Inversores de freqüência para motores assíncronos Altivar 11 Catálogo Janeiro 2003 em dimensões reduzidas!… Eficiência Ninguém faz tanto com a eletricidade. Inversores de freqüência para motores assíncronos Altivar 11 Sumário Apresentação Páginas 2 e 3 Características, aplicações especiais Páginas 4 a 6 Referências Páginas 7 e 8 Dimensões, montagem Páginas 9 e 10 Esquemas Página 11 Conexões Página 12 Associações Página 13 Funções Páginas 14 a 19 1 Inversores de freqüência para motores assíncronos Apresentação 0 561250-BR Altivar 11 2 1 3 2 4 Schneider Electric Apresentação (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 Aplicações O Altivar 11 é um inversor de freqüência para motores assíncronos trifásicos de gaiola, para potências compreendidas entre 0,18 kW e 2,2 kW. Três tipos de alimentação são disponíveis: b 100 V a 120 V monofásica b 200 V a 240 V monofásica b 200 V a 230 V trifásica O Altivar 11 incorpora características específicas aos mercados locais e possui funções que atendem às aplicações mais comuns, principalmente: b movimentação horizontal (pequenos transportadores, etc), b ventilação, bomba, controle de acesso, portas automáticas, b máquinas especiais (misturadores, máquinas de lavar, centrífugas, etc). Funções As principais funções incorporadas no inversor Altivar 11 são: b partida e regulação de velocidade b inversão do sentido de rotação b aceleração, desaceleração, parada b proteções do motor e do inversor b comando a 2 fios / a 3 fios b 4 velocidades pré-selecionadas b memorização da configuração no inversor b injeção de corrente contínua na parada b comutação de rampa b religamento automático com retomada de velocidade (partida com motor já em movimento), b comandos locais: teclas RUN e STOP e potenciômetro Diversas funções podem ser configuradas na mesma entrada lógica. Variações de construção Os inversores Altivar 11 são fornecidos com dissipador (item 1 ) para ambientes normais e invólucros ventilados, ou sobre base (item 2 ) para montagem na estrutura da máquina, quando a massa desta estrutura permitir a absorção do calor. Opções Os inversores comunicam, ponto a ponto, somente com as seguintes ferramentas e softwares: b Solução de diálogo avançado PowerSuite: v software PowerSuite para configuração do inversor (item 3 ), v kit PowerSuite para Pocket PC (item 4 ), v conversor para conexão a um PC ou a um Pocket PC. As seguintes opções podem ser utilizadas com o inversor Altivar 11: b módulo de frenagem conectado ao barramento CC do inversor, b resistências de frenagem, para a dissipação da energia reenviada ao inversor quando o motor estiver operando como gerador, b filtros de entrada CEM, atenuadores de radiofreqüências adicionais, b placas de montagem em perfil 5, b placa de adaptação para substituição do inversor Altivar 08, b placa auxiliar para montagem CEM, aterramento das blindagens dos cabos. Características: páginas 4 a 6 Schneider Electric Referências: páginas 7 e 8 Dimensões, montagem: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 3 Características Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 Generalidades Conformidade às normas Os inversores Altivar 11 foram desenvolvidos para atender aos níveis mais severos das normas nacionais e internacionais e com as recomendações relativas aos equipamentos elétricos de controle industrial (IEC, EN) e principalmente: EN 50178, imunidade CEM e CEM emissão conduzida e irradiada. Imunidade CEM CEM, emissão conduzida e irradiada pelos inversores: Marcação e Certificações do produto Grau de proteção Suportabilidade às vibrações Inversor sem opção trilho 5 Suportabilidade aos choques Umidade relativa Temperatura ambiente Para estocagem nas proximidades do produto Para funcionamento °C Altitude máxima de utilização m °C b IEC/EN 61000-4-2 nível 3 b IEC/EN 61000-4-3 nível 3 b IEC/EN 61000-4-4 nível 4 b IEC/EN 61000-4-5 nível 3 (acesso à potência) b IEC/EN 61800-3, ambientes 1 e 2 b IEC/EN 61800-3, ambientes: 2 (rede industrial) e 1 (rede pública) com distribuição restrita b Com filtro CEM adicional: EN 55011, EN 55022 classe B, 2 a 16 kHz Os inversores foram desenvolvidos para respeitar as diretrizes européias de baixa tensão (73/23/CEE e 93/68CEE) e CEM (89/336/CEE). Por este motivo, os inversores Altivar 11 têm a sigla e da comunidade européia. UL, CSA, NOM 117 e C-TICK IP 20 Segundo IEC/EN 60068-2-6: - 1,5 mm pico de 3 a 13 Hz - 1 gn de 13 a 200 Hz 15 gn durante 11 ms segundo IEC/EN 60068-2-27 5…93% sem condensação nem gotejamento, segundo IEC 60068-2-3 - 25…+ 65 - 10…+ 40, - 10…+ 50: removendo o fechamento de proteção na parte superior do inversor. Até + 60, desclassificar a corrente em 2,2% por °C acima de 50°C 1000 sem desclassificação (acima, desclassificar a corrente em 1% a cada 100 m suplementares) Posição de funcionamento Inclinação máxima permanente em relação à posição vertical normal de montagem Características de acionamento Gama de freqüência de saída Freqüência de chaveamento Gama de velocidade Sobreconjugado transitório Conjugado de frenagem Corrente transitória máxima Relação tensão/freqüência Ganhos da malha de freqüência Compensação de escorregamento Apresentação: páginas 2 e 3 4 0…200 2…16 1…20 150% do conjugado nominal do motor - 20% do conjugado nominal do motor sem resistência de frenagem, sem carga e com a função “adaptação da rampa de desaceleração” habilitada - 80% do conjugado nominal do motor com resistência de frenagem (como opcional), sem carga - Até 150% do conjugado nominal do motor com resistência de frenagem (como opcional), com alta inércia 150% da corrente nominal do inversor durante 60 segundos Controle vetorial de fluxo sem realimentação com sinal de comando do motor tipo PWM (1) Pré-regulada em fábrica para a maioria das aplicações com conjugado constante. Pré-regulados em fábrica a estabilidade e o ganho da malha de velocidade. Correção possível para máquinas com alto conjugado resistente ou inércia elevada, ou máquinas com ciclos rápidos. Pré-regulada em fábrica, segundo o calibre do inversor (regulagem possível) (1) Modulação por largura de pulsos Hz kHz Referências: páginas 7 e 8 Dimensões, montagem: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 Schneider Electric Características (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 Características elétricas Alimentação Tensão V Freqüência Hz Icc A Tensão de saída Capacidade máxima de conexão da alimentação, do motor e do módulo de frenagem Inversores ATV 11pU05ppA, U09ppA, U18MpA Inversores ATV 11p U18F1A, U29ppA, U41ppA Comprimento máximo dos cabos do motor Isolação galvânica Fontes internas disponíveis Entradas lógicas LI Lógica positiva Lógica negativa Saída DO Saída a relé (RA-RC) Capacidade máxima de conexão das Entradas/Saídas Rampas de aceleração e de desaceleração Frenagem na parada Principais proteções e seguranças do inversor Proteção do motor Resistência de isolação à terra Resolução de freqüência Constante de tempo numa mudança de referência Schneider Electric ≤ 1000 (corrente de curto-circuito presumida no ponto de ligação) para alimentação monofásica ≤ 5000 (corrente de curto-circuito presumida no ponto de ligação) para alimentação trifásica Tensão trifásica máxima igual: - à tensão da rede de alimentação para ATV 11pUppMpA - ao dobro da tensão da rede de alimentação para ATV 11pUppF1A 1,5 mm2 (AWG 14) 4 mm2 (AWG 10) - 50, cabo blindado - 100, cabo não blindado Isolação galvânica entre potência e controle (entradas, saídas, fontes) Protegidas contra curtos-circuitos e sobrecargas: - 1 saída + 5 V (0/+ 5%) para o potenciômetro de referência (2,2 a 10 kΩ), corrente máxima 10 mA - 1 saída + 15 V (± 15%) para as entradas de comando, corrente máxima 100 mA 1 entrada analógica configurável Tempo máx. de amostragem: 20 ms, resolução 0,4%, linearidade ± 5%: - tensão 0-5 V (somente alimentação interna) ou 0-10 V, impedância 40 kΩ - corrente 0-20 mA ou 4-20 mA (sem adição de uma resistência), impedância 250 Ω 4 entradas lógicas configuráveis, impedância 5 kΩ Alimentação + 15 V interna ou 24 V externa (mín. 11 V, máx. 30 V). Regulagem com comando a 2 fios em modo “transição” por razões de segurança das máquinas: - LI1: sentido avanço - LI2: sentido reverso - LI3/LI4: 4 velocidades pré-selecionadas - comandos locais A multiconfiguracão permite misturar diversas funções numa mesma entrada (exemplo: LI1 configurada no sentido avanço e velocidade pré-selecionada 2, LI3 configurada no sentido reverso e velocidade pré-selecionada 3) Estado 0 se < 5 V, estado 1 se > 11 V Tempo máx. de amostragem: 20 ms Disponível para programação somente na gama Ásia Estado 0 se > 11 V ou entrada lógica não cabeada, estado 1 se < 5 V Tempo máx. de amostragem: 20 ms Regulagem de fábrica: - saída a coletor aberto tipo PWM a 2 kHz (1). Para utilização com galvanômetro eletromagnético, - corrente máxima 10 mA - impedância de saída1 kΩ, linearidade ± 1%, tempo máx. de amostragem 20 ms. Configurável como saída lógica: - saída lógica a coletor aberto, impedância de saída 100 Ω, 50 mA máx., - tensão interna (ver fontes internas disponíveis acima) - tensão externa 30 V máx: 50 mA 1 saída lógica a relé protegida (contato aberto em falha). Capacidade de comutação mínima: 10 mA para c 24 V. Capacidade de comutação máxima: b com carga resistiva (cos ϕ = 1 e L/R = 0 ms): 5 A para a 250 V ou c 30 V b com carga indutiva (cos ϕ = 0,4 e L/R = 7 ms): 2 A para a 250 V ou c 30 V 1,5 mm2 (AWG 14) Forma das rampas: linear de 0,1 a 99,9 s. Adaptação automática dos tempos de rampa de desaceleração no caso de ultrapassagem das possibilidades de frenagem, eliminação possível desta adaptação (utilização do módulo de frenagem). Por injeção de corrente contínua: automaticamente na parada quando a freqüência torna-se nula, durante um tempo regulável de 0,1 a 30 s ou permanentemente, corrente regulável de 0 a 1,2 In b Proteção térmica contra aquecimentos excessivos b Proteção contra curtos-circuitos entre as fases de saída b Proteção contra sobrecorrentes entre fases de saída e terra, somente na energização b Seguranças de sobretensão e subtensão da rede b Segurança de ausência de fase da rede, em trifásica. Proteção térmica integrada no inversor por cálculo permanente do l2t. Apagamento da memória térmica na desenergização. MΩ > 500 (isolação galvânica) Display: 0,1 Hz Entrada analógica: 0,1 Hz para 200 Hz máx. ms 5 (1) Modulação por largura de pulsos Dimensões, montagem: Esquemas, conexões: Associações: páginas 9 e 10 página 11 e 12 página 13 m Entrada analógica AI1 Apresentação: páginas 2 e 3 200 - 15% a 240 + 10% monofásica para ATV 11pUppM2A 200 - 15% a 230 + 15% trifásica para ATV 11pUppM3A 100 - 15% a 120 + 10% monofásica para ATV 11pUppF1A 50 ± 5% ou 60 ± 5% Referências: páginas 7 e 8 5 