MICROMASTER 420. Documentação do usuário

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1 MICROMASTER 420 Manual de Referência Edição A1 Documentação do usuário

2 DOCUMENTAÇÃO MICROMASTER 420 Guia Prático Instruções de Operação Manual de Referência Catálogos

3 MICROMASTER 420 Introdução 1 Informações de Projeto 2 Comunicações 3 Manual de Referência Documentação do usuário Opcionais 4 Identificação de Defeitos 5 Manutenção 6 Válido para Edição A1 Tipo de Inversor Versão de Controle MICROMASTER 420 MM4 Apêndice A Índice Edição: A1 iii

4 Informações adicionais estão disponíveis na Internet: Qualidade Siemens aprovada para Software e Treinamento conforme DIN ISO 9001, número de registro Não é permitida a reprodução, transmissão ou uso deste documento, bem como de seu conteúdo, a menos que seja autorizada por escrito. Os infratores serão obrigados a indenizar por danos e prejuízos. Todos os direitos, incluindo direitos criados por concessão de patente ou registro de um modelo de utilidade ou desenho são reservados. Siemens AG Todos os direitos reservados. MICROMASTER é uma marca registrada da Siemens. Outras funções não descritas neste manual podem estar disponíveis. Porém, este fato não constituirá uma obrigação de se fornecer tais funções com um controle novo, ou em caso de serviço técnico. Conferimos que o conteúdo deste documento corresponde ao hardware e software descritos. Podem haver discrepâncias no entanto, e nenhuma garantia pode ser dada de que sejam completamente idênticos. A informação contida neste documento é revisada regularmente e quaisquer mudanças necessárias serão incluídas na próxima edição. Agradecemos quaisquer sugestões para melhoria. Os manuais da Siemens são impressos em papel ecológico, produzido de florestas sustentáveis administradas. Nenhum solvente foi utilizado na impressão ou no processo de encadernação. Documento sujeito a alteração sem prévio aviso. Impresso no Reino Unido Siemens-Aktiengesellschaft. iv

5 Português Índice Índice 1 Introdução Propósito deste Manual Compatibilidade Informações de Projeto Limite de Corrente e Operação em Sobrecarga Limite Rápido de Corrente Uso do Resistor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) Característica I 2 t Sobretemperatura Interna Sobretensão e Níveis de Falha Incremento (Boost) Controle Proporcional e Integral (PI) Frenagem Fatores de Redução Cálculos para Painéis Proteção Térmica e Redução Automática Operação em Redes Não Aterradas Conexão Multi-Motor Modos de Controle (P1300) Trabalhando com Conectores Binários (BiCo) Níveis de ruído Correntes Harmônicas Dissipação de potência v

6 Índice Português 3 Comunicações Usando a Interface Serial Trabalhando com Comunicações Seriais Usando o Protocolo de Interface Serial Universal (USS) PROFIBUS Módulo PROFIBUS Opcionais Introdução Opcionais dependentes de variantes Opcionais independentes de variantes Identificação de defeitos Identificação de defeitos com o Painel de Estado Códigos de Falhas do MICROMASTER Manutenção Manutenção A Normas Aplicáveis vi

7 Português Índice Lista de Figuras Figura 2-1 Ação do Limite de Corrente...15 Figura 2-2 Conexões do Resistor PTC...17 Figura 2-3 Nível de Incremento (Boost)...19 Figura 2-4 Resposta rápida com overshoot: P2280 = 0.30; P2285 = 0.03 s...22 Figura 2-5 Resposta rápida com overshoot, mas instável: P2280 = 0.55; P2285 = 0.03 s...23 Figura 2-6 Resposta amortecida: P2280 = 0.20; P2285 = 0.15 s...23 Figura 2-7 Resposta ao degrau de 5 Hz: L = 100 ms...24 Figura 2-8 Resposta ao degrau de 5 Hz: T = 700 ms...25 Figura 2-9 Resposta em degrau no controle PI com P2280 = 9.84 e P2285 = Figura 2-10 Diagrama Básico do Bloco PI...27 Figura 2-11 Rampa de Desaceleração da Freqüência...28 Figura 2-12 Frenagem DC...28 Figura 2-13 Frenagem Compound...29 Figura 2-14 Redução em relação à Temperatura...30 Figura 2-15 Redução em relação à Altitude...32 Figura 2-16 Dissipação de Potência...46 Figura 3-1 Típica Interface Multiponto RS Figura 3-2 Estrutura do Telegrama...51 Figura 3-3 Números de Bits de Endereçamento (ADR)...52 Figura 3-4 Caracteres de dados úteis...52 Figura 4-1 Inversor com Filtro...74 Figura 4-2 Inversor com Reator de Entrada...75 Figura 4-3 Inversor com Reator de Saída...76 Figura 6-1 Remoção do Ventilador...86 vii

