Guia de practicas Power Flex 700 PDF

Preview

Summary

hkjfgjgghj kjhgkh ghk jh...

Description

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

ESCUELA POLITÉCNICA DEL EJÉRCITO EXTENSIÓN - LATACUNGA

INGENIERÍA EN ELECTROMECÁNICA. MATERIA: ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS. TEMA: GUIA DE PRÁCTICAS DEL VARIADOR DE FRECUENCIA POWERFLEX 700. PROF: ING. MARIO JIMÉNEZ. INTEGRANTES: CATOTA O. PABLO C. SANGO V. WILSON R. NIVEL: OCTAVO “A”. SEMESTRE: FEB 13 – JUL 13.

1. OBJETIVO Esta práctica se centrara en resolver problemas exitosamente de un variador de control de vectores PowerFlex 700. Aprenderá a reconocer el hardware de un variador PowerFlex 700 y a conectar adecuadamente el variador.

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

También se estudiara los fallos específicos de equipo, entorno o relacionados con la carga. Durante la práctica se utilizará el HIM de LCD, software y a configurar los parámetros de los variadores PowerFlex 700. 2. DESCRIPCIÓN DEL VARIADOR MODOS DE OPERACIÓN. El modelo PowerFlex 700 ofrece rendimiento excepcional en un variador fácil de emplear y con un amplio rango de caballos de fuerza de capacidad nominal. Este variador está diseñado para controlar motores de inducción trifásicos en aplicaciones con requisitos que varían desde el control de velocidad más simple hasta el control de par más exigente. El variador PowerFlex 700 ofrece características y parámetros específicos a aplicaciones de elevación, pozos petroleros, y a aplicaciones de velocidad y posicionamiento. Bloque de Terminales del variador de frecuencia. Terminales

Descripción

Notas

BR1

Freno CC (+)

BR2

Freno CC (–)

Conexión de resistencia de DB - Importante: Se puede utilizar sólo una resistencia DB con los bastidores 0-3. La conexión de una resistencia interna y externa puede causar daño.

DC+

Bus CC (+)

DC–

Bus CC (–)

PE

Tierra PE

Tierra

Conexión a Tierra del Motor

U

U (T1)

Al motor

V

V (T2)

Al motor

W

W (T3)

Al motor

R

R (L1)

S

S (L2)

Alimentación de Entrada de Línea de CA Trifásica = R, S y T Monofásica = R y S únicamente

T

T (L3)

PS+

AUX (+)

Tensión de Control Auxiliar

PS–

AUX (–)

Tensión de Control Auxiliar

Bloque de Terminales de E/S

POWERFLEX 700

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Valor eterminado e Fábrica

ELECTROMECÁNICA

No.

Señal

1 2 3

Ent. anlg. 1 (–) (1) Ent. anlg. 1 (+) (1) Ent. anlg. 2 (–) (1)

4

Ent. anlg. 2 (+) (1)

5 6 7 8

Pot. Común Sal. anlg. 1 (–) Sal. anlg. 1 (+) Sal. anlg. 2 (–)

9

Sal. anlg. 2 (+)

10

Entrada 1 CTP HW

–

11 12 13

Sal. Digit. 1 – N.C. (4) Sal. Digit. Común 1 Sal. Digit. 1 – N.A. (4)

Fallo

14

Sal. Digit. 2 – N.C. (4)

15 16 17 18 19

Salida Digital 2/3 Com. Sal. Digit. 3 – N.A. (4)

(2)

– (2)

NO es fallo NO se ejecutó Marcha

Corriente en Puente (1) – Ent. anlg. 1

21 22 23

– – –

24

+24 V CC (5)

–

25

Ent. Digital Común

–

26

24 V Común (5)

–

27 28 29 30 31

Ent. Digital 1 Ent. Digital 2 Ent. Digital 3 Ent. Digital 4 Ent. Digital 5 Ent. Digital 6/ Habilitación de Hardware.

