes med detta filter. Vid andra konfigurationer med flera varvtalsregleringar DR 2 anslutna till en nättransformator, rekommenderar vi: Lätt industri: 10VR1 - Corcom eller motsvarande av annat fabrikat 5.4 Byte av varvtalsreglering, från DR 1 till DR 2 Drivkorten ur serien DR 2.xyz ersätter serien DR 1.100 - DR 1.300. Om ett DR 2.xyz kort skall användas i en existerande anläggning som ersättning för ett DR 1 kort, skall följande beaktas: Hos drivkortet DR 2.xyz finns inte någon mellanledsspänning på stiften 10a, c och 12a, c till förfogande. Dessa stift har fått nya funktioner. Inga externa komponenter som behöver matas med mellanledsspänningen får anslutas, som t.ex. elektromagnetiska bromsar eller ytterligare kondensatorer. 6 Driftsättning Om du köpt drivkortet samtidigt med en ENGEL-motor alt. vid köpet angav till vilken ENGEL-motor drivkortet skall användas, så anpassas det redan vid tillverkningen till den angivna motorns karaktäristik. I normalfallet behövs ingen ytterligare anpassning. Om motorn skall accelerera stora externa tröghetsmoment kan emellertid en efterjustering ibland behövas. OBS! Hos de flesta av regulatorns anslutningsställen är matningsspänningen åtkomlig. Jämför regulatorns anslutningsspänning med spänningen hos den aktuella spänningskällan (24/42 V AC 50/60 Hz eller 24 V DC). Tillvägagångssätt när regulatorn tas i bruk: Regulatorn måste installeras enligt inkopplingsförslag nedan. Montera och kontaktera kontaktdonet. Sök igenom installationen efter ev. fel. Anslut regulatorn till kontaktdonet. Avaktivera drivkortet, minimera börvärdet. Slå på matningsspänningen. Aktivera drivkortet samt styr ut ett lågt börvärde. Nu skall motorn börja rotera och följa börvärdet. Tachogenerator. Om motorn accelererar språngartat till ett högt värde, kan ev. motorns (alt. tachogeneratorns) anslutningsledningar ha förväxlats. Även börvärdessignalen bör kontrolleras. Pulsgivare. Om motorn accelererar språngartat till sitt maximala varvtal, kan det bero på att signalen från pulsgivaren inte når fram. 10 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
6.1 Inkopplingsförslag 6.1.1 Driftfall Återkopplad tachogenerator Stiftbeteckningarna nedan hänför sig till utförande med 32-poligt Europadon enligt DIN 41612 byggform C. 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 + Motor - Motor Signalnolla + Tacho Börvärde Uref +5V Funktionsspärr ~ (-) ~ (+) 24 / 42 V AC 50/60Hz alt. 24 V DC R B 2 1 Nättransformator (för regleringar med AC - matning) S2 Nätfilter (för regleringar med AC - matning) 1 2 3 1 2 S3 S1 A1 blå M A2 röd A1 T A2 230 V AC 50/60Hz alt. 24 V DC S1 = Nätomkopplare S2 = Motor "Till / Från" S3 = Omkoppling, rotationsriktning Omkoppling av rotationsriktning kan ske momentant, även vid max varvtal. Omkoppling av rotationsriktning med ankarbromsning: med effektmotstånd Rb. Omkoppling av rotationsriktning utan ankarbromsning: utan Rb. Se upp! Vid användning av en extern börvärdesspänning, måste denna vara potentialfri relativt anslutningsspänningen och skyddsjord, annars förstörs regleringen. Var försiktig med nätanslutna mätinstrument. Dessa bör ha en isolationstrafo mellan sig och nätet. 6.1.2 Driftfall Återkopplad pulsgivare I detta driftfall används en pulsgivare i stället för en tachogenerator. Eftersom pulsgivaren endast används för varvtalsåterkoppling, utnyttjas bara en kanal. Inkoppling i övrigt enligt 6.1.1. 18a,c 16a 16c 14a,c 1 kanal TTL DIT +5V Signalnolla Pulsgivare t.ex. DIT 1 Inkoppling av pulsgivare. DIT 1 hus är gjort i plast, varför skärmen endast kan jordas i ena änden. Om pulgivarens hus är i metall, skall skärmen jordas i bägge ändar. 6.1.3 Driftfallen IxR-kompensering och Momentreglering För dessa driftfall behövs ingen återkopplad ärvärdesgivare. Stiften 16a, 16c, 18a och 18c används inte. tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 11
