SD3300 Convertitore di frequenza vettoriale ad alte prestazioni con controllo di coppia elevata

Controllo preciso del motore

L'IFIND SD3300 è un convertitore di frequenza vettoriale ad alte prestazioni sviluppato per il controllo di velocità, coppia e processo di motori asincroni trifase. La sua piattaforma di controllo basata su DSP supporta carichi industriali impegnativi fornendo allo stesso tempo opzioni di messa in servizio flessibili per diverse macchine.

Sono disponibili tre principali modalità di controllo:

Controllo vettoriale senza sensori

Il controllo vettoriale sensorless, o SVC, stima la velocità del motore e il flusso magnetico senza fare affidamento su un codificatore ad albero. È adatto per applicazioni che richiedono una coppia a bassa velocità più forte e un controllo della velocità più stabile rispetto al funzionamento V/F standard.

Controllo V/F

Il controllo V/F fornisce una regolazione semplice della frequenza e della tensione per pompe, ventilatori e altre applicazioni in cui le caratteristiche del carico non richiedono una regolazione della coppia ad alta precisione.

Controllo della coppia

Il controllo della coppia consente al convertitore di regolare l'uscita del motore in base alla richiesta del processo. Può essere utilizzato in macchinari in cui è importante controllare la forza di trazione, la risposta al carico o la limitazione della coppia.

L'SD3300 integra anche funzioni di controllo relative alla velocità e alla posizione. Le opzioni dell'encoder possono essere configurate per applicazioni che richiedono feedback ad anello chiuso.

Coppia elevata a bassa velocità

L'SD3300 fornisce il 150% della coppia iniziale a 0,5 Hz con controllo vettoriale sensorless. Sotto il controllo V/F, la coppia di avvio indicata è del 150% a 1,0 Hz.

Per le configurazioni vettoriali ad anello chiuso supportate da encoder, le informazioni sul prodotto elencano l'uscita di coppia fino al 200% a 0 Hz. Ciò rende la serie adatta a macchinari che devono avviarsi sotto carico o mantenere una coppia controllata a velocità molto bassa.

Le prestazioni di coppia a bassa velocità possono aiutare in applicazioni quali:

• Avvio del trasportatore carico

• Accelerazione del compressore d'aria

• Controllo tensione macchine tessili

• Pompe che funzionano sotto variazioni di pressione

• Macchinari con frequenti cambi di velocità

• Attrezzature che richiedono movimenti controllati a bassa velocità

I dati del motore e i parametri di controllo vettoriale devono essere messi in servizio correttamente per ottenere la risposta di coppia prevista.

Risposta dinamica della velocità

Le macchine industriali spesso subiscono improvvisi cambiamenti di carico. L'SD3300 regola la frequenza di uscita, la tensione e la corrente per mantenere il funzionamento controllato del motore durante l'accelerazione, la decelerazione e la variazione del carico.

Le principali funzioni dinamiche includono:

• Risposta rapida in accelerazione e decelerazione

• Riavvio del tracciamento della velocità di rotazione

• Limitazione automatica della corrente

• Limitazione automatica della tensione

• Compensazione dello scorrimento

• Aumento di coppia

• Limitazione di coppia

• Controllo della frequenza di salto

• Rilevamento di coppia eccessiva

• Funzione ride-through in caso di perdita di potenza istantanea

Il monitoraggio della velocità di rotazione consente all'inverter di identificare la velocità approssimativa di un motore in rotazione prima di riavviarlo. Ciò è utile per ventole, pompe e altre apparecchiature che potrebbero essere ancora in rotazione quando viene emesso un comando di riavvio.

Il controllo della frequenza di salto può essere utilizzato per evitare frequenze operative definite in cui la macchina o la struttura meccanica sono soggette a risonanza.

Funzioni di processo integrate

PLC semplice e velocità multi-step

Il semplice PLC integrato supporta sequenze operative programmate senza richiedere un controller separato per le applicazioni di base. È possibile configurare il controllo della velocità fino a 16 fasi per processi che operano a diverse velocità preimpostate.

Controllo PID

Il controllo PID integrato consente all'inverter di regolare la velocità del motore in base a un segnale di feedback del processo. Esempi tipici includono:

• Regolazione della pressione dell'acqua

• Controllo della pressione dell'aria

• Regolazione del flusso d'aria

• Controllo del processo legato alla temperatura

• Applicazioni a tensione costante

Il sensore richiesto e il segnale di feedback devono corrispondere alle specifiche dell'ingresso analogico dell'inverter.

Comandi di frequenza flessibili

I comandi di frequenza possono essere forniti tramite:

• Tastiera digitale

• Computer ospite

• Ingresso analogico AI1 o AI2

• Ingresso impulsivo ad alta velocità

• Terminali multivelocità

• Semplice programma PLC

• Controllo PID

• Comunicazione RS485

Diversi metodi di comando possono essere combinati o commutati in base alla sequenza di controllo della macchina.

I/O programmabili

I terminali di ingresso e uscita programmabili consentono all'inverter di interagire con interruttori, sensori, relè, controller e altri dispositivi di automazione. Le funzioni del terminale disponibili supportano comandi operativi, segnali di stato, riferimenti di frequenza e uscite di guasto.

Il disegno dell'inverter di potenza vettoriale a coppia elevata SD3300

Opzioni di frenatura e bus CC

Frenatura CC

La frenatura CC può essere configurata per l'arresto controllato del motore. Le impostazioni pubblicate includono:

• Frequenza di avvio della frenatura CC: 0–400 Hz

• Corrente di frenatura CC: 0–150%

• Tempo di frenatura CC: 0–50 secondi

Le impostazioni effettive della frenatura devono tenere conto della temperatura del motore, dell'inerzia della macchina e della frequenza di arresto.

Resistenza di frenatura

Un resistore di frenatura può dissipare l'energia rigenerativa generata durante la decelerazione rapida o il funzionamento con carico di revisione. La resistenza, l'unità di frenatura e il ciclo di lavoro richiesti dipendono dalla potenza del convertitore e dal carico meccanico.

Bus CC comune

L'SD3300 supporta configurazioni di bus DC comuni per sistemi multi-drive. Il collegamento di azionamenti idonei a un bus CC condiviso può consentire all'energia generata da un motore in decelerazione di essere utilizzata da un altro motore in accelerazione.

I comuni sistemi bus CC richiedono una protezione coordinata, una corretta selezione dell'azionamento e una progettazione elettrica ingegnerizzata.

Applicazioni industriali

Pompe dell'acqua

Con V/F, controllo vettoriale sensorless e PID, l'SD3300 può regolare la velocità della pompa in base alla pressione, al flusso o alla richiesta del processo. Le funzioni di sospensione e riattivazione possono essere configurate per i sistemi che funzionano in modo intermittente.

Tifosi

Il controllo uniforme della velocità consente di regolare il flusso d'aria senza fare affidamento interamente sugli ammortizzatori meccanici. Il monitoraggio della velocità è utile quando si riavvia una ventola che sta ancora ruotando.

Compressori d'aria

L'elevata coppia di avviamento, il controllo PID correlato alla pressione e le impostazioni flessibili di accelerazione supportano le applicazioni dei compressori con domanda mutevole. Lo scarico del compressore e la logica di sicurezza devono rimanere integrati con il sistema di controllo originale della macchina.

Macchinari tessili

Le opzioni di velocità multi-step, controllo della coppia, I/O programmabili e comando di frequenza possono essere utilizzate nei processi tessili che richiedono movimento coordinato, controllo della tensione o cambiamenti di velocità ripetibili.

Macchinari industriali

L'SD3300 può essere valutato anche per macchinari che richiedono coppia a bassa velocità, sequenze di velocità programmabili, frenatura controllata o comunicazione con un controller di automazione.

L'idoneità finale dipende dal tipo di motore, dalle caratteristiche del carico, dal ciclo di lavoro, dalla richiesta di frenatura e dalle condizioni ambientali.

Protezione e Comunicazione

Protezione dell'azionamento

L'SD3300 fornisce protezione per i comuni guasti elettrici e operativi, tra cui:

• Sovracorrente

• Sovratensione

• Sottotensione

• Sovratemperatura

• Perdita di fase in ingresso o in uscita

• Sovraccarico del motore e dell'azionamento

• Cortocircuito

• Condizioni di coppia eccessiva

La limitazione automatica di corrente e tensione aiuta a ridurre gli spostamenti ripetuti durante l'accelerazione, la decelerazione o le variazioni di carico. I parametri di protezione devono comunque essere impostati in base alla targa del motore e ai requisiti della macchina.

Comunicazione RS485

La comunicazione RS485 standard consente all'inverter di scambiare comandi e dati operativi con un PLC, HMI o un sistema di controllo di supervisione.

La comunicazione può essere utilizzata per:

• Comandi di avvio e arresto

• Impostazione della frequenza

• Monitoraggio dello stato di funzionamento

• Monitoraggio della frequenza di uscita

• Monitoraggio della corrente e della tensione

• Lettura del codice guasto

• Gestione dei parametri

Il protocollo di comunicazione, la velocità di trasmissione, l'indirizzo della stazione e il formato dei dati devono corrispondere al controller collegato.

Specifiche tecniche

Controllare le prestazioni

Funzioni di controllo

Condizioni ambientali

Dimensioni di installazione

A e B si riferiscono alle dimensioni di montaggio. H, L e P si riferiscono all'altezza, alla larghezza e alla profondità complessive.

Lasciare uno spazio adeguato attorno all'inverter per il cablaggio, la ventilazione e la manutenzione. Il quadro elettrico deve essere dimensionato per il calore generato dal drive e dai relativi componenti frenanti o filtranti.

Selezione del motore e dell'azionamento

Fornire le seguenti informazioni prima di selezionare una configurazione SD3300:

1. Potenza nominale del motore

2. Tensione nominale del motore

3. Corrente nominale del motore

4. Frequenza e velocità nominali del motore

5. Tensione e fase di alimentazione

6. Tipo di carico e ciclo operativo

7. Velocità minima e massima

8. Coppia di spunto richiesta

9. Tempo di accelerazione e arresto

10. Frequenza di frenatura e inerzia della macchina

11. Modello di encoder, quando è richiesto il feedback

12. Requisiti PLC o di comunicazione

13. Altitudine e temperatura di installazione

14. Condizioni di recinzione e ventilazione

L'inverter deve essere selezionato principalmente in base alla corrente del motore, al tipo di carico e alla domanda di sovraccarico piuttosto che in base alla sola potenza del motore.

Domande frequenti sull'inverter SD3300

L'SD3300 richiede un encoder per produrre una coppia del 150% a 0,5 Hz?

No. La coppia elencata del 150% a 0,5 Hz è disponibile con il controllo vettoriale sensorless, che non richiede una scheda PG o un codificatore ad albero. La corretta regolazione automatica del motore e le impostazioni dei parametri sono ancora importanti.

L'inverter deve essere selezionato in base alla potenza del motore o alla corrente del motore?

La corrente nominale del motore è il riferimento di selezione primario. La potenza del motore è utile per l'adattamento iniziale, ma carichi pesanti, accelerazioni frequenti e temperature ambiente elevate potrebbero richiedere un azionamento più grande.

È necessaria l'autotuning del motore?

Si consiglia l'autotuning quando si utilizza il controllo vettoriale o di coppia senza sensore. Consente all'inverter di identificare importanti parametri del motore e di migliorare la coppia a bassa velocità e la regolazione della velocità.

Quando è necessaria una resistenza di frenatura?

Potrebbe essere necessario un resistore di frenatura quando la macchina si arresta rapidamente, ha un'inerzia elevata o produce energia rigenerativa. Il valore del resistore, la potenza nominale e il servizio di frenatura devono essere calcolati per il carico effettivo.

L'SD3300 può azionare un motore sincrono a magnete permanente?

Le attuali informazioni sul prodotto identificano l'SD3300 principalmente per i motori asincroni. La compatibilità del motore sincrono non deve essere assunta senza la conferma del software di controllo e dell'esatta versione dell'azionamento.

Un inverter può far funzionare più motori?

Un inverter può azionare più motori solo quando si avviano e si fermano insieme e l'azionamento è dimensionato per la loro corrente combinata. Ciascun motore normalmente richiede una protezione da sovraccarico separata. Anche le prestazioni del controllo vettoriale possono essere limitate in una configurazione multimotore.

L'inverter può riavviare un motore che sta già ruotando?

La funzione di riavvio con rilevamento della velocità ha lo scopo di rilevare e seguire un motore in rotazione prima di riprendere il controllo. Ciò è particolarmente utile per ventilatori e pompe con lunghi tempi di inerzia.

L'SD3300 può essere installato all'aperto?

Il convertitore deve essere installato in un armadio elettrico interno protetto, a meno che non sia fornito un armadio esterno adatto. Deve essere protetto da pioggia, condensa, polvere conduttiva, gas corrosivi e luce solare diretta.