ACS800 Hårdvaruhandledning Frekvensomriktare ACS800-02 (45 till 560 kw) Frekvensomriktare ACS800-U2 (60 till 600 hk)
Dokumentation för ACS800 SingleDrive BESKRIVNINGAR AV HÅRDVARA (aktuella handböcker medföljer leveransen) ACS800-01/U1 Hårdvaruhandledning 0,55 till 110 kw (0,75 till 150 hk) 3AFE64526693 ACS800-01/U1 Marine Supplement 3AFE64291275 (engelska) ACS800-02/U2 Hårdvaruhandledning 90 till 560 kw (125 till 600 hk) 3AFE64680412 ACS800-11/U11 Hardware Manual 5.5 to 110 kw (7.5 to 125 HP) 3AFE68367883 (engelska) ACS800-04 Hardware Manual 0,55 to 132 kw 3AFE68372984 (engelska) ACS800-04/04M/U4 Hardware Manual 45 to 560 kw (60 to 600 HP) 3AFE64671006 (engelska) ACS800-04/04M/U4 Cabinet Installation 45 to 560 kw (60 to 600 HP) 3AFE68360323 (engelska) ACS800-07/U7 Hårdvaruhandledning 45 till 560 kw (50 till 600 hk) 3AFE64772953 ACS800-07/U7 Måttritningar 45 till 560 kw 3AFE64775421 ACS800-07 Hardware Manual 500 to 2800 kw 3AFE64731165 (engelska) ACS800-17 Hardware Manual 75 to 1120 kw 3AFE64681338 (engelska) Säkerhetsföreskrifter Planering av elektrisk installation Mekanisk och elektrisk installation Motorstyrnings- och I/O-kort (RMIO) Underhåll Tekniska data Måttskisser Motståndsbromsning BESKRIVNINGAR AV SYSTEMPROGRAMVARA, TILLÄGG OCH GUIDER (aktuella dokument ingår i leverans) Beskrivning av systemprogramvara, standardtillämpningsprogram 3AFE64527096 System Application Program Firmware Manual 3AFE63700177 (engelska) Application Program Template Firmware Manual 3AFE64616340 (engelska) Master/Follower 3AFE64590430 (engelska) PFC Application Program Firmware Manual 3AFE64649337 (engelska) Extruder Control Program Supplement 3AFE64648543 (engelska) Centrifuge Control Program Supplement 3AFE64667246 (engelska) Traverse Control Program Supplement 3AFE64618334 (engelska) Crane Control Program Firmware Manual 3BSE11179 (engelska) Adaptive Programming Application Guide 3AFE64527274 (engelska) TILLVALSHANDBÖCKER (medföljer tillvalsutrustning) Fältbussmoduler, I/O-moduler etc.
Frekvensomriktare ACS800-02 45 till 560 kw Frekvensomriktare ACS800-U2 60 till 600 hk Hårdvaruhandledning 3AFE64680412 Rev D SV GÄLLER FRÅN: 2.3.2005 2005 ABB Oy. Alla rättigheter förbehålles.
5 Säkerhetsföreskrifter 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. Vilka produkter kapitlet gäller Detta kapitel gäller produkterna ACS800-01/U1, ACS800-11/U11, ACS800-02/U2 och ACS800-04/04M/U4 med byggstorlekarna R7 och R8. Användning av varnings- och OBS-markeringar Två typer av säkerhetsinstruktioner förekommer i denna handledning: varnings- och OBS-markeringar. Varningar informerar om förhållanden som kan leda till allvarliga skador, dödsfall och/eller skada på utrustningen. Här anges även hur faran kan undvikas. OBS-markeringar understryker särskilda förhållanden eller ger viktig information om ett ämne. Varningssymbolerna används på följande sätt: 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. Säkerhetsföreskrifter
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 kvalificerad personal får installera och underhålla frekvensomriktaren. Arbeta aldrig med frekvensomriktaren, motorkabeln eller motorn när nätspänning är applicerad. När matningen har frånskilts, vänta alltid 5 minuter för att låta mellanledskondensatorerna ladda ur innan något arbete utförs på frekvensomriktaren, motor eller motorkabel. Kontrollera följande genom att mäta med en multimeter (impedans minst 1 Mohm): 1. Spänningen mellan frekvensomriktarens ingångsfaser U1, V1 och W1 och chassit är nära 0 V. 2. Spänningen mellan plintarna UDC+ och UDC- och chassit är nära 0 V. Arbeta aldrig med styrkablarna om frekvensomriktaren eller dess externa styrkretsar är spänningssatta. Externa styrströmmar kan ge upphov till farliga spänningar i frekvensomriktaren, även om nätspänningen till frekvensomriktaren är bruten. Gör inga isolations- eller spänningshållfasthetstest på drivsystem eller drivsystemmoduler. Vid återinkoppling av motorkabeln, kontrollera att fasföljden är korrekt. Obs: Motorkabelanslutningarna på frekvensomriktaren ligger på farligt hög spänning då matningsspänning är applicerad, oberoende av om motorn är i drift eller ej. Bromsstyranslutningarna (UDC+, UDC-, R+ och R-) ligger på farligt hög likspänning (över 500 V). Beroende på extern kabeldragning kan det förekomma farliga spänningar (115 V, 220 V eller 230 V) på reläutgångarna RO1 till RO3. ACS800-02 med tillbehörskassett: Huvudströmbrytaren på skåpdörren gör inte frekvensomriktarens ingångssamlingsskenor spänningslösa. Före arbete på frekvensomriktare, isolera hela frekvensomriktaren från matningsnätet. ACS800-04M, ACS800-07: Funktionen för skydd mot oönskad start eliminerar inte spänningar i huvud- och hjälpkretsar. Säkerhetsföreskrifter
7 Jordning Dessa säkerhetsinstruktioner riktar sig till alla som ansvarar för jordning av frekvensomriktaren. VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall, elektromagnetiska störningar och felfunktioner: Säkerhetsjorda frekvensomriktaren, motor och ansluten utrustning för att garantera personsäkerheten under alla omständigheter och för att minska genereringen av och känsligheten för elektromagnetiska fält. Kontrollera att jordledarna är dimensionerade i enlighet med gällande säkerhetsföreskrifter. I installationer med flera frekvensomriktare, anslut varje frekvensomriktare separat till skyddsjord (PE). ACS800-01, ACS800-11: Vid installation i Europa, enligt CE-krav, och i andra installationer där EMC-emission måste minimeras, gör en 360 runtomgående högfrekvensjordning av kabelanslutningar för att undertrycka elektromagnetiska störningar. Dessutom måste kabelskärmarna anslutas till skyddsjord (PE) för att säkerhetsföreskrifterna skall uppfyllas. ACS800-04 (45 till 560 kw) och ACS800-02 i Miljöklass 1: Gör en 360 runtomgående högfrekvensjordning av motorkabelingångarna vid skåpets kabelgenomföring. Anslut inte en frekvensomriktare med EMC-filtertillval +E202 eller +E200 (finns endast för ACS800-01and ACS800-11 ) till ett ojordat eller högresistivt (över 30 ohm) jordat matningssystem. Obs: Kraftkabelskärmar lämpar sig för utrustningsjordning endast under förutsättning att skärmledarna är dimensionerade i enlighet med säkerhetsföreskrifterna. Eftersom normal läckström för frekvensomriktaren överstiger 3,5 ma AC eller 10 ma DC (enligt EN 50178, 5.2.11.1), krävs en fast skyddsjordanslutning. Säkerhetsföreskrifter