6.2 Standardutförande resp. Justering av regulatorn Varvtalsregulatorn DR 2 levereras testad och provkörd. Om inga uppgifter gällande aktuell ENGEL-motor lämnats vid beställningen, så levereras regulatorn inställd på max. märkström, börvärde +5 V, driftfall IxR-kompensering och max. varvtal 3000 min -1. Ev. justering till aktuellt driftfall måste utföras i ordningsföljd enligt nedan. Placeringen för de olika inställningspunkterna på kretskortet finner du i kap. 6.3. 6.2.1 Nödvändig mätutrustning För justering behövs följande mätutrustning: - varvtalsmätinstrument eller en voltmeter för motorer med tachogenerator. - amperemeter (mätområdet beror på motorns märk- och toppström). 6.2.2 Justering av varvtalsområdet OBS! Den externa börvärdessignalen måste vara galvaniskt isolerad från matningsspänningen, annars förstörs varvtalsregulatorn. Min. varvtalsbörvärde (0V) Applikationens minimala varvtal vid börvärde 0 ställs in via potentiometer P4 n min. Min. värde erhålles vid moturs vridning till stopp. Max. varvtalsbörvärde Applikationens maximala varvtalsbörvärde ställs in via potentiometer P2 n max. Max. värde erhålles vid medurs vridning till stopp. 6.2.3 Mjukstart (ramp) Hastigheten hos en börvärdesförändring ställas in via potentiometer P1 Rampe. Tiden för ett maximalt börvärdessprång kan varieras inom 30-300 ms. Max. värde erhålles vid medurs vridning till stopp. 6.2.4 Anpassning av tachogenerator Anpassning till tachogeneratorns spänningskonstant sker genom att motståndet R18 vid lödställena LS1 / LS2 byts ut. R18 = 22 kω för K E = 5V/1000 min -1 (standard) R18 = 68 kω för K E = 14V/1000 min -1 6.2.5 Justering av märk- resp. dynamisk toppström OBS! Vid inställning av strömgränserna, är det viktigt att motorns tillåtna värden inte överskrides. Normalt finner du dessa uppgifter på motorns märkskylt eller i dess datablad. Hos motorer med växlar kan växelns max tillåtna moment bli dimensionerande. För att undvika att motorn förstör växeln, måste du i dessa fall begränsa motorströmmen. Här räcker det alltså inte att studera motorns märkskylt utan du måste även studera växelns datablad. Märkström Potentiometer P6 I max ställs på sitt minsta värde (vrid den moturs till stopp). Blockera motorn och styr ut lågt börvärde. När amperemetern inte längre visar någon strömförändring, korrigera märkströmmen via potentiometer P7 I nenn när varvtalsregulatorn är inkopplad. Moturs - minskar, medurs - ökar. Dynamisk toppström Inställningen av den dynamiska toppströmmen måste ske EFTER att märkströmmen ställts in. Med blockerad motor, kan toppströmmen (kortvarigt) mätas, efter att varvtalsregulatorn blivit aktiverad. Via potentiometer P6 I max kan förhållandet mellan topp- och märkströmmarna ges ett värde mellan 1,2 och 2,5 (2). Genom att kortvarigt avaktivera drivkortet, återställs drivkortets förmåga att leverera en ström överstigande inställd märkström. Notera att tiden mellan två tillfällen då maximal toppström avges måste uppgå till min. 30 s. 12 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