8 Índice Português Lista de Tabelas Tabela 2-1 Limite de Corrente e Sobrecarga...15 Tabela 2-2 Precisão Monitorada da Corrente Medida...16 Tabela 2-3 Níveis de Falha...18 Tabela 2-4 Comprimento Máximo de Cabos...31 Tabela 2-5 Redução em relação às Freqüências de Chaveamento...33 Tabela 2-6 Cálculos para Painéis...34 Tabela 2-7 Conexões BiCo (r0019 a r0054)...39 Tabela 2-8 Conexões BiCo (r0055 a r1119)...40 Tabela 2-9 Conexões BiCo (r1170 a r2050)...41 Tabela 2-10 Conexões BiCo (r2053 a r2294)...42 Tabela 2-11 Resultados de Testes de Ruídos...43 Tabela 2-12 Conexão Monofásica 230V...44 Tabela 2-13 Conexão Trifásica 230V...44 Tabela 2-14 Conexão Trifásica 400V...45 Tabela 3-1 ID de Tarefa Definida...55 Tabela 3-2 ID de Resposta Definida...55 Tabela 3-3 Valores de Erro Definidos para ID de Resposta = Tarefa não pode ser executada...56 Tabela 3-4 Estrutura da Área de Processo (PZD)...59 Tabela 3-5 Palavra de Controle do Inversor (STW)...60 Tabela 3-6 Palavra de Estado do Inversor (ZSW)...61 Tabela 3-7 Exemplos Práticos...62 Tabela 3-8 Tabela de Comparação (MICROMASTER 420/Antigo MICROMASTER)...66 Tabela 3-9 Pinagem do Conector PROFIBUS SUB-D...71 Tabela 3-10 Comprimento Máximo de Cabos para Taxas de Transferência de Dados...71 Tabela 3-11 Números de Encomenda para Conectores e Cabos...71 Tabela 3-12 Dados Técnicos...72 Tabela 3-13 Informações de encomenda PROFIBUS...72 Tabela 4-1 Fusíveis Recomendados (230 V Monofásico)...77 Tabela 4-2 Fusíveis Recomendados (230 V Trifásico)...77 Tabela 4-3 Fusíveis Recomendados (380 V 480 V)...78 Tabela 4-4 Seccionadoras Recomendadas (230 V Monofásico)...79 Tabela 4-5 Seccionadoras Recomendadas (230 V Trifásico)...79 Tabela 4-6 Seccionadoras Recomendadas 380 V 480 V)...80 Tabela 5-1 Condições do Inversor indicadas pelos LED's no SDP...84 viii

9 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO 1 Introdução Este capítulo contém uma introdução aos conteúdos do manual com uma descrição breve de cada capítulo. Conteúdo 1.1 Propósito deste Manual Compatibilidade

10 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português 1.1 Propósito deste Manual O propósito deste manual é familiarizar o usuário com os benefícios e propriedades do MICROMASTER 420 e incrementar as informações encontradas em documentação específica. O Capítulo 2 contém informações de projeto para ajudar o usuário a operar o inversor do modo mais eficiente e provém informações detalhadas sobre fatores de redução e características de proteção. O MICROMASTER 420 tem extensas capacidades de controle e comunicações. O Capítulo 3 explica os vários métodos e protocolos de comunicações, dando exemplos de funcionamento para ajudar a compreensão. Vários opcionais e acessórios estão disponíveis para uso com o inversor. O Capítulo 4 contém uma breve explicação de cada opção com referências para informações mais detalhadas. O Capítulo 5 provém ajuda na identificação de defeitos e particularidades nos códigos de falhas. Informações sobre serviços e uma ilustração de como remover o ventilador estão contidos no Capítulo 6. Apêndice A dá uma breve descrição dos padrões de desenho e produção do MICROMASTER 420 e você pode obter mais informações na documentação dos produtos listados no Apêndice B. O Índice pode ser encontrado no final deste manual. 1.2 Compatibilidade Se você tem experiência com o MM3, as notas seguintes irão lhe ajudar a conhecer o MICROMASTER 420. O MICROMASTER 420 (6SE64) é desenvolvido para substituir o MM3 6SE92 e oferecer novas características e funções. 1. O MICROMASTER 420 tem dimensões para fixação iguais ao MM3, usando as mesmas posições de montagem. O Tamanho A (FSA) é aproximadamente 8mm mais profundo que o MM3. Em alguns casos, a carcaça do ventilador está mais funda, mas deve-se assegurar de que a área ao redor esteja livre. 2. A marcação e numeração dos terminais são as mesmas, com os terminais montados na parte frontal do aparelho, para facilitar a conexão. Um saída analógica e uma interface RS485 estão disponíveis nos novos terminais 12, 13, 14 e O MICROMASTER 420 é fornecido com um Painel de Estado (SDP). Parâmetros não podem ser alterados a menos que um Painel de Operação Básico (BOP) ou um Painel de Operação Avançado (AOP) sejam instalados. Dessa maneira, o MICROMASTER 420 é fornecido com um jogo de parâmetros para uma operação simples, usando as entradas Digitais e Analógicas: a. Entrada Digital 1 (terminal 5) Liga sentido horário / Desliga (OFF1). b. Entrada Digital 2 (terminal 6) Reversão. c. Entrada Digital 3 (terminal 7) Reset de Falha. d. Entrada Analógica 0 a 10 V = 0 a 60 Hz (Referência de Freqüência). e. Saída Analógica 0 a 20 ma = 0 a 60 Hz Freqüência de saída. f. Relé de saída: (Falha) Relé desenergizado quando inversor está com falha ativa. 10