Características, aplicações especiais Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 Características de conjugado (curvas típicas) As curvas abaixo definem o conjugado permanente e o sobreconjugado transitório disponíveis para motor autoventilado ou para motor motoventilado. A diferença reside unicamente na capacidade do motor de fornecer um conjugado permanente elevado abaixo da metade da velocidade nominal. C/Cn 2 4 1,7 1,5 3 1,25 2 1 1 0,75 0,5 0,25 N (Hz) 0 0 0 1 2 3 4 12 15 25 30 37 45 50 60 75 90 100 120 Motor autoventilado: conjugado útil permanente Motor motoventilado: conjugado útil permanente Sobreconjugado transitório em regulagem de fábrica, motor aquecido. Sobreconjugado transitório em regulagens otimizadas, motor aquecido. Utilizações especiais Utilização com motor de potência diferente do calibre do inversor O inversor pode alimentar qualquer motor de potência inferior àquele para o qual foi previsto. Para potências de motores levemente superiores ao calibre do inversor, assegurarse que a corrente absorvida não ultrapasse a corrente de saída permanente do inversor. Associação de motores em paralelo O calibre do inversor deve ser superior ou igual à soma das correntes dos motores a interligar neste inversor. Neste caso, deve-se prever para cada motor uma proteção térmica externa por sondas ou relé térmico. Se o número de motores em paralelo for superior ou igual a 3, é recomendada a instalação de uma indutância trifásica entre o inversor e os motores. Nota: Para as referências das indutâncias, consultar nosso Departamento Comercial. Apresentação: páginas 2 e 3 6 Referências: páginas 7 e 8 Dimensões, montagem: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 Schneider Electric Inversores de freqüência para motores assíncronos Referências 0 Altivar 11 550488 Inversores com dissipador (gama de freqüência de 0 a 200 Hz) Motor Potência indicada na placa Rede Corrente de linha máx. (1) kW A HP Altivar 11 Corrente de saída permanente (2) A Corrente. Potência Referência transitória dissipada máx. (3) com carga nominal A W Peso kg Tensão de alimentação monofásica: 100…120 V 50/60 Hz (4) ATV 11HU18M2A 0,18 0,25 6 1,4 2,1 14 ATV 11HU05F1A 0,900 0,37 0,5 9 2,4 3,6 25 ATV 11HU09F1A 1,000 0,75 1 18 4 6 40 ATV 11HU18F1A (5) 1,800 550487 Tensão de alimentação monofásica: 200…240 V 50/60 Hz (4) 0,18 0,25 3,3 1,4 2,1 14 ATV 11HU05M2A 0,900 0,37 0,5 6 2,4 3,6 25 ATV 11HU09M2A 1,000 0,75 1 9,9 4 6 40 ATV 11HU18M2A 1,100 1,5 2 17,1 7,5 11,2 78 1,800 2,2 3 24,1 10 15 97 ATV 11HU29M2A (5) ATV 11HU41M2A (5) 1,800 Tensão de alimentação trifásica: 200…230 V 50/60 Hz ATV 11PU18M2A 0,18 0,25 1,8 1,4 2,1 13,5 ATV 11HU05M3A 0,900 0,37 0,5 3,6 2,4 3,6 24 ATV 11HU09M3A 1,000 0,75 1 6,3 4 6 38 ATV 11HU18M3A 1,100 1,5 2 11 7,5 11,2 75 1,800 2,2 3 15,2 10 15 94 ATV 11HU29M3A (5) ATV 11HU41M3A (5) 1,800 550492 Inversores sobre base (gama de freqüência de 0 a 200 Hz) Motor Potência indicada na placa kW Rede Corrente de linha máx. (1) HP A Altivar 11 Corrente de saída permanente (2) A Corrente. Potência Referência transitória dissipada máx. (3) com carga nominal A W Peso kg Tensão de alimentação monofásica: 100…120 V 50/60 Hz (4) 0,37 0,5 9 2,4 3,6 25 ATV 11PU09F1A 0,900 Tensão de alimentação monofásica: 200…240 V 50/60 Hz (4) 0,37 0,5 6 2,4 3,6 25 ATV 11PU09M2A 0,900 0,75 1 9,9 4 6 40 ATV 11PU18M2A 0,900 ATV 11HU41M2A 550493 Tensão de alimentação trifásica: 200…230 V 50/60 Hz 0,37 0,5 3,6 2,4 3,6 24 ATV 11PU09M3A 0,900 0,75 1 6,3 4 6 38 ATV 11PU18M3A 0,900 (1) O valor da corrente de linha é dado para as condições de medição indicadas na tabela abaixo. Calibre do inversor Icc presumida Tensão de linha ATV 11pUF1A 1 kA 100 V ATV 11pUM2A 1 kA 200 V ATV 11pUM3A 5 kA 200 V (2) O valor da corrente é dado por uma freqüência de chaveamento de 4 kHz. (3) Para 60 segundos. (4) Saída trifásica para o motor. Para o ATV 11pUppF1A, a tensão máxima de saída é igual ao dobro da tensão de alimentação. (5) Com ventilador integrado. ATV 11HU41M3A Apresentação: páginas 2 e 3 Schneider Electric Características: páginas 4 a 6 Dimensões, montagem: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 7 Inversores de freqüência para motores assíncronos Referências 0 Altivar 11 Opcionais e acessórios 550496 Descrição Para inversores Peso kg – Solução de diálogo avançado PowerSuite Todos os calibres Conversor, para conexão com PC ou Pocket PC, equipados com software PowerSuite Filtros de entrada CEM adicionais Todos os calibres VW3 A11301 0,070 ATV 11HU05F1A ATV 11HU09F1A ATV 11HU05M2A ATV 11HU09M2A ATV 11HU18M2A VW3 A11401 0,650 ATV 11HU18F1A ATV 11HU29M2A ATV 11HU41M2A VW3 A11402 0,850 ATV 11HU05M3A ATV 11HU09M3A ATV 11HU18M3A VW3 A11403 0,650 ATV 11HU29M3A ATV 11HU41M3A VW3 A11404 0,850 Módulo de frenagem conectado ao barramento CC Todos os calibres VW3 A11701 0,250 Resistências de frenagem pU05ppp ATV 11p pU09ppp ATV 11p pU12ppp ATV 11p pU18ppp ATV 11p pU29ppp ATV 11p (1) (1) (1) (1) (2) VW3 A58702 0,600 pU41ppp (2) ATV 11p VW3 A58704 0,600 pU05ppp ATV 11p pU09ppp ATV 11p pU12ppp ATV 11p pU18ppp ATV 11p pU29ppp ATV 11p (1) (1) (1) (1) (2) VW3 A58732 2,000 pU41ppp (2) ATV 11p VW3 A58733 2,000 pU05ppp ATV 11p pU09ppp ATV 11p pU12ppp ATV 11p pU18Mpp ATV 11p VW3 A11851 0,220 ATV 11HU18F1p pU29ppp ATV 11p pU41ppp ATV 11p VW3 A11852 0,300 Placa de adaptação para substituição do Altivar 08 Todos os calibres VW3 