Paro - BF Arranque Auto/Manu Sel. vel. 1 Sel. vel. 2

32

Aislado (3), bipolar, diferencial, ±10 V/ 4-20 mA, 11 bit y signo, impedancia de entrada de 88k ohm. El funcionamiento a 4-20 mA requiere hacer un puente entre los terminales 17 y 18 (o 19 y 20). Para referencias de pot. de 10 V (+) y (–). Bipolar (la salida de corriente no es bipolar), ±10 V/4-20 mA, 11 bit y signo, el modo Tensión – limita corriente a 5 mA. Modo intensidad – resistencia de carga máx. es 400 ohms. 1.8k ohm CTP, Resistencia interna de 3.32k ohm extraíble Carga Resistiva Máxima: 240 V CA/30 V CC – 1200 VA, 150 W Corriente Máxima: Carga Mín. 5 A: 10 mA Carga Inductiva Máxima:240 V CA/30 V CC – 840 VA, 105 W Corriente Máxima: Carga Mín. 3.5 A: 10 mA La instalación de un puente entre los terminales 17 y 18 (o 19 y 20) configurará dicha entrada analógica para corriente.

Corriente en Puente (1) Ent. anlg. 2 Ref. Pot. –10 V Ref. Pot. +10 V Entrada 2 CTP HW

20

Descripción

Sel. vel. 3

CONTROL DE REFERENCIA

POWERFLEX 700

Carga mínima de 2k ohm. Vea arriba Potencia de entrada lógica suministrada por el variador. (5)

Común para alimentación eléctrica interna. 115 V CA, 50/60 Hz - Opto aislado Estado Bajo: menor que 30 V CA Estado Alto: mayor que 100 V CA 24 V CC - Opto aislado Estado Bajo: menor que 5 V CC Estado Alto: mayor que 20 V CC 11.2 mA CC

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Fuentes “Automáticas” de Velocidad. El comando de velocidad del variador puede obtenerse de diversas fuentes diferentes. La fuente se determina mediante la programación del variador y la condición de las entradas digitales de Selección de Velocidad, las entradas digitales Auto/Manual o los bits seleccionados de referencias de una palabra de comando. La fuente predeterminada para una referencia de comando (todas las entradas de selección de velocidad abiertas o no programadas) es la selección programada en [Sel. ref. vel. A]. Si se cierra cualquiera de las entradas de selección de velocidad, el variador usará otros parámetros como fuentes de comando de velocidad. Fuentes “Manuales” de Velocidad. La fuente manual para el comando de velocidad al variador es el HIM solicitando un control manual o el bloque de terminales de control (entrada analógica) si una entrada digital está programada en “Auto/Manual”. Cambio de Fuentes de Velocidad. La selección de Referencia de Velocidad activa puede realizarse mediante entradas digitales, el comando DPI, el botón de avance por saltos o la operación Auto/Manual del HIM. Selección de Referencia de Velocidad.

Fuente de Referencia de Par Motor. La referencia de par motor usualmente la suministra una entrada analógica o una referencia de la red. No está disponible el cambio entre las fuentes disponibles mientras el variador está funcionando. Las entradas digitales programadas como “Sel. vel. 1,2,3” y la función Auto/Manual del HIM no afectan la referencia activa del par motor cuando el variador esté en Modo Control Vectorial.

Uso de Variadores PowerFlex con Unidades regenerativas.

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Si se utiliza una unidad regenerativa (por ejemplo: 1336 REGEN) como suministro de bus o frenos, se recomienda desconectar los condensadores de modo común según se describe en la tabla. Conexiones al 1336 REGEN Modo Freno Regen Terminales

Bastidor(es)

1336 REGEN

PowerFlex 700

0-4

CC+ y CC–

BR1 y CC–

5-6

CC+ y CC–

CC+ y CC–

Modo Suministro de Bus Regenerativo Terminales Bastidor(es)

1336 REGEN

PowerFlex 700

0-4

CC+ y CC–

CC+ y CC–

5-6

CC+ y CC–

CC+ y CC – de Variadores de Bus Comunes

Rutinas de Puesta en Marcha El PowerFlex 700 está diseñado de manera que la puesta en marcha sea simple y eficiente. Si tiene un HIM de LCD, se proporcionan tres métodos, lo cual permite que el usuario seleccione el nivel deseado para la aplicación. 

