ABB:n teollisuustaajuusmuuttajat. Laiteopas ACS taajuusmuuttajat (0, kw, 0, hv)

Transkriptio

1 ABB:n teollisuustaajuusmuuttajat Laiteopas ACS taajuusmuuttajat (0, kw, 0, hv)

2 Käyttöopasluettelo Taajuusmuuttajan laiteoppaat ja ohjeet Koodi Koodi (englanninkielinen) (suomenkielinen) ACS hardware manual 3AUA AUA ACS quick installation guide for frames R1 to R3 3AUA AUA ACS quick installation guide for frames R4 and R5 3AUA AUA ACS quick installation guide for frames R6 to R9 3AUA ACS assembly drawing for cable entry boxes of 3AUA IP21 frames R5 to R9 ACS-AP assistant control panels user s manual 3AUA Taajuusmuuttajan ohjelmointioppaat ja ohjeet ACS880 primary control program firmware manual 3AUA AUA Pika-aloitusopas perusohjausohjelmalla varustetuille ACS880-taajuusmuuttajille 3AUA AUA Lisävarusteoppaat ja ohjeet I/O-laajennusmoduulien, kenttäväyläsovittimien yms. käyttöoppaat ja pikaoppaat Voit hakea oppaita ja muita tuotetietoja Internetistä PDF-muodossa. Katso kohta Internetin asiakirjaarkisto (Document Library) takakannen sisäsivulta. Jos tiettyä opasta ei ole saatavilla Internetin asiakirja-arkistossa, ota yhteyttä ABB:n paikalliseen edustajaan. Alla olevalla QR-koodilla voit avata tätä tuotetta koskevan opasluettelon Internetissä.

3 Laiteopas ACS taajuusmuuttajat (0, kw, 0, hv) Sisällysluettelo Turvaohjeet Mekaaninen asennus Sähköliitännät Käyttöönotto 2012 ABB Oy. Kaikki oikeudet pidätetään. 3AUA Rev. E FI VERSIOPÄIVÄMÄÄRÄ:

4

5 Update notice 1 Update notice The notice concerns ACS hardware manuals of revision E. Contents: Technical data for the V range, dimension drawings for IP55 frames R6 and R7. Code: 3AUA Rev C. Valid: From until revision F of the manual. Code Revision Language 3AUA E Danish DA 3AUA E German DE 3AUA E Spanish ES 3AUA E Finnish FI 3AUA E French FR 3AUA E Italian IT 3AUA E Nederlands NL 3AUA E Portuguese PT 3AUA E Russian RU 3AUA E Swedish SV 3AUA E Turkish TR Typical power cable sizes Drive type Frame IEC size Cu cable type Al cable type mm 2 mm 2 U N = V ACS A3-7 R ACS A8-7 R ACS A2-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R (3 70) ACS A-7 R (3 95)

6 2 Update notice Drive type ACS A-7 R (3 120) Ratings Frame size IEC Cu cable type Al cable type mm 2 mm 2 Drive type ACS Frame size Input rating Max. current Nominal use Output ratings Light-overload use Heavy-duty use I 1N I max I N P N I Ld P Ld I Hd P Hd A A A kw A kw A kw U N = V 07A3-7 R A8-7 R A2-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R A-7 R

7 Update notice 3 ar fuses Ultrarapid (ar) fuses (one fuse per phase) Drive type Input Fuse ACS current (A) A A 2 s V Manufacturer Type Type IEC U N = V 07A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M A Bussmann 170M gg fuses gg fuses (one fuse per phase) Drive type Input Fuse ACS current (A) A A 2 s V Manufacturer Type IEC size U N = V 07A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA000GG A ABB OFAA0GG A ABB OFAA0GG A ABB OFAA0GG A ABB OFAA1GG160 1

8 4 Update notice Losses, cooling data and noise Drive type Frame Air flow Heat Noise dissipation m 3 /h W db(a) U N = V ACS A3-7 R ACS A8-7 R ACS A2-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R ACS A-7 R Safety data (SIL, PL) for Safe torque off function Frame IEC SIL PFH d (1/h) HFT SFF (%) T1 (Years) U N = V R E-09 (3.84 FIT) E-4 R E-09 (3.84 FIT) E-4 U N = V R E-09 (2.89 FIT) E-5 R6 R E-09 (3.84 FIT) E-4 PFD Frame EN/ISO IEC IEC PL CCF (%) MTTF d (Years) DC* (%) Cat. SILCL SIL U N = V R5 e > R6 R9 e >

9 Update notice 5 Compliance with the European Machinery Directive The drive is an electronic product which is covered by the European Low Voltage Directive. However, the drive includes the Safe torque off function and can be equipped with other safety functions for machinery which, as safety components, are in the scope of the Machinery Directive. These functions of the drive comply with European harmonized standards such as EN Resistor braking Drive type Internal brake chopper Example brake resistor(s) P brcont R min Type R E R P Rcont kw ohm ohm kj kw U N = V ACS A3-7 *** *** 2 JBR-01* ACS A8-7 *** *** 2 JBR-01* ACS A2-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A-7 *** *** SACE15RE ACS A SAFUR90F575* ACS A SAFUR90F575* ACS A SAFUR90F ACS A SAFUR90F ACS A SAFUR80F ACS A SAFUR80F ACS A SAFUR125F ACS A SAFUR125F * Connected in series *** Contact ABB for P brcont. and R min. du/dt filters Drive type U N = V ACS A3-7 ACS A8-7 ACS A2-7 ACS A-7 du/dt filter type NOCH0016-6X NOCH0016-6X NOCH0016-6X NOCH0030-6X