A11811 0,220 Placa para montagem CEM Todos os calibres VW3 A11831 0,100 Kit de ventilação (3) ATV 11HU18F1p ATV 11HU18MpU ATV 11HU29ppp ATV 11HU41ppp VW3 A11821 0,070 550497 VW3 A5870p Não protegidas (IP 00) Protegidas (IP 30) Placas para montagem em trilho 5 (largura 35 mm) 550494 VW3 A5873p Referência (1) Valor mínimo da resistência a associar: 75 ohms. (2) Valor mínimo da resistência a associar: 51 ohms. (3) Ventilador de "baixo ruído". VW3 A11852 Apresentação: páginas 2 e 3 8 Características: páginas 4 a 6 Dimensões, montagem: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 Schneider Electric Inversores de freqüência para motores assíncronos Dimensões 0 Altivar 11 = ppA, ATV 11PUp ppppA ATV 11HU05p c = G = = b H 2x a ATV 11 ppA, HU05p ppppA PUp a 72 b 142 c 108 G 60±1 = G H 131±1 Ø 4 = ppA ATV 11HU09p c = = b H 2x a ATV 11 ppA HU09p a 72 b 142 c 132 G 60±1 H 131±1 Ø 4 pA, ATV 11HU41Mp pA ATV 11HU18F1A, ATV 11HU29Mp = = pA ATV 11HU18Mp 4x G = c = G a ATV 11 pA HU18Mp a 72 b 142 c 145 G 60±1 = = = = c H b H b 2x a H 131±1 Filtros de entrada CEM VW3 A11401 a A11404 Ø 4 ATV 11 pA, HU41Mp pA HU18F1A, HU29Mp a 117 Resistências de frenagem protegidas VW3 A58732 e A58733 b 142 c 163 G H 106±0,5 131±1 Ø 4 Resistências de frenagem não protegidas VW3 A58702 e A58704 310 332 b H 30 = 40 170 8,5 154 = (saída a 2 fios, comprimento 0,5 m) = 60 Módulo de frenagem VW3 A11701 (montagem em perfil AM1-ED) = c G = VW3 A11401 A11402 A11403 A11404 Apresentação: páginas 2 e 3 Schneider Electric a 75 117 75 117 b 194 184 194 190 c 30 40 40 40 G 61 97 61 97 H 180 170 180 170 Características: páginas 4 a 6 61 = = 85 Referências: páginas 7 e 8 = 90 a 73 Esquemas, conexões: página 11 e 12 45 Associações: página 13 9 Inversores de freqüência para motores assíncronos Dimensões, montagem 0 Altivar 11 Placas para montagem em perfil 7 VW3 A11851 e A11852 32,9 77,5 37,9 Placa para montagem CEM VW3 A11831 143,6 143,6 142 Placa de adaptação ATV 08 VW3 A11811 77,5 39,9 122,8 Kit de ventilação VW3 A11821 59,9 61 (1) (2) 23,3 67,6 15 59 (1) 2 parafusos fornecidos para fixação da placa. (2) 5 parafusos de Ø 4 mm para fixação dos grampos CEM. Precauções de montagem b Instalar o produto na posição vertical a ± 10°. b Evitar instalá-lo nas proximidades de elementos geradores de calor. b Respeitar um espaço livre suficiente para garantir a circulação de ar necessário ao resfriamento, que é feita por convecção natural ou por ventilação de baixo para cima. b Espaço livre na frente do produto: 10 mm mínimo. De -10°C a 40°C d ≥ 50 mm: sem precauções especiais. d = 0 (montados lado a lado): remover a tampa de proteção na parte superior do inversor. De 40°C a 50°C d ≥ 50 mm: remover a tampa de proteção na parte superior do inversor. De 50°C a 60°C d ≥ 50 mm: remover a tampa de proteção na parte superior do inversor, e desclassificar a corrente nominal do inversor de 2,2% por °C acima de 50°C. Recomendações para montagem na estrutura de máquina (específicas dos inversores ATV 11PUppppA ) Os inversores ATV 11PpppppA podem ser montados sobre (ou dentro) de uma estrutura de máquina, de aço ou de alumínio, respeitando as seguintes condições: (1) b temperatura ambiente máxima: 40°C b montagem na posição vertical a ± 10° b o inversor deve ser instalado no centro do suporte (estrutura) com espessura mínima de 10 mm e com área de resfriamento quadrada (2) mínima de 0,12 m2 para aço e 0,09 m2 para alumínio, exposta ao ar livre. b superfície de apoio do inversor (mín.142 x 72) usinada na estrutura, deve apresentar uma irregularidade máxima de 100 µm e uma rugosidade máxima de 3,2 µm. b desbastar levemente os furos rosqueados para eliminar as arestas. b utilizar graxa de contato térmico (ou equivalente) em toda a superfície de apoio do inversor. (2) Esta utilização deve ser previamente verificada, quando as condições de operação forem próximas aos limites máximos (potência, ciclo e temperatura), pela supervisão do estado térmico do inversor. (1) 2 furos rosqueados Ø M4. (2) Superfície mínima usinada Apresentação: páginas 2 e 3 10 Características: páginas 4 a 6 Referências: páginas 7 e 8 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Associações: página 13 Schneider Electric Inversores de freqüência para motores assíncronos Esquemas 0 Altivar 11 Esquemas com contator ppppM3A Alimentação trifásica ATV 11p ppppF1A e ATV 11p ppppM2A Alimentação monofásica ATV 11p 1 3 5 2 4 6 1 3 4 Q1 2 4 6 1 3 5 Q1 (4) (4) KM1 Resistência de frenagem LI1: Avanço LIx: Reverso Entrada analógica em tensão 10 V externa Bornes de controle ATV 11 0-10 V (alimentação externa) Potenciômetro de referência 2,2 a 10 kΩ LI1: Parada LI2: Avanço LIx: Reverso Entrada analógica em corrente 0-20 mA ou 4-20 mA AI1 Bornes de controle ATV 11 0V AI1 LIx LI2 Bornes de controle ATV 11 LI1 + 15 V LIx LI1 + 15 V Bornes de controle ATV 11 DO LI3 0V 0 -20 mA ou 4 -20 mA Resistência de frenagem Comando a 3 fios + 15 V LI2 de referência 0-10 V (alimentação externa) Comando a 2 fios LI4 LI1 AI1 RC PC/ PA/+ +5V (5) Potenciômetro 0V 0 -20 mA ou 4 -20 mA PA de referência (3) + W V W1 A2 M1 3 (2) PB (5) Potenciômetro RA N/L2 L1 U A1 U1 PB PA (1) (3) DO LI3 0V + 15 V LI2 AI1 LI4 LI1 +5V RC PC/ RA A2 M1 3 (2) + PA/+ L3 W V W1 L1 U V1 U1 L2 (1) V1 4 6 2 KM1 A1 2 100...120 V 50/60 Hz e 200...240 V 50/60 Hz 5 3 1 200…240 V 50/60 Hz Fonte 0 -20 mA ou 4 -20 mA Para as associações dos componentes KM1, Q1, etc (ver a tabela na página 13). (1) Contato do relé de falha: para sinalizar a distância o estado do inversor. (2) +15 V interna. No caso de utilização de uma fonte externa +24 V, ligar o 0 V deste ao borne 0 V, não utilizar o borne + 15 do inversor, e ligar o comum das entradas LI ao + 24 V da fonte externa. (3) Saída DO: saída analógica ou saída lógica configurável. Tensão interna + 15 V ou externa + 24 V. (4) Galvanômetro ou relé de baixo nível. (5) Módulo de frenagem VW3 A11701, no caso de utilização de uma resistência de frenagem VW3 A587pp. Nota: Equipar com antiparasitas todos os circuitos específicos próximos do inversor ou acoplados no mesmo circuito, tais como, relés, contatores, eletroválvulas, iluminação fluorescente, etc. Apresentação: páginas 2 e 3 Schneider Electric Características: páginas 4 a 6 Referências: páginas 7 e 8 Associações: página 13 Funções: página 14 a 19 11 Inversores de freqüência para motores assíncronos Conexões 0 Altivar 11 Compatibilidade eletromagnética Conexões que permitem o respeito às normas CEM Princípio b Os pontos de terra do inversor, do motor e das blindagens dos cabos devem estar num mesmo potencial, do ponto de vista das altas freqüências. b Para os cabos do motor, se necessário do módulo e da resistência de frenagem, e os cabos de controle e comando, devem ser utilizados cabos blindados com blindagens ligadas à massa em 360° nas duas extremidades. Esta blindagem pode ser realizada em parte do percurso por tubos ou canaletas metálicas sob a condição que não haja descontinuidade. b Separar o melhor possível o cabo de alimentação (rede) do cabo do motor. pUp ppppA Desenho de instalação para ATV 11p 3 2 4 1 5 7 6 1 2 3 4 5 Placa de montagem VW3 A11831 a ser montada no inversor. Altivar 11 Cabo de alimentação não blindado. Cabo não blindado para a saída dos contatos do relé de falha. Fixação e aterramento das blindagens dos cabos 6 e 7, o mais perto possível do inversor: - desencapar as blindagens, - utilizar braçadeiras de dimensões apropriadas nas partes desencapadas das blindagens, para fixação na placa de montagem. - as blindagens devem ser suficientemente apertadas sobre a placa de montagem para assegurar a eficácia dos contatos, - tipos das braçadeiras: metálicas inoxidáveis. 6 Cabo blindado(1) para ligação ao motor. 7 cabo blindado (1) para ligação do controle/comando. Para aplicações que necessitam de muito condutores, utilizar cabos de secção pequena (0,5 mm2). 8 Cabo PE. (1) A blindagem dos cabos (6, 7 e 8) deve ser conectada ao terra nas duas extremidades. Esta blindagem não deve ser interrompida e, em caso de borneiras intermediárias, estas deverão ser colocadas em caixas metálicas blindadas CEM. 8 Nota: No caso de utilização de um filtro de entrada adicional, este deverá ser montado na parte inferior do inversor, e diretamente conectado à rede por cabo não blindado. A ligação 3 no inversor será então realizada pelo cabo de saída do filtro. A ligação equipotencial AF (alta freqüência) dos aterramentos entre inversor, motor e blindagens dos cabos, não dispensa a ligação dos condutores de proteção PE (verde-amarelo) aos bornes previstos para este fim, em cada um dos produtos. Apresentação: páginas 2 e 3 12 Características: páginas 4 a 6 Referências: páginas 7 e 8 Associações: página 13 Funções: página 14 a 19 Schneider Electric Inversores de freqüência para motores assíncronos Associações 0 Altivar 11 Associações realizadas pelo usuário Função: assegurar a proteção das pessoas e dos equipamentos, quaisquer que sejam os níveis de sobrecorrente encontrados (sobrecarga ou curto-circuito). Potências normalizadas dos motores trifásicos 4 pólos 50/60 Hz kW M1 Inversor de freqüência Referência HP A1 Disjuntor Contator Telemecanique Faixa de Corrente Referência (1) regulagem de curtocircuito máxima Icu A kA Q1 KM1 Tensão de alimentação monofásica: 100…120 V 50/60 Hz 0,18 0,25 ATV 11HU05F1A GV2 pp14 6...10 > 100 LC1 D09 0,37 0,5 pU09F1A GV2 pp14 ATV 11p 6...10 > 100 LC1 D12 0,75 1 ATV 11HU18F1A GV2 pp21 17...23 50 LC1 D25 Tensão de alimentação monofásica: 200…240 V 50/60 Hz 0,18 0,25 ATV 11HU05M2A GV2 pp08 2,5...4 > 100 LC1 D09 0,37 0,5 pU09M2A GV2 pp14 ATV 11p 6...10 > 100 LC1 D09 0,75 1 pU18M2A GV2 pp16 ATV 11p 9...14 > 100 LC1 D12 1,5 2 ATV 11HU29M2A GV2 pp21 17...23 50 LC1 D25 2,2 3 ATV 11HU41M2A GV2 pp22 20...25 50 LC1 D32 Tensão de alimentação trifásica: 200…230 V 50/60 Hz 0,18 0,25 ATV 11HU05M3A GV2 pp07 1,6...2,5 > 100 LC1 D09 0,37 0,5 pU09M3A GV2 pp08 ATV 11p 2,5...4 > 100 LC1 D09 0,75 1 pU18M3A GV2 pp14 ATV 11p 6...10 > 100 LC1 D09 1,5 2 ATV 11HU29M3A GV2 pp16 9...14 > 100 LC1 D12 2,2 3 ATV 11HU41M3A GV2 pp20 13...18 50 LC1 D25 (1) Substituir os pontos por ME para um comando por botões a impulsão ou por P para um comando por comutador. A coordenação tipo 2 é assegurada pela associação de um disjuntor tipo GV2 e um eventual contator tipo LC1 Dpp, com o inversor correspondente. Apresentação: páginas 2 e 3 Schneider Electric Referências: páginas 7 e 8 Dimensões: páginas 9 e 10 Esquemas, conexões: página 11 e 12 Funções: página 14 a 19 13 Funções Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 Sumário das funções Faixa de velocidade de funcionamento Tempos das rampas de aceleração e de desaceleração Segunda rampa Adaptação da rampa de desaceleração Velocidades pré-selecionadas Configuração da entrada analógica AI1 Saída lógica ou analógica DO Sentido de rotação avanço/reverso Comando a 2 fios Comando a 3 fios Injeção de corrente contínua automática Freqüência de chaveamento, redução de ruídos Relé de falha, destravamento Rearme após falha (reset) Religamento automático Religamento automático com retomada de velocidade Parada controlada na falta de rede Proteção térmica do inversor Proteção térmica do motor Supervisão Funções incompatíveis Funções adicionais de comando página 15 página 15 página 15 página 15 página 16 página 16 página 16 página 16 página 17 página 17 página 17 página 17 página 17 página 18 página 18 página 18 página 18 página 18 página 18 página 19 página 19 página 19 Pré-regulagem de fábrica do inversor Para facilitar a colocação em operação do inversor, as funções são programadas para responder às aplicações mais comuns. Funções e entradas/saídas do inversor: b Comando a 2 fios em transição v Entrada lógica LI1 : avanço v Entrada lógica LI2 : reverso b Velocidades pré-selecionadas: v Entrada lógica LI3 : velocidades pré-selecionadas v Entrada lógica LI4 : velocidades pré-selecionadas b Entrada analógica AI1: referência de velocidade 0-5 V b Saída lógica/analógica DO: freqüência do motor (analógica) b Adaptação da rampa de desaceleração b Injeção de corrente contínua automática durante 0,5 s na parada. Funções do display e das teclas Altivar 11 1 3 ESC ENT 4 2 5 RUN STOP 6 7 1 A visualização é feita por códigos ou valores com regras de visualização através de 3 dígitos de “7 segmentos”. 2 Teclas de deslocamento pelos menus ou de modificação dos valores. 3 “ESC”: Tecla de saída dos menus (sem ação de validação). 4 “ENT”: Tecla de validação para entrar no menu ou confirmar o novo valor escolhido. 5 “RUN”: Comando local de partida do motor. 6 “STOP”: Comando local de parada do motor. 7 Potenciômetro de referência de velocidade. 14 Schneider Electric Funções (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 b Faixa de velocidade de funcionamento Permite a determinação dos 2 limites de freqüência que definem a faixa de velocidade permitida pela máquina em condições reais de operação. f (Hz) LSP : velocidade mínima, de 0 a HSP, pré-regulagem 0 HSP : velocidade máxima, de LSP a 200 Hz, pré-regulagem 50/60 Hz HSP LSP Referência 5V 10 V (alimentação externa) 20 mA 20 mA 0V 0V 0 mA 4 mA b Tempos das rampas de aceleração e de desaceleração Permite a determinação dos tempos das rampas de aceleração e de desaceleração em função da aplicação e da dinâmica da máquina. f (Hz) f (Hz) 50/60 50/60 0 t t1 Rampa de aceleração linear Regulagem de t1: 0,1 a 99,9 s, pré-regulagem 3 s. 0 t t2 Rampa de desaceleração linear Regulagem de t2: 0,1 a 99,9 s, pré-regulagem 3 s. b Segunda rampa Permite a comutação de 2 tempos de rampa em aceleração e em desaceleração, reguláveis separadamente. Validação: por 1 entrada lógica a definir. Função indicada para máquinas com correção de velocidade rápida em regime estabelecido e os tornos de grande velocidade com limitação da aceleração e da desaceleração a partir de certas velocidades. f(Hz) Aceleração 1 (Acc 1) e desaceleração 1 (Dec 1) : - regulagem 0,1 a 99,9 s - pré-regulagem 3 s HSP Acc 2 Acc 1 Dec 2 Dec 1 t Regulagem da segunda rampa com Pocket PC PowerSuite Avanço 1 ou reversão 0 Aceleração 2 (Acc 2) e desaceleração 2 (Dec 2) : - regulagem 0,1 a 99,9 s - pré-regulagem 5 s HSP: velocidade máxima t 1 LI4 0 t Exemplo de comutação pela entrada lógica LI4 b Adaptação da rampa de desaceleração Permite aumentar automaticamente o tempo da rampa de desaceleração, se a regulagem inicial for muito baixa considerando a inércia da carga. Esta função evita o travamento eventual do inversor com a falha frenagem excessiva. A desabilitação desta função permite a utilização de um módulo e de uma resistência de frenagem adaptados. Schneider Electric 15 Funções (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 b Velocidades pré-selecionadas Permite a comutação de referências de velocidades pré-reguladas. Escolha entre 2 ou 4 velocidades pré-selecionadas. Validação por 1 ou 2 entradas lógicas. As velocidades pré-selecionadas são reguláveis em passos de 0,1 Hz de 0 Hz a 200 Hz. Elas são prioritárias sobre a referência dada pela entrada analógica ou pelo potenciômetro do inversor. f (Hz) A velocidade obtida com as entradas LIx e LIy no estado 0 é LSP ou referência de velocidade, segundo o nível da entrada analógica AI1. Pré-regulagem: LSP t Regulagem das velocidades pré-selecionadas com o software PowerSuite para PC 1 1ª velocidade: LSP (velocidade mínima ou referência) 2ª velocidade: 10 Hz LI1 0 t 1 3ª velocidade: 25 Hz 4ª velocidade: 50 Hz t LIx 0 1 LIy 0 Exemplo de funcionamento com 4 velocidades pré-selecionadas. b Configuração da entrada analógica AI1 Permite modificar as características, em tensão ou em corrente, da entrada analógica AI1. Pré-regulagem: 0-5 V (somente alimentação interna). Outros valores possíveis por alimentações externas: 0-10 V, 0-20 mA, 4-20 mA. Entrada analógica em tensão Entrada analógica em corrente 0V Bornes de controle Altivar 11 0V AI1 Bornes de controle Altivar 11 Utilização 0-20 mA ou 4-20 mA AI1 Utilização 10 V externa Fonte 0-20 mA ou 4-20 mA Potenciômetro de referência 2.2 a 10 kΩ b Saída lógica ou analógica DO A saída DO é programada como saída lógica ou como saída analógica. Ela permite a sinalização a distância das seguintes informações: v Nível de freqüência atingido (saída lógica) v Referência atingida (saída lógica) v Nível de corrente atingido (saída lógica) v Corrente do motor (saída analógica) v Freqüência do motor (saída analógica) Bornes de controle Altivar 11 DO 0V Bornes de controle Altivar 11 Z 0V Z Alimentação +U + 15 V Esquema com alimentação externa DO Esquema com alimentação interna Se a saída for lógica: Z é um relé ou uma entrada de nível baixo. Se a saída for analógica: Z pode ser, por exemplo, um galvanômetro. Para um galvanômetro de resistência R, a tensão máxima fornecida será: R(Ω) Ux -------------------------------------------R ( Ω ) + 1000 ( Ω ) b Sentido de rotação avanço/reverso Com comando a 2 fios, a partida no sentido avanço somente pode ser configurada na entrada lógica LI1. Com comando a 3 fios, a parada somente pode ser configurada na entrada lógica LI1, e a partida no sentido avanço somente pode ser configurada na entrada lógica LI2. A partida no sentido reverso pode ser anulada no caso de aplicação com somente um sentido de rotação do motor, não se configurando a entrada lógica no sentido reverso. 16 Schneider Electric Funções (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 b Comando a 2 fios Permite o comando do sentido de rotação por contato em posição mantida. O sentido de rotação (avanço ou reverso) e a parada são comandados pela mesma entrada lógica. Validação por 1 ou 2 entradas lógicas (1 ou 2 sentidos de rotação). Função dedicada a todas as aplicações com 1 ou 2 sentidos de rotação. 3 modos de funcionamento são possíveis: v detecção do estado das entradas lógicas v detecção de uma mudança de estado das entradas lógicas v detecção do estado das entradas lógicas com sentido avanço prioritário sobre o sentido reverso. Bornes de controle Altivar 11 LI1 LIx 15 V LI1: sentido avanço LIx: sentido reverso Esquema de fiação com comando a 2 fios Configurações das entradas lógicas com Pocket PC PowerSuite b Comando a 3 fios Permite o comando do sentido de rotação e da parada por contatos (pulsados). O sentido de rotação (avanço ou reverso) e a parada são comandados por 2 entradas lógicas diferentes. Validação por 2 ou 3 entradas lógicas (1 ou 2 sentidos de rotação). Função dedicada a todas as aplicações com 1 ou 2 sentidos de rotação. f (Hz) 0 t Parada 1 0 t Avanço 1 0 t Reverso 1 0 t Exemplo de operação com comando a 3 fios Bornes de controle Altivar 11 LI1 LI2 LIx 15 V LI1: Parada LI2: Avanço LIx: Reverso Esquema de fiação com comando a 3 fios b Injeção de corrente contínua automática Permite a injeção de corrente contínua na parada, regulável de 0 a 1,2 vezes o valor da corrente nominal do inversor (pré-regulagem 0,7 In), desde que a partida não seja mais comandada e que a velocidade do motor seja zero, v durante um tempo regulável de 0,1 a 30 s (pré-regulagem 0,5 s) ou v permanentemente. Pré-regulagem de fábrica: função ativa com injeção de corrente contínua durante 0,5 s. Com comando a 3 fios, a injeção de corrente contínua somente será ativa se a entrada lógica LI1 estiver ativa (parada). Regulagem da função “injeção de corrente contínua” com o software PowerSuite para PC b Freqüência de chaveamento, redução de ruídos O chaveamento em alta freqüência da tensão intermediária, em corrente contínua, permite alimentar o motor com corrente de baixa distorção harmônica. Há 3 possibilidades de freqüência de chaveamento: v freqüência de chaveamento aleatória em torno de 2 ou 4 kHz (evitando fenômenos de ressonância), v freqüência baixa fixa regulável de 2 ou 4 kHz v freqüência alta fixa regulável de 8, 12 ou 16 kHz Pré-regulagem de fábrica: freqüência baixa fixa de 4 kHz. Função dedicada a todas as aplicações que necessitam de um baixo nível de ruído do motor. b Relé de falha, destravamento O relé de falha é alimentado quando o inversor for energizado e não estiver em falha. O relé abre-se no caso de falha ou de desenergização do inversor. Após uma falha, o destravamento do inversor efetua-se por uma das seguintes ações: v desenergização até a extinção da visualização, depois com a reenergização do inversor, v ativação da entrada lógica associada à função “rearme após falha”, se a função for validada, v validação da função “religamento automático”. Schneider Electric 17 Funções (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 b Rearme após falha Permite o apagamento da falha memorizada e o rearme do inversor, se a causa da falha desapareceu. O apagamento da falha é obtido por uma transição da entrada lógica LI configurada para esta função. Pré-regulagem de fábrica: função inativa. As condições de partida após o rearme são aquelas de uma energização normal. Os seguintes rearmes após falha são possíveis: sobrecarga térmica do inversor, sobrecarga térmica do motor, sobretensão da rede, sobretensão em desaceleração, sobrevelocidade, perda de fase da rede (1), subtensão da rede (2). b Religamento automático Permite o religamento automático após travamento do inversor por falha, se esta desapareceu e se as outras condições de funcionamento o permitirem. Este religamento efetua-se por uma série de tentativas automáticas separadas por tempos de espera crescentes: 1 s, 5 s, 10 s, depois 1 minuto para os seguintes. Se o inversor não religar ao fim de 6 minutos, ele se trava e o procedimento é abandonado até a desenergização e reenergização. Pré-regulagem de fábrica: função inativa. O religamento é autorizado com as seguintes falhas: sobrecarga térmica do inversor, sobrecarga térmica do motor, sobretensão da rede, sobretensão em desaceleração, perda de fase da rede (1), subtensão da rede (2). Se a função estiver configurada, o relé de falha do inversor permenece energizado. Esta função necessita que a referência de velocidade e o sentido de rotação sejam mantidos, e somente é compatível com o comando a 2 fios em nível. Função dedicada às máquinas ou instalações com funcionamento contínuo ou sem supervisão e nas quais o religamento não apresenta nenhum perigo, nem para as pessoas, nem para os equipamentos. b Religamento automático com retomada de velocidade (partida com motor já em movimento) Permite o religamento do motor sem trancos após um dos seguintes eventos: v falta de rede ou simples desenergização, v rearme após falha ou religamento automático v parada por inércia provocada por uma falha. Na reenergização, a velocidade efetiva do motor é procurada de maneira a seguir a rampa desta velocidade até a referência. O tempo de procura da velocidade pode atingir 1 s, conforme a diferença inicial. Pré-regulagem de fábrica: função inativa. Esta função necessita da ativação do comando a 2 fios e não é compatível com a função frenagem por injeção de corrente contínua. Esta função é dedicada às máquinas para as quais a perda da velocidade do motor é pequena durante o tempo de interrupção da rede (máquinas com inércia elevada). Regulagem do comportamento por falha com Pocket PC PowerSuite b Parada controlada na falta de rede Permite a determinação de modos de parada do inversor na falta da rede. Escolha entre 3 modos de parada: v parada por inércia: travamento do inversor e parada do motor segundo a inércia e o conjugado resistente v parada normal: parada com tempo da rampa de desaceleração válido (desaceleração 1 ou 2). v parada rápida: o tempo de parada depende da inércia e das possibilidades de frenagem do inversor. Pré-regulagem de fábrica: parada por inércia. f (Hz) 1 Parada rápida 2 Parada normal com rampa de desaceleração 3 Parada por inércia 1 2 3 t b Proteção térmica do inversor Proteção direta por termistor, integrado no módulo de potência do inversor. Assegura a proteção dos componentes, mesmo em caso de má ventilação ou temperatura ambiente excessiva. Na detecção da falha, ela provoca o travamento do inversor. b Proteção térmica do motor A proteção térmica do motor é feita por cálculo permanente de seu aquecimento teórico. O inversor trava-se por falha se este aquecimento ultrapassar 118% do aquecimento nominal. Função dedicada a todas as aplicações com motor autoventilado ou motoventilado. Nota: O estado térmico do motor não é memorizado na desenergização do inversor. Regulagem da proteção térmica com o software PowerSuite para PC 18 (1) A falha perda de fase da rede somente é acessível nos inversores com alimentação trifásica, se a supervisão de falha estiver habilitada (Pré-regulagem de fábrica: habilitada). (2) A nova partida do inversor é assegurada logo após o desaparecimento da causa da falha de subtensão, estando a função ativa ou não. Schneider Electric Funções (continuação) Inversores de freqüência para motores assíncronos 0 Altivar 11 b Supervisão O display permite visualizar o estado do inversor ou, se desejado, um dos seguintes valores: v referência de freqüência, v freqüência de saída aplicada ao motor, v corrente do motor, v tensão da rede, v estado térmico do motor, v estado térmico do inversor. Funções incompatíveis A escolha da última função configurada é validada, qualquer que seja a configuração das funções anteriores. As funções aplicativas podem ser configuradas numa mesma entrada lógica, neste caso, uma entrada lógica valida diversas funções (por exemplo: sentido de rotação e 2ª rampa). É necessário assegurar-se da compatibilidade das funções. b Sentido de rotação e comando a 2 fios: o sentido avanço somente pode ser configurado em LI1. b Sentido de rotação e comando a 3 fios: o sentido avanço somente pode ser configurado em LI2. b Religamento automático: requer a configuração do comando a 2 fios em nível. Uma mudança de configuração do tipo de comando invalida o religamento automático. b Religamento automático com retomada de velocidade: v requer a configuração de comando a 2 fios. Uma mudança de configuração do tipo de comando invalida o religamento automático com retomada de velocidade. v incompatível com a frenagem por injeção de corrente contínua permanente na parada. A configuração desta função invalida o religamento automático com retomada de velocidade. Funções adicionais de comando b Comando local: O teclado dispõe de 2 teclas suplementares (RUN e STOP) e de um potenciômetro (referência de velocidade). v As teclas e o potenciômetro são ativos se o comando local estiver habilitado. As entradas lógicas e analógicas são inativas se o comando local estiver habilitado. Pré-regulagem de fábrica: função ativa. v Sentido reverso: se o comando local estiver ativo, a função sentido reverso não é visível. b Entradas lógicas: É possível escolher o nível ativo da entrada lógica. Lógica positiva: as entradas serão ativas se o sinal for ≥ 11 V. Lógica negativa: as entradas serão ativas se o sinal for ≤ 5 V. Pré-regulagem de fábrica: lógica positiva. Schneider Electric 19