przemiennik częstotliwości średniego napięcia...urzdzenia półprzewodnikowe róni si obsług od...

of 492 /492
Przemiennik częstotliwości średniego napięcia (Frame A – chłodzony powietrzem) Podręcznik Użytkownika www.abpowerflex.com

Author: others

Post on 13-Mar-2021

0 views

Category:

Documents


0 download

Embed Size (px)

TRANSCRIPT

  • Przemiennik częstotliwości średniego napięcia (Frame A – chłodzony powietrzem) Podręcznik Użytkownika

    www.abpowerflex.com

  • Urz�dzenia półprzewodnikowe ró�ni� si� obsług� od urz�dze� elektromechanicznych. W publikacji SGI-1.1, Safety Guidelines for the Application, Installation, and Maintenance of Solid-State Control (dost�pnej w lokalnych oddziałach firmy Rockwell-Automation lub na stronie internetowej http://www.ab.com/manuals/sgi) przedstawiono podstawowe ró�nice pomi�dzy urz�dzeniami półprzewodnikowymi i elektromechanicznymi. Ze wzgl�du na ró�norodno�� zastosowa� urz�dze� przedstawionych w niniejszej publikacji, osoby odpowiedzialne za zastosowanie i u�ycie tych urz�dze� musz� by� osobi�cie przekonane, �e spełniono wszystkie warunki, dzi�ki którym ka�da aplikacja odpowiada wszystkim wymaganiom pracy i bezpiecze�stwa, z uwzgl�dnieniem stosownych uregulowa� prawnych, przepisów, norm i standardów. Rockwell Automation nie ponosi odpowiedzialno�ci za po�rednie lub nast�pcze straty spowodowane przez zastosowanie lub u�ytkowanie urz�dzenia. Zamieszczone w tre�ci instrukcji rysunki, tabele, przykłady programowe i plany nale�y traktowa� wył�cznie jako przykłady. Ze wzgl�du na ró�norodno�� zmiennych i wymaga� odnosz�cych si� do indywidualnych zastosowa�, Rockwell Automation nie ponosi odpowiedzialno�ci za konkretn� aplikacj� w oparciu o przykłady przedstawione w niniejszej publikacji. Wykorzystanie informacji, schematów, urz�dze� lub softwaru opisanego w niniejszej instrukcji nie wymaga zgody Rockwell Automation z tytułu praw patentowych. Powielanie tre�ci tej chronionej prawami autorskimi publikacji tak w cz��ci jak i w cało�ci bez pisemnej zgody firmy Rockwell Automation jest zabronione.

    Uwagi zamieszczone w tre�ci instrukcji informuj� o zasadach bezpiecze�stwa.

    Ostrze�enia informuj� o mo�liwo�ci wyst�pienia w podatnym �rodowisku eksplozji, która mo�e spowodowa� wypadek ze skutkiem �miertelnym, zniszczenie urz�dze� lub straty materialne.

    Wa�ne informacje, krytyczne dla prawidłowej instalacji i uruchomienia urz�dzenia.

    Uwagi informuj�ce o mo�liwo�ci wyst�pienia zagro�enia, które mo�e doprowadzi� do wypadku ze skutkiem �miertelnym, zniszczenia urz�dze� lub strat materialnych. Nale�y szczególn� uwag� zwróci� na: - zidentyfikowanie �ródła zagro�enia - sposób unikni�cia zagro�enia - mo�liwe konsekwencje istnienia zagro�enia

    Ostrze�enia umieszczone wewn�trz lub na zewn�trz urz�dzenia informuj�ce o mo�liwo�ci wyst�powania niebezpiecznego napi�cia.

    Ostrze�enia umieszczone wewn�trz lub na zewn�trz urz�dzenia informuj�ce o szczególnie wysokiej temperaturze.

    Wa�ne Informacje U�ytkownika

  • Spis tre�ci

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Przedmowa Wprowadzenie Przeznaczenie instrukcji ..........................................................P-1 Czego nie zamieszczono ..........................................................P-1 Przyj�te oznaczenia .................................................................P-1 Generalne zalecenia .................................................................P-2 Uruchomienie i serwis .............................................................P-3

    Rozdział 1 Opis przemiennika Wprowadzenie .........................................................................1-1 Konfiguracje przemiennika .....................................................1-2 Topologia przemiennika ..........................................................1-3 Rodzaje prostowników Prostownik 6-pulsowy .......................................................1-4 Prostownik PWM (Active front-end) ................................1-5 Kompatybilno�� z silnikami ....................................................1-7 Wła�ciwo�ci tyrystora SGCT ..................................................1-8 Dane techniczne .......................................................................1-9 Uproszczone schematy elektryczne 2400V – prostownik 6-pulsowy ......................................1-12 2400V – prostownik PWM .............................................1-13 3300/4160V – prostownik 6-pulsowy .............................1-14 3300/4160V – prostownik PWM ....................................1-15 6600V – prostownik 6-pulsowy ......................................1-16 6600V – prostownik PWM .............................................1-17 Opis systemu sterowania .......................................................1-18 Direct Vector Control – bezpo�rednie sterowanie wektorowe1-18 Elementy systemu sterowania ................................................1-19 Panel operatorski ...................................................................1-20 Gabaryty ................................................................................1-21 Dane znamionowe .................................................................1-21

    Rozdział 2 Instalacja Normy i zasady bezpiecze�stwa ..............................................2-1 Rozpakowanie i kontrola .........................................................2-1 Transport i podnoszenie ...........................................................2-2 Podnoszenie d�wigiem ......................................................2-3 Transport na rolkach .........................................................2-4 Transport wózkiem widłowym ..........................................2-4 Składowanie ......................................................................2-5 Miejsce instalacji .....................................................................2-5 Dobór miejsca instalacji ....................................................2-5 Instalacja ..................................................................................2-7 Wska�niki wstrz�sów ........................................................2-7 Instalacja osłony wylotu powietrza ...................................2-8 Instalacja wentylatora zintegrowanego transformatora ...2-11 Zewn�trzne kanały wentylacyjne ...........................................2-12 Widoki szaf i rysunki wymiarowe przemiennika ..................2-13 Rysunki wymiarowe PowerFlex 7000 “A” Frame ................2-14

  • ii Spis tre�ci

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Struktura przemiennika ..........................................................2-31 Konfiguracja podstawowa #1 ..........................................2-31 Przemiennik ze zintegrowanym transformatorem #2 ......2-32 Przemiennik ze zintegrowanym dławikiem sieciowym #3 2-33 Sekcja kablowa - konfiguracja podstawowa ..........................2-34 Sekcja kablowa - zintegrowany transformator ......................2-35 Sekcja kablowa - zintegrowany dławik sieciowy ..................2-36 Sekcja przekształtników ........................................................2-38 Sekcja sterowania/dławika DC/wentylatora ..........................2-39 Przedział sterowania ..............................................................2-40 Oznaczenia IEC elementów i urz�dze� .................................2-41 Dobór przewodów siłowych ..................................................2-41 Izolacja kabli ...................................................................2-42 Oznaczenia grup przewodów ..........................................2-43 Podł�czanie kabli siłowych ....................................................2-44 Dost�p do zacisków kabli siłowych ................................2-44 Poł�czenia siłowe ...................................................................2-45 Poł�czenia zasilania i silnikowe.......................................2-45 Wymagania dotycz�ce kabli siłowych ............................2-45 Widoki wymiarowe: Sekcja (400 mm) kabli sieciowych i silnikowych ..........2-46 Sekcja kablowa z dławikiem sieciowym i stycznikiem .2-47 Sekcja kablowa z dławikiem sieciowym bez stycznika ..2-48 Sekcja kablowa ze zintegrowanym transformatorem ......2-49 Okablowanie siłowe i sterowania ..........................................2-50 Wykonanie uziemienia ..........................................................2-51 Wytyczne i sposoby wykonania uziemienia kabli

    uziemienia i kabli sygnałowych ................................2-52 Wytyczne i sposoby wykonania uziemienia dla

    u�ytkownika i wykonawcy instalacji ........................2-52 Systemy zasilania z uziemionym i izolowanym punktem zerowym ...................................................................2-53 Szyna uziemienia ............................................................2-53 Blokady ..................................................................................2-53 Rozdział 3 Panel operatorski Opis rozdziału ..........................................................................3-1 Terminologia ............................................................................3-1 Wprowadzenie .........................................................................3-3 Klawiatura .........................................................................3-3 Wy�wietlane klawisze funkcyjne ...............................3-3 Klawisze kursora (wyboru) .........................................3-4 Klawisze wprowadzania danych .................................3-4

    Rozdział 2 Instalacja (ci�g dalszy)