Puesta en Marcha S.M.A.R.T. Esta rutina permite configurar rápidamente el variador programando valores para las funciones de uso más frecuente.



Puesta en Marcha Asistida Esta rutina le solicita información necesaria con el fin de poner en marcha un variador para la mayoría de aplicaciones, tales como datos de líneas y del motor, parámetros ajustados comúnmente y E/S. Se suministran dos niveles de Puesta en Marcha Asistida; Básico y Detallado.



Arranque de Verificación de Izado/Par Motor Las aplicaciones de Verificación de Par Motor pueden utilizar la puesta en marcha asistida para ajustar el motor. Sin embargo, se recomienda desconectar el motor del equipo de izado o montacargas durante la rutina. Si esto no fuese posible.

Cómo Ejecutar la Puesta en Marcha S.M.A.R.T. Durante una puesta en marcha, la mayoría de las aplicaciones sólo requieren cambios a unos

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

pocos parámetros. El HIM de LCD en un variador PowerFlex 700 ofrece la puesta en marcha S.M.A.R.T., la cual muestra los parámetros que se modifican con mayor frecuencia. Con estos parámetros usted puede establecer las siguientes funciones: S - Modo de Puesta en Marcha y Modo de Paro M - Velocidad Mínima y Máxima A - Tiempo de Aceleración 1 y Tiempo de Deceleración 1 R - Origen de Referencia T - Sobrecarga Térmica del Motor Para ejecutar una rutina de puesta en marcha S.M.A.R.T.:

Cómo Ejecutar una Puesta en Marcha Asistida Importante: Esta rutina de puesta en marcha requiere un HIM de LCD. La rutina de puesta en marcha asistida le hace preguntas simples que requieren respuestas de sí o no y le solicita que ingrese información. Obtenga acceso a la Puesta en Marcha Asistida seleccionando “Puesta en Marcha” en el Menú Principal. Cómo Realizar una Puesta en Marcha Asistida

Funciones ALT Para utilizar una función ALT, pulse la tecla ALT, suéltela y luego pulse la tecla de programación asociada con una de las siguientes funciones:

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Operación de Tensión Ajustable En el modo de control de Tensión Ajustable, la tensión de salida se controla independientemente de la frecuencia de salida. Los componentes de tensión y frecuencia tienen referencias y velocidades de aceleración y deceleración independientes. Con esta opción es posible el uso de salidas monofásicas y trifásicas. El modo de Tensión Ajustable está diseñado para funcionar con cargas electromagnéticas – no con los motores de CA típicos. Entre las aplicaciones típicas se incluyen: • • • • • • •

Motores lineales Soldadura por vibración Transporte vibratorio Agitación electromagnética Calentamiento por inducción (400 Hz o menos) Cargas resistivas (secadoras) Fuentes de alimentación

Habilitación de Tensión Ajustable La Tensión Ajustable se habilita en [Sel.ctrl.motor], parámetro 053 mediante la selección de “5, Tens.Ajus”. En este modo, el límite de corriente ahora reducirá la tensión en vez de la frecuencia cuando se alcance el valor umbral. Se debe evitar las velocidades en rampa agresivas en el comando de tensión a fin de minimizar los disparos de sobrecorriente por interferencia. Aplicaciones de Control de Frecuencia Fija Muchas de las aplicaciones requieren el funcionamiento de frecuencia fija con niveles de tensión variables. Para estas aplicaciones es mejor establecer las velocidades en rampa de la frecuencia en “0” mediante [Tiempo acel. 1 y 2] y [Tiempo dec el 1 y 2], parámetros 140-143. Las velocidades de rampa para la tensión de salida se controlan independientemente con los parámetros 675-676.