8 Mekanisk installation och mekaniskt underhåll Dessa instruktioner riktar sig till alla som installerar frekvensomriktaren och ger den service. VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall samt utrustningsskador: Hantera enheten försiktigt. ACS800-01, ACS800-11: Frekvensomriktaren är tung. Lyft den inte ensam. Lyft inte enheten i frontkåpan. Enheten får endast läggas ner på rygg. ACS800-02, ACS800-04: Frekvensomriktaren är tung. Använd endast lyftöglorna för att lyfta frekvensomriktaren. Luta inte enheten. Skåpet välter om det lutas ca. 6 grader. Var mycket försiktig vid hantering av frekvensomriktare som rullar på hjul. Om en enhet välter kan det uppstå personskador. Luta inte enheten! Var försiktig med heta ytor. Vissa delar, som kylelement för krafthalvledarna, förblir heta en stund efter att den elektriska matningen brutits. Var noga med att inga borrspån kommer in i frekvensomriktaren i samband med installationen! Elektriskt ledande småpartiklar i enheten kan leda till felfunktion och skador. Säkerställ tillräcklig kylning. Fixera inte frekvensomriktaren genom nitning eller svetsning. Säkerhetsföreskrifter
9 Kretskort VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra kretskortsskador: På kretskorten sitter komponenter som är känsliga mot elektrostatisk urladdning. Bär jordningsarmband vid hantering av kretskorten. Vidrör inte kretskorten om det inte är nödvändigt. Fiberoptiska kablar VARNING! Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra felfunktioner och skador på de fiberoptiska kablarna: Hantera de fiberoptiska kablarna varsamt. Lossa alltid fiberoptiska kablar genom att dra i kontaktdonet - aldrig i själva kabeln. Rör inte fibrernas ändytor med bara fingrar. De är extremt känsliga för föroreningar. Minsta tillåtna böjradie är 35 mm. Säkerhetsföreskrifter
10 Funktion Dessa varningar riktar sig till alla som planerar driften 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 funktionerna för automatisk felåterställning i standardtillämpningsprogrammet om detta skulle kunna leda till farliga situationer. Om någon av dessa funktioner aktiveras återställs frekvensomriktaren och startar om efter ett fel. Använd inte nätfrånskiljaren för att starta och stoppa motorn (frånskiljning av matningsspänning). Använd i stället tangenterna och på manöverpanelen eller kommandon via I/O-kortet i frekvensomriktaren. Maximalt tillåtet antal laddningscykler för DC-kondensatorerna (dvs. laddning genom nätspänningstillslag) är 5 per period om 10 minuter. ACS800-04M, ACS800-07: Använd inte tillvalsfunktionen "Skydd mot oväntad start" för att stoppa drivsystemet när det är i drift. Använd i stället stoppkommandot. Obs: Om en yttre källa för startkommando är vald och är i läge ON, kommer frekvensomriktaren (med standardtillämpningsprogram) att starta omedelbart efter återställning av fel, utom om frekvensomriktaren är konfigurerad för 3- trådsstyrning (pulsstyrning) av start- och stoppfunktioner. När styrplatsen inte är satt till Lokal (dvs. när L inte visas i på displayens statusrad), kommer tangenten STOP på manöverpanelen inte att stoppa frekvensomriktaren. För att stoppa frekvensomriktaren via manöverpanelen, tryck på tangenten LOC/REM och därefter på tangenten STOP. Säkerhetsföreskrifter
11 Permanentmagnetmotor Nedan följer ytterligare varningar, som berör permanentmagnetiserade motorer. Underlåtenhet att följa instruktionerna kan medföra personskador och dödsfall samt utrustningsskador. Installations- och underhållsarbete VARNING! Arbeta inte på frekvensomriktaren medan permanentmagnetmotorn roterar. Dessutom, när matningsspänningen är bruten och växelriktaren stoppad, kan en roterande permanentmagnetmotor mata effekt till frekvensomriktarens mellanled, så att matningsanslutningarna blir spänningssatta. Före installations- och underhållsarbete på frekvensomriktaren: Stoppa motorn. Kontrollera att motorn inte kan komma att rotera medan arbete pågår. Kontrollera att det inte finns spänning på frekvensomriktarens kraftanslutningar: Alternativ 1) Frånskilj motorn från frekvensomriktaren med en säkerhetsbrytare eller på annat sätt. Kontrollera genom mätning att det inte finns spänning på frekvensomriktarens in- eller utgångar (U1, V1, W1, U2, V2, W2). Alternativ 2) Kontrollera genom mätning att det inte finns spänning på frekvensomriktarens in- eller utgångar(u1, V1, W1, U2, V2, W2). Säkerhetsjorda frekvensomriktarens utgångsanslutningar temporärt genom att koppla samman dem med varandra och med skyddsjord (PE). Alternativ 3) Om möjligt, vidta båda de åtgärder som beskrivs ovan. Igångkörning och drift VARNING! Låt inte motorn arbeta vid varvtal över sitt märkvarvtal. Övervarvning av motorn leder till överspänning som kan få kondensatorerna i frekvensomriktarens mellanled att skadas eller explodera. Styrning av en permanentmagnetmotor är endast tillåten med hjälp av programmet ACS800 Permanent Magnet Synchronous Motor Drive Application, eller med andra tillämpningsprogram och då endast skalär styrning. Säkerhetsföreskrifter
12 Säkerhetsföreskrifter
13 Innehållsförteckning Dokumentation för ACS800 SingleDrive............................................. 2 Säkerhetsföreskrifter Vad kapitlet innehåller............................................................ 5 Vilka produkter kapitlet gäller...................................................... 5 Användning av varnings- och OBS-markeringar........................................ 5 Installations- och underhållsarbete.................................................. 6 Jordning.................................................................. 7 Mekanisk installation och mekaniskt underhåll................................... 8 Kretskort................................................................. 9 Fiberoptiska kablar......................................................... 9 Funktion...................................................................... 10 Permanentmagnetmotor......................................................... 11 Installations- och underhållsarbete............................................ 