SD3300 Hochleistungs-Vektorfrequenzumrichter mit High-Torque-Steuerung

Präzise Motorsteuerung

Der IFIND SD3300 ist ein leistungsstarker Vektorfrequenzumrichter, der für die Drehzahl-, Drehmoment- und Prozesssteuerung von dreiphasigen Asynchronmotoren entwickelt wurde. Seine DSP-basierte Steuerungsplattform unterstützt anspruchsvolle Industrielasten und bietet gleichzeitig flexible Inbetriebnahmemöglichkeiten für verschiedene Maschinen.

Es stehen drei Hauptsteuerungsmodi zur Verfügung:

Sensorlose Vektorsteuerung

Die sensorlose Vektorsteuerung (SVC) schätzt die Motorgeschwindigkeit und den magnetischen Fluss, ohne auf einen Drehgeber angewiesen zu sein. Es eignet sich für Anwendungen, die ein stärkeres Drehmoment bei niedriger Drehzahl und eine stabilere Drehzahlregelung als der Standard-V/F-Betrieb erfordern.

V/F-Steuerung

Die V/F-Steuerung ermöglicht eine einfache Frequenz- und Spannungsanpassung für Pumpen, Lüfter und andere Anwendungen, bei denen die Lastcharakteristik keine hochpräzise Drehmomentregelung erfordert.

Drehmomentkontrolle

Durch die Drehmomentregelung kann der Antrieb die Motorleistung entsprechend dem Prozessbedarf regulieren. Es kann in Maschinen eingesetzt werden, bei denen eine kontrollierte Zugkraft, Lastreaktion oder Drehmomentbegrenzung wichtig ist.

Darüber hinaus integriert der SD3300 geschwindigkeits- und positionsbezogene Steuerungsfunktionen. Encoder-Optionen können für Anwendungen konfiguriert werden, die eine Rückkopplung mit geschlossenem Regelkreis erfordern.

Hohes Drehmoment bei niedriger Geschwindigkeit

Der SD3300 liefert unter sensorloser Vektorsteuerung ein Anlaufdrehmoment von 150 % bei 0,5 Hz. Bei V/F-Steuerung beträgt das angegebene Anlaufdrehmoment 150 % bei 1,0 Hz.

Für Encoder-unterstützte Closed-Loop-Vektorkonfigurationen wird in den Produktinformationen eine Drehmomentabgabe von bis zu 200 % bei 0 Hz aufgeführt. Dadurch eignet sich die Serie für Maschinen, die unter Last starten oder ein kontrolliertes Drehmoment bei sehr niedriger Drehzahl aufrechterhalten müssen.

Die Drehmomentleistung bei niedriger Drehzahl kann bei folgenden Anwendungen hilfreich sein:

• Beladenes Förderband startet

• Beschleunigung des Luftkompressors

• Spannungsregelung für Textilmaschinen

• Pumpen, die unter wechselndem Druck arbeiten

• Maschinen mit häufigen Geschwindigkeitsänderungen

• Geräte, die eine kontrollierte Bewegung mit niedriger Geschwindigkeit erfordern

Die Motordaten und Vektorsteuerungsparameter müssen korrekt in Betrieb genommen werden, um die erwartete Drehmomentreaktion zu erhalten.

Dynamische Geschwindigkeitsreaktion

Industriemaschinen unterliegen häufig plötzlichen Lastwechseln. Der SD3300 passt Ausgangsfrequenz, Spannung und Strom an, um einen kontrollierten Motorbetrieb bei Beschleunigung, Verzögerung und Lastschwankungen aufrechtzuerhalten.