10 6 Update notice Drive type ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 ACS A-7 du/dt filter type NOCH0030-6X NOCH0030-6X NOCH0070-6X NOCH0070-6X NOCH0070-6X NOCH0120-6X NOCH0120-6X NOCH0120-6X FOCH FOCH FOCH FOCH FOCH Dimension drawings

11 Update notice 7 Frame R6 (IP55, UL Type 12) 3AUA

12 8 Update notice Frame R7 (IP55, UL Type 12) 3AUA

13 5 Sisällysluettelo Käyttöopasluettelo Turvaohjeet Yleistä Varoitukset Asennus- ja huoltotöiden turvallisuus Sähköturvallisuus Maadoitus Kestomagneettimoottorilla varustetut taajuusmuuttajat Yleinen turvallisuus Piirikortit Turvallinen käyttöönotto ja käyttö Yleinen turvallisuus Kestomagneettimoottorilla varustetut taajuusmuuttajat Johdanto Yleistä Kohderyhmä Johdanto Muut käyttöoppaat Luokitus runkokoon ja lisävarustekoodin mukaan Pika-asennuksen, käyttöönoton ja käytön vuokaavio Termit ja lyhenteet Turvallisuustiedot (SIL, PL) Toimintaperiaate ja laitekuvaus Yleistä Yleisiä tietoja tuotteesta Pääpiiri Osien sijoittelu (IP21, UL-tyyppi 1) Osien sijoittelu (IP55, UL-tyyppi 12) Yleisiä tietoja teho- ja ohjausliitännöistä Ulkoiset ohjausliitännät Ohjauspaneeli Tyyppikilpi Tyyppikilven koodi

14 6 4. Mekaaninen asennus Yleistä Turvallisuus Asennuspaikan tarkistaminen Tarvittavat työkalut Kuljetuspakkauksen siirtäminen, purkaminen ja sisällön tarkistaminen Runkokoot R1...R Runkokoon R5 kaapelien läpivientikotelo (IP21, UL-tyyppi 1) Runkokoot R6...R Runkokoon R6 kaapelien läpivientikotelo (IP21, UL-tyyppi 1) Runkokoon R7 kaapelien läpivientikotelo (IP21, UL-tyyppi 1) Runkokoon R8 kaapelien läpivientikotelo (IP21, UL-tyyppi 1) Runkokoon R9 kaapelien läpivientikotelo (IP21, UL-tyyppi 1) Laitteen kiinnittäminen Runkokoot R1...R Runkokoot R5...R9 ilman tärinänvaimentimia Kaappiasennus Jäähdytys Kiinnitysalustan maadoitus Taajuusmuuttajien asentaminen päällekkäin Sähköasennuksen suunnitteleminen Yleistä Syötönerotuslaitteen valinta Euroopan unioni Muut alueet Pääkontaktorin valitseminen ja mitoitus Moottorin ja taajuusmuuttajan yhteensopivuuden tarkistaminen Moottorin eristyksen ja laakereiden suojaaminen Vaatimustaulukko Lisävaatimukset muille kuin ABB:n tyyppien M2_, M3_, M4_, HX_ ja AM_-moottoreille ABB:n korotetun tehon moottorien ja IP23-moottorien lisävaatimukset Muiden kuin ABB:n korotetun tehon moottorien ja IP23-moottorien lisävaatimukset Lisätietoja nousuajan ja pääjännitteen huippuarvon laskemiseen Lisähuomautus sinisuotimille Tehokaapeleiden valinta Yleiset ohjeet Tyypilliset tehokaapelin koot Tehokaapelityypit Suositellut tehokaapelityypit Rajoitetusti sallitut tehokaapelityypit Kielletyt tehokaapelityypit Moottorikaapelin suojavaippa Lisävaatimukset (Yhdysvallat) Johtoputki Panssarikaapeli / suojattu tehokaapeli Ohjauskaapeleiden valinta

15 7 Suojavaippa Signaalit eri kaapeleissa Signaalit, joita voidaan käyttää samassa kaapelissa Relekaapelin tyyppi Ohjauspaneelikaapelin pituus ja tyyppi Kaapelireitit Erilliset ohjauskaapelikanavat Jatkuva moottorikaapelin suojaus tai moottorikaapeliin asennetun laitteen kotelo Termisen ylikuormitus- ja oikosulkusuojauksen toteuttaminen Taajuusmuuttajan ja syöttökaapelin oikosulkusuojaus Moottorin ja moottorikaapelin oikosulkusuojaus Taajuusmuuttajan ja syöttö- ja moottorikaapelien suojaaminen termiseltä ylikuormitukselta Moottorin suojaaminen termiseltä ylikuormitukselta Taajuusmuuttajan maasulkusuojaus Vikavirtasuojien yhteensopivuus Hätäpysäytystoiminnon toteuttaminen Safe torque off -toiminnon toteuttaminen Verkkokatkossäädön toteuttaminen Taajuusmuuttajan tehokertoimen kompensointikondensaattorien käyttäminen Kontaktorin käyttäminen taajuusmuuttajan ja moottorin välillä Ohituskytkennän toteuttaminen Esimerkki ohituskytkennästä Moottorin tehonsyötön vaihtaminen taajuusmuuttajasta suoraan verkkojännitteeseen Moottorin tehonsyötön vaihtaminen suorasta verkkojännitteestä taajuusmuuttajaan Relelähtöjen koskettimien suojaaminen Moottorin lämpötilan mittauksen kytkeminen taajuusmuuttajan I/O-ohjaukseen Sähköliitännät Yleistä Varoitukset Asennuksen eristysmittaukset Taajuusmuuttaja Syöttökaapeli Moottori ja moottorikaapeli Jarruvastus Yhteensopivuuden tarkistaminen maadoittamattomien IT-verkkojen kanssa Yhteensopivuuden tarkistaminen epäsymmetrisesti maadoitettujen IT-verkkojen kanssa Tehokaapeliliitännät Liitäntäkaavio Runkokokojen R1...R3 liitännän vaiheet Runkokokojen R4...R5 liitännän vaiheet Runkokokojen R6...R9 liitännän vaiheet Moottorikaapelin suojavaipan maadoittaminen moottorin päästä DC-liitäntä Ohjauskaapeliliitännät