11 Igångkörning och drift...................................................... 11 Innehållsförteckning Om denna beskrivning Vad kapitlet innehåller........................................................... 19 Avsedd målgrupp.............................................................. 19 Gemensamma kapitel för flera produkter............................................ 19 Indelning efter byggstorlek....................................................... 19 Innehåll...................................................................... 19 Flödesschema för installation och driftsättning....................................... 20 Frågor....................................................................... 21 ACS800-02/U2 Vad kapitlet innehåller........................................................... 23 ACS800-02/U2................................................................ 23 Tillbehörskassett.......................................................... 24 Typkod....................................................................... 24 Huvudkrets och styrning......................................................... 26 Diagram................................................................. 26 Funktion................................................................. 27 Kretskort................................................................. 27 Motorstyrning............................................................. 27 Planering av elektrisk installation Vad kapitlet innehåller........................................................... 29 Vilka produkter kapitlet gäller..................................................... 29 Innehållsförteckning
14 Motorval och kompatibilitet;.......................................................29 Skydd för motorlindningar och lager............................................31 Kravtabell................................................................32 Permanentmagnetiserad synkronmotor..............................................34 Matningsanslutning.............................................................34 Frånskiljningsapparat (frånskiljningsmöjlighet)....................................34 ACS800-01, ACS800-U1, ACS800-11, ACS800-U11, ACS800-02 och ACS800-U2 utan tillbehörskassett, ACS800-04, ACS800-U4..............................34 ACS800-02 och ACS800-U2 med tillbehörskassett, ACS800-07 och ACS800-U7....34 EU.................................................................34 US.................................................................34 Säkringar.................................................................34 Skydd mot överhettning och kortslutning.............................................35 Kortslutningsskydd för nätkabeln...............................................35 ACS800-01/U1, ACS800-11/U11, ACS800-02/U2 utan tillbehörskassett och ACS800-04/U4........................................................35 Säkringar för AC-drivsystem (ACS800-07/U7 och ACS800-02/U2 med tillbehörskassett)...35 Utlösningstid för säkringar....................................................35 Effektbrytare..............................................................36 Jordfelsskydd..................................................................36 Nödstoppanordningar............................................................36 ACS800-02/U2 med tillbehörskassett och ACS800-07/U7...........................36 Omstart efter nödstopp.................................................36 Skydd mot oväntad start..........................................................37 Val av matningskabel............................................................38 Generella regler...........................................................38 Alternativa kraftkabeltyper....................................................39 Motorkabelns skärm........................................................39 Ytterligare krav för USA.....................................................40 Kabelkanal...........................................................40 Mantlad kabel / skärmad kraftkabel........................................40 Effektfaktorkompenserande kondensatorer...........................................40 Utrustning ansluten till motorkabeln.................................................41 Installation av säkerhetsbrytare, kontaktorer, anslutningslådor etc.....................41 Förbikoppling (bypass).................................................41 Före öppning av en kontaktor (DTC-reglering vald)................................41 Skydd för reläutgångar och dämpning av störningar i händelse av induktiv belastning..........42 Val av styrkablar................................................................43 Reläkabel................................................................43 Kabel till manöverpanel......................................................43 Anslutning av en motortemperaturgivare till frekvensomriktarens I/O.......................44 Kabelförläggning...............................................................44 Styrkabelkanaler...........................................................45 Installation Vad kapitlet innehåller...........................................................47 Flyttning av enheten.............................................................47 Innehållsförteckning