  • Spis tre�ci iii

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Co nazywamy ekranem? ...................................................3-5 Elementy ekranu .........................................................3-5 Okna informacyjne .....................................................3-6 Dost�p/Zapis do przemiennika .............................3-7 Bł�d komunikacji .................................................3-7 Zmiana j�zyka ......................................................3-8 Ogólne działanie .........................................................3-8 Sekwencja zał�czania panelu po wł�czeniu zasilania .......3-9 Główne menu ..................................................................3-11 W jaki sposób: Uzyska� pomoc ...............................................................3-12 Uzyska� pomoc dotycz�c� tematu ..................................3-12 Uzyska� pomoc dotycz�c� pomocy ................................3-13 Modyfikacja działania panelu (Utility) ...........................3-14 Zmiana czasu wył�czania pod�wietlenia panelu .......3-14 Zmiana kontrastu ......................................................3-15 Ustawianie czasu ......................................................3-16 Ustawianie daty ........................................................3-17 Wybór wska�ników ..................................................3-17 Podgl�d wersji oprogramowania ..............................3-20 Przesył danych zapisanych w pami�ci ......................3-21 Poziomy dost�pu .......................................................3-21 Wybór parametru .............................................................3-22 Wybór przez grup� ...................................................3-22 Wybór przez nazw� ..................................................3-23 Wybór przez numer ..................................................3-24 Edycja tekstu ...................................................................3-26 Konfiguracja przemiennika .............................................3-28 Zmiana poziomu dost�pu (Access) ...........................3-28 Ustawienia przemiennika (Drive Setup) .........................3-32 Wybór j�zyka ............................................................3-33 Zmiana warto�ci parametrów ...................................3-34 Parametry liczbowe ..................................................3-34 Parametry z wybieranymi opcjami ...........................3-36 Parametry bitowe ......................................................3-37 Porty analogowe .......................................................3-38 Maski bł�dów ...........................................................3-39 Bł�dy definiowane przez u�ytkownika .....................3-42 PLC ...........................................................................3-43 XIO ...........................................................................3-45 Komunikaty podpowiedzi .........................................3-45 Zapis/przywracanie konfiguracji (NVRAM) ............3-46 Ustawienia domy�lne - Initialize ..............................3-46 Zapis - Save ..............................................................3-47 Ładowanie - Load .....................................................3-47 Wy�wietlanie parametrów ...............................................3-48 Grupa u�ytkownika - Custom Group ........................3-50

    Rozdział 3 Panel operatorski (ci�g dalszy)

  • iv Spis tre�ci

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Status przemiennika ........................................................3-51 Przegl�d i kasowanie alarmów ........................................3-51 Pomoc dotycz�ca alarmów .......................................3-52 Wydruk danych ...............................................................3-53 Diagnostyczna rejestracja przebiegów ............................3-54 Okre�lanie kanałów rejestracji ..................................3-55 Ustawianie wyzwalania ............................................3-56 Ustawianie czasu próbkowania .................................3-57 Start rejestracji ..........................................................3-58 Obsługa pami�ci Flash ....................................................3-59 Formatowanie karty Flash ........................................3-61 Przegl�d struktury katalogów karty ..........................3-62 Wybór pliku ..............................................................3-62 Wprowadzenie nazwy pliku .....................................3-63 Załadowanie programów (Firmware) ..............................3-63 Transfer parametrów .......................................................3-65 Zapis do panelu operatorskiego ................................3-66 Ładowanie z panelu operatorskiego .........................3-66 Zapis do karty pami�ci ..............................................3-66 Ładowanie z karty pami�ci .......................................3-67 Format pliku parametrów .........................................3-67 Ładowanie modułów j�zykowych ...................................3-68 Programowanie systemu .................................................3-69 Zaawansowane operacje ekranowe .................................3-70 Statystyka komunikacji .............................................3-70 Analizator protokołu .................................................3-71 Drukowanie ekranu ...................................................3-72 Odczyt zawarto�ci pami�ci .......................................3-72 Ładowanie bazy danych ...........................................3-74 Struktura menu panela operatorskiego Co pokazuje struktura? ....................................................3-75 Jak korzysta� z menu? .....................................................3-75 Przykład ...........................................................................3-76 Struktura menu PowerFlex 7000 A Frame ......................3-77 Instalacja karty pami�ci PCMCIA Opis ............................................................................3-79 Instalacja karty pami�ci....................................................3-79 Rozdział 4 Uruchomienie Czynno�ci przy uruchomieniu .................................................4-1 Sprawdzenie instalacji nap�du z przemiennikiem .............4-1 Uruchomienie przemiennika .............................................4-2 Czynno�ci przygotowawcze przed uruchomieniem .................4-3 Lista czynno�ci kontrolnych przed przyst�pieniem do uruchomienia przemiennika PowerFlex 7000 A Frame.....4-4 Przygotowanie do uruchomienia .............................................4-8 Rekomendowane wyposa�enie do uruchomienia ..............4-8 Dokumentacja techniczna ........................................................4-9

    Rozdział 3 Panel operatorski (ci�g dalszy)

  • Spis tre�ci v

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Podr�cznik u�ytkownika PowerFlex 7000 “A” Frame.............4-9 Parametry przemiennika PowerFlex 7000 “A” Frame ............4-9 Dokumentacja dodatkowa .......................................................4-9 Wymagania niezb�dne do wykonania uruchomienia ..............4-9 Lista czynno�ci uruchomieniowych przemiennika PowerFlex 7000 “A” Frame ............................................4-10 Przegl�d aplikacji przemiennika ............................................4-13 Struktura sekcji przemiennika .........................................4-13 Schemat elektryczny systemu nap�dowego ....................4-14 Sprawdzenie poprawno�ci schematów na obiekcie .........4-14 Sprawdzenie procesu technologicznego aplikacji ...........4-14 Sprawdzenie warunków bezpiecze�stwa ...............................4-15 Odł�czenie zasilania ........................................................4-15 Bezpieczniki transformatora obni�aj�cego napi�cie .......4-16 Bezpieczniki i zabezpieczenie przeci��eniowe ...............4-16 Przegl�d instalacji ..................................................................4-17 Kontrola uszkodze� powstałych podczas transportu .......4-17 Kontrola pozostało�ci pomonta�owych ..........................4-17 Osłony ochronne .............................................................4-17 Uziemienie elementów składowych ................................4-17 Ł�czniki szyn ..................................................................4-18 Okablowanie siłowe ........................................................4-18 Przewody steruj�ce ..........................................................4-19 Dane serwisowe .....................................................................4-20 Przydatno�� danych serwisowych ...................................4-20 Informacje o u�ytkowniku ..............................................4-21 Dane znamionowe przemiennika ....................................4-22 Dane znamionowe silnika ...............................................4-23 Dane znamionowe enkodera/tachometru ........................4-23 Informacje dodatkowe .....................................................4-24 Płyty drukowane przemiennika ................................4-25 Zapasowe płyty drukowane przemiennika ...............4-26 Testy przy wył�czonym napi�ciu sterowania ........................4-27 Zamki z blokad� ..............................................................4-27 Pomiary rezystancji ...............................................................4-29 Pomiary tyrystora SGCT .................................................4-30 Rezystancja anoda-katoda tyrystora SGCT .....................4-31 Rezystor tłumi�cy tyrystora SGCT .................................4-32 Kondensator tłumi�cy tyrystora SGCT ...........................4-33 Pomiary tyrystora SCR ...................................................4-33 Rezystancja anoda-katoda tyrystora SCR .......................4-35 Rezystancja rezystora wyrównawczego tyrystora SCR ..4-36 Rezystancja bramka-katoda .............................................4-37 Rezystor tłumi�cy tyrystora SCR ....................................4-38 Kondensator tłumi�cy SCR .............................................4-39

    Rozdział 4 Uruchomienie (ci�g dalszy)

  • vi Spis tre�ci

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Pomiary zasilania sterowania .................................................4-40 Zasilanie trójfazowe ........................................................4-40 Zasilanie jednofazowe .....................................................4-41 Pomiary zasilaczy ............................................................4-41 Wska�niki stanu pracy LED ............................................4-41 Transformator zasilania sterowania (CPT) .....................4-42 Przetwornica AC/DC (PS1A) ..........................................4-43 Przetwornica DC/DC (PS2) ............................................4-43 Zasilacze układów wyzwalania SGCT (IGDPS) Elementy sekcji przekształtnika (2400V) .................4-46 Elementy sekcji przekształtnika (3300/4160V) ........4-47 Elementy sekcji przekształtnika (6600V) .................4-48 Wska�niki LED ...............................................................4-49 Testy wyzwalania bramkowego .............................................4-50 Tryb testowy wyzwalania bramkowego ..........................4-50 Wykorzystanie panelu operatorskiego ............................4-50 Test wyzwalania tyrystorów SCR ...................................4-52 Test wyzwalania tyrystorów SGCT ................................4-53 Test systemu ..........................................................................4-55 Tryb testowy systemu .....................................................4-55 Wykorzystanie panelu operatorskiego ............................4-56 Kontrola obwodu sterowania Start/Stop .........................4-57 Wska�niki stanu ..............................................................4-58 Wej�cia/wyj�cia analogowe ............................................4-58 Wej�cia analogowe ...................................................4-58 Wyj�cia analogowe ...................................................4-60 Konfigurowalne alarmy ..................................................4-62 Zał�czenie �redniego napi�cia ...............................................4-63 Kasowanie bufora trendów (Re-Arm) .............................4-63 Ustawienia diagnostyki ...................................................4-63 Konfiguracja rejestracji przebiegów ...............................4-64 Kontrola faz napi�cia zasilania .......................................4-66 Test DC ..................................................................................4-67 Procedura strojenia ................................................................4-69 1. Indukcyjno�� komutacyjna .......................................4-69 2. Regulator pr�du ........................................................4-72 3. Rezystancja stojana ...................................................4-76 4. Indukcyjno�� upływno�ci .........................................4-77 5. Regulator strumienia silnika .....................................4-78 Regulator strumienia silnika asynchronicznego ..4-78 Regulator strumienia silnika synchronicznego ....4-81 6. Regulator pr�dko�ci ..................................................4-84 Praca z obci��eniem ...............................................................4-87 Moment rozruchowy silnika ............................................4-87 Praca przy okre�lonej charakterystyce obci��enia ..........4-87 Przechwytywanie danych ......................................................4-93 Zmienne przekształtnika ........................................................4-94

    Rozdział 4 Uruchomienie (ci�g dalszy)