16 8 Oletusarvoiset I/O-ohjauskytkennät Huomaa: Siirtoliittimet ja kytkimet Ohjausyksikön ulkoinen virransyöttö DI6 (XDI:6) PTC-anturitulona AI1 ja AI2 Pt100- ja KTY84-anturituloina (XAI, XAO) Taajuusmuuttajien välinen liitäntä (XD2D) Safe torque off (XSTO) Ohjauskaapelin liitännän vaiheet Tietokoneyhteyden muodostaminen Ohjauspaneelin ketjutus useisiin taajuusmuuttajiin Lisävarustemoduulien asentaminen I/O-laajennus-, kenttäväyläsovitin- ja pulssianturiliitäntämoduulien mekaaninen asennus Moduulien kaapelointi Asennuksen tarkistuslista Yleistä Tarkistuslista Käyttöönotto Yleistä Käynnistyksen vaiheet Vianhaku Yleistä Varoitus- ja vikailmoitukset Huolto Yleistä Huoltovälit Jäähdytyselementti Puhaltimet Pääjäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, runkokoot R1...R Lisäjäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, IP55, runkokoot R1 ja R Jäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, runkokoot R4 ja R Jäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, runkokoot R4 ja R5 (IP55, UL-tyyppi 12) Pääjäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, runkokoot R6...R Lisäjäähdytyspuhaltimen vaihtaminen, runkokoot R6...R Jäähdytyspuhaltimien vaihtaminen, runkokoko R Taajuusmuuttajan vaihtaminen (runkokoot R1...R5) Etukannen irrottaminen rinnakkain asennuksessa (runkokoot R1...R3) Kondensaattorit Kondensaattorien elvytys Muistiyksikkö Muistiyksikön vaihtaminen Ohjauspaneelin pariston vaihtaminen

17 9 11. Tekniset tiedot Yleistä Nimellisarvot Määritelmät Kuormitettavuus Lämpötilakerroin Korkeuskerroin Matalan moottorin melutason asetus Sulakkeet (IEC) ar-sulakkeet (runkokoot R1...R9) gg-sulakkeet (runkokoot R1...R6) Sulakkeet (UL) Mitat, painot ja vapaan tilan tarve Häviöt, jäähdytystiedot ja melu Virtakaapeleiden liitinten ja läpivientien tiedot IEC Yhdysvallat Ohjauskaapeleiden liitintiedot Sähköverkon tekniset tiedot Moottoriliitännät Ohjauskortin (ZCON-11) liitännät Hyötysuhde Suojausluokka Käyttöympäristöt Materiaalit Standardit CE-merkintä Yhteensopivuus eurooppalaisen pienjännitedirektiivin kanssa Yhteensopivuus EMC-direktiivin kanssa Yhteensopivuus eurooppalaisen RoHS-direktiivin kanssa Yhteensopivuus standardin SFS-EN :2004 kanssa Määritelmät Kategoria C Kategoria C Kategoria C Yhteensopivuus eurooppalaisen konedirektiivin kanssa UL-merkintä UL-tarkistuslista

18 Mittapiirrokset Yleistä Runkokoko R1 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R2 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R3 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R4 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R5 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R6 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R7 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R8 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R9 (IP21 / UL-tyyppi 1) Runkokoko R1 (IP55 / UL-tyyppi 12) Runkokoko R2 (IP55 / UL-tyyppi 12) Runkokoko R3 (IP55 / UL-tyyppi 12) Runkokoko R4 (IP55, UL-tyyppi 12) Runkokoko R5 (IP55, UL-tyyppi 12) Safe torque off -toiminto Yleistä Kuvaus Kaapelointi Useita taajuusmuuttajia, joissa sisäiset teholähteet Useita taajuusmuuttajia, joissa ulkoiset teholähteet Useita taajuusmuuttajia, joissa sisäiset teholähteet, yksi kanava Useita taajuusmuuttajia, joissa ulkoiset teholähteet, yksi kanava Toimintaperiaate Käyttöönotto ja hyväksyntätesti Valtuutettu tarkistaja Hyväksyntätestiraportit Hyväksyntätestin vaiheet Käyttötarkoitus Huolto Vianetsintä Turvallisuustiedot (SIL, PL) Sertifiointi Vastusjarrutus Yleistä Toimintaperiaate ja laitekuvaus Jarrujärjestelmän suunnitteleminen Jarrupiirin komponenttien valitseminen Jarruvastuksen kaapelien valinta ja reititys Sähkömagneettisten häiriöiden vähentäminen Kaapelin enimmäispituus Koko asennelman EMC-yhteensopivuus Jarruvastusten sijoittaminen Järjestelmän suojaaminen termiseltä ylikuormitukselta Runkokoot R1...R