15 Före installation................................................................ 49 Leveranskontroll........................................................... 49 Krav på installationsplatsen.................................................. 50 Vägg............................................................... 50 Golv............................................................... 50 Fritt utrymme kring enheten............................................. 50 Kylluftflöde............................................................... 50 IT-system (icke direktjordade system).......................................... 51 Erforderliga verktyg........................................................ 51 Kontroll av installationens isolation................................................. 51 Frekvensomriktare......................................................... 51 Inkommande kabel......................................................... 51 Motor och motorkabel...................................................... 51 Kopplingsschema för matningskabel............................................... 52 Installationsprocedur............................................................ 53 Välj monteringsriktning (a, b, c eller d).......................................... 53 Monteringsriktningarna a och b............................................... 53 Monteringsriktning c (lyftning ovanifrån)........................................ 61 Monteringsriktning d (tillvalet tillbehörskassett ingår).............................. 62 Fixering av enheten.................................................... 62 Anslutning av kraftkablar............................................... 63 Layout av tillbehörskassett.............................................. 71 Huvudkopplingsschema................................................ 76 Förläggning av styr- och signalkablar inuti skåpet..................................... 77 Enhet utan tillbehörskassett.................................................. 77 Enhet med tillbehörskassett.................................................. 78 Anslutning av styrkablarna....................................................... 79 Anslut skärmledarna till RMIO-kortet......................................... 79 Fixera styrkablarna mekaniskt................................................ 79 Inställning av kylfläkttransformatorn................................................. 80 Inställning av hjälpspänningstransformator om nätkontaktor har valts till.................... 80 Installation av tillvalsmoduler och PC............................................... 80 Kabelförläggning för I/O- och fältbussmoduler.................................... 80 Kabelförläggning för pulsgivarmodul.......................................... 81 Fiberoptisk länk........................................................... 81 Installation av användarens egna reläer............................................. 81 Installation av bromsmotstånd..................................................... 81 Parameterinställningar...................................................... 81 Lokalt kopplingsschema för ifyllnad................................................. 82 Mall för kopplingsschema................................................... 83 Motorstyrnings- och I/O-kort (RMIO) Vad kapitlet innehåller........................................................... 85 Vilka produkter kapitlet gäller..................................................... 85 Observera för ACS800-02 med tillbehörskassett och ACS800-07......................... 85 Observera för extern matning..................................................... 85 Externa styranslutningar (ej US).............................................. 86 Externa styranslutningar (US)................................................ 87 Innehållsförteckning
16 Specifikationer för RMIO-kort......................................................88 Analoga ingångar..........................................................88 Konstantspänningsutgång....................................................88 Hjälpspänningsutgång.......................................................88 Analoga utgångar..........................................................88 Digitala ingångar...........................................................88 Reläutgångar..............................................................89 Fiberoptisk länk DDCS......................................................89 24 VDC matningsingång.....................................................89 Installationschecklista Checklista.....................................................................91 Underhåll Vad kapitlet innehåller...........................................................93 Säkerhet......................................................................93 Underhållsintervall..............................................................93 Layout........................................................................94 Kylflänsar.....................................................................95 Fläkt.........................................................................95 Byte av fläkt(ar) till tillbehörskassett............................................96 Byte av fläkt (R7)...........................................................97 Byte av fläkt (R8)...........................................................98 Kondensatorer.................................................................99 Formatering...............................................................99 Byte av kondensatorpaketet (R7)..............................................99 Byte av kondensatorpaketet (R8).............................................100 Modulbyte i enheter med tillbehörskassett...........................................101 Lysdioder....................................................................102 Tekniska data Vad kapitlet innehåller..........................................................103 IEC-data.....................................................................103 Symboler...............................................................104 Dimensionering...........................................................105 Nedstämpling............................................................105 Temperaturnedstämpling...............................................105 Nedstämpling på grund av installationshöjd................................105 Nätkabelsäkringar.............................................................105 gg-säkringar av standardtyp................................................106 Ultrasnabba (ar) säkringar................................................107 Kabeltyper...................................................................108 Kabelgenomföringar............................................................109 Mått, vikt och ljudnivå..........................................................109 Nätanslutning.................................................................109 Motoranslutning...............................................................110 Innehållsförteckning