  • Spis tre�ci vii

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Rozdział 5 Opis funkcjonalny Wprowadzenie .........................................................................5-1 Opis działania ..........................................................................5-2 Komenda steruj�ca pr�dko�ci ..................................................5-3 Zadajnik pr�dko�ci ...................................................................5-4 Regulacja pr�dko�ci .................................................................5-6 Regulacja strumienia ...............................................................5-8 Regulacja strumienia silnika synchronicznego ......................5-10 Regulacja pr�du .....................................................................5-12 Sprz��enia przekształtnika sieciowego (prostownika) ..........5-14 Sprz��enia przekształtnika silnikowego (falownika)..............5-15 Model silnika .........................................................................5-16 Zabezpieczenia przekształtnika sieciowego/silnikowego ......5-18 Diagnostyka półprzewodników mocy ...................................5-19 Wykrywanie uszkodze� SCR/SGCT bez bramkowania .5-20 Przekształtnik sieciowy ............................................5-20 Przekształtnik silnikowy ...........................................5-22 Wykrywanie uszkodze� SCR/SGCT podczas pracy .......5-23 Tryby testowe ........................................................................5-24 Lotny start...............................................................................5-26 Opcjonalny tachometer/enkoder ............................................5-28 Transfer synchroniczny ..........................................................5-29 Przeł�czanie na obej�cie ..................................................5-31 Przeł�czanie na przemiennik ...........................................5-34 Wyj�cia analogowe ................................................................5-35 Rozdział 6 Opis komponentów Sekcja kablowa – wykonanie podstawowe ..............................6-1 i konserwacja Sekcja kablowa – integralny transformator .............................6-2 Sekcja kablowa – integralny dławik i stycznik zasilaj�cy ........6-3 Sekcja kablowa – integralny dławik bez stycznika ..................6-4 Wymiana czujnika Halla ..........................................................6-5 Wymiana przekładników pr�dowych ......................................6-6 Komponenty sekcji przekształtników ......................................6-7 Sekcja przekształtników ..........................................................6-8 Pakiet pomiaru napi�cia ...........................................................6-8 Wymiana płyty pakietu pomiaru napi�cia .........................6-9 Układ tłumienia przepi�� (TSN) ............................................6-10 Ogranicznik MOV ...........................................................6-10 Bezpiecznik ogranicznika MOV .....................................6-11 Uproszczone schematy poł�cze� .....................................6-12 Wymiana bezpiecznika układu tłumienia przepi�� .........6-13 Wymiana warystora ........................................................6-14 Moduł PowerCage™ .............................................................6-15 Tyrystor SGCT i obwód tłumienia tyrystora .........................6-18 Siła docisku płyt radiatora .....................................................6-19 Kontrola siły docisku .............................................................6-19 Regulacja siły docisku .....................................................6-20

  • viii Spis tre�ci

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Pomiar temperatury ...............................................................6-21 Wymiana tyrystora SGCT .....................................................6-23 Wymiana tyrystora SCR i płyty wyzwalania bramkowego ...6-26 Wymiana radiatora .................................................................6-29 Uszczelnienie modułu PowerCage ........................................6-30 Wymiana uszczelek modułu PowerCage ........................6-31 Usuwanie starej uszczelki ...............................................6-31 Demonta� modułu PowerCage ..............................................6-32 Rezystory obwodów tłumi�cych ............................................6-34 Pomiar rezystorów obwodów tłumi�cych .......................6-34 Wymiana rezystorów wyrównawczych tłumi�cych ..............6-35 Rezystory wyrównawcze .......................................................6-37 Pomiar rezystorów wyrównawczych ..............................6-37 Moduł PowerCage tyrystora SGCT ..........................6-38 Moduł PowerCage tyrystora SCR ............................6-39 Wymiana rezystorów wyrównawczych ...........................6-40 Pomiary rezystancji .........................................................6-40 Płyta wyzwalania bramkowego z własnym zasilaniem SPGDB Opis .................................................................................6-41 Kalibracja płyty ...............................................................6-41 Opis punktów testowych .................................................6-41 Opis listew zaciskowych .................................................6-42 Procedura testu płyty SPGDB tyrystorów SCR .....................6-43 Kable �wiatłowodowe ............................................................6-47 Czujnik ci�nienia powietrza ...................................................6-48 Wymiana czujnika ci�nienia powietrza ...........................6-48 Elementy sekcji dławika DC i wentylatora ............................6-49 Wymiana wyj�ciowego obwodu uziemienia ...................6-50 Wymiana elementów filtru uziemienia ...........................6-51 Kondensatory filtruj�ce ...................................................6-52 Uwaga dot. pracy generatorowej silnika .........................6-52 Wymiana kondensatora filtru ..........................................6-53 Wymiana dławika DC ............................................................6-54 Wymiana wentylatora ............................................................6-56 Sekcja dławika DC ..........................................................6-56 Uwagi odno�nie zasad bezpiecze�stwa ...........................6-56 Instalacja wentylatora ......................................................6-57 Widok z góry sekcji z integralnym transformatorem ......6-57 Widok z góry sekcji z dławikiem/stycznikiem ................6-58 Konserwacja wirnika wentylatora (sekcja dławika) ...............6-59 Demonta� wirnika ...........................................................6-59 Uwagi odno�nie zasad bezpiecze�stwa ...........................6-59 Monta� wirnika na wale silnika ......................................6-60 Konserwacja wirnika wentylatora ........................................6-62 Wentylator transformatora izoluj�cego ...........................6-62

    Rozdział 6 Opis komponentów i konserwacja (ci�g dalszy)

  • Spis tre�ci ix

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Demonta� i wymiana pier�cienia wlotowego ........................6-62 Uwagi odno�nie zasad bezpiecze�stwa ...........................6-62 Sekcja dławika DC/wentylatora ......................................6-63 Procedura .........................................................................6-63 Widok z góry sekcji z integralnym transformatorem ......6-63 Wymiana filtrów powietrza ...................................................6-64 Procedura .........................................................................6-64 Elementy obwodu zasilania sterowania .................................6-66 Odporno�� na zaniki zasilania sterowania .......................6-66 Zasilacz AC/DC .....................................................................6-69 Opis .................................................................................6-69 Lokalizacja ......................................................................6-70 Opis listew zaciskowych .................................................6-71 Procedura wymiany .........................................................6-72 Sekcja obwodów niskonapi�ciowych ....................................6-73 Zasilacz DC/DC .....................................................................6-74 Opis .................................................................................6-74 Wska�niki LED ...............................................................6-75 Opis listew zaciskowych .................................................6-75 Procedura wymiany .........................................................6-76 Wymiana płyt elektronicznych ..............................................6-77 Płyty obwodu sterowania DCB...............................................6-78 Wymiana płyt sterowania DCB........................................6-80 Procedura wymiany płyt sterowania DCB .......................6-80 Płyta interfejsu u�ytkownika .................................................6-83 Wej�cia i wyj�cia analogowe ..........................................6-84 Wyj�cie pr�dowe .............................................................6-84 Wej�cie pr�dowe .............................................................6-85 Wska�niki LED ...............................................................6-86 Wymiana płyty CIB ........................................................6-87 Procedura wymiany płyty interfejsu ...............................6-87 Płyta dopasowania sygnałów .................................................6-88 Wymiana płyty dopasowania sygnałów ..........................6-90 Płyty zewn�trznych wej��/wyj�� ...........................................6-91 Wymiana płyty zewn�trznych wej��/wyj�� ....................6-92 Płyty interfejsu �wiatłowodowego .........................................6-93 Wymiana płyt interfejsu �wiatłowodowego ....................6-94 Ładowanie firmware’u ...........................................................6-95 Wprowadzenie .................................................................6-95 Opis ..................................................................................6-95 Przygotowanie do ładowania firmware’u ..............................6-96 Konfiguracja programu Hyperterminal ...........................6-98 PF7000 w trybie ładowania ...........................................6-100 Przeładowanie parametrów ..................................................6-102 Ładowanie dodatkowych j�zyków ................................6-103 Programowanie panelu operatorskiego ................................6-104 Karta FlashMemory ......................................................6-104 DOSFWDL ...................................................................6-104

    Rozdział 6 Opis komponentów i konserwacja (ci�g dalszy)

  • x Spis tre�ci

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Programowanie trendów w przemienniku PF 7000 “A” .....6-105 Warunki �rodowiskowe .......................................................6-106 Materiały niebezpieczne ................................................6-106 Usuwanie zb�dnych materiałów ....................................6-107 Lista czynno�ci przegl�dów serwisowych ...........................6-108 Przegl�d na ruchu ................................................................6-108 Przegl�d roczny ...................................................................6-109 Przygotowanie informacji wst�pnych ...........................6-109 Sprawdzenie wizualne....................................................6-109 Sprawdzenie napi�� steruj�cych (bez �redniego napi�cia) 6-111 Sprawdzenie ko�cowe przed uruchomieniem ...............6-111 Dodatkowe czynno�ci przegl�du prewencyjnego .........6-112 Raport ko�cowy ............................................................6-112 Czas przewidziany na przegl�d .....................................6-113 Narz�dzia / materiały / wymagane informacje ..............6-114

    Rozdział 7 Diagnostyka Dokumentowanie wył�cze� .....................................................7-1 Skróty i oznaczenia przyj�te w podr�czniku ...........................7-2 Komunikaty bł�dów .................................................................7-3 Komunikaty ostrze�e� ...........................................................7-30

    Dodatek A Numer katalogowy Opis numeru katalogowego .....................................................A-1 Dobór przemiennika PowerFlex 7000 “A” Frame ..................A-3 Kiedy wymagany jest enkoder? ..............................................A-4

    Moment nap�dowy silnika z przemiennikiem PowerFlex 7000 “A”Frame .........................................................................A-5

    Słownik terminów ...................................................................A-5 Charakterystyki obci��enia typowych aplikacji .....................A-6 Parametry znamionowe przemienników dla warunków normalnych i ci��kich, gabaryty ...................................A-7

    Dodatek B Momenty dokr�cania Wymagane momenty dokr�cania poł�cze� �rubowych .......... B-1

    Dodatek C Polecenia logiczne Słowo polece� logicznych przemiennika – wersja 2.001 ........ C-1 Słowo statusu logicznego – wersja 2.001 ............................... C-2 Słowo polece� logicznych komunikacji – wersja 2.001 ............ C-3 Słowo polece� logicznych przemiennika – wersja 3.001 i pó�niejsza ..................................................................... C-4 Słowo statusu logicznego – wersja 3.001 i pó�niejsza ........... C-5 Słowo polece� logicznych komunikacji – wersja 3.001 i 3.002 . C-6 Słowo polece� logicznych komunikacji – wersja 3.004 ......... C-7

    Dodatek D Test izolacji Test izolacji nap�du ................................................................D-1 Test izolacji przemiennika PowerFlex 7000 ...........................D-1 Wymagane narz�dzia .......................................................D-2 Procedura ..........................................................................D-2

    Rozdział 6 Opis komponentów i konserwacja (ciag dalszy)

  • Przedmowa

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Wprowadzenie Przeznaczenie instrukcji Niniejsza instrukcja jest przeznaczona dla wykwalifikowanego

    personelu, posiadaj�cego do�wiadczenie w posługiwaniu si� urz�dzeniami �rednich napi�� oraz energoelektronicznymi urz�dzeniami nap�dowymi o regulowanej pr�dko�ci. Zawiera informacje przydatne do obsługi, konserwacji i diagnostyki systemu nap�dowego z przemiennikiem PowerFlex 7000.

    Czego nie zamieszczono Instrukcja zawiera tylko ogólne informacje dotycz�ce przemiennika

    PowerFlex 7000 „A-Frame”. Nie zamieszczono zagadnie� szczegółowych obejmuj�cych indywidualny projekt u�ytkownika takich jak:

    • Schematy elektryczne i rysunki konstrukcyjne, które s�

    opracowywane indywidualne dla ka�dego urz�dzenia. (Niniejsza instrukcja zawiera tylko rysunki ogólne, zamieszczone w celach pogl�dowych.)

    • Wykazy cz��ci zamiennych, które s� opracowywane

    indywidualne dla ka�dego urz�dzenia. (Niniejsza instrukcja zawiera tylko ogólny wykaz cz��ci zamiennych oraz opis ich wła�ciwo�ci i działania.)

    Powy�sze informacje s� dostarczane u�ytkownikowi na etapie

    realizacji zamówienia. Uwaga: niniejsza instrukcja odnosi si� tyko do przemiennika

    PowerFlex 7000 „A-Frame”. Informacje dotycz�ce dodatkowych szaf lub zamówionych wraz z przemiennikiem elementów specjalnych, s� zamieszczone w instrukcji serwisowej, która jest dostarczona razem z urz�dzeniem.

    Przyj�te oznaczenia W celu zwrócenia uwagi na szczególnie wa�ne informacje, w tre�ci

    instrukcji przyj�to nast�puj�ce oznaczenia.

    Ostrze�enia informuj� o sytuacjach, w których niezastosowanie si� do procedur post�powania mo�e by� przyczyn� wypadków.

    Uwagi informuj� o sytuacjach, w których niezastosowanie si� do procedur post�powania mo�e by� przyczyn� uszkodzenia urz�dzenia lub powstania strat materialnych.

  • P-2 Przedmowa

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Zarówno ostrze�enia jak i uwagi: • okre�laj� miejsca wyst�powania problemów. • okre�laj� mo�liwe przyczyny problemów. • przedstawiaj� skutki niewła�ciwego post�powania. • informuj� o mo�liwo�ciach unikni�cia problemów.

    Ostrze�enia umieszczone wewn�trz lub na zewn�trz urz�dzenia informuj�ce o mo�liwo�ci wyst�powania niebezpiecznego napi�cia.

    Generalne zalecenia

    Urz�dzenie zawiera podzespoły wra�liwe na wyładowania elektrostatyczne (ESD - Electrostatic Discharge). Podczas instalacji, testowania, konserwacji i naprawy nale�y zachowa� odpowiednie �rodki ostro�no�ci. Niezachowanie �rodków ostro�no�ci mo�e prowadzi� do uszkodzenia elementów. Szczegółowe informacje na ten temat mo�na znale�� w publikacji 8000-4.5.2, „Guarding Against Electrostatic Damage” lub w ka�dym podr�czniku dotycz�cym zabezpiecze� przed wyładowaniami elektrostatycznymi.

    Niewła�ciwe u�ycie lub instalacja przemiennika mog� spowodowa� uszkodzenia podzespołów b�d� zmniejszy� trwało�� urz�dzenia. Bł�dne poł�czenia lub aplikacje, takie jak: dobór zbyt małego silnika, nieprawidłowe zasilanie, niewła�ciwe napi�cie zasilania lub zbyt wysoka temperatura otoczenia mog� by� przyczyn� wadliwego działania całego systemu.

    Instalacja, rozruch i konserwacja powinny by� wykonywane jedynie przez wykwalifikowany personel, znaj�cy dobrze zarówno przemiennik PowerFlex 7000, jak i współpracuj�ce z nim urz�dzenia. Niezastosowanie si� do uwagi mo�e by� przyczyn� wypadków i/lub uszkodzenia urz�dzenia.

  • Przedmowa P-3

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Uruchomienie i serwis Uruchomienie i wsparcie techniczne zapewnia Dział Techniczny

    Rockwell Automation w Polsce – tel. 022. 32 60 700. Ponadto wsparcie techniczne jest zapewniane przez dział Medium Voltage Support w Kanadzie - tel. 001. 519 740 4100.

    Oferta techniczna obejmuje: – Przygotowanie rozruchu i uruchomienie

    – Zmiany i modyfikacje urz�dzenia na obiekcie – Szkolenia – Inne usługi zwi�zane z oferowanymi urz�dzeniami

  • P-4 Przedmowa

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

  • Rozdział 1

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Overview of Drive Introduction PowerFlex 7000 “A-Frame” jest cz��ci� rodziny przemienników

    �redniego napi�cia serii PowerFlex 7000.

    PowerFlex™ 7000 „A-Frame” uzupełnia ofert� przemienników cz�stotliwo�ci PowerFlex 7000 w zakresie mniejszych mocy, w bardzie kompaktowym wykonaniu.

    Urz�dzenie jest oferowane u�ytkownikom ko�cowym, producentom maszyn i integratorom systemów. Przemienniki PowerFlex 7000 „A-Frame” znajduj� zastosowanie w aplikacjach o mocach od 150kW do 930kW. PowerFlex 7000 „A-Frame” jest przemiennikiem cz�stotliwo�ci �redniego napi�cia ogólnego stosowania, umo�liwiaj�cym regulacj� pr�dko�ci i momentu oraz sterowanie funkcjami startu, zatrzymania i zmiany kierunku standardowych silników asynchronicznych i synchronicznych pr�du przemiennego. Jest przeznaczony dla wielu standardowych i specjalistycznych aplikacji, takich jak wentylatory, pompy, spr��arki, miksery, ta�moci�gi, piece obrotowe i stanowiska testowe. Znajduje zastosowanie w przemy�le petrochemicznym, cementowym, górnictwie i metalurgii, przemy�le drzewnym, energetyce, gospodarce wodnej i oczyszczalniach �cieków. PowerFlex 7000 „A-Frame” jest produktem oferowanym na całym �wiecie, spełniaj�cym wymagania wi�kszo�ci standardów, takich jak: NEC, IEC, NEMA, UL oraz CSA. Dost�pne s� wykonania dla najcz��ciej spotykanych napi�� zasilania �redniego napi�cia, od 2400V do 6900V. W konstrukcji przemiennika główny nacisk poło�ono na wysok� niezawodno��, łatwo�� u�ytkowania oraz nisk� cen�.

  • 1-2 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Konfiguracje przemiennika

    #1 Konfiguracja podstawowa

    � Przemiennik dostosowany do instalacji z zewn�trznym transformatorem izoluj�cym

    � Najmniejsza mo�liwa powierzchnia instalacji � Współpraca z nowym lub istniej�cym silnikiem � Prosta instalacja - 3 kable zasilaj�ce / 3 kable

    silnikowe � Integralny wentylator chłodz�cy � Wysoki współczynnik mocy i niski poziom

    harmonicznych (prostownik PWM) � Wewn�trzne zasilanie wentylatora

    (wbudowany 1-fazowy transformator zasilaj�cy)

    Konfiguracja podstawowa

    #2 Przemiennik z integralnym transformatorem

    � Przemiennik ze zintegrowanym transformatorem izoluj�cym

    � Ujednolicona konstrukcja szaf � Współpraca z nowym lub istniej�cym silnikiem � Prosta instalacja – 3 kable zasilaj�ce / 3 kable

    silnikowe � Integralny wentylator chłodz�cy � Wysoki współczynnik mocy i niski poziom

    harmonicznych (prostownik PWM) � Wewn�trzne zasilanie wentylatora (wbudowany

    1-fazowy transformator zasilaj�cy)

    Integral Isolation Konfiguracja z

    transformatorem #3 Przemiennik z integralnym dławikiem i stycznikiem zasilaj�cym

    � Podwy�szona sprawno�� przemiennika � Zintegrowany stycznik i odł�cznik pozwala na

    zmniejszenie kosztów instalacji � Współpraca z nowym lub istniej�cym silnikiem � Zmniejszona powierzchnia zabudowy � Prosta instalacja - 3 kable zasilaj�ce / 3 kable

    silnikowe � Integralny wentylator chłodz�cy � Wysoki współczynnik mocy i niski poziom

    harmonicznych (prostownik PWM) � Wewn�trzne zasilanie wentylatora i obwodu

    sterowania (wbudowany 1-fazowy transformator zasilaj�cy)

    Konfiguracja z dławikiem i stycznikiem

  • Opis przemiennika 1-3

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Topologia przemiennika Obwód przekształtnika silnikowego przemiennika PowerFlex 7000 „A-Frame”, wykonano w topologii falownika pr�dowego (Current Source Inverter - CSI) ze sterowaniem z modulacj� szeroko�ci impulsów (Pulse Width Modulation - PWM). Pogl�dowy schemat obwodu silnopr�dowego przedstawia rys.1.1. Takie rozwi�zanie jest proste, pewne, tanie i łatwe do realizacji w szerokim zakresie napi�� i mocy. Półprzewodnikowe elementy mocy mo�na łatwo ł�czy� szeregowo, co umo�liwia konfiguracj� dla ka�dej warto�ci �redniego napi�cia zasilania. Z uwagi na obecno�� dławika DC ograniczaj�cego warto�� pr�du w obwodzie DC, nie jest wymagane zabezpieczenie obwodu mocy za pomoc� bezpieczników półprzewodnikowych.

    Dzi�ki zastosowaniu elementów półprzewodnikowych o warto�ci napi�cia wstecznego 6500V, liczba elementów falownika jest ograniczona do minimum. Przykładowo, przy napi�ciu zasilania 2400V wymagane jest zastosowanie sze�ciu tyrystorów, dla zakresu 3300-4600V dwunastu, a przy napi�ciach 6000-6600V osiemnastu tyrystorów.

    Przemiennik posiada dodatkow� zalet�, przydatn� w aplikacjach z aktywnym momentem obci��enia lub aplikacjach wymagaj�cych szybkiego wyhamowania obci��enia o du�ym momencie bezwładno�ci. Przemiennik PowerFlex 7000 „A-Frame” umo�liwia zwrot energii hamowania do sieci bez konieczno�ci stosowania dodatkowych urz�dze� – jest to cecha falownika pr�du. W przekształtniku silnikowym zastosowano tyrystory SGCT (Symmetrical Gate Commutated Thyristors - tyrystory wył�czalne z symetryczn� bramk�). W przekształtniku sieciowym zastosowano tyrystory SCR (w przypadku prostownika 6- lub 18-pulsowego) lub SGCT (w przypadku prostownika PWM).

    Rys.1.1 – Topologia przemiennika PWM-CSI

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    DŁAWIK DC

  • 1-4 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Rodzaje prostowników Przemiennik mo�e by� wykonany w dwóch standardowych wykonaniach w zale�no�ci od konfiguracji prostownika.

    Prostownik 6-pulsowy

    Tyrystorowy prostownik 6-pulsowy ze sterowaniem fazowym i strojonymi filtrami pasywnymi pokazano na rys.1.2. Pokazano pr�d w fazach zasilania, przed i za filtrem. Mo�na zauwa�y�, �e pr�d przed filtrem zawiera 5, 7 i 11 harmoniczn�. Jednak z uwagi na obecno�� filtru, pr�d za filtrem jest bardziej sinusoidalny. Strojone filtry zwi�kszaj� jednocze�nie wej�ciowy współczynnik mocy, przybli�aj�c go do jedno�ci. W przypadku prostownika 6-pulsowego z filtrami strojonymi całkowity współczynnik odkształcenia pr�du (THDi) w sieci zasilaj�cej wynosi około 5.2%. Całkowity współczynnik odkształcenia napi�cia (THDu) mi�dzyfazowego wynosi w przybli�eniu 2.6% (współczynnik odkształcenia napi�cia jest funkcj� impedancji sieci zasilaj�cej).

    Prostownik 6-pulsowy mo�e pracowa� z transformatorem izoluj�cym (jak pokazano na rysunku) przystosowanym do pracy z prostownikiem lub z dławikiem sieciowym. W przypadku wykorzystania przemiennika do współpracy z istniej�cymi lub modernizowanymi silnikami, a tak�e w przypadku gdy napi�cie zasilania jest wy�sze od znamionowego napi�cia zasilania przemiennika, wymagane jest zastosowanie transformatora izoluj�cego. Wi�cej szczegółów na temat wymaga� dotycz�cych transformatorów zamieszczono w dokumentacji o numerze 80001-005, „Transformatory do współpracy z prostownikami”.

    W przypadku wykorzystania przemiennika do współpracy z nowymi silnikami, mo�liwe jest zastosowanie prostownika 6-pulsowego z dławikiem sieciowym. Dodatkowe dane zawiera specyfikacja 80001-004, „Wymagania dotycz�ce izolacji stojana silników �redniego napi�cia pracuj�cych z przekształtnikami z dławikiem sieciowym”. Mo�liwo�� wyeliminowania transformatora izoluj�cego zmniejsza koszty instalacyjne, powierzchni� monta�u i zwi�ksza całkowit� sprawno�� systemu.

    Rys.1.2 – Przebiegi pr�du i napi�cia prostownika 6-pulsowego a) Pr�d w sieci zasilaj�cej przed filtrem b) Pr�d w sieci zasilaj�cej za filtrem c) Napi�cie mi�dzyfazowe w miejscu przył�czenia zasilania

  • Opis przemiennika 1-5

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Prostownik PWM (Active Front-End) Przemiennik PowerFlex 7000 „A-Frame” mo�e by� wykonany z

    prostownikiem PWM. W przypadku aplikacji z nowymi silnikami jest to rozwi�zanie szczególnie atrakcyjne, poniewa� spełnienie wymaga� normy IEEE-519 i nie wymaga stosowania transformatora izoluj�cego.

    Wiele rozwi�za� przemienników na �rednie napi�cie wymaga zastosowania wielouzwojeniowych transformatorów do kompensacji harmonicznych. W zale�no�ci od topologii przemiennika, transformator mo�e posiada� nawet do 15 uzwoje� wtórnych. Eliminacja transformatora izoluj�cego zmniejsza koszty inwestycyjne i instalacyjne, ogranicza ilo�� potrzebnego miejsca i zwi�ksza całkowit� sprawno�� systemu.

    Prostownik PWM wymaga podobnego sterowania jak blok falownika. Na rys.1.4 przedstawiono schemat przemiennika. Ponadto u�yto sterowanie 7-pulsowe z selektywn� eliminacj� harmonicznych (SHE), które zapewnia eliminacj� 5, 7 i 11 harmonicznej. Kondensatory wej�ciowe ograniczaj� wy�sze harmoniczne. Cz�stotliwo�� rezonansowa filtru jest dobrana poni�ej 300Hz tak aby nie nakładała si� na zakres cz�stotliwo�ci harmonicznych. Przy projektowaniu filtru uwzgl�dniono te� wej�ciowy współczynnik mocy i wymagania dotycz�ce współczynnika odkształcenia (THD) pr�du i napi�cia na wej�ciu.

    Dławik sieciowy AC o niewielkiej indukcyjno�ci (patrz rys.1.4) spełnia rol� dodatkowego filtru harmonicznych, oraz ogranicza pr�d w przypadku zwarcia w obwodzie prostownika lub sieci. Przebiegi pr�du wej�ciowego prostownika, napi�cia na zaciskach prostownika oraz pr�du i napi�cia zasilania pokazano na rysunku 1.4. Współczynnik THD odkształcenia pr�du zasilania wynosi w przybli�eniu 4.5%, a współczynnik THD odkształcenia napi�cia zasilania wynosi w przybli�eniu 1.5%. Wej�ciowy współczynnik mocy przemiennika z prostownikiem AFE w zakresie pr�dko�ci 30-100% i przy obci��eniu zmiennomomentowym jest bliski jedno�ci.

  • 1-6 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Rys.1.4 – Pr�d i napi�cie prostownika PWM a) Pr�d w sieci zasilaj�cej

    b) Napi�cie mi�dzyfazowe w miejscu przył�czenia zasilania Prostownik PWM mo�e zosta� zastosowany razem z

    transformatorem izoluj�cym lub dławikiem sieciowym (opcja pokazana na rys.1.4).

    Transformator izoluj�cy mo�e by� dostarczony w kilku opcjach:

    1) Transformator zintegrowany z przemiennikiem 2) Zewn�trzny, suchy, �ywiczny do instalacji wewn�trznej, lub 3) Zewn�trzny, olejowy do instalacji na wolnym powietrzu

    Wybór odpowiedniej opcji pozwala optymalnie dobra� cały

    przemiennik do mo�liwo�ci zabudowy i zminimalizowa� nakłady na instalacje zwi�zane z nap�dem.

  • Opis przemiennika 1-7

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Kompatybilno�� z silnikami Przemiennik PowerFlex7000 „A-Frame” uzyskuje bliski

    sinusoidalnemu kształt pr�du i napi�cia na wyj�ciu. Dzi�ki temu dodatkowe straty cieplne w silniku i oddziaływanie na jego izolacj� s� mało znacz�ce. Wzrost temperatury w silniku zasilanym przez przemiennik wynosi typowo około 3°C w stosunku do silnika zasilanego bezpo�rednio z sieci. Warto�� stromo�ci napi�cia zasilaj�cego dv/dt maj�ca wpływ na izolacj� silnika jest ni�sza od 10V/µs. Szczytowa warto�� napi�cia widziana przez silnik odpowiada znamionowej warto�ci RMS napi�cia silnika podzielonej przez 0.707. W przemienniku PowerFlex 7000 „A-Frame” nie wyst�puje zjawisko fali odbitej ani nadmierna stromo�� dv/dt, jakie cz�sto towarzysz� nap�dom z falownikiem zasilanym ze �ródła napi�cia. Typowy kształt napi�cia i pr�du silnika pokazano na rys.1.5. Zbli�ony do sinusoidalnego kształt pr�du i napi�cia osi�gni�to dzi�ki zastosowaniu w falowniku sterowania z selektywn� eliminacj� harmonicznych (SHE), które zapewnia eliminacj� najbardziej znacz�cych harmonicznych, a tak�e filtru pojemno�ciowego na wyj�ciu (filtr jest integraln� cz��ci� przemiennika) słu��cego do eliminacji harmonicznych przy wy�szych pr�dko�ciach.

    Silniki w wykonaniu standardowym mog� bez ogranicze� pracowa� z przemiennikiem, nawet w przypadku modernizacji istniej�cego systemu nap�dowego.

    Długo�� kabla silnikowego jest teoretycznie nieograniczona. W praktyce zrealizowano aplikacje przemiennika PowerFlex™7000 zasilaj�cego silnik w odległo�ci do 15km.

    Rys.1.5 – Pr�d i napi�cie silnika przy znamionowym obci��eniu i pr�dko�ci

    Pr�d silnika

    Napi�cie silnika

    Czas [ms]

  • 1-8 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Wła�ciwo�ci tyrystora SGCT Tyrystor SGCT jest to tyrystor wył�czalny wyposa�ony w

    zintegrowan� bramk�. Bliskie usytuowanie bramki w strukturze półprzewodnikowej (pokazane na rys.1.6) zapewnia mał� indukcyjno�� zł�cza, a w rezultacie bardziej efektywne i równomierne wyzwalanie tyrystora. Dzi�ki temu tyrystor SGCT posiada lepsze wła�ciwo�ci przy zał�czaniu i wył�czaniu.

    Tyrystory SGCT charakteryzuj� si� nisk� warto�ci� strat przewodzenia i przeł�czania, nisk� awaryjno�ci� i konstrukcj� umo�liwiaj�c� dwustronne chłodzenie w celu minimalizacji napr��e� cieplnych. Tyrystory SGCT zapewniaj� blokowanie napi�cia w obydwu kierunkach na poziomie 6500V, oraz jednokierunkowy przepływ pr�du.

    Dzi�ki zastosowaniu tyrystorów SGCT w przemienniku PowerFlex 7000 „A-Frame” uzyskano nast�puj�ce korzy�ci: 1. Uproszczenie konstrukcji obwodu tłumi�cego i dziesi�ciokrotne

    zmniejszenie wielko�ci jego kondensatora. 2. Mo�liwo�� pracy z wy�sz� cz�stotliwo�ci� przeł�czania (420-540

    Hz), a w efekcie zmniejszenie o połow� rozmiarów elementów pasywnych (dławika DC i kondensatorów filtru silnikowego).

    3. Zwi�kszenie dynamiki przemiennika. 4. Zmniejszenie liczby elementów, a w efekcie zwi�kszenie

    niezawodno�ci, zmniejszenie ceny i rozmiaru przemiennika. 5. Uproszczenie konserwacji urz�dzenia. 6. Obwód mocy oparty na elementach nie powoduj�cych

    nast�pczych awarii w przypadku uszkodzenia Rys.1.6. Tyrystor SGCT ze zintegrowanym układem wyzwalania (na lewo) i

    budowa jego struktury półprzewodnikowej (na prawo).

    Katoda

    Bramka

    Anoda

  • Opis przemiennika 1-9

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Opis Dane techniczne

    Zakres mocy (chłodzenie powietrzne) 200-1250HP (150-933kW) Rodzaj silnika asynchroniczny, synchroniczny Napi�cie zasilania 2400V, 3300V, 4160V, 6600V Tolerancja napi�cia zasilania ±10% warto�ci znamionowej Utyk napi�cia � -30% Przetrzymywanie przerw w zasilaniu 5 okresów (wersja standard) Zabezpieczenie przepi�ciowe na zasilaniu Warystory MOV Cz�stotliwo�� zasilania 50/60Hz, +/- 5% Odporno�� zwarciowa na zasilaniu 5 okresów Moc zwarciowa dla napi�� 3300-6000V � 25MVA RMS Sym Basic Impulse Level (BIL) � 50kV (0-1000m) Rodzaj szyn siłowych Miedziane, galwanizowane cyn� Szyna uziemienia Miedziana, galwanizowana cyn� 6x51mm (¼x2cale) Korytko zewn�trznych kabli sterowniczych Odzielnie montowane, izolowane Rodzaj elementu wył�czaj�cego zasilanie Stycznik z odł�czniko-bezpiecznikiem Impedancja na zasilaniu Dławik sieciowy lub transformator Napi�cie wyj�ciowe 0 – 2300V

    0 – 3300V 0 – 4160V 0 – 6600V

    Rodzaj falownika Z modulacj� szeroko�ci impulsów (PWM) Elementy mocy falownika Tyrystor wył�czalny z symetryczn� bramk�

    (Symmetrical Gate Commutated Thyristor - SGCT) Rodzaj uszkodze� elementów mocy falownika

    nieprzebijalne, bezłukowe

    Cz�sto�� uszkodze� elementów mocy falownika

    100 na 1000 milionów godzin pracy

    Chłodzenie elementów mocy falownika dwustronne, zapewniaj�ce małe napr��enia cieplne Cz�stotliwo�� przeł�czania falownika 420 – 540Hz

    Napi�cie Liczba SGCT na faz� Liczba elementów SGCT w bloku falownika 2400V

    3300V 4160V 6600V

    2 4 4 6

    Napi�cie PIV Znamionowe napi�cie wsteczne (PIV) tyrystorów SGCT

    2400V 3300V 4160V 6600V

    6500 V 6500 V 6500 V 6500 V

    Rodzaj prostownika 6- pulsowy PWM (Active Front End)

    Elementy mocy prostownika SCR (6-pulsowy), SGCT (PWM – Active Front End) Rodzaj uszkodze� elementów mocy prostownika

    nieprzebijalne, bezłukowe

    Cz�sto�� uszkodze� elementów prostownika

    50 (SCR), 100 (SGCT) na 1000 milonów godzin pracy

    Chłodzenie elementów mocy prostownika dwustronne, małe napr��enia termiczne � Utyk napi�cia jest obni�any do 25%, je�eli sterowanie jest zasilane z wewn�trznego transformatora 1-fazowego � Moc zwarciowa jest zale�na od rodzaju obwodu wył�czaj�cego (stycznik lub wył�cznik zwarciowy) � Warto�� BIL jest obni�ana je�eli instalacja jest powy�ej 1000m

    Dane techniczne

  • 1-10 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Opis Dane techniczne Napi�cie 6-pulsowy PWM

    Liczba tyrystorów w prostowniku 2400V 3300V 4160V 6600V

    2 4 4 6

    2 4 4 6

    Napi�cie 6-pulsowy PWM

    Znamionowe napi�cie wsteczne 2400V 3300V 4160V 6600V

    6500V 6500V 6500V 6500V

    6500V 6500V 6500V 6500V

    Kształt pr�du i napi�cia wyj�ciowego Sinusoidalny pr�d / napi�cie Izolacja �redniego napi�cia �wiatłowodowa Rodzaj modulacji Modulacja szeroko�ci impulsów (PWM) z selektywn�

    eliminacj� harmonicznych (SHE) Metoda sterowania Digital Sesorless Direct Vector

    opcjonalnie Full Vector (sprz��enie pr�dko�ciowe) Metoda dostrajania do silnika Automatyczne dostrajanie uruchamiane z kreatora

    konfiguracji Zakres pracy regulatora pr�dko�ci 5 – 25 rad/s Zakres pracy regulatora momentu 15 – 50 rad/s Dokładno�� regulacji pr�dko�ci 0.1% bez sprz��enia zwrotnego

    0.01 – 0.02% ze sprz��eniem zwrotnym Zakres rampy przyspieszania i hamowania

    Cztery niezale�ne dla hamowania i przyspieszania 30sek

    S-rampa 2 niezale�ne dla hamowania i przyspieszania 999sek Cz�stotliwo�ci pomijane Trzy cz�stotliwo�ci z ustawianym zakresem Zabezpieczenie od utyku silnika Opó�nienie / Pr�dko�� Wykrywania utraty obci��enia Nastawiany poziom, opó�nienie i pr�dko�� Tryb regulacji Regulacja pr�dko�ci lub momentu Ograniczenie pr�du Ustawialne dla pracy silnikowej i generatorowej Cz�stotliwo�� wyj�ciowa 0.2-75Hz

    Normalne warunki pracy Ci��kie warunki pracy Przeci��alno�� 110% przez 1 minut� co 10

    minut (zmienny moment obci��enia)

    150% przez 1 minut� co 10 minut (stały moment

    obci��enia) Sprawno�� > 98% (6-pulsowy)

    > 97.5% (PWM – Active Front End) W cel uzyskania danych dla konkretnej wielko�ci

    przemiennika nale�y skontaktowa� si� z producentem. Współczynnik mocy 0.98 w zakresie 30-100% dla prostownika PWM Zgodno�� z IEEE519 � Spełnia norm� IEEE519 Poziom hałasu < 85 dB (A) wg normy 3074 OSHA Hamowanie odzyskowe Cecha integralna – nie wymaga dodatkowych elementów ani

    oprogramowania Mo�liwo�� lotnego startu Tak – zdolno�� do przechwycenia wiruj�cego silnika w

    kierunku do przodu i do tyłu Panel operatorski 16 linii po 40 znaków

    od�wie�anie 0.1Hz J�zyki Angielski Niemiecki

    Francuski Chi�ski Hiszpa�ski

    � W celu spełnienia normy IEEE519 dla prostownika 6-pulsowego wymaga dodatkowego filtru harmonicznych; do doboru filtru wymaga jest analiza systemu zasilania

    Dane techniczne (ci�g dalszy)

  • Opis przemiennika 1-11

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Opis Dane techniczne Zasilanie sterowania 220/240V lub 110/120V, 1-fazowe 50/60Hz (20A) Wej�cia/wyj�cia zewn�trzne 16 wej�� cyfrowych, 16 wyj�� cyfrowych Pobór pr�du wej�� zewn�trznych 120-240Vdc lub ac 50-60Hz – 1 mA Obci��alno�� wyj�� zewn�trznych 30-260Vdc lub ac 50-60Hz – 1A Wej�cia analogowe 1 izolowane, 1 nieizolowane, 4-20mA lub 0-10V Rozdzielczo�� analogowa • wej�cie 12-bitów (4-20 mA)

    • parametr wewn�trzny 32-bity • cyfrowy sygnał zadaj�cy poprzez ł�cze szeregowe 16-bitów (0.1Hz)

    Wyj�cia analogowe 1 izolowane, 7 nieizolowanych, 4-20mA lub 0-10V Komunikacja SCANPort / DPI Czas skanowania ScanPort – 10msek

    DPI – 5msek Protokoły komunikacji (opcjonalnie) Remote I/O Lon Works

    DeviceNet Can Open Ethernet RS485 HVAC Profibus RS485 DF1 Modbus RS232 DF1 Modbus + RS232 C Interbus

    Stopie� ochrony obudowy NEMA1, IP21 Zaczepy do podnoszenia Standardowe, demontowalne Sposób mocowania zaczepów Szyny z kształtownika Kolor pokrycia Epoxy Power – lakier

    Zewn�trznie Sandtex Light Grey (RAL 7038) – Black (RAL 8022)

    Wewnetrznie – Control Sub Plates – High Gloss White (RAL 9003)

    Blokada dost�pu do szaf Zamek kluczykowy razem z zestawem do monta�u w rozdzielni zasilaj�cej u�ytkownika

    Zabezpieczenie antykorozyjne Cz��ci nie lakierowane – ocynkowane, chromianowane Izolacja �wiatłowodowa Prostownik – Falownik – Szaf sterownicza

    (ostrze�enie/awaria) Temperatura otoczenia 0°C do 40°C (32°F do 104°F) Izolacja �wiatłowodowa Prostownik – Falownik – Przedział Sterowania Filtr wlotu powietrza Typu mata materiałowa Syganlizacja zatkania filtru Czujnik ró�nicy ci�nie�, poziom alarmowy i awaryjny Temperatura składowania i transportu -40°C do 70°C (-40°F do 185°F) Wilgotno�� wzgl�dna maksymalnie 95%, bez kondensacji Wysoko�� instalacji (standardowo) 0 do 1000 m n.p.m. Wysoko�� instalacji (opcjonalnie) 1001 do 5000 m n.p.m. Odporno�� sejsmiczna (wg UBC) 1, 2, 3, 4 Standardy wykonania NEMA, IEC, CSA, UL, ANSI, IEEE

  • 1-12 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Uproszczone schematy elektryczne 2400V – prostownik 6-pulsowy

    L- M-

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    2400V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    L- M-

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    2400V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    LRL1

    L2

    L3

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    2400V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • Opis przemiennika 1-13

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    2400V – prostownik PWM

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    2400V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 2400V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    LRL1

    L2

    L3

    2400V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • 1-14 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    3300/4160V – prostownik 6-pulsowy

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 3300/4160V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    3300/4160V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    LRL1

    L2

    L3

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 3300/4160V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • Opis przemiennika 1-15

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    3300/4160V – prostownik PWM

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    3300/4160V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 3300/4160V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    LRL1

    L2

    L3

    3300/4160V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • 1-16 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    6600V – prostownik 6-pulsowy

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 6600V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M- 6600V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    SCR’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    LRL1

    L2

    L3

    6600V – Prostownik 6-pulsowy, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • Opis przemiennika 1-17

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    6600V – prostownik PWM

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    REMOTE ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    6600V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, transformator zewn�trzny

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    INTEGRAL ISTX

    2U (X1)

    2V (X2)

    2W (X3)

    1U

    1V

    1W

    6600V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany transformator

    SGCT’s

    LINE CONVERTER DC LINKL+ M+

    SGCT’s

    MACHINE CONVERTER

    U (T1)

    V (T2)

    W (T3)

    L- M-

    LRL1

    L2

    L3

    6600V – Prostownik PWM, konfiguracja podstawowa, zintegrowany dławik sieciowy i stycznik zasilaj�cy (dost�pna konfiguracja bez stycznika zasilaj�cego)

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

    PRZEKSZTAŁTNIK SIECIOWY

    DŁAWIK DC

    PRZEKSZTAŁTNIK SILNIKOWY

  • 1-18 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Opis systemu sterowania

    Rys.1.7 – Schemat blokowy przemiennika PowerFlex 7000 “A-Frame” Direct Vector Control – bezpo�rednie sterowanie wektorowe

    Zastosowana w przemienniku PowerFlex 7000 „A-Frame” metoda sterowania nosi nazw� bezpo�redniego sterowania wektorowego bez sprz��enia zwrotnego (Sensorless Direct Vector Control). Pr�d stojana jest rozkładany na składow� wytwarzaj�c� moment i składow� wytwarzaj�c� strumie�, co pozwala na szybk� zmian� momentu silnika bez zmiany jego strumienia. Taka metoda sterowania jest wykorzystywana w aplikacjach, w których pr�dko�� jest regulowana powy�ej 6 Hz, a wymagany moment silnika nie przekracza 100%. Przy u�ycia sprz��enia zwrotnego pr�dko�ci silnika mo�liwa jest praca przemiennika w trybie pełnego sterowania wektorowego z pr�dko�ci� do 0.2Hz i momentem rozruchowym do 150%. Sterowanie wektorowe zapewnia lepsz� jako�� regulacji w stosunku do sterowania skalarnego V/Hz. Pasmo regulatora pr�dko�ci wynosi 5-25 rad/s, a regulatora momentu 15-50 rad/s.

  • Opis przemiennika 1-19

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Elementy systemu sterowania Układ sterowania składa si� z dwóch identyczne płyt steruj�cych dla

    przekształtnika silnikowego i sieciowego, uzupełnione o płyty interfejsów �wiatłowodowych (do trzech płyt interfejsów �wiatłowodowych, w zale�no�ci od napi�cia znamionowego przemiennika i liczby zastosowanych tyrystorów), płyty interfejsów sygnałowych przekształtnika sieciowego i silnikowego, płyt� interfejsu u�ytkownika i płyt� wej��/wyj�� zewn�trznych. Główne płyty steruj�ce dla bloku prostownika i falownika s� identyczne niezale�nie od typu silnika (synchroniczny lub asynchroniczny) oraz rodzaju prostownika (6-pulsowego lub PWM). Aby umo�liwi� realizacj� zaawansowanych funkcji, takich jak: wyzwalanie, diagnostyka, obsługa bł�dów i sterowanie synchronizacj� z sieci�, płyty steruj�ce zostały wyposa�one w zmiennoprzecinkowy procesor sygnałowy (DSP) oraz obwody logiczne w technologii FPGA (Field Programmable Gate Arrays).

    Rys.1.8 – Konfiguracja płyt steruj�cych PowerFlex 7000 “A- Frame”.

    Płyta dopasowania

    sygnałów przekształtnika

    silnikowego SCB-M

    Płyta steruj�ca przekształtnika

    silnikowego DCB-M

    FOB

    FOB

    FOB

    Płyta dopasowania

    sygnałów przekształtnika

    sieciowego SCB-L

    Płyta steruj�ca przekształtnika

    sieciowego DCB-L

    FOB

    FOB

    FOB

    Płyta interfejsu

    u�ytkownika CIB

    Płyta zewn�trznych wej��/wyj��

    EIOB

  • 1-20 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Rys.1.9 – Panel operatorski przemiennika PowerFlex 7000 “A- Frame”

    Panel operatorski posiada wy�wietlacz graficzny LCD umo�liwiaj�cy wy�wietlenie 16 linii po 40 znaków tekstowych. Wy�wietlany tekst i grafika s� łatwe do odczytu. Dla podstawowych wielko�ci regulowanych, takich jak: pr�dko��, napi�cie i obci��enie, istnieje mo�liwo�� konfiguracji wska�ników słupkowych. Pocz�wszy od ekranu powitalnego, pojawiaj�cego si� po zał�czeniu zasilania, menu panelu operatorskiego przemiennika PowerFlex 7000 jest przyjazne dla u�ytkownika. Panel jest zaprojektowany z my�l� o łatwej obsługdze podczas uruchamiania, monitoringu i diagnostyki przemiennika. Dzi�ki systemowi pyta� i podpowiedzi kreator konfiguracji pomaga u�ytkownikowi w ustawieniu wymaganych parametrów. Aby ułatwi� u�ytkownikowi wła�ciwy wybór, ostrze�enia i komentarze s� uzupełnione tekstem pomocy. Kreator konfiguracji wraz z funkcj� automatycznego dostrajania pozwalaj� na mo�liwie najszybsze i najdokładniejsze dostrojenie przemiennika do silnika i obci��enia. Rezultatem tego jest szybkie uruchomienie, spokojna praca i mniejsza liczba wył�cze� awaryjnych. Dost�pnych jest pi�� trybów testowych, a w tym: test wyzwalania bramkowego i praca z pełnym pr�dem obci��enia bez podł�czania silnika. W panelu operatorskim dost�pne s� rozbudowane funkcje diagnostyczne, m.in.: oddzielne bufory bł�dów i ostrze�e� w nieulotnej pami�ci RAM (NVRAM), rozbudowane opisy tekstowe bł�dów i pomoc „on line”, a tak�e bufor trendów dla 8 zmiennych.

    Panel operatorski

  • Opis przemiennika 1-21

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Gabaryty

    Długo�� Znamionowe Napi�cie Sieci Konfiguracja Przemiennika

    Pr�d maskymalny mm cale

    Masa przybli�ona

    lb (kg) Konfiguracja #1 – podstawowa 160 2100 82.67 4300 (1955) Konfiguracja #2 – przemiennik z integralnym

    transformatorem 160 2400 94.49 8300 (3765) 2400V 60Hz 3300V 50Hz

    4160V 50/60Hz Konfiguracja #3 – przemiennik z integralnym dławikiem sieciowym i stycznikiem zasilaj�cym 160 2400 94.49 9800 (4455)

    Konfiguracja #1 – podstawowa 105 2400 94.49 6500 (2955) Konfiguracja #2 – przemiennik z integralnym

    transformatorem 105 2800 110.24 10000 (4545) 6600V 60Hz Konfiguracja #3 – przemiennik z integralnym dławikiem

    sieciowym i stycznikiem zasilaj�cym 105 2800 110.24 7500 (3410)

    Uwaga: Cał kowita gł�boko�� = 1000 mm (39.37 cala) Cał kowita wysoko�� bez osłony wentylatora = 2275 mm (89.56 cala) Cał kowita wysoko�� z osłon� wentylatora = 2583 mm (101.69 cala) Dane znamionowe

    Znamionowe napi�cie sieci Zakres pr�du (A) Zakres mocy (HP) Zakres mocy (kW)

    2400V 60Hz 46 – 160 200 – 700 150 – 522 3300V 50Hz 46 – 160 250 – 1000 187 – 750

    4160V 50/60Hz 46 – 160 350 – 1250 260 – 933 6600V 50Hz 40 – 105 500 - 1250 400 – 933

  • 1-22 Opis przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

  • Rozdział 2

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Instalacja przemiennika

    Normy i zasady bezpiecze�stwa

    ��������������������������

    Wymagania dotycz�ce instalacji urz�dze� elektrycznych okre�laj� normy CEC (Canadian Electrical Code), NEC (National Electrical Code) lub normy krajowe. Instalacja musi odpowiada� normom pod wzgl�dem typów przewodów, przekrojów, zabezpiecze� i ł�czników. Niezastosowanie si� do tych zalece� mo�e by� przyczyn� wypadków i/lub uszkodzenia urz�dzenia.

    Rozpakowanie i kontrola Przed opuszczeniem fabryki wszystkie przemienniki s� sprawdzane

    pod wzgl�dem mechanicznym i elektrycznym. Bezpo�rednio po odebraniu przemiennika nale�y zdemontowa� opakowanie i dokona� kontroli pod k�tem uszkodze� podczas transportu. Wszelkie uszkodzenia nale�y zgłosi� do biura reklamacji firmy przewozowej.

    Po rozpakowaniu nale�y na podstawie tabliczek znamionowych

    sprawdzi� zgodno�� otrzymanych elementów z zamówieniem. Zgodnie z warunkami sprzeda�y Rockwell Automation nale�y skontrolowa� przemiennik PowerFlex7000 A Frame pod k�tem ewentualnych uszkodze� mechanicznych.

    WA�NE: Wszystkie reklamacje dotycz�ce stłucze�, uszkodze�

    ukrytych lub widocznych powinny by� zgłoszone przewo�nikowi tak szybko jak tylko jest to mo�liwe. Rockwell Automation słu�y pomoc� w realizacji reklamacji.

    Nale�y usun�� wszystkie materiały opakowania, kliny lub

    usztywnienia z wn�trza przemiennika. Sprawdzi� r�cznie swobod� działania styczników i przeka�ników. Elementy, które nie b�d� instalowane po rozpakowaniu powinny by� składowane w czystym, suchym miejscu. Aby unikn�� uszkodze� elementów wra�liwych na temperatur�, temperatura składowania musi si� mie�ci� w granicach od -40°C (-40°F) do 70°C (185°F), przy maksymalnej wilgotno�ci 95%, bez kondensacji.

  • 2-2 Instalacja przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Transport i podnoszenie Przemiennik PowerFlex 7000 A Frame jest dostarczany na

    drewnianej palecie, przykr�conej do podstawy szafy. Urz�dzenie powinno pozostawa� przykr�cone do palety do czasu instalacji. Na dachu szafy przykr�cone s� k�towniki słu��ce do podnoszenia. Podczas transportu przemiennik musi pozostawa� w pozycji pionowej.

    Przemiennik nale�y transportowa� tylko na palecie lub przy wykorzystaniu belki transportowej, w któr� wyposa�one s� wszystkie szafy o wysoko�ci 2300 mm (91 cali).

    ������������������������������

    Nale�y si� upewni�, ze ud�wig urz�dzenia stosowanego do podnoszenia zapewnia nale�yte bezpiecze�stwo. Nale�y porówna� ud�wig z ci��arem transportowym okre�lonym na opakowaniu.

    Do przesuwania przemiennika na miejsce instalacji mo�na

    zastosowa� rolki transportowe.

    ��������������������������

    W przypadku korzystania z podno�nika widłowego lub rolek nale�y zachowa� ostro�no��, tak by nie doszło do jakiegokolwiek porysowania, wgniecenia lub uszkodzenia urz�dzenia. Aby unikn�� przewrócenia przemiennika i ewentualnego wypadku obsługi nale�y zapewni� stabilno�� urz�dzenia podczas podnoszenia.

    UWAGA: Prawidłowe wykonanie instalacji jest bardzo wa�ne.

    Bł�dy popełnione podczas instalacji mog� spowodowa� opó�nienie przekazania urz�dzenia do eksploatacji, lub nawet uszkodzenie urz�dzenia.

    Nie nale�y próbowa� podnosi� lub przemieszcza� przemiennika w

    �aden inny sposób ni� sposoby zalecane. W przeciwnym razie mo�e doj�� do uszkodzenia urz�dzenia lub wypadku. Producent zaleca nast�puj�ce sposoby transportu:

  • Instalacja przemiennika 2-3

    PowerFlex 7000 “A” Frame 7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004

    Podnoszenie d�wigiem

    1. Przymocowa� zawiesia do k�towników transportowych umieszczonych na dachu szafy.

    ������������������������������

    Nale�y si� upewni�, �e ud�wig urz�dzenia wykorzystywanego do podnoszenia oraz wytrzymało�� lin zapewnia nale�yte bezpiecze�stwo. Nale�y porówna� ud�wig z ci��arem transportowym okre�lonym na opakowaniu.

    2. Przez otwory w k�townikach słu��cych do podnoszenia nie nale�y przekłada� lin i kabli. Nale�y stosowa� zawiesia z bezpiecznymi hakami lub zaczepami.

    3. Długo�ci zawiesi nale�y dobra� tak, by skompensowa� wpływ nierównomiernego rozło�enia ci��aru i zachowa� podczas transportu pionow� pozycj�.

    4. W celu zmniejszenia napr��e� w zawiesiach nie nale�y dopuszcza� do tego by k�t pomi�dzy linami/ła�cuchami, a pionem przekraczał 45°.

    ������������������������������

    Przemienniki mog� zawiera� ci��kie elementy, które powoduj� przechylanie podczas podnoszenia.

    Rys.2.1 – Podnoszenie d�wigiem

  • 2-4 Instalacja przemiennika

    7000A-UM150C-PL-P – Listopad 2004 PowerFlex 7000 “A” Frame

    Transport na rolkach Ten sposób transportu mo�e by� stosowany tylko wówczas, gdy

    podło�e nie posiada pochyło�ci, a przemiennik jest przesuwany na podło�u o jednym poziomie.

    1. Pod palet� transportow� nale�y umie�ci� listwy o przekroju 50.8mm x 152.4mm (2 x 6 cali) i dłu�sze o minimum 300mm (12 cali) od długo�ci przemiennika.

    2. Ostro�nie unie�� platform� transportow� powy�ej rolek i umie�ci� ci��ar na rolkach.

    3. Przemiennik mo�na przesuwa� na miejsce przeznaczenia. Nale�y utrzymywa� ci��ar w równowadze, tak by nie nast�piło przewrócenie.

    50.8 mm x 152.4 mm (2 in. x 6 in.) minimum Rys. 2.2 – Transport na rolkach Transport wózkiem widłowym Pojedynczy wózek widłowy, o ile posiada odpowiedni� no�no��,

    mo�e by� stosowany do transportu przemienników, których długo�� nie przekracza 3m. Wi�ksze przemienniki mog� by� transportowane przy u�yciu dwóch wózków widłowych pracuj�cych w tandemie.

    1. Umie�ci� widły wózka w otworach palety transportowej od tyłu przemiennika.

    2. Ostro�nie wywa�y� urz�dzenie na widłach wózka, poniewa� przemienniki s� zwykle ci��sze z jednej strony.

    3. W celu utrzymania równowagi podczas podnoszenia i transportu nale�y zastosowa� pasy mocuj�ce.

  • Insta