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

Filtros de Salida Varias aplicaciones de tensión ajustable pueden requerir el uso de filtros de salida. Cualquier filtro L-C o de onda sinusoidal que se utilice en el lado de la salida del variador debe ser compatible con la frecuencia de funcionamiento deseada, y también con la forma de onda de tensión PWM desarrollada por el inversor. El variador es capaz de funcionar con frecuencias de salida de 0 a 400 Hz y con frecuencias PWM de 2 a 10 kHz. Al utilizar un filtro en la salida del variador, el parámetro 150, [Mod sobrcrg. var] se debe programar de manera que una condición de sobrecarga no afecte la frecuencia PWM. Función de Ajuste Se puede utilizar la función de ajuste con el modo de Tensión Ajustable. El valor seleccionado el parámetro 669, se suma con el valor del parámetro 651. El escalado de la función de ajuste se controla con el parámetro 672. Cuando el signo de [%Trim TensAjus] es negativo, se debe restar de la referencia el valor seleccionado en [TensAjus SelTrim]. Control de Proceso Se puede configurar el bucle de PI Proceso en el variador de manera que regule los comandos de frecuencia o de tensión del variador. Las aplicaciones típicas que utilizan el modo de Tensión Ajustable cerrarán el bucle alrededor del comando de tensión. La opción PI Proceso se habilita mediante la selección de “1” en el bit 10 del parámetro 124, [Configuración PI]. Este bit configura la salida del regulador PI para ajustar la referencia de tensión, en vez de las referencias de par o de velocidad. INTERRUPTORES DE FINAL DE CARRERA PARA ENTRADAS DIGITALES The PowerFlex 700 incluye las selecciones de entrada digital para deceleración e interruptores extremos de final de carrera. Estos se pueden emplear para aplicaciones que utilizan interruptores limitadores para decelerar cerca del final de la carrera y después parar en la posición final. Los interruptores de final de carrera también se pueden utilizar para las paradas de final de carrera tal como lo requieren muchos dispositivos de izado. Estas entradas se pueden utilizar con el TorqProve habilitado o no. Límite de Deceleración para Entradas Digitales El límite de deceleración se habilita mediante la selección de “Lím Decel” como una de las entradas digitales en [Sel.ent.digit 1-6], parámetros 361-366. Cuando la entrada es “baja” (lógica contraria), el comando de referencia de velocidad cambiará de la referencia seleccionada al valor en el parámetro 101, [Veloc.presel. 1]. La tasa de deceleración se basará en el tiempo de deceleración activo. Este límite se hará cumplir únicamente en la dirección en que el variador estaba funcionando cuando se activó el interruptor. Límite de Final de Carrera para Entradas Digitales El límite de final de carrera se habilita mediante la selección de “Lím Fin” como una de las entradas digitales en [Sel. ent digit 1-6]. Un valor “bajo” en esta entrada (lógica contraria) causará que el variador produzca la deceleración rápida (0.1 s) y el apagado. Este límite de parada se hará cumplir únicamente en la dirección en que el variador estaba funcionando cuando se activó el interruptor (momentáneamente o continuamente. Un comando de puesta en marcha en la misma dirección sólo permitirá que se comande 0 Hz. La puesta en marcha en la dirección contraria permitirá el movimiento con un comando de velocidad desde la referencia de velocidad seleccionada. Si se habilita TorqProve, el variador mantendrá la velocidad cero durante un

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

tiempo determinado por el parámetro 605. Se puede conectar dos interruptores diferentes en serie a una entrada digital para proporcionar un límite de final de carrera en ambos extremos de la aplicación. Verificación de Izado/Par Motor La opción TorqProve™ del PowerFlex 700 está destinada para aplicaciones donde es necesaria la coordinación apropiada entre el control del motor y el freno mecánico. Antes de liberar un freno mecánico, el variador revisará la continuidad de la fase de salida del motor y verificará el control correcto del motor (verificación de par motor). El variador también verificará que el freno mecánico tenga el control de la carga antes de liberar el control del variador (verificación de freno). Después que el variador engancha el freno, se monitoriza el movimiento del motor de modo de verificar la capacidad de los frenos para retener la carga. TorqProve se puede accionar con un encoder o sin un encoder. CONTROLADORES DE PAR MOTOR Vectorial Esta tecnología difiere de las dos anteriores, debido a que realmente controla o regula el par motor. En vez de permitir que el motor y la carga realmente determinen la cantidad producida de par motor, la tecnología Vectorial le permite al variador regular el par motor a un valor definido. Al identificar y controlar independientemente las corrientes de flujo y de par motor en el motor, se logra el verdadero control del par motor. Los reguladores de corriente de alto ancho de banda permanecen activos con realimentación de encoder o sin ella para producir resultados extraordinarios. Esta tecnología es excelente para aquellas aplicaciones donde el control del par motor, en vez de sólo la producción de par motor, es clave para el éxito del proceso. Éstas incluyen aplicaciones en el manejo de rollos, extrusores de demanda y aplicaciones de elevación tales como grúas o manejo de materiales. El Control Vectorial puede funcionar en una de dos configuraciones: 1. Sin Encoder No se debe confundir con el control Sensorless Vector definido anteriormente, el Control Vectorial sin Encoder basado en la tecnología patentada de Allen-Bradley para el Control orientado al entorno de campo significa que no se necesita un dispositivo de realimentación. Se puede lograr el control de par motor en una significativa gama de velocidades sin realimentación. 2. Lazo Cerrado (con Encoder) El Control Vectorial con realimentación de encoder utiliza la opción Force TechnologyTM de Allen-Bradley. Esta tecnología líder de la industria permite al variador controlar el par motor en toda la gama de velocidades, incluso a velocidad cero. Para aquellas aplicaciones que requieren la regulación uniforme del par motor a velocidades muy bajas o par motor pleno a velocidad cero, la respuesta es el uso de la tecnología de Control Vectorial de Lazo Cerrado. Reguladores de Velocidad Cualquiera de los variadores PowerFlex, independientemente de su tecnología de control de motor (Volts/Hz, Sensorless Vector o Vectorial) se puede configurar para regular la velocidad. Se puede separar la regulación de la velocidad y del par motor para entender el funcionamiento del variador. El PowerFlex 700 puede ofrecer la regulación de velocidad con características mejoradas mediante la adición de la realimentación de velocidad. El uso de un dispositivo de realimentación de velocidad (encoder) ajusta la regulación de velocidad al 0.001% de la

POWERFLEX 700

ELECTROMECÁNICA

ACCIONAMIENTOS DE MÁQUINAS ELÉCTRICAS

velocidad base y amplía la gama de velocidad a la velocidad cero. MODO PARO El PowerFlex 700 ofrece varios métodos para detener una carga. El método/ modo se define por medio de [Modo Paro/Fren A/B], parámetros 155 y 156. Estos modos incluyen: • • • • •

Inercia Rampa Rampa y Ret. Frenado CC Frenado Ráp Método Rampa

Frenado ráp Flujo de frenado

Frenado CC

Úsese cuando la aplicación requiera. Potencia Frenado • El tiempo de frenado más corto o el menor tiempo de rampa La mayoría para cambios de velocidad (para lograr tiempos menores de rampa que el de los métodos indicados a continuación se requiere resistencia de freno externa o capacidad regenerativa). • Ciclos de servicio pesado, paradas o cambios de velocidad • Capacidad de frenado adicional sin el uso de unidades externas de resistencia de frenado o de frenado regenerativo. Más que Flujo de frenado o Frenado CC • Cambios rápidos de velocidad y tiempos cortos de parada. Más que Frenado CC • El tiempo típico de parada desde velocidades menores del 50% de la velocidad ...