17 Verkningsgrad................................................................ 110 Kylning...................................................................... 110 Skyddsgrad.................................................................. 110 Miljövillkor................................................................... 111 Material..................................................................... 112 Tillämpade standarder.......................................................... 112 CE-märkning................................................................. 113 Definitioner.............................................................. 113 Överensstämmelse med EMC-direktivet....................................... 113 Förenlighet med EN 61800-3 + tillägg A11 (2000)................................ 113 Miljöklass 1 (begränsad distribution)..................................... 113 Miljöklass 2......................................................... 114 Maskindirektivet.......................................................... 114 "C-tick"-märkning.............................................................. 115 Definitioner.............................................................. 115 Förenlighet med IEC 61800-3............................................... 115 Miljöklass 1 (begränsad distribution)..................................... 115 Miljöklass 2......................................................... 116 Garantier och ansvar........................................................... 116 US-tabeller.................................................................. 117 NEMA-data............................................................. 117 Symboler........................................................... 118 Ingångssäkringar......................................................... 118 Ultrasnabba (ar) säkringar........................................... 120 Kabeltyper.............................................................. 121 Kabelgenomföringar....................................................... 121 Mått och vikt............................................................ 122 UL/CSA-märkning........................................................ 122 UL................................................................ 122 Måttskisser Byggstorlek R7............................................................... 124 Byggstorlek R8............................................................... 125 Byggstorlek R7 med tillbehörskassett kabelingång underifrån........................ 126 Byggstorlek R7 med tillbehörskassett kabelingång uppifrån......................... 128 Byggstorlek R8 med tillbehörskassett kabelingång underifrån........................ 130 Byggstorlek R8 med tillbehörskassett kabelingång uppifrån......................... 132 Motståndsbromsning Vad kapitlet innehåller.......................................................... 135 Vilka produkter kapitlet gäller.................................................... 135 Tillgänglighet för bromschopper och bromsmotstånd till ACS800......................... 135 Val av rätt kombination frekvensomriktare/chopper/motstånd........................... 135 Bromschopper och bromsmotstånd som tillval till ACS800-01/U1........................ 136 Tillval bromschopper och bromsmotstånd; ACS800-02/U2, ACS800-04/04M/U4 och ACS800-07/U7............................................................... 138 Motståndsinstallation och kabeldragning........................................... 140 ACS800-07/U7........................................................... 141 Innehållsförteckning
18 Skydd för byggstorlekarna R2 till R5 (ACS800-01/U1).................................141 Skydd för byggstorlek R6 (ACS800-01, ACS800-07) samt R7 och R8 (ACS800-02, ACS800-04, ACS800-07)........................................................141 Idrifttagning av bromskrets.......................................................142 Val av du/dt-filter av annat fabrikat än ABB Vad kapitlet innehåller..........................................................143 När ett du/dt-filter måste användas................................................143 Filter- och installationskrav.......................................................143 Innehållsförteckning
19 Om denna beskrivning Vad kapitlet innehåller 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 beskrivningen och andra dokument. Denna beskrivning är avsedd för personer som planerar installationen, installerar, driftsätter, använder och underhåller frekvensomriktaren. Läs beskrivningen före arbete på 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. Specifika instruktioner för installation i USA, i enlighet med National Electrical Code och lokala föreskrifter är markerade med (US). Gemensamma kapitel för flera produkter Fyra kapitel i denna beskrivning, Säkerhetsföreskrifter, Planering av elektrisk installation, Motorstyrnings- och I/O-kort (RMIO) och Motståndsbromsning, gäller flera ACS800-produkter som listas i början av respektive kapitel. Indelning efter byggstorlek Vissa instruktioner, tekniska data och måttritningar som endast avser vissa byggstorlekar är markerade med motsvarande symbol för byggstorlek; R2, R3... eller R8. Byggstorleken anges inte på frekvensomriktarens märkskylt. För att identifiera en frekvensomriktares byggstorlek, se märkdatatabellerna i kapitlet Tekniska data. Innehåll Nedan sammanfattas beskrivningens innehåll i korthet. Säkerhetsföreskrifter anger säkerhetsföreskrifter för installation, driftsättning, drift och underhåll av frekvensomriktaren. Om denna beskrivning introducerar texten som helhet. Om denna beskrivning