11 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO 4. Uma chave DIP é usada para selecionar os padrões da América do Norte. A chave DIP 2, localizada sob o SDP seleciona os padrões da América do Norte quando ajustado em on (para cima), ou seja, nesta posição ajustará 60 Hz, etc. Os ajustes de 0 e 1 do parâmetro P0100, serão sobrescritos pelo ajuste da chave DIP 2. Nota: Não altere a chave DIP 1 da posição off. 5. O BOP tem um botão adicional em relação ao MM3, um botão de função (Fn). Este botão apresenta diversas funções: a. Se ocorrer uma falha e o inversor desarmar, pressionar o botão Fn irá resetar a falha. b. Após ler ou acessar um parâmetro (p. ex. P1210), pressionar o botão Fn retornará o display para r0000, economizando o tempo de rolagem. c. Se a freqüência de saída é mostrada e Fn é pressionado por aprox. um segundo, a tensão do barramento DC é mostrada. Pressionamentos curtos alternam para corrente, tensão e freqüência de saídas, respectivamente. Um pressionamento longo retorna ao display original. d. Durante a alteração de valores de parâmetros, pressionando o botão Fn e usando as setas, permitirá o acesso a dígitos individualmente, facilitando o ajuste dos dígitos menos significativos. 6. A estrutura de parâmetros é completamente diferente. Os parâmetros estão agrupados logicamente; p. ex. P0700 a P0799 são funções de controle de I/O. a. Níveis de acesso de parâmetros são controlados pelo parâmetro P0003; p. ex. Nível 2 dá acesso a um número de parâmetros similar ao MM3. b. O parâmetro P0004 possibilita o acesso a grupos de parâmetros; p. ex. P0004 = 3 permite o acesso e a alteração dos parâmetros de dados do motor. c. Com o ajuste do parâmetro P0010 = 1, é habilitado o modo de Parametrização Rápida que possibilita o ajuste dos parâmetros mais importantes e o cálculo automático dos dados do motor. (Consulte o Guia Prático para informações mais detalhadas em Parametrização Rápida ). Nota: Com P0010 = 1, o inversor não irá partir. d. Alguns parâmetros (P0100, parâmetros de motor, etc.) podem ser alterados somente com P0010 =1. e. Ajustar o parâmetro P0010 = 30 e depois P0970 = 1 irá resetar os parâmetros aos padrões de fábrica (exceto os definidos pelos padrões da América do Norte). f. Parâmetro P0100 = 0 ou 1 permite a leitura da chave DIP (veja acima). g. Parâmetros P1910 e P3900 calculam os parâmetros de motor, como o P088 no MM3. Isto é importante no MICROMASTER 420 e faz parte da Parametrização Rápida. Se os ajustes dos Conectores Binários (BiCo) das entradas digitais estiverem habilitados, ajustando os parâmetros P0701, 2 ou 3 em 99, o único meio de apagá-los é resetando todos os parâmetros, usando o P0970. (Detalhes de BiCo estão contidos no Capítulo 2, Informações de Projeto). 7. Existem importantes diferenças na implementação do protocolo USS. Será necessário alterar as mensagens de controle usadas para controlar o MICROMASTER 420. (Ver no Capítulo 3, Comunicações). 11

12 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português 2 Informações de Projeto Este capítulo contém informações para ajudar o usuário a operar o MICROMASTER 420 do modo mais eficiente. Os tópicos incluem detalhes de conexões, fatores de redução e métodos de proteção do motor e inversor. Exemplos são dados para ilustrar o uso da lista de parâmetros. Conteúdo 2.1 Limite de corrente e operação em Sobrecarga Precisão da Corrente Monitorada Limite Rápido de Corrente Uso do Resistor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) Característica I 2 t Sobretemperatura Interna Sobretensão e Níveis de Falha Incremento (Boost) Controle Proporcional e Integral (PI) O que é Controle em Malha Fechada? Implementação no MICROMASTER Ajustando o controlador PI Tempos de rampa da Referência PI Termos Proporcional e Integral do Controlador PI Método de Otimização Ziegler-Nichols Limites de saída PI Características adicionais Frenagem Frenagem Normal Frenagem DC Controlador de Vdc Máximo Frenagem Compound Fatores de Redução Redução em relação à Temperatura Operação com Cabos Longos Redução em relação à Altitude Redução em relação às Freqüências de Chaveamento Redução em relação à Instalação Lado-a-lado Redução em relação à Entrada Monofásica

13 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO 2.11 Cálculos para Painéis Proteção Térmica e Redução Automática Operação em Redes Não Aterradas Conexão Multi-Motor Modos de Controle (P1300) Controle V/f Linear Fluxo Controlado de Corrente (FCC) Controle V/f Quadrático Controle V/f Multi-ponto Trabalhando com Conectores Binários (BiCo) Introdução Como funciona o BiCo? Usando as Palavras de Controle e Estado com BiCo Conexões BiCo Níveis de Ruído Correntes Harmônicas Dissipação de Potência

14 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Figuras Figura 2-1 Ação do Limite de Corrente...15 Figura 2-2 Conexões do Resistor PTC...17 Figura 2-3 Nível de Incremento (Boost)...19 Figura 2-4 Resposta Rápida com overshoot: P2280 = 0.30; P2285 = 0.03 s...22 Figura 2-5 Resposta Rápida com overshoot, mas instável: P2280 = 0.55; P2285 = 0.03 s...23 Figura 2-6 Resposta amortecida: P2280 = 0.20; P2285 = 0.15 s...23 Figura 2-7 Resposta ao degrau de 5 Hz: L = 100 ms...24 Figura 2-8 Resposta ao degrau de 5 Hz: T = 700 ms...25 Figura 2-9 Resposta em degrau no controle PI com P2280 = 9.84 e P2285 = Figura 2-10 Diagrama Básico do Bloco PI...27 Figura 2-11 Rampa de Desaceleração da Freqüência...28 Figura 2-12 Frenagem DC...28 Figura 2-13 Frenagem Compound...29 Figura 2-14 Redução em relação à Temperatura...30 Figura 2-15 Redução em relação à Altitude...32 Figura 2-16 Dissipação de Potência...46 Tabelas Tabela 2-1 Limite de Corrente e Sobrecarga...15 Tabela 2-2 Precisão Monitorada da Corrente Medida...16 Tabela 2-3 Níveis de Falha...18 Tabela 2-4 Comprimento Máximo de Cabos...31 Tabela 2-5 Redução em relação às Freqüências de Chaveamento...33 Tabela 2-6 Cálculos para Painéis...34 Tabela 2-7 Conexões BiCo (r0019 a r0054)...39 Tabela 2-8 Conexões BiCo (r0055 a r1119)...40 Tabela 2-9 Conexões BiCo (r1170 a r2050)...41 Tabela 2-10 Conexões BiCo (r2053 a r2294)...42 Tabela 2-11 Resultados de Testes de Ruído...43 Tabela 2-12 Conexão Monofásica 230V...44 Tabela 2-13 Conexão Trifásica 230V...44 Tabela 2-14 Conexão Trifásica 400V