6.2.6 Inställning av parametrar Varvtalsregulatorns proportionella förstärkning ställs in via potentiometer P3 Kp. När potentiometern vrids medurs, erhålls ett snabbare svar vid en förändring av börvärdet. Den integrerande delen kan vid behov förändras genom att kondensatorn C (0,1-1 µf), se lödpunkt LS3 / LS4, byts ut. Varvtalsregulatorn kan vid tillverkningen anpassas till aktuell ENGEL-motor, i enlighet med kundens önskemål. Då den verkliga situationen för börvärde, motor och den drivna maskinen ofta är obekanta, ges här några generella råd: En större andel proportionell förstärkning leder till en snabbare anpassning av varvtalet vid förändringar hos börvärdet. Med en alltför stor proportionell andel tenderar motorn att oscillera. Den integrerande delen hjälper till att nå börvärdet exakt. En mindre integrerande del (högre kapacitans-värde hos kondensatorn) leder till ett långsammare och mjukare närmande till det inställda börvärdet. Vid en för hög integrerande andel, tenderar motorns varvtal att översvänga. 6.2.7 Justering av IxR-kompensering Motorn kan ges ett relativt stabilt varvtal även utan tacho / pulsgivare, genom driftläget IxR-kompensering. Ställ in börvärdespotentiometern på motsvarande motorns märkvarvtal, belasta därefter motorn med ca 10% av dess märklast. Mät varvtalet. Öka lasten till motorns märklast (100%). Varvtalet sjunker. Öka varvtalet via potentiometer P5 IR Komp till samma värde som vid 10% last. Klart. OBS! För hög inställd IxR-kompensering leder till översvängningar. tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 13
6.3 Inställningspunkter (kretskort) (Vyn saknar kylfläns) 2 32-poligt... 32 1 16-poligt... 16 Varvtal n2 Strömmonitor P11 6) P12 Varvtal n1 2 fasta varvtal Differentialingång Pot. börvärde Differentialingång 2 fasta varvtal P10 J14 J13 J12 J11 J10 6) C LS4 LS3 LS1 R18 LS2 J16 6) J15 J9 J8 J15 / 16 Justering, pulsgivare J9 24V J8 42V R18 Justering, tachogenerator C I - del Klarsignal Aktivering/avaktivering Varvtalsregl. drift Momentreglering IxR - kompensering Pulsgivar-ärvärde Tacho-ärvärde J7 J6 J5 J4 J3 J2 J1 Br 1 Br 1 Börvärdesström P1 ramp P2 n max P3 Kp P4 n min P5 IR-komp P6 I max P7 I märk Beroende på version kan vissa komponenter saknas på kortet. 6) Finns enbart hos tillvalsversionerna. 7 Felsökning Drivkort eller motorn verkar död Tänkbara orsaker Matningsspänning saknas Drivkortets säkring har gått Drivkortet avaktiverat Avbrott i motorns strömkrets Börvärde saknas Åtgärd Kontrollera Byt Kontrollera ledningarna aktivera / avaktivera Kontrollera byglarna J6 / J7 Kontrollera motorledningarna samt att kol / kommutator har god kontakt Kontrollera potentiometerledningar resp. externt börvärde 14 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se
Motorn roterar endast med max. varvtal Tänkbara orsaker Åtgärd Tachogeneratorn eller motorn har anslutits med omkastad polaritet Kontrollera att motorn och tachons anslutningar har rätt polaritet. Felaktigt val av driftfall Korrigera bygeln enligt avsnitt 3 Avbrott på pulsgivarledning Kontrollera pulsgivaren OBS! I driftfallet momentreglering roterar motorn alltid med max. varvtal, om momentet som motsvaras av det inställda börvärdet, överstiger det moment som krävs för att rotera lasten. Varvtalet är för lågt Tänkbara orsaker Åtgärd Felaktigt val av driftfall Korrigera bygeln enligt avsnitt 3 Varvtalet felaktigt inställt Korrigera enligt punkterna 6.2.2 och 6.2.4 Strömmen felaktigt inställt Korrigera enligt punkt 6.2.5 Förstärkningen för lågt ställd Korrigera enligt punkt 6.2.6 Ojämn gång Tänkbara orsaker Åtgärd Parametrar ej optimalt inställda Korrigera enligt punkt 6.2.6 Störningar som plockats upp av tacho- eller börvärdesledningarna Kontrollera avskärmningen. Separera signal- och kraftledningar. För kraftig IxR-kompensation Korrigera enligt punkt 6.2.7 tfn 08-18 81 85 fax 08-18 66 00 www.nordela.se 15