20 ACS800-02/U2 beskriver frekvensomriktaren. Planering av elektrisk installation ger information om val av motor och kablar, skyddsåtgärder och kabelförläggning. Installation beskriver uppställning, montering och anslutning av frekvensomriktaren. Motorstyrnings- och I/O-kort (RMIO) visar externa styranslutningar till motorstyrnings- och I/O-kortet samt kortets tekniska data. Installationschecklista innehåller en checklista för mekanisk och elektrisk installation av frekvensomriktaren. Underhåll ger instruktioner för förebyggande underhåll. 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. Måttskisser innehåller måttritningar för frekvensomriktaren. Motståndsbromsning beskriver hur man väljer, skyddar och ansluter tillvalen bromschopper och bromsmotstånd. Kapitlet innehåller även tekniska data. Val av du/dt-filter av annat fabrikat än ABB innehåller riktlinjer för val och installation av ett du/dt-filter av annat fabrikat än ABB på frekvensomriktaren. Flödesschema för installation och driftsättning Uppgift Identifera byggstorleken för din frekvensomriktare, R7 eller R8. Se Tekniska data / IEC-data eller US-tabeller / NEMA-data Planera installationen. Kontrollera miljöförhållanden, märkdata, erforderligt kylluftflöde, nätanslutning, motorkompatibilitet, motoranslutning, och andra tekniska data. Välj kablarna. Tekniska data Planering av elektrisk installation För att uppfylla kraven enligt Europeiska unionens EMC-direktiv, se Tekniska data: CEmärkning 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. Installation: Flyttning av enheten. Om frekvensomriktaren inte har varit i drift på mer än ett år måste DCmellanledskondensatorerna formateras. Fråga ABB om instruktioner. Kontrollera installationsplatsen. Installation: Före installation Tekniska data Om denna beskrivning
21 Uppgift Kontrollera isolationen av motor och motorkablar. Se Installation: Kontroll av installationens isolation Om frekvensomriktaren skall anslutas till ett IT-nät (icke direktjordat system), kontrollera att frekvensomriktaren inte är utrustad med EMC-filter +E202. ACS800-02/U2: Typkod. För instruktioner om hur EMC-filtret kopplas bort, kontakta ABB. Förlägg kablarna. Planering av elektrisk installation: Kabelförläggning För att uppfylla kraven enligt Europeiska unionens EMC-direktiv, se Tekniska data: CEmärkning Installera frekvensomriktaren. Anslut matningskablarna. Anslut styrkablarna, samt styrkablarna till tillvalsenheter Installation, Motståndsbromsning (tillval) Kontrollera installationen. Installationschecklista Sätt frekvensomriktaren i drift. Aktuell beskrivning av systemprogramvara Sätt tillvalsenheten bromschopper i drift (om sådan ingår). Motståndsbromsning Frågor Eventuella frågor med avseende på produkten skall riktas till lokal ABBrepresentant. Ange enhetens typkod och serienummer. Om den lokale representanten för ABB inte kan kontaktas hänvisar vi till fabriken. Om denna beskrivning
22 Om denna beskrivning
23 ACS800-02/U2 Vad kapitlet innehåller ACS800-02/U2 Detta kapitel ger en kortfattad beskrivning av frekvensomriktarens funktionsprincip och uppbyggnad. ACS800-02 är en fristående frekvensomriktare för styrning av AC-motorer. I basenheten förs kablarna in underifrån. Om tillvalet tillbehörskassett monteras i direkt anslutning till basenheten kan kablarna även föras in ovanifrån. ACS800-U2 är en version av frekvensomriktaren som är avsedd för USA-marknaden. ACS800-02 ACS800-U2 Tillbehörskassett Manöverpanel CDP312R Alternativ monteringsplats för manöverpanel Frontkåpor Piedestal inuti enheten Genomföringsplåt ACS800-02/U2
24 Tillbehörskassett Tillbehörskassetten kan användas för att ge plats åt kundens egen utrustning. Den medföljer automatiskt om vissa fabriksinstallerade tillval har valts, som säkringslastbrytare (ingår alltid i tillbehörskassett) nätkontaktor med nödstoppanordningar kategori 0 (start/stopp- och nödstoppknappar ingår) termistorrelä(er) Pt100-reläer kabelingång/-utgång ovanifrån extra I/O-plint. Typkod Typkoden ger information om frekvensomriktarens specifikation och konfiguration. De första siffrorna från vänster beskriver grundkonfigurationen (t.ex. ACS800-02- 0170-5). Därefter anges tillvalen, separerade av tecknet + (t.ex. +E202). Nedan beskrivs de viktigaste tillvalen. Alla tillval finns inte tillgängliga för alla typer. Mer information finns i ACS800 Ordering Information (EN-kod: 64556568, som översänds på begäran). Typkodalternativ för ACS800-02 Val Alternativ Produktserie Produktserie ACS800 Typ 02 fristående. När inga tillval har valts: 6-pulsig diodingångsbrygga, IP 21, manöverpanel CDP312R, inget EMC-filter, standardtillämpningsprogram, ingen tillbehörskassett, kabelingång underifrån, ej skyddslackerade kort, en uppsättning dokumentation. Storlek Se Tekniska data: IEC-data Spänningsområde (märkdata i fetstil) 2 208/220/230/240 VAC 3 380/400/415 VAC 5 380/400/415/440/460/480/500 VAC 7 525/575/600/690 VAC + tillval Utförande C111 tillbehörskassett (kabelingång och -utgång underifrån, säkringslastbrytare med ggsäkringar) C127 US-tillbehörskassett (US-dörrförregling, säkringslastbrytare med frånskiljande funktion, US-förskruvning/genomföringsplåt, alla komponenter UL/cUL-godkända) Motståndsbromsning D150 bromschopper Filter E202 EMC/RFI-filter för Miljöklass 1 TN-system (direktjordade), begränsad (Abegränsning) E210 EMC/RFI-filter för TN/IT system i Miljöklass 2 (jordat/ojordat) E208 common mode-filter Nättillval (+C111 eller +C127 krävs) Skåptillval (+C111 eller +C127 krävs) F250 matningskontaktor Q951 nödstopp av kategori 0 F260 ultrasnabba matningssäkringar (ar) G304 115 VAC hjälpspänningstransformator ACS800-02/U2
25 Typkodalternativ för ACS800-02 Val Alternativ Kabeldragning H351 kabelingång uppifrån (+C111+H353 krävs) H353 kabelutgång uppifrån (+C111+H351 krävs) H358 US/UK-förskruvning/genomföringsplåt Manöverpanel 0J400 ingen manöverpanel, lysdioder på panelmonteringsplattformen ingår I/O L504 extra anslutningsplint X2 (+C111 krävs) L505 termistorrelä (1 eller 2 st, +C111 krävs) L506 Pt100-relä (3 st, +C111 krävs) L... Se ACS800 Ordering Information (EN-kod: 64556568). Fältbuss K... Se ACS800 Ordering Information (EN-kod: 64556568). Tillämpningsprogram N... Handledningens språk R... Specialutföranden P901 skyddslackerade kretskort P904 förlängd garanti Typkodval för ACS800-U2 Val Alternativ Produktserie Produktserie ACS800 Typ U2 fristående (USA). När inga tillval har valts: 6-pulsig diodbrygga, UL typ 1, manöverpanel CDP312R, inget EMC-filter, US-version av standardtillämpningsprogram (tretråds start/stopp som grundvärde), UStillbehörskassett (kabelingång och -utgång uppifrån), US-förskruvning/ genomföringsplåt, common mode-filter i byggstorlek R8, ej skyddslackerade kort, en uppsättning dokumentation. Storlek Se Tekniska data: NEMA-data. Spänningsområde (märkdata i fetstil) 2 208/220/230/240 VAC 5 