15 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO 2.1 Limite de Corrente e Operação em Sobrecarga O inversor irá sempre proteger a si mesmo, o motor e a instalação de possíveis danos. Onde exista um curto-circuito na saída do inversor, o mesmo irá desarmar quase que instantaneamente, para se proteger. No caso de curtas e/ou longas condições de sobrecarga, o limite de corrente atua rapidamente, reduzindo a corrente e prevenindo uma falha. A Tabela 2-1 descreve as características disponíveis. Tabela 2-1 Limite de Corrente e Sobrecarga Limite Eletrônico Limite de Sobrecarga Limite de Sobrecarga por Longo Período Limite Contínuo Este é um limite de corrente muito rápido, que atua se houver um curto-circuito (fase-fase ou fase-terra) na saída. É fixo e atua em poucos microsegundos. Este é um limite muito rápido, que atua dentro de alguns microsegundos e diminui os pulsos de saída para limitar a corrente e proteger o inversor. Se essa queda de pulsos ocorrer durante uma sobrecarga, a condição normal de operação irá se restabelecer e o motor continuará a funcionar sem desarmar. Este é um limite mais lento, que permite uma sobrecarga de no mínimo 60 segundos onde a corrente esteja acima do limite do motor e abaixo dos Limites Eletrônico e de Sobrecarga. Este é um nível de ajuste da corrente máxima constante do motor. O inversor controlará a corrente neste nível após outras sobrecargas já terem atuado. Figura 2-1 mostra a ação dos parâmetros associados com o limite de corrente. Os parâmetros de leitura r0027, r0034, r0037 e r0067 auxiliarão no diagnóstico de falhas. Motor Model P03XX Motor I 2 t Calculator P0611, P0614 I 2 t Progress r0034 Measured Current Current Limit Setting P0640 OR SUM Inverter I 2 t Calculator P0294 Inverter Heatsink Temperature Actual Inverter Temperature r0037 Modified Current Limit Value r0067 Faults & Warnings: A0501 Current Limit A0504, F004 Inverter Overtemperature A505, F0005 Inverter I 2 t A0506 Inverter Duty Cycle A05011, F0011 Motor I 2 t Action: Reduce Frequency Reduce Voltage Reduce Pulse Frequency Raise Warning Trip Reaction to: I 2 t P0610 Inverter Temperature P0290 I max Controller P1340 P Term P1341 I Term Resulting Current Figura 2-1 Ação do Limite de Corrente 15

16 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Precisão da Corrente Monitorada A precisão da corrente no display é de aproximadamente +/- 2% da corrente medida, mas pode variar até +/- 5%. A Tabela 2-2 mostra os resultados de exemplos comparando a corrente medida com um osciloscópio e a corrente mostrada no inversor, usando medições de vários inversores em diversas freqüências de chaveamento, carga, valores desejados de freqüência e comprimentos de cabos. Tabela 2-2 Precisão Monitorada da Corrente Medida Inversor Tamanho A 230 V 750 W Tamanho B 230 V 2.2 kw Tamanho C 230V 5.5 kw Freqüência de Chaveamento 8 khz 16 khz 2 khz Carga no inversor Carga min. 1.5 A Carga máx. 12 A Carga máx. 25 A Referência de Freqüência 45 Hz 25 Hz 10 Hz Corrente no osciloscópio (cabos longos) Corrente no inversor (cabos longos) Diferença em % (inversor/osciloscópio) Corrente no osciloscópio (cabos curtos) Corrente no inversor (cabos curtos) Diferença em % (inversor/osciloscópio) 1.5 A 12 A 23.0 A 1.6 A 11.9 A 23.3 A -2.3% 0.8% -1.2% 1.5 A 12 A 25 A 1.5 A 11.9 A 25.5 A 0.0% 0.8% -2.0% 2.2 Limite Rápido de Corrente O Limite Rápido de Corrente (LRC) é um limite de corrente de hardware, embutido no inversor, supervisionado ciclo-a-ciclo. A corrente é rapidamente reduzida pela diminuição dos pulsos, desligando-se os IGBT s (Transistor Bipolar de Gate Isolado) em uma base de pulso-a-pulso. A operação de limite de corrente normal é então assumida. O limiar do LRC é ajustado um pouco abaixo do limiar de desligamento por sobrecorrente e reage muito mais rápido (p. ex. em milisegundos), prevenindo assim, desarmes falsos e indesejados quando cargas são repentinamente aplicadas ou em casos de rápidas solicitações de aceleração. O LRC é especialmente útil quando se trabalha em controles de malha aberta, para anular correntes indesejadas. 16

17 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO 2.3 Uso do Resistor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) Muitos motores são fornecidos com um resistor de Coeficiente de Temperatura Positivo (PTC) montado internamente. A sua resistência aumenta rapidamente a partir de uma temperatura específica e esta mudança pode ser detectada pelo inversor. Se o resistor estiver conectado aos terminais do inversor como mostrado na Figura 2-2, e a entrada PTC estiver habilitada pelo parâmetro P0087=001, então, se a resistência se elevar acima de 2 kω, o inversor irá desarmar e apresentará a falha F0004. A maioria dos PTC s para proteção de motores têm uma resistência de 2 a 300 ohms quando estão frios e este valor aumenta rapidamente no ponto de joelho para 10 kω ou mais. A entrada do PTC é ajustada para trabalhar com um mínimo de 1 kω, nominal de 1.5 kω, e no máximo 2 kω. A entrada é filtrada porque a conexão do PTC geralmente gera níveis consideráveis de Interferência Eletromagnética (EMI). Dessa forma, dois ou três PTC s podem ser conectados em série quando um motor tem mais de um PTC, ou se dois ou três motores estiverem conectados à saída do inversor e necessitarem de proteção individual. Terminais de Controle do Inversor 8 5, 6 ou 7 9 PTC Motor 1 KΩ Figura 2-2 Conexões do Resistor PTC 2.4 Característica I 2 t Quando o motor está operando em baixa rotação e carga elevada, o ventilador próprio não é capaz de fornecer uma ventilação adequada e o motor pode aquecer. O parâmetro P0074 habilita a supervisão de limite de I 2 t, dependente da freqüência, para proteger o motor. Quando o inversor está operando em uma região acima da curva selecionada (p. ex. em freqüência baixa e corrente alta), é disparado um temporizador e, após algum tempo, (baseado na corrente, tamanho do motor e histórico de funcionamento), o inversor irá desarmar ou reduzir a freqüência de saída. Desarmar ou reduzir a freqüência irá depender dos ajustes dos parâmetros. 2.5 Sobretemperatura Interna Sob circunstâncias normais, o inversor não sobreaquecerá. O dissipador e o ventilador mantêm o inversor a uma temperatura normal de operação. Devem ser tomados cuidados na instalação, para garantir uma ventilação adequada e reduzir a probabilidade de aquecimento. Verifique se outros inversores podem obstruir o fluxo de ar. A temperatura do dissipador é monitorada através de um PTC e o inversor irá desarmar se a temperatura máxima for atingida. Se o inversor desarmar persistentemente, verifique se a temperatura ambiente está elevada, se existe uma falha no ventilador ou se o fluxo de ar está obstruído. 17