19 11 Runkokoot R5...R Vastuskaapelin suojaaminen oikosuluilta Mekaaninen asennus Sähköliitännät Asennuksen eristysmittaukset Kytkentäkaavio Liitännän vaiheet Runkokokojen R1...R4 käyttöönotto Runkokokojen R5...R9 käyttöönotto Tekniset tiedot Nimellisarvot JBR-, SACE- ja SAFUR-vastusten suojusluokka Liitinten ja kaapelien läpivientien tiedot Common mode-, du/dt- ja sinisuotimet Yleistä Common mode -suotimet Milloin common mode -suotimia tarvitaan? du/dt-suotimet Milloin du/dt-suodinta tarvitaan? du/dt-suodintyypit FOCH-suotimien kuvaus, asennus ja tekniset tiedot NOCH-suotimien kuvaus, asennus ja tekniset tiedot Sinisuotimet Lisätietoja Tuotteita ja palveluita koskevat tiedustelut Tuotekoulutus ABB Drivesin käyttöoppaita koskeva palaute Internetin asiakirja-arkisto (Document Library)

20 12

21 Turvaohjeet 13 Turvaohjeet Yleistä Tämä luku sisältää turvaohjeet, joita on noudatettava taajuusmuuttajan asennuksessa, käytössä ja huollossa. Ohjeiden laiminlyönti voi aiheuttaa fyysisen vamman, hengenvaaran ja taajuusmuuttajan, moottorin tai käytettävän laitteen vaurioitumisen. Turvaohjeisiin on perehdyttävä huolellisesti ennen laitteen käytön aloittamista. Varoitukset Varoitukset liittyvät tilanteisiin, joista voi olla seurauksena henkilövahinko tai hengenvaara ja/tai laitteiston vaurioituminen. Tässä oppaassa käytetään seuraavia varoitussymboleja: Vaarallinen jännite voi aiheuttaa henkilövahingon ja/tai vaurioittaa laitteistoa. Yleisvaroitus varoittaa tilanteista, joissa muu kuin sähkölaite voi aiheuttaa fyysisen vamman ja/tai vaurioittaa laitteistoa. Staattiselle purkaukselle arat komponentit -varoitus varoittaa tilanteesta, jossa staattisen varauksen purkautuminen voi vaurioittaa laitteistoa.

22 14 Turvaohjeet Asennus- ja huoltotöiden turvallisuus Sähköturvallisuus Nämä varoitukset koskevat kaikkia taajuusmuuttajaan, moottorikaapeliin ja moottoriin liittyviä töitä. VAROITUS! Seuraavien ohjeiden laiminlyönti voi aiheuttaa fyysisen vamman tai hengenvaaran tai vaurioittaa laitetta: Taajuusmuuttajan asennus- ja huoltotyöt saa suorittaa vain valtuutettu sähköalan ammattilainen. Tee kaikki taajuusmuuttajan, moottorikaapelin ja moottorin asennus- ja huoltotyöt jännitteen ollessa katkaistuna. Kun olet katkaissut verkkojännitteen, anna jännitteen purkautua tasajännitevälipiirin kondensaattoreista vähintään viiden minuutin ajan, ennen kuin aloitat työt. Varmista aina yleismittarin (impedanssi vähintään 1 Mohm) avulla, että jännite taajuusmuuttajan tulovaiheiden L1, L2 ja L3 ja rungon välillä on lähellä 0 V liittimien UDC+ ja UDC ja rungon välinen jännite on lähellä 0 V. Älä käsittele ohjauskaapeleita verkkojännitteen ollessa kytkettynä taajuusmuuttajaan tai ulkoisiin ohjauspiireihin. Ulkoisesta teholähteestä syötetyissä ohjauspiireissä saattaa olla vaarallisia jännitteitä, vaikka verkkojännitettä ei olisikaan kytketty. Älä tee taajuusmuuttajalle eristysvastusmittausta tai jännitelujuustestiä. Älä kytke taajuusmuuttajaa tyyppikilpeen merkittyä jännitettä suurempaan jännitteeseen. Suurempi jännite voi aktivoida jarrukatkojan ja johtaa jarruvastuksen ylikuormitukseen tai aktivoida ylijännitesäädön, mikä voi aiheuttaa moottorin ryntäyksen maksiminopeuteen. Huomautus: Taajuusmuuttajan moottorikaapelin liittimissä on vaarallinen korkea jännite verkkojännitteen ollessa kytkettynä taajuusmuuttajaan, riippumatta siitä, onko moottori käynnissä vai ei. DC-liittimissä (UDC+, UDC ) on vaarallinen tasajännite (yli 500 V), kun ne on kytketty sisäisesti tasajännitevälipiiriin. Taajuusmuuttajan relelähtöliittimissä (XRO1, XRO2 ja XRO3) voi olla vaarallinen jännite (115 V, 220 V tai 230 V); tämä riippuu ulkoisesta kaapeloinnista. Safe torque off -toiminto ei poista jännitettä pää- ja apupiireistä. Tämä toiminto ei suojaa tahalliselta väärinkäytöltä tai tihutyöltä.