380/400/415/440/460/480 VAC 7 525/575/600 VAC + tillval Utförande 0C111 ingen tillbehörskassett, kabelingång och -utgång underifrån Motståndsbromsning D150 bromschopper Filter E202 EMC/RFI-filter för Miljöklass 1 TN-system (direktjordade), begränsad (Abegränsning) E210 EMC/RFI-filter för TN/IT system i Miljöklass 2 (jordat/ojordat) E208 common mode-filter för byggstorlek R7 Nättillval (tillbehörskassett F250 matningskontaktor krävs) Q951 nödstopp av kategori 0 Skåptillval G320 230 VAC hjälpspänningstransformator (tillbehörskassett krävs) Kabeldragning H350 kabelingång underifrån (+H352 krävs) H352 kabelanslutning underifrån ( +H350 krävs) H357 europeisk genomföringsplåt Manöverpanel 0J400 ingen manöverpanel, lysdioder på panelmonteringsplattformen ingår I/O L504 extra anslutningsplint X2 (+C111 krävs) L505 termistorrelä (1 eller 2 st, +C111 krävs) L506 Pt100-relä (3 st, +C111 krävs) L... Se ACS800 Ordering Information (EN-kod: 64556568). ACS800-02/U2
26 Typkodval för ACS800-U2 Val Alternativ Fältbuss K... Se ACS800 Ordering Information (EN-kod: 64556568). Tillämpningsprogram N... Handledningens språk R... Specialutföranden P901 skyddslackerade kretskort P904 förlängd garanti Huvudkrets och styrning Diagram Detta diagram visar frekvensomriktarens styrgränssnitt och huvudkrets Motorstyrningsoch I/O-kort (RMIO) Tillvalsmodul 1: RMBA, RAIO, RDIO, RDNA, RLON, RIBA, RPBA, RCAN, RCNA, RMBP, RETA eller RTAC Extern styrning via analoga/digitala inoch utgångar Tillvalsmodul 2: RTAC, RAIO eller RDIO Tillvalsmodul 3: RDCO-01, RDCO-02 eller RDCO-03 Ineffekt ~ = ~ = Uteffekt Tillval bromschopper R- UDC+ UDC- R+ ACS800-02/U2
27 Funktion Denna tabell beskriver kortfattat huvudkretsens funktion. Komponent sexpuls likriktare kondensatorbank sexpuls IGBTväxelriktare Beskrivning omvandlar trefas växelspänning till likspänning energilagringsenhet som stabiliserar mellanledets likspänning omvandlar likspänning till växelspänning och vice versa. Motorn styrs genom switchning av IGBT-modulerna. Kretskort Frekvensomriktaren innehåller följande kretskort som standard: Huvudkort (AINT) Motorstyrnings- och I/O-kort (RMIO-02) med en fiberoptisk länk till AINT-kortet Ingångsbrygga för styrkort (AINP) Skyddskort för ingångsbrygga (AIBP), med varistorer och snubberkretsar för tyristorer Matningskort (APOW) Styrkort för grind (AGDR) Diagnostik- och panelgränssnittkort (ADPI) EMC-filterkort (NRFC) med tillval +E202 i enheter med tillbehörskassett Bromschopperstyrkort (ABRC) med tillvalet +D150 Motorstyrning Motorstyrningen är baserad på DTC-metoden (Direct Torque Control - Direkt vridmomentreglering). Två fasströmmmar samt mellanledets likspänning mäts som underlag för styrningen. Den tredje fasströmmen mäts för att ge skydd mot jordfel. ACS800-02/U2
28 ACS800-02/U2
29 Planering av elektrisk installation Vad kapitlet innehåller Detta kapitel innehåller instruktioner som måste följas vid val av motor, kablar, skydd, kabelförläggning och driftsätt för drivsystemet. Obs: Installationen måste alltid konstrueras och tillverkas i enlighet med lokala lagar och föreskrifter. ABB åtar sig inget som helst ansvar för installationer som inte uppfyller lokala lagar och/eller andra föreskrifter. Om de rekommendationer som ges av ABB inte följs kan frekvensomriktaren drabbas av problem som inte täcks av garantin. Vilka produkter kapitlet gäller Detta kapitel gäller produkterna ACS800-01/U1, ACS800-11/U11, ACS800-02/U2, ACS800-04/U4, och ACS800-07/U7 upp till -0610-x. Obs: Alla tillval som beskrivs i detta kapitel är inte tillgängliga för alla produkter. Kontrollera tillgängligheten i avsnittet Typkod på sid 24. Motorval och kompatibilitet; 1. Välj motorn enligt märkdatatabellen i Tekniska data. Använd programmet DriveSize om grundläggande belastningscykler inte beskriver den faktiska situationen. 2. Kontrollera att motordata ligger inom tillåtet område för styrprogrammet: Motorns märkspänning är 1/2... 2 U N för frekvensomriktaren Märkströmmen är 1/6... 2 I 2hd för frekvensomriktaren vid DTC-reglering och 0... 2 I 2hd vid skalär styrning. Styrsättet väljs via en drivsystemparameter. Planering av elektrisk installation
30 3. Kontrollera att motorspänningsdata uppfyller tillämpningens krav: Om frekvensomriktaren är utrustad med diodmatning ACS800-01, -U1, -02, -U2, -04, -04M, -U4-07, -U7 IGBT-matning ACS800-11, -U11, -17 och ingen motståndsbromsning används frekventa eller långvariga bromscykler förekommer DC-mellanledsspänningen ökar inte från nominellt värde (parameterinställning) DC-mellanledsspänningen ökar från nominellt värde (parameterinställning) då skall motorns märkspänning vara U N U ACeq1 U N U ACeq2 U N = Märkmatningsspänning för frekvensomriktaren U ACeq1 = U DC /1,35 U ACeq2 = U DC /1,41 U ACeq är den ekvivalenta AC-matningsspänningen för frekvensomriktaren i VAC. U DC är maximal DC-mellanledsspänning för frekvensomriktaren i VDC. För motståndsbromsning: U DC = 1,21 nominell DC-mellanledsspänning. För enheter med IGBT-matning: Se parameterns värde. (Obs: Nominell DC-mellanledsspänning är U N 1,35 eller U N 1,41 i VDC.) Se noterna 6 och 7 under Kravtabell, sidorna 33 och 34. 4. Konsultera motortillverkaren innan du i ett drivsystem använder en motor vars märkspänning skiljer sig från AC-matningsspänningen. 5. Kontrollera att motorisolationssystemet klarar av maximala spänningstoppar vid motoranslutningarna. Se Kravtabell nedan för information om krav på motorisolationssystem och frekvensomriktarfilter. Exempel 1: När matningspänningen är 440 V och frekvensomriktaren uteslutande arbetar i motorisk drift kan de maximala spänningstopparna vid motoranslutningarna uppskattas enligt följande: 440 V 1,35 2 = 1190 V. Kontrollera att motorisolationssystemet klarar av denna spänning. Exempel 2: När matningspänningen är 440 V och frekvensomriktaren är utrustad med IGBT-matning kan de maximala spänningstopparna vid motoranslutningarna uppskattas enligt följande: 440 V 1,41 2 = 1241 V. Kontrollera att motorisolationssystemet klarar av denna spänning. Planering av elektrisk installation
31 Skydd för motorlindningar och lager Utspänningen från frekvensomriktaren består oberoende av utfrekvens av pulser vars spänning är ca. 1,35 gånger nätspänningen och vars stigtid är mycket kort. Detta gäller alla frekvensomriktare som tillämpar modern IGBT-växelriktarteknik. Pulsernas spänning kan nästan fördubblas vid motoranslutningarna, beroende på dämpnings- och reflektionsegenskaperna hos motorkabel och anslutningar. Detta kan i sin tur orsaka ökad påkänning på motorns isolation. Moderna varvtalsreglerade drivsystem, med branta spänningspulsflanker och höga modulationsfrekvenser, kan ge upphov till strömmar genom motorns lager som med tiden orsakar erosionsskador på lagrens löpbanor och rullkroppar. Belastningen på motorisolationen kan undvikas med tillvalet ABB du/dt-filter. Denna lösning minskar samtidigt lagerströmmarna. För att undvika skador på motorlager måste kablarna väljas och installeras enligt instruktionerna i denna Hårdvaruhandledning. Dessutom måste isolerande lager användas i N-änden (icke drivänden), samt utgångsfilter från ABB enligt följande tabell. Två typer av filter används, individuellt eller i kombinationer: Tillvalet du/dt-filter (skyddar motorisolation och minskar lagerströmmar). Common mode-filter (minskar framför allt lagerströmmar). Planering av elektrisk installation
32 Kravtabell Följande tabell visar hur man väljer motorisolationssystem och när tillvalen ABB du/dt-begränsning, isolerade lager i N-ände (icke-drivände) och ABBs common mode-filter behövs. Konsultera motortillverkaren för närmare information om motorns isolation, och om eventuella tillkommande krav för explosionssäkra motorer (EX). Om motorn inte uppfyller nedan angivna krav eller om den installeras felaktigt kan dess livslängd förkortas eller motorlagren skadas. Tillverkare A B B E J - A B B Motortyp Plocklindade M2_ och M3_ Formlindade HX_ och AM_ Gamla* formlindade HX_ och modulär Plocklindade HX_ och AM_ ** Plocklindade och formlindade Nominell matningsspänning (växelspänning från nätet) Motorisolationssystem Krav på ABBs du/dt-filter, isolerande lager i icke-drivänden och ABBs common mode-filter P N < 100 kw och byggstorlek < IEC 315 P N < 134 hk och byggstorlek < NEMA 500 100 kw < P N < 350 kw eller byggstorlek > IEC 315 134 hk < P N < 469 hk eller byggstorlek >NEMA 500 P N > 350 kw eller byggstorlek > IEC 400 P N > 469 hk eller byggstorlek > NEMA 580 U N < 500 V Standard - + N + N + CMF 500 V < U N < 600 V Standard + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF eller Förstärkt - + N + N + CMF 600 V < U N < 690 V Förstärkt + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF 380 V < U N < 690 V Standard n.a. + N + CMF P N < 500 kw: + N + CMF P N > 500 kw: + N + CMF + du/dt 380 V < U N < 690 V Kontrollera med motortillverkaren. 0 V < U N < 500 V Emaljerad tråd, + N + CMF 500 V < U N < 690 V glasfibertejp + du/dt + N + CMF U N < 420 V Standard Û LL = 1300 V 420 V < U N < 500 V Standard Û LL = 1300 V eller Förstärkt: Û LL = 1600 V, 0,2 ms stigtid 500 V < U N < 600 V Förstärkt: Û LL = 1600 V eller Förstärkt: Û LL = 1800 V 600 V < U N < 690 V Förstärkt: Û LL = 1800 V Förstärkt: Û LL = 2000 V, 0,3 ms stigtid *** + du/dt-begränsning med spänningar över 500 V + N + CMF - + N eller CMF + N + CMF + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF eller + du/dt + CMF - + N eller CMF + N + CMF + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF eller + du/dt + CMF - + N eller CMF + N + CMF + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF - N + CMF N + CMF Planering av elektrisk installation
33 * tillverkad före 1.1.1998 ** För motorer tillverkade före 1.1.1998, kontrollera om motortillverkaren har ytterligare instruktioner. *** Om spänningen i frekvensomriktarens DC-mellanled ökas från märknivå genom motståndsbromsning eller av IGBT-matningsenhetens styrprogram (parametervalbar funktion), kontrollera med motortillverkaren om det krävs ytterligare utgångsfilter i det aktuella frekvensomriktardriftområdet. Not 1: Nedan förklaras de förkortningar som används i tabellen. Förkortning Definition U N märkspänning hos matningsnät Û LL toppspänning fas-fas vid motoranslutningarna, som motorisolationen måste stå emot P N motorns märkeffekt du/dt du/dt-filter på utgången från frekvensomriktaren +E205 CMF common mode-filter +E208 N lager i N-änden: isolerande lager på icke-drivsidan. n.a. motorer inom detta effektområde finns inte som standardprodukter. Konsultera motortillverkaren. Not 2: Explosionssäkra motorer (EX) Konsultera motortillverkaren för närmare information om motorns isolation, och om eventuella tillkommande krav för explosionssäkra motorer (EX). Not 3: Högeffektmotorer och IP 23-motorer För motorer med högre märkuteffekt än vad som anges för den aktuella motorstorleken i EN 50347 (2001) och för IP 23-motorer, anges kraven för ABB:s plocklindade motorserier M3AA, M3AP och M3BP nedan. För andra motortyper, se Kravtabell ovan. Tillämpa kraven för området 100 kw < P N < 350 kw på motorer med P N < 100 kw. Tillämpa kraven för området P N > 350 kw på motorer inom området 100 kw < P N < 350 kw. I övriga fall, konsultera motortillverkaren. Tillverkare Motortyp Nominell matningsspänning (växelspänning från nätet) Motorisolationssystem Krav på ABBs du/dt-filter, isolerande lager i icke-drivänden och ABBs common mode-filter P N < 55 kw 55 kw < P N < 200 kw P N > 200 kw P N < 74 hk 74 hk < P N < 268 hk P N > 268 hk A B B Plocklindade M3AA, M3AP, M3BP U N < 500 V Standard - + N + N + CMF 500 V < U N < 600 V Standard + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF eller Förstärkt - + N + N + CMF 600 V < U N < 690 V Förstärkt + du/dt + du/dt + N + du/dt + N + CMF Not 4: HXR- och AMA-motorer Alla AMA-maskiner (tillverkade i Helsingfors) för drivsystem har formlindade lindningar. Alla HXRmaskiner tillverkade i Helsingfors sedan 1.1.1998 har formlindade lindningar. Not 5: ABB-motorer av andra typer än M2_, M3_, HX_ och AM_ Tillämpa urvalskriterierna för icke-abb-motorer. Not 6: Motståndsbromsning av frekvensomriktaren I fall då frekvensomriktaren arbetar i generatorisk drift under en stor del av tiden ökar spänningen i DCmellanledet, motsvarande en ökning av matningsspänningen med upp till 20 procent. Denna spänningsökning måste beaktas då kraven på motorisolation fastställs. Exempel: Kraven på motorisolation för en 400 V-installation måste väljas som om drivsystemet matades med 480 V. Planering av elektrisk installation