18 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Você pode verificar a temperatura do dissipador no parâmetro r0037. A temperatura é mostrada em graus Celsius ( o C). A substituição de um ventilador defeituoso é descrita no Capítulo 6, Manutenção. 2.6 Sobretensão e Níveis de Falha O inversor irá se proteger contra sub e sobretensão da rede. Os níveis de falha são descritos na Tabela 2-3. Durante o funcionamento, cargas externas podem gerar tensões regenerativas durante a frenagem, causando uma sobretensão interna. Tabela 2-3 Níveis de Falha Tensão de Alimentação da Rede Níveis de Falha de Subtensão Níveis de Falha de Sobretensão Mono/Trifásico 230 V 205 V 410 V Trifásico 400 V 410 V 820 V Quando os pulsos de saída são bloqueados pelo inversor, o mesmo não irá desarmar por subtensão. Porém, uma falha de sobretensão pode ocorrer a qualquer momento quando o limite de sobretensão for atingido.! Cuidado Verifique se a tensão de alimentação corresponde à tensão do inversor. Se a tensão de alimentação estiver muito elevada, você poderá danificar o inversor mesmo que ele desarme. 2.7 Incremento (Boost) O Incremento (Boost) é usado para elevar a tensão de saída, afim de compensar perdas e a não-linearidade em baixas freqüências. Se for aplicada a quantidade correta de incremento, a corrente e o torque serão elevados em baixas freqüências. Entretanto, se for aplicado em excesso, o motor poderá aquecer se operar em baixas freqüências por um longo período e poderá também saturar o motor, levando a uma perda de torque. A função I 2 t auxilia a proteção do motor contra estas circunstâncias. O incremento é calculado tal que 100% de incremento é a tensão dada por: Resistência do estator (P0350) x Corrente nominal do motor (P0305). Isto significa que, a mudança nos valores destes parâmetros, irá afetar diretamente o nível de incremento. 18

19 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Voltage Boost Increases voltage here Frequency Figura 2-3 Nível de Incremento (Boost) P1310 P1311 P1312 Este parâmetro ajusta a % de incremento aplicada a 0 Hz. O nível de incremento é então reduzido com o aumento da freqüência para um valor mínimo, ajustado em P1316 (geralmente em torno de 10 Hz). Este parâmetro ajusta a tensão de incremento, tal como P1310, exceto que este é aplicado somente durante a aceleração, após um comando liga ou mudanças na referência de velocidade. Este parâmetro permite um incremento linear constante, ao contrário de P1310, que é aplicado após um comando liga somente para otimizar a primeira partida. Os valores máximos de P1310, 1311 e 1312 são 250%, mas o incremento geral máximo é limitado pelo parâmetro de ajuste de sobrecarga do motor, P0640. A tensão de incremento também é limitada pela função I 2 t, ou seja, o incremento pode ser reduzido caso o motor corra o risco de aquecer. A progressão da função I 2 t pode ser monitorada pelo parâmetro r0034. Os ajustes de fábrica (P1310 = 50, P1311 e P1312 = 0) condicionam uma operação satisfatória com a maioria das cargas. Elevando o incremento até 200% (note que o ajuste em P0640 limitará) em motores menores e 100% em motores maiores, resultará em torques otimizados em baixas freqüências. Utilize os parâmetros P1311 e P1312 para limitar isto a somente incrementos de aceleração (p. ex. P1310 = 100, P1312 = 100), com o intuito de reduzir a possibilidade de aquecimento. 2.8 Controle Proporcional e Integral (PI) O que é Controle em Malha Fechada? Controle em malha fechada é amplamente usado em aplicações industriais para controlar uma ampla variedade de processos. O projeto de controle é um assunto complexo, mas um controle em malha fechada simples, utiliza um sinal de realimentação (feedback) do processo (tal como temperatura, pressão, velocidade), uma referência de velocidade (geralmente ajustado manualmente) e um sistema de controle que os compara e deriva um sinal de erro. Este, por sua vez, é processado e usado para controlar o inversor e motor (neste caso) para tentar reduzir o erro. 19