23 Turvaohjeet 15 Maadoitus Näitä ohjeita on noudatettava taajuusmuuttajan maadoituksen yhteydessä. VAROITUS! Seuraavien ohjeiden laiminlyönti voi aiheuttaa fyysisen vamman, hengenvaaran tai laitevian ja lisätä sähkömagneettisia häiriöitä: Maadoita taajuusmuuttaja, moottori ja niihin liitetyt laitteet, jotta käyttäjien turvallisuus voidaan taata kaikissa olosuhteissa ja sähkömagneettisia häiriöitä vähentää. Varmista, että maadoitusjohtimet ovat kooltaan turvallisuusmääräysten mukaisia. Jos asennetaan useita taajuusmuuttajia, jokainen taajuusmuuttaja on kytkettävä erikseen suojamaahan (PE). Sovelluksissa, joissa sähkömagneettinen säteily on minimoitava, vähennä sähkömagneettisia häiriöitä tekemällä kaapeleiden läpivienteihin 360 asteen suurtaajuusmaadoitus. Liitä kaapeleiden suojavaipat suojamaahan (PE) turvallisuusmääräysten täyttämiseksi. Älä asenna taajuusmuuttajaa, jossa on EMC-suodin +E200 tai +E202 maadoittamattomaan verkkoon tai suurohmisesti maadoitettuun (yli 30 ohmia) verkkoon. Älä asenna taajuusmuuttajaa epäsymmetrisesti maadoitettuun TN-verkkoon. Huomautus: Tehokaapeleiden suojavaippoja voidaan käyttää laitteiden maadoitusjohtimina vain, jos ne ovat kooltaan turvallisuusmääräysten mukaisia. Koska taajuusmuuttajan normaali kosketusvirta on suurempi kuin 3,5 ma AC tai 10 ma DC, EN , vaatii, että: kiinteä suojamaayhteys, suojamaadoitusjohtimen poikkipinta-ala vähintään 10 mm 2 Cu tai 16 mm 2 Al, tai syötön automaattinen erotus suojamaadoitusjohtimen katketessa, tai toiselle, poikkipinta-alaltaan alkuperäistä maadoitusjohdinta vastaavalle suojamaadoitusjohtimelle on ylimääräinen liitin. Runkokoot R1...R3 sisältävät kaksi liitintä suojamaadoitusjohtimille, jos jarruvastusta ei ole kytketty. Katso sivu 83.

24 16 Turvaohjeet Kestomagneettimoottorilla varustetut taajuusmuuttajat Nämä lisävaroitukset koskevat kestomagneettimoottoreita. VAROITUS!Ohjeiden laiminlyönti voi johtaa loukkaantumiseen tai kuolemaan tai vaurioittaa laitteita. Älä työskentele taajuusmuuttajalla kestomagneettimoottorin pyöriessä. Vaikka virta olisi katkaistu ja vaihtosuuntaaja pysähtynyt, pyörivä kestomagneettimoottori syöttää tehoa taajuusmuuttajan välipiiriin ja syöttöliittimistä tulee jännitteisiä. Ennen taajuusmuuttajan asennusta ja huoltoa: Pysäytä moottori. Varmista, että taajuusmuuttajan teholiittimissä ei ole jännitettä vaiheen 1 tai 2 mukaisesti, tai, jos mahdollista, molempien vaiheiden mukaisesti. 1. Irrota moottori taajuusmuuttajasta turvakytkimellä tai muilla tavoin. Tarkista mittaamalla, että taajuusmuuttajan tulo- ja lähtöliittimet (L1, L2, L3, U/T1, V/T2, W/T3, UDC+, UDC ) eivät ole jännitteisiä. 2. Varmista, että moottori ei voi pyöriä asennus- ja huoltotöiden aikana. Varmista, ettei mikään muu järjestelmä, esimerkiksi hydraulinen ryömintäkäyttö, voi pyörittää moottoria suoraan tai minkään mekaanisen kytkennän, kuten huovan, nipin tai vaijerin, välityksellä. Tarkista mittaamalla, että taajuusmuuttajan tulo- ja lähtöliittimet (L1, L2, L3, U/T1, V/T2, W/T3, UDC+, UDC ) eivät ole jännitteisiä. Työmaadoita taajuusmuuttajan lähtöliittimet kytkemällä ne yhteen ja PE-liittimeen.

25 Turvaohjeet 17 Yleinen turvallisuus Näitä ohjeita on noudatettava taajuusmuuttajan asennuksessa ja huollossa. VAROITUS! Seuraavien ohjeiden laiminlyönti voi aiheuttaa fyysisen vamman tai hengenvaaran tai vaurioittaa laitetta: Käsittele laitetta varoen. Runkokoot R6...R9: Nosta taajuusmuuttajaa yksikön nostokorvakkeista. Älä kallista taajuusmuuttajaa. Taajuusmuuttaja on raskas, ja sen painopiste on korkealla. Kaatuva laite saattaa aiheuttaa fyysisen vamman. Varo kuumia pintoja. Jotkin osat, kuten puolijohteiden jäähdytyselementit, ovat kuumia vielä jonkin aikaa sen jälkeen, kun verkkojännite on katkaistu. Varmista, ettei porausjätettä pääse laitteen sisään asennuksen yhteydessä. Sähköä johtava lika laitteen sisällä voi vaurioittaa laitetta tai aiheuttaa toimintahäiriön. Tarkista, että taajuusmuuttajan jäähdytys on riittävä. Älä kiinnitä taajuusmuuttajaa niittaamalla tai hitsaamalla. Piirikortit VAROITUS! Seuraavien ohjeiden laiminlyönti saattaa vaurioittaa piirikortteja: Pidä ranteessasi maadoitusranneketta, kun käsittelet piirikortteja. Vältä korttien koskemista, jos se ei ole tarpeen. Piirikorttien komponentit ovat erittäin herkkiä staattiselle sähkölle.

26 18 Turvaohjeet Turvallinen käyttöönotto ja käyttö Yleinen turvallisuus Nämä varoitukset on tarkoitettu kaikille taajuusmuuttajien käyttöä suunnitteleville ja sen parissa työskenteleville. VAROITUS! Seuraavien ohjeiden laiminlyönti voi aiheuttaa fyysisen vamman tai hengenvaaran tai vaurioittaa laitetta: Ennen taajuusmuuttajan säätämistä ja käyttöönottoa on varmistettava, että moottori ja kaikki käytettävät laitteet sopivat käytettäväksi taajuusmuuttajan koko nopeusalueella. Taajuusmuuttaja voidaan asettaa ohjaamaan moottoria suuremmilla tai pienemmillä nopeuksilla kuin silloin, kun moottori kytketään suoraan verkkoon. Älä valitse käyttöön mitään taajuusmuuttajan ohjausohjelman automaattisia viankuittaustoimintoja, jos vaaratilanteiden syntyminen on mahdollista. Kun viankuittaustoiminnot valitaan käyttöön, ne kuittaavat vian, ja taajuusmuuttaja jatkaa toimintaa vian kuittauksen jälkeen. Älä ohjaa moottoria AC-kontaktorista tai erottimesta vaan ohjauspaneelin painikkeilla ja tai käytön I/O-kortin komennoilla. Tasajännitekondensaattoreiden latausjaksoja (esim. käynnistys tehonsyötöllä) voi olla enintään viisi kymmenessä minuutissa. Huomautus: Jos käynnistyskomennolle on valittu ulkoinen lähde ja se on PÄÄLLÄ, taajuusmuuttaja käynnistyy heti tulojännitteen katkoksen tai viankuittauksen jälkeen, jollei taajuusmuuttajan asetuksena ole käynnistys/pysäytys pulssiohjauksella. Jos ohjauspaikaksi ei ole asetettu paikallisohjausta, ohjauspaneelin pysäytyspainike ei pysäytä taajuusmuuttajaa. Kestomagneettimoottorilla varustetut taajuusmuuttajat VAROITUS!Älä käytä moottoria nimellisnopeutta suuremmalla nopeudella. Moottorin ylinopeus aiheuttaa ylijännitteen, joka voi vaurioittaa taajuusmuuttajan välipiirissä olevia kondensaattoreita tai räjäyttää ne.

27 Johdanto 19 Johdanto Yleistä Tämä luku sisältää oppaan kuvauksen. Lisäksi luvussa on kaavio toimituksen tarkistukseen ja taajuusmuuttajan asennukseen ja käyttöönottoon liittyvistä vaiheista. Kaavio sisältää viittauksia tämän oppaan muihin lukuihin tai muihin oppaisiin. Kohderyhmä Tämä opas on tarkoitettu käytettäväksi taajuusmuuttajan asennuksen suunnittelussa, asennuksessa, käyttöönotossa, käytössä ja huollossa. Oppaaseen on perehdyttävä huolellisesti ennen laitteen käyttöä. Oppaan lukijan oletetaan hallitsevan sähkötekniikan perusteet ja tavalliset sähkötyöt sekä tuntevan elektroniikkakomponentit ja sähköpiirustukset. Opas on tarkoitettu käytettäväksi maailmanlaajuisesti. Oppaassa käytetään pelkästään SI-yksiköitä. Johdanto Tämän oppaan ohjeet ja tiedot koskevat taajuusmuuttajan peruskokoonpanoa. Tämän oppaan luvut on kuvattu lyhyesti alla. Turvaohjeet sisältää taajuusmuuttajan asennusta, käyttöönottoa, käyttöä ja huoltoa koskevat turvaohjeet. Johdanto esittelee oppaan. Toimintaperiaate ja laitekuvaus sisältää kuvauksen taajuusmuuttajasta. Mekaaninen asennus kuvaa perustaajuusmuuttajan mekaanisen asennuksen. Sähköasennuksen suunnitteleminen sisältää moottorin ja kaapeleiden valinta-, suojaus- ja kaapelointiohjeita.

28 20 Johdanto Sähköliitännät sisältää taajuusmuuttajan kaapelointiohjeita. Asennuksen tarkistuslista sisältää tarkistuslistan taajuusmuuttajan mekaanisen asennuksen ja sähköliitäntöjen tarkistusta varten. Käyttöönotto kuvailee taajuusmuuttajan käynnistyksen. Vianhaku sisältää kuvauksen taajuusmuuttajan vianetsinnästä. Huolto antaa ohjeet ennalta ehkäisevään huoltoon. Tekniset tiedot sisältää taajuusmuuttajan tekniset tiedot, mukaan lukien nimellisarvot, koot ja tekniset vaatimukset, CE-merkinnän ja muiden merkintöjen edellyttämät ehdot. Mittapiirrokset sisältää taajuusmuuttajien ja lisäkomponenttien mittapiirrokset. Safe torque off -toiminto sisältää taajuusmuuttajan Safe torque off -toiminnon kuvauksen ja ohjeet sen toteuttamiseen. Vastusjarrutus sisältää kuvauksen jarrukatkojien ja -vastusten valinnasta, suojauksesta ja kaapeloinnista. Luku sisältää myös tekniset tiedot. Common mode-, du/dt- ja sinisuotimet sisältää taajuusmuuttajan ulkoisten suotimien valintaohjeet. Muut käyttöoppaat Katso kohta Käyttöopasluettelo etukannen sisäsivulta. Luokitus runkokoon ja lisävarustekoodin mukaan Ohjeet, tekniset tiedot ja mittapiirrokset, jotka koskevat vain tiettyjä taajuusmuuttajan runkokokoja, on merkitty runkokoon symbolilla (R1, R2 jne.). Runkokoko on merkitty taajuusmuuttajan tyyppikilpeen. Ohjeet ja tekniset tiedot, jotka koskevat vain tiettyjä lisävarusteita, on merkitty lisävarustekoodeilla (esimerkiksi +0C168). Taajuusmuuttajaan asennetut lisävarusteet käyvät ilmi tyyppikilvessä näkyvistä lisävarustekoodeista. Lisätietoja lisävarustevalinnoista on kohdassa Tyyppikilven koodi sivulla 32.

29 Johdanto 21 Pika-asennuksen, käyttöönoton ja käytön vuokaavio Tehtävä Tee asennussuunnitelma ja hanki tarvittavat varusteet (kaapelit, sulakkeet jne.). Tarkista nimellisarvot, tarvittava jäähdytysilman virtaus, syöttöliitäntä, moottorin yhteensopivuus, moottoriliitäntä ja muut tekniset seikat. Lisätietoja Sähköasennuksen suunnitteleminen (sivu 49) Tekniset tiedot (sivu 129) Tarkista asennuspaikka. Käyttöympäristöt (sivu 148) Pura laitteet pakkauksesta ja tarkista ne (vain ehjät laitteet saa käynnistää). Tarkista, että pakkauksessa on kaikki tarvittavat lisävarustemoduulit ja laitteet ja että ne ovat vahingoittumattomia. Asenna taajuusmuuttaja. Mekaaninen asennus (sivu 35) Jos taajuusmuuttajaa ei ole käytetty yli vuoteen, sen tasajännitevälipiirin kondensaattorit on elvytettävä (sivu 125). Vedä kaapelit. Kaapelireitit (sivu 65) Tarkista syöttökaapelin, moottorin ja moottorikaapelin eristys. Asennuksen eristysmittaukset (sivu 77) Kytke tehokaapelit. Kytke ohjauskaapelit. Tehokaapeliliitännät (sivu 80), Ohjauskaapeliliitännät (sivu 95), Tarkista asennus. Asennuksen tarkistuslista (sivu 107) Kytke taajuusmuuttajan virta. Käyttöönotto (sivu 109) Käytä taajuusmuuttajaa: käynnistys, pysäytys, nopeussäätö jne. ACS880:n pika-aloitusopas, ohjelmointiopas

30 22 Johdanto Termit ja lyhenteet Termi/ lyhenne EMC EMI EMT FIO-01 FIO-11 FCAN-01 FCNA-01 FDNA-01 FECA-01 FEPL-01 FENA-01 FENA-11 FLON-01 FPBA-01 FEN-01 FEN-11 FEN-21 FEN-31 FOA-01 Runko(koko) IGBT I/O ZCON ZGAB ZGAD ZINT ZMU RFI R1 R9 SAR SBC SLS Selitys Electromagnetic Compatibility, sähkömagneettinen yhteensopivuus Electromagnetic Interference, sähkömagneettinen häiriö Electrical metallic tubing, metallinen sähköjohtoputki Valinnainen digitaalinen I/O-laajennusmoduuli Valinnainen analoginen I/O-laajennusmoduuli Valinnainen FCAN-01 CANopen-sovitinmoduuli Valinnainen ControlNet -sovitinmoduuli Valinnainen DeviceNet -sovitinmoduuli Valinnainen EtherCAT-sovitinmoduuli Valinnainen Ethernet POWERLINK -sovitinmoduuli Valinnainen Ethernet/IP -, Modbus/TCP- ja PROFINET-sovitinmoduuli Valinnainen kaksiporttinen Ethernet/IP -, Modbus/TCP- ja PROFINETsovitinmoduuli Valinnainen LonWorks -sovitinmoduuli Valinnainen PROFIBUS DP -sovitinmoduuli Valinnainen TTL-inkrementtianturin liitäntämoduuli Valinnainen TTL-absoluuttianturin liitäntämoduuli Valinnainen resolveriliitäntämoduuli Valinnainen HTL-inkrementtianturin liitäntämoduuli Valinnainen optinen DDCS-yhteyssovitinmoduuli Taajuusmuuttajan fyysinen koko Insulated Gate Bipolar Transistor; jänniteohjattu puolijohde, jota käytetään yleisesti vaihtosuuntaajissa sen helpon ohjattavuuden ja korkean kytkentätaajuuden vuoksi. Tulo/lähtö Ohjauskortti. Ulkoiset I/O-ohjaussignaalit kytketään ohjauskorttiin tai siihen asennettuihin lisävarusteena saataviin I/O-laajennuksiin. Jarrukatkojan sovitinkortti, runkokoot R8...R9 Hilaohjaimen sovitinkortti, runkokoot R6...R9 Pääpiirikortti Taajuusmuuttajan ohjausyksikköön liitetty muistiyksikkö Radio-frequency Interference, radiotaajuinen häiriö Taajuusmuuttajan runkokoko Safe Acceleration Range, Turvallinen kiihdytysalue Safe Brake Control, turvallinen jarrusäätö Safely-Limited Speed, nopeuden turvarajoitus ilman anturia

31 Johdanto 23 Termi/ lyhenne Selitys SS1 Safe Stop 1, turvallinen pysäytys 1 SSE Safe Stop Emergency, turvallinen hätäpysäytys SSM Safe Speed Monitor, turvallinen nopeuden valvonta ilman anturia STO Safe torque off -toiminto Turvallisuustiedot (SIL, PL) Lyhenne Ohje Kuvaus CCF EN/ISO Common Cause Failure, Yhteisvikaantuminen (%) DC EN/ISO Diagnostic Coverage, diagnostiikan kattavuus FIT IEC Failure In Time, ajallinen vikataajuus: 1E 9 tuntia HFT IEC Hardware Fault Tolerance, laitteiden vikasietoisuus MTTF d EN/ISO Mean Time To Dangerous Failure, keskimääräinen vaarallinen vikaantuminen: (käyttöyksiköiden kokonaismäärä) / (vaarallisten, havaitsemattomien vikojen määrä) tietyn mittausaikavälin aikana määritetyissä olosuhteissa. PFD IEC Probability of Failure on Demand, vikatodennäköisyys PFH d IEC Probability of Dangerous Failures per Hour, vaarallisen vikaantumisen todennäköisyys tuntia kohden PL EN/ISO Performance Level, suoritustaso: vastaa SIL-tasoja a e SFF IEC Safe Failure Fraction (%), turvallisen vikaantumisen osuus SIL IEC Safety Integrity Level, turvallisuuden eheyden taso SS1 EN Safe Stop 1, turvallinen pysäytys 1 STO EN Safe torque off -toiminto T1 IEC Koestusväli

32 24 Johdanto

33 Toimintaperiaate ja laitekuvaus 25 Toimintaperiaate ja laitekuvaus Yleistä Tämä luku sisältää lyhyen kuvauksen taajuusmuuttajan toimintaperiaatteesta ja rakenteesta. Yleisiä tietoja tuotteesta ACS on taajuusmuuttaja, joka on tarkoitettu AC-epätahtimoottorien, kestomagneettimoottorien ja AC-epätahtiservomoottorien ohjaukseen.

34 26 Toimintaperiaate ja laitekuvaus Pääpiiri Alla on taajuusmuuttajan pääpiiri. ACS L1 L2 L T1/U T2/V T3/W 4 R UDC+ UDC R+ 1 Tasasuuntaaja. Muuntaa vaihtovirran ja -jännitteen tasavirraksi ja -jännitteeksi. 2 Tasajännitevälipiiri. Tasasuuntaajan ja vaihtosuuntaajan välinen tasajännitepiiri. 3 Vaihtosuuntaaja. Muuntaa tasavirran ja -jännitteen vaihtovirraksi ja -jännitteeksi. 4 Jarrukatkoja. Johtaa tarvittaessa ylimääräistä energiaa taajuusmuuttajan tasajännitevälipiiristä jarruvastukseen. Jarrukatkoja toimii, kun tasajännitevälipiirin jännite ylittää maksimirajan. Jännitteen nousu aiheutuu tavallisesti suuren hitausmassan omaavan moottorin hidastuksesta (jarruttamisesta). Käyttäjä hankkii ja asentaa jarruvastuksen tarvittaessa.

35 Toimintaperiaate ja laitekuvaus 27 Osien sijoittelu (IP21, UL-tyyppi 1) IP21-vakioyksikön komponentit on esitetty alla (kuvassa runkokoko R5) Kuvaus 1 Ohjauspaneeli 2 Etukansi 3 Kaapelien läpivientikotelo 4 Neljä kiinnityspistettä laitteen takana 5 Jäähdytyselementti 6 Nostoaukot 6 3

36 28 Toimintaperiaate ja laitekuvaus Osien sijoittelu (IP55, UL-tyyppi 12) IP55-yksikön (lisävaruste +B056) komponentit on esitetty alla (kuvassa runkokoko R4) Kuvaus 1 Ohjauspaneeli ja ohjauspaneelin suojakansi 2 Etukansi 3 Neljä kiinnityspistettä laitteen takana 4 Jäähdytyselementti 5 Nostoaukot 2 5

37 Toimintaperiaate ja laitekuvaus 29 Yleisiä tietoja teho- ja ohjausliitännöistä Seuraavassa kaaviossa esitetään taajuusmuuttajan virtaliitännät ja ohjauskäyttöliittymät. FXX Korttipaikka X208 X13 7 FXX 4 FXXX Korttipaikka Korttipaikka PE L1 PE L1 U/T1 L2 L2 V/T2 M 3 ~ L3 L3 R UDC+ W/T3 R+ UDC Lisävarustemoduuleja voidaan asentaa korttipaikkoihin 1, 2 ja 3 seuraavasti: Moduulit Korttipaikat Analogiset ja digitaaliset I/O-laajennusmoduulit 1, 2, 3 Takaisinkytkentäliitäntämoduulit 1, 2, 3 Kenttäväylätiedonsiirtomoduulit 1, 2 Turvatoimintomoduulit 2 Lisätietoja on kohdassa Tyyppikilven koodi sivulla 32 4 Muistiyksikkö, lisätietoja on sivulla Turvatoimintomoduulien liitin (vaihtoehto korttipaikalle 2) 6 Lisätietoja on sivulla 30, Oletusarvoiset I/O-ohjauskytkennät (sivu 96) ja Ohjauskortin (ZCON-11) liitännät (sivu 145). 7 Lisätietoja on kohdassa Ohjauspaneeli sivulla du/dt-, common mode- tai sinisuodin (valinnainen), lisätietoja on sivulla 193.

38 30 Toimintaperiaate ja laitekuvaus Ulkoiset ohjausliitännät Alla on kuvattu taajuusmuuttajan ulkoisten ohjausliitäntöjen sijoittelu. X202 X13 X208 X205 X203 X12 X204 XRO1 J1, J2 XPOW XAI XAO XD2D XRO2 J3, J6 XSTO XDI XDIO XD24 XRO3 Kuvaus XPOW Ulkoinen syöttö XAI Analogiatulot XAO Analogialähdöt XD2D Taajuusmuuttajien välinen liitäntä XRO1 Relelähtö 1 XRO2 Relelähtö 2 XRO3 Relelähtö 3 XD24 Käynnistyksen lukitusliitäntä (DIIL) ja +24 V -lähtö XDIO Digitaalitulot/-lähdöt XDI Digitaalitulot XSTO Safe torque off -liitäntä X12 Turvatoimintomoduulien liitin (valinnainen) X13 Ohjauspaneelin/PC:n liitäntä X202 Lisäkorttipaikka 1 X203 Lisäkorttipaikka 2 X204 Lisäkorttipaikka 3 X205 Muistiyksikön liitäntä X208 Lisäjäähdytyspuhaltimen liitäntä J1, J2 Jännitteen/virran valinnan siirtoliittimet (J1, J2) analogiatuloille J3, J6 Taajuusmuuttajien välisen liitännän päätevastuksen siirtoliitin (J3), yhteisen digitaalitulon maan valinnan siirtoliitin (J6)