Zu den wichtigsten dynamischen Funktionen gehören:

• Schnelle Beschleunigungs- und Verzögerungsreaktion

• Neustart der Drehzahlverfolgung

• Automatische Strombegrenzung

• Automatische Spannungsbegrenzung

• Schlupfausgleich

• Drehmomentsteigerung

• Drehmomentbegrenzung

• Sprungfrequenzsteuerung

• Erkennung von Überdrehmoment

• Sofortige Überbrückungsfunktion bei Stromausfall

Mithilfe der Drehzahlverfolgung kann der Wechselrichter vor dem Neustart die ungefähre Drehzahl eines rotierenden Motors ermitteln. Dies ist nützlich für Lüfter, Pumpen und andere Geräte, die möglicherweise noch rotieren, wenn ein Neustartbefehl erteilt wird.

Durch die Sprungfrequenzregelung können definierte Betriebsfrequenzen vermieden werden, bei denen die Maschine oder mechanische Struktur zu Resonanzen neigt.

Integrierte Prozessfunktionen

Einfache SPS und mehrstufige Geschwindigkeit

Die integrierte einfache SPS unterstützt programmierte Betriebsabläufe, ohne dass für Basisanwendungen eine separate Steuerung erforderlich ist. Für Prozesse, die mit mehreren voreingestellten Geschwindigkeiten arbeiten, kann eine bis zu 16-stufige Geschwindigkeitsregelung konfiguriert werden.

PID-Steuerung

Dank der integrierten PID-Steuerung kann der Wechselrichter die Motorgeschwindigkeit entsprechend einem Prozessrückführungssignal anpassen. Typische Beispiele sind:

• Wasserdruckregulierung

• Luftdruckkontrolle

• Luftstromeinstellung

• Temperaturbezogene Prozesssteuerung

• Anwendungen mit konstanter Spannung

Der erforderliche Sensor und das Rückmeldungssignal müssen mit den Analogeingangsspezifikationen des Wechselrichters übereinstimmen.

Flexible Frequenzbefehle

Frequenzbefehle können bereitgestellt werden durch:

• Digitale Tastatur

• Host-Computer

• Analogeingang AI1 oder AI2

• Hochgeschwindigkeits-Impulseingang

• Mehrstufige Geschwindigkeitsterminals

• Einfaches SPS-Programm

• PID-Steuerung

• RS485-Kommunikation

Verschiedene Befehlsmethoden können je nach Maschinensteuerungssequenz kombiniert oder umgeschaltet werden.

Programmierbare E/A

Programmierbare Eingangs- und Ausgangsklemmen ermöglichen die Interaktion des Wechselrichters mit Schaltern, Sensoren, Relais, Steuerungen und anderen Automatisierungsgeräten. Verfügbare Terminalfunktionen unterstützen Betriebsbefehle, Statussignale, Frequenzreferenzen und Fehlerausgänge.

Die Zeichnung des Vektor-Wechselrichters SD3300 mit hohem Drehmoment

Brems- und DC-Bus-Optionen

Gleichstrombremsung

Für den kontrollierten Motorstopp kann die Gleichstrombremsung konfiguriert werden. Zu den veröffentlichten Einstellungen gehören:

• Startfrequenz der Gleichstrombremsung: 0–400 Hz

• DC-Bremsstrom: 0–150 %

• DC-Bremszeit: 0–50 Sekunden

Die tatsächlichen Bremseinstellungen müssen die Motortemperatur, die Maschinenträgheit und die Stoppfrequenz berücksichtigen.

Bremswiderstand

Ein Bremswiderstand kann regenerative Energie ableiten, die beim schnellen Abbremsen oder Überlastbetrieb entsteht. Der erforderliche Widerstand, die Bremseinheit und die Einschaltdauer hängen von der Antriebsleistung und der mechanischen Belastung ab.

Gemeinsamer DC-Bus

Der SD3300 unterstützt gängige DC-Bus-Konfigurationen für Systeme mit mehreren Antrieben. Durch den Anschluss geeigneter Antriebe an einen gemeinsamen DC-Bus kann die von einem verlangsamenden Motor erzeugte Energie von einem anderen beschleunigenden Motor genutzt werden.

Gängige DC-Bussysteme erfordern einen koordinierten Schutz, die richtige Antriebsauswahl und ein durchdachtes elektrisches Design.

Industrielle Anwendungen

Wasserpumpen

Mit V/F, sensorloser Vektor- und PID-Steuerung kann der SD3300 die Pumpengeschwindigkeit je nach Druck, Durchfluss oder Prozessbedarf regeln. Für Systeme, die intermittierend arbeiten, können Schlaf- und Wachfunktionen konfiguriert werden.

Fans

Durch die stufenlose Geschwindigkeitsregelung kann der Luftstrom angepasst werden, ohne vollständig auf mechanische Dämpfer angewiesen zu sein. Die Geschwindigkeitsverfolgung ist nützlich, wenn ein Lüfter neu gestartet wird, der sich noch dreht.

Luftkompressoren

Hohes Anlaufdrehmoment, druckabhängige PID-Regelung und flexible Beschleunigungseinstellungen unterstützen Kompressoranwendungen mit wechselndem Bedarf. Die Entlastung des Kompressors und die Sicherheitslogik müssen in das ursprüngliche Maschinensteuerungssystem integriert bleiben.

Textilmaschinen

Mehrstufige Geschwindigkeits-, Drehmomentsteuerungs-, programmierbare I/O- und Frequenzbefehlsoptionen können in Textilprozessen verwendet werden, die koordinierte Bewegungen, Spannungssteuerung oder wiederholbare Geschwindigkeitsänderungen erfordern.

Industriemaschinen

Der SD3300 kann auch für Maschinen evaluiert werden, die ein Drehmoment bei niedriger Drehzahl, programmierbare Geschwindigkeitssequenzen, kontrolliertes Bremsen oder die Kommunikation mit einer Automatisierungssteuerung erfordern.

Die endgültige Eignung hängt vom Motortyp, der Lastcharakteristik, dem Arbeitszyklus, dem Bremsbedarf und den Umgebungsbedingungen ab.

Schutz und Kommunikation

Laufwerksschutz

Der SD3300 bietet Schutz vor häufigen elektrischen und Betriebsfehlern, einschließlich:

• Überstrom

• Überspannung

• Unterspannung

• Übertemperatur

• Verlust der Eingangs- oder Ausgangsphase

• Überlastung von Motor und Antrieb

• Kurzschluss

• Übermäßige Drehmomentbedingungen

Die automatische Strom- und Spannungsbegrenzung trägt dazu bei, wiederholte Auslösungen beim Beschleunigen, Abbremsen oder bei Laständerungen zu reduzieren. Die Schutzparameter sollten dennoch entsprechend dem Motortypenschild und den Maschinenanforderungen eingestellt werden.

RS485-Kommunikation

Die standardmäßige RS485-Kommunikation ermöglicht dem Wechselrichter den Austausch von Befehlen und Betriebsdaten mit einer SPS, einem HMI oder einem übergeordneten Steuerungssystem.

Kommunikation kann verwendet werden für:

• Start- und Stoppbefehle

• Frequenzeinstellung

• Überwachung des Betriebszustandes

• Überwachung der Ausgangsfrequenz

• Strom- und Spannungsüberwachung

• Lesen des Fehlercodes

• Parameterverwaltung

Kommunikationsprotokoll, Baudrate, Stationsadresse und Datenformat müssen zur angeschlossenen Steuerung passen.

Technische Spezifikationen

Kontrollieren Sie die Leistung

Steuerfunktionen

Umgebungsbedingungen

Einbaumaße

A und B beziehen sich auf die Montagemaße. H, B und T beziehen sich auf die Gesamthöhe, -breite und -tiefe.

Lassen Sie rund um den Wechselrichter ausreichend Freiraum für Verkabelung, Belüftung und Wartung. Das elektrische Gehäuse muss für die vom Antrieb und den zugehörigen Brems- oder Filterkomponenten erzeugte Wärme dimensioniert sein.

Motor- und Antriebsauswahl

Geben Sie die folgenden Informationen an, bevor Sie eine SD3300-Konfiguration auswählen:

1. Nennleistung des Motors

2. Nennspannung des Motors

3. Motornennstrom

4. Nennfrequenz und Drehzahl des Motors

5. Versorgungsspannung und Phase

6. Belastungsart und Betriebszyklus

7. Minimale und maximale Geschwindigkeit

8. Erforderliches Anlaufdrehmoment

9. Beschleunigungs- und Stoppzeit

10. Bremsfrequenz und Maschinenträgheit

11. Encoder-Modell, wenn Feedback erforderlich ist

12. SPS- oder Kommunikationsanforderungen

13. Aufstellhöhe und Temperatur

14. Gehäuse- und Belüftungsbedingungen

Der Wechselrichter sollte in erster Linie nach Motorstrom, Lasttyp und Überlastbedarf ausgewählt werden und nicht nur nach der Motorleistung.

Häufig gestellte Fragen zum Wechselrichter SD3300

Benötigt der SD3300 einen Encoder, um 150 % Drehmoment bei 0,5 Hz zu erzeugen?

Nein. Das aufgeführte Drehmoment von 150 % bei 0,5 Hz ist unter sensorloser Vektorsteuerung verfügbar, die weder eine PG-Karte noch einen Drehgeber erfordert. Das richtige Autotuning des Motors und die richtigen Parametereinstellungen sind nach wie vor wichtig.

Sollte der Wechselrichter nach Motorleistung oder Motorstrom ausgewählt werden?

Der Motornennstrom ist die primäre Auswahlreferenz. Die Motorleistung ist für die anfängliche Anpassung nützlich, aber schwere Lasten, häufige Beschleunigung und hohe Umgebungstemperaturen erfordern möglicherweise einen größeren Antrieb.

Ist ein Motor-Autotuning notwendig?

Bei Verwendung einer sensorlosen Vektor- oder Drehmomentregelung wird Autotuning empfohlen. Dadurch kann der Wechselrichter wichtige Motorparameter identifizieren und die Drehmoment- und Drehzahlregelung bei niedrigen Drehzahlen verbessern.

Wann ist ein Bremswiderstand erforderlich?

Ein Bremswiderstand kann erforderlich sein, wenn die Maschine schnell stoppt, eine hohe Trägheit aufweist oder regenerative Energie erzeugt. Widerstandswert, Nennleistung und Bremsleistung müssen für die tatsächliche Last berechnet werden.

Kann der SD3300 einen Permanentmagnet-Synchronmotor betreiben?

Die aktuellen Produktinformationen identifizieren den SD3300 vor allem für Asynchronmotoren. Ohne Bestätigung der Steuerungssoftware und der genauen Antriebsversion sollte nicht von einer Kompatibilität mit Synchronmotoren ausgegangen werden.

Kann ein Wechselrichter mehrere Motoren betreiben?

Ein Wechselrichter darf mehrere Motoren nur dann betreiben, wenn diese gemeinsam starten und stoppen und der Antrieb für ihren kombinierten Strom dimensioniert ist. Normalerweise benötigt jeder Motor einen separaten Überlastschutz. In einer Konfiguration mit mehreren Motoren kann die Leistung der Vektorregelung ebenfalls eingeschränkt sein.

Kann der Wechselrichter einen Motor neu starten, der sich bereits dreht?

Die Geschwindigkeitsverfolgungs-Neustartfunktion dient dazu, einen rotierenden Motor zu erkennen und ihm zu folgen, bevor die Steuerung wieder übernommen wird. Dies ist besonders nützlich für Lüfter und Pumpen mit langen Auslaufzeiten.

Kann der SD3300 im Freien installiert werden?

Der Antrieb sollte in einem geschützten elektrischen Innengehäuse installiert werden, sofern kein geeigneter Außenschrank vorhanden ist. Es muss vor Regen, Kondensation, leitfähigem Staub, korrosiven Gasen und direkter Sonneneinstrahlung geschützt werden.