20 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português O processamento do sinal de erro pode ser muito complexo por causa de atrasos no sistema. O sinal de erro é geralmente processado usando um controlador Proporcional e Integral (PI) cujos parâmetros podem ser ajustados para otimizar a performance e estabilidade do sistema. Um controle preciso e eficiente pode ser alcançado, uma vez que o sistema esteja ajustado e estabilizado. Veja Figura 2-10, página Implementação no MICROMASTER 420 O MICROMASTER 420 tem um controlador PI incorporado que pode ser habilitado pelo usuário para permitir um controle em malha fechada. Uma vez habilitado o controlador PI (utilizando P2200), internamente é gerada uma freqüência necessária para minimizar o erro entre o referência e a realimentação. Isto é feito pela comparação contínua do sinal de realimentação e a referência, e utiliza o controlador PI para determinar a freqüência necessária do motor. A referência de freqüência normal (ajuste de P1000) e os tempos de rampa (P1120 & P1121) são automaticamente desabilitados mas os ajustes de freqüências de saída mínima e máxima (P1080 e P1082) permanecem ativos Ajustando o Controlador PI Acessando os parâmetros PI Os parâmetros PI estão na faixa de P2200 a P2294. Para a maioria das aplicações, os parâmetros de nível 2 são suficientes para o ajuste do controlador PI. Para acessar somente os parâmetros do controlador PI, você pode utilizar os seguintes filtros de parâmetros: P0003 = 2 P0004 = 22 Habilitando o controle PI O controle PI é habilitado utilizando o parâmetro P2200. Para habilitar o controlador PI permanentemente, este parâmetro deve ser ajustado em 1. Também é possível utilizar uma entrada digital (ou outra função BiCo) para habilitar o controlador, p. ex., habilitar o controlador PI pela entrada digital DIN 2, ajustando os parâmetros P0702 = 99 3 P2200 = Isto permite ao usuário selecionar entre o controle de freqüência e o controle PI, quando o inversor não está operando. Sinal de realimentação PI (Feedback) O controle PI necessita de um sinal de realimentação do processo para monitorar como o sistema está se comportando. Na maioria das aplicações, isto acontece na forma de um sensor analógico. O MICROMASTER 420 tem uma entrada analógica, terminais 3 e 4, e o sinal de realimentação pode ser conectado nesta entrada. A fonte do sinal de realimentação deve então ser definida utilizando o parâmetro P2264 = 755 (Fonte de realimentação PI = entrada analógica 1). Se necessário, a entrada analógica pode ser escalonada utilizando os parâmetros P0757 P0760. Se for utilizada uma fonte de realimentação diferente (p. ex. USS), deve-se ajustar o parâmetro P2264 apropriadamente. O valor do sinal de realimentação pode ser visualizado no parâmetro r2266. A relação entre o sinal do sensor e a maneira na qual o controlador altera a freqüência do motor também deve ser definida neste ponto. Isto é feito utilizando P2271 (tipo de transdutor). Existem 2 ajustes possíveis para este parâmetro, 0 e 1. A diferença entre estes ajustes é se o controlador PI aumenta ou diminui a freqüência de saída como resposta a um sinal de erro positivo (p. ex. onde o sinal de realimentação é menor que a referência). A descrição do parâmetro P2271 detalha como determinar qual o melhor ajuste para sua aplicação. 20

21 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Referência PI O controlador PI controla a freqüência do inversor pela comparação entre o comportamento atual (via sinal de realimentação) e o comportamento desejado do sistema. O comportamento desejado é definido utilizando uma referência. O usuário seleciona a fonte de referência no parâmetro P2253. O MICROMASTER 420 tem somente uma entrada analógica que é na maioria dos casos utilizada para o sinal de realimentação. Dessa forma, deve ser usada uma referência interna. Existem dois métodos para se fazer isto, ou utilizando uma referência PI fixa ou uma referência via teclado (potenciômetro motorizado). 1. P2253 = 2224 Referência Fixa 2. P2253 = 2250 Referência via Teclado (potenciômetro motorizado) Este método permite ao usuário definir até 7 valores desejados utilizando os parâmetros P2201 a P2207 e selecioná-los através das entradas digitais. Os diferentes métodos de seleção estão descritos na Lista de Parâmetros, em P2201. Este método permite ao usuário ajustar um valor fixo em P2240. A referência pode ser aumentada ou diminuída com as teclas de setas no BOP ou via entradas digitais (p. ex. P0702 = 13 aumenta e P0703 = 14 diminui ). Nota: Os valores são dados em % ao invés de Hz, e a freqüência de operação do inversor é determinada pela diferença entre a referência e os sinais de realimentação, bem como a ação do controlador PI. 21

22 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Tempos de rampa da referência PI Quando o controle PI é habilitado utilizando P2200, os tempos normais de rampa de aceleração e desaceleração (P1120 e P1121) são ignorados. A referência PI tem suas próprias rampas, P2257 e P2258, que permitem mudanças de referência com rampas. O tempo de rampa de aceleração, P2257, é ativado quando a referência PI muda ou quando é dado um comando liga. O tempo de desaceleração, P2258, é ativado somente nas alterações da referência PI. Os tempos de desaceleração usados após os comandos OFF1 e OFF3 são ajustados nos parâmetros P1121 e P1135 respectivamente Termos Proporcional e Integral do Controlador PI O usuário pode direcionar a performance do controlador PI para satisfazer as exigências de seu processo pelo ajuste dos termos P e I, P2280 e P2285. As exigências do processo irão determinar a resposta mais adequada, desde uma recuperação rápida com overshoot a uma resposta amortecida. Pelo ajuste dos parâmetros P e I é possível selecionar diferentes tipos de respostas. Exemplo: As figuras seguintes mostram como diferentes respostas a um degrau de 5% na referência mudam em um sistema de controle de pressão. As curvas mostram o sinal de realimentação PI, onde 1V = 10%. As diferentes respostas são selecionadas pela variação dos ajustes de P2280 e P2285. Figura 2-4 Resposta rápida com overshoot: P2280 = 0.30; P2285 = 0.03 s 22

23 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Figura 2-5 Resposta rápida com overshoot, mas instável: P2280 = 0.55; P2285 = 0.03 s Figura 2-6 Resposta amortecida: P2280 = 0.20; P2285 = 0.15 s Os valores de P2280 e P2285 serão determinados pela relação entre a freqüência do motor e a quantidade de controle PI (p. ex. pressão). Quando está se otimizando um processo de controle, recomenda-se o uso de um osciloscópio para monitorar o sinal de realimentação e verificar a resposta do sistema. A saída analógica pode ser usada para isto ajustando P0771 = Geralmente, para avaliar a resposta do sistema, são usadas as pequenas variações na referência PI (1-10%) sem os tempos de rampa (P2257 = P2258 = 0.0s). Uma vez alcançado o perfil de realimentação desejado, os tempos operacionais de rampas poderão ser ajustados. Se você está otimizando sem um osciloscópio, sugerimos começar com um valor baixo do termo P (p. ex. P2280 = 0.20) e ajustar o termo I até atingir uma operação constante estável. Deve-se então aplicar uma pequena mudança na referência PI e dependendo da realimentação do sistema, ajustar os parâmetros de acordo com as tendências mostradas nas figuras abaixo. 23

24 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Em geral, o controle mais estável é alcançado usando ambos os termos, proporcional e integral, mas caso o sistema tenda a distúrbios repentinos, não recomendamos ajustar o termo P (P2280) maior que A Figura 2-10, na página 27 apresenta um diagrama em blocos mostrando as relações e ações entre a referência e o sinal de realimentação PI Método de Otimização Ziegler-Nichols O método Ziegler-Nichols tem em vista calcular o ganho Proporcional e o tempo Integral pela medição da resposta do sistema a um degrau em malha aberta. Isto é feito com o inversor operando em controle de freqüência e monitorando o sinal de realimentação. A partir disto, o tempo antes do sistema começar a responder, L, e a constante de tempo dominante, T que é medida calculando quando a realimentação do sistema teria alcançado seu valor estacionário se o declive máximo fosse mantido. (Geralmente medido onde a realimentação do sistema alcança 85% do seu valor final). Com L,T e a razão entre o degrau de freqüência D f(% de F max ) e o valor na mudança da realimentação Dx (%), é possível calcular os termos P e I para o controle de processo PI da seguinte maneira: Ganho P = (0.9)(T)(D f) / (L)(Dx) Tempo I = 3L Exemplo: Com o inversor em controle de freqüência, é aplicado um degrau de 5 Hz e o sinal de realimentação é monitorado. Para isso, ajustamos o seguintes parâmetros: P2200 = 0 P1120 = 0.0 s P1121 = 0.0 s P1080 = 50.0 Hz. Figura 2-7 Resposta ao degrau de 5 Hz: L = 100 ms 24

25 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Figura 2-8 Resposta ao degrau de 5 Hz: T = 700 ms Degrau de freqüência D f = 5 Hz / 50 Hz = 10% Degrau da realimentação Dx = 0.64 V / 10 V = 6.4% Ganho P = (0.9)(T)( f) / (L)( x) = 9.84 = P2280 Tempo I = 3L = 0.30 s = P2285 Agora, o controlador PI pode ser habilitado ((P2200 = 1). Figura 2-9 Resposta em degrau no controle PI com P2280 = 9.84 e P2285 =

26 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Limites de saída PI O controlador PI gera a freqüência na qual o inversor opera. Isto é gerado em % e normalizada em Hz via P2000. O usuário pode limitar a faixa de saída do controlador utilizando os parâmetros P2291 e P2292. Enquanto o inversor irá operar somente dentro da faixa de freqüência definida nos parâmetros P1080 (F min ) e P1082 (F max ), o limite de saída PI pode ser usado para limitar a freqüência de saída também. Uma vez que um dos limites for alcançado, um bit é setado em P0053.A ou P0053.B, que pode ser conectado à saída digital via P0731, ou utilizado no controle interno, através do BiCo. Nota: Se F max (P1082) estiver ajustado maior que P2000, então ou P2000 ou P2291 devem ser ajustados para permitir que F max seja alcançada. Ajustar P2292 com um valor negativo, implica na possibilidade de operação bipolar do controlador PI Características adicionais Adaptador de referência PI e outras características adicionais, podem ser habilitadas no nível 3 de acesso ao usuário (P0003 = 3). Estas características estão descritas na Lista de Parâmetros. 26

27 Português 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Trim Gain P2256 PI Setpoint Trim Source P2254 KK Setpoint Source P2253 KK P2255 Setpoint Gain + + Accel time for Setpoint P2257 Decel time for Setpoint P2258 Setpoint r2260 Setpoint Filter Time Constant P2261 Filtered Setpoint r Transducer Type P2271 Error r2273 P Gain P2280 Kp I Gain P2285 Tn PI in upper limit/lower limit P53.10/P53.11 y x PI Output r2294 PI Feedback Feedback Source P2264 KK Feedback Filter Time Constant P2265 Filtered Feedback Maximum r2266 feedback threshold P2267 Minimum feedback threshold P2268 y x Transducer Function 0..3 P2270 Scaled Feedback r2272 P2269 Feedback Gain PI Output UpperLimit P2291 Legend PI Output Lower Limit P2292 Italics = = Level 3 Parameters Only The source is user defined using BiCo connectors P2293 Accel/Decel time of PI limits Figura 2-10 Diagrama Básico do Bloco PI Edição A1 27

28 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português 2.9 Frenagem Reduzir a freqüência de saída do inversor irá desacelerar o motor e com a freqüência reduzida gradualmente a zero, o motor irá parar. Reduzir muito rapidamente a freqüência de saída, pode fazer com o que motor trabalhe como um gerador e devolva energia (regeneração) para o link DC. Para evitar isto, o MICROMASTER 420 oferece alguns métodos eficazes no controle da frenagem. Estes métodos estão descritos nos parágrafos subsequentes. É o usuário que seleciona o método no qual o motor será levado ao repouso, dependendo das suas necessidades operacionais Frenagem Normal O método de frenagem comum, ou normal, é aquele em que o motor desacelera até o repouso, de acordo com uma rampa de desaceleração (OFF1), pela inércia (OFF2) ou por uma rampa de desaceleração rápida (OFF3), sem a utilização de um freio adicional. (Consulte os parâmetros P0701, P0702 e P0703). Entretanto, se a regeneração causar um desarme, pode-se utilizar as frenagens DC ou Compund. Figura 2-11 Rampa de desaceleração da Freqüência Frenagem DC Neste método, é aplicada no rotor, uma tensão contínua controlada. Quando se utiliza a frenagem DC, os pulsos de saída do inversor são desabilitados e o tempo no qual o inversor irá para o repouso não pode ser estimado. As energias armazenadas no motor e na carga são dissipadas no rotor, portanto, não ocorre regeneração. A corrente de frenagem DC é definida em P1236, como % da corrente nominal do motor. A corrente será aplicada somente quando o motor estiver suficientemente desmagnetizado. Se o tempo de desmagnetização do motor (P0347) for reduzido excessivamente, quando for aplicada a frenagem DC, o inversor irá desarmar por sobrecorrente (F0001). A frenagem DC pode ser habilitada através de um comando externo, tal como uma entrada digital. Figura 2-12 Frenagem DC 28

29 Português 2. INFORMAÇÕES DE PROJETO Nota: O uso freqüente da frenagem DC pode sobreaquecer o motor Controlador de Vdc Máximo O MICROMASTER 420 possui um controlador para limitar a tensão DC (Controlador Vdc Máximo). Quando se freia uma carga mais rapidamente que o normal, o excesso de energia deve ser dissipado. Como é impossível devolver esta energia para a rede de alimentação, a tensão do link DC aumenta. Se esta tensão aumentar demais, o inversor irá desarmar e os pulsos de saída serão desabilitados para prevenir qualquer tipo de dano ao inversor. O controlador de Vdc Máximo automaticamente aumenta a freqüência e estende o período da rampa de desaceleração, fazendo com que a frenagem não seja tão rápida, reduzindo o risco de sobretensão e mantendo o sistema em funcionamento. Isto significa que o sistema irá desacelerar no limite de tensão até o repouso, ou quando uma nova referência for atingida. (Consulte o parâmetro P1240 para os detalhes de configuração) Frenagem Compound Quando a frenagem Compound é utilizada, a energia é dissipada no motor ao invés de retornar para o link DC. Com isto, aumenta-se o desempenho da frenagem do inversor, sem desarmá-lo e sem a necessidade do uso de um resistor de frenagem. A frenagem Compound combina o força da frenagem DC com o controle oferecido pela rampa de desaceleração. Quando a frenagem Compound é utilizada, o tempo de rampa de desaceleração é definido, bem como o nível de corrente a ser aplicado (P1236). Figura 2-13 Frenagem Compound 29

30 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português 2.10 Fatores de Redução Redução em relação à Temperatura As perdas no interior do módulo de potência aumentam de acordo com o acréscimo nas freqüências de chaveamento, elevando as temperaturas do dissipador. Normalmente, quando o inversor opera fora da temperatura ambiente recomendada, haverá um desarme por sobretemperatura. Para evitar este tipo de falha, o inversor automaticamente reduz sua freqüência de chaveamento (p. ex. de 16 para 8kHz), reduzindo com isso, a temperatura do dissipador, possibilitando que aplicação continue a operar sem desarmar. Com a redução da temperatura ambiente, o inversor irá primeiro checar se é seguro aumentar a freqüência de chaveamento novamente, e assim sendo, o inversor o fará. Veja também o parágrafo 2.11, Cálculos para Painéis, na página rated output current Degrees Celsius Figura 2-14 Redução em relação à Temperatura Operação com Cabos Longos Todos os cabos apresentam capacitâncias parasitárias entre si e entre o terra. A corrente irá fluir nesta capacitância dependendo da tensão e da freqüência do sinal nos cabos. A saída de todos os inversores PWM (Modulação por Largura de Pulsos) incluem rápidos chaveamentos de flancos com altas taxas de mudança na tensão, que têm uma componente significativa de alta freqüência. A corrente total da capacitância parasitária do cabo é determinada pelo nível de tensão e a velocidade do chaveamento, bem como pelo valor da capacitância parasitária. O valor da capacitância parasitária depende do comprimento e do tipo do cabo, de como e onde ele está passado e se é ou não blindado (normalmente conectado à terra). Se o valor da capacitância resultante e a freqüência são altos, podem surgir picos de corrente nos cabos, que resultam no aquecimento excessivo do inversor, e até mesmo, desarmes, desligando-o. Testes e experiências exaustivos indicam que medições com cabos blindados e não-blindados apresentam resultados válidos para a maioria das aplicações práticas. O comprimento dos cabos de entrada não influenciam. 30

31 Português 2. INFORMAÇÕES DE PROJETO Todos os inversores MICROMASTER 420 são totalmente testados sob as piores condições de operação (50 0 C, corrente de carga máxima, freqüência de chaveamento padrão, etc.) quando utilizados com 50 m de cabos não-blindados ou 100 m de cabos blindados. Note que se forem utilizados filtros EMC (interna ou externamente) os padrões se adaptam para 25 m de cabos não-blindados e 50 m de cabos blindados, sujeitos às condições de conexão. A Tabela 2-4 mostra que, em certos casos, são permitidos comprimentos maiores de cabos, sujeitos aos detalhes abaixo descritos. Notes: A tabela se aplica aos inversores que operam na máxima corrente nominal ou abaixo. A operação acima desta condição (p. ex. sobrecarga) pode resultar num desligamento prematuro devido ao sobreaquecimento e/ou sobrecorrente. A tabela é valida para a freqüência de chaveamento padrão do inversor (geralmente 16 ou 4 khz). Selecionando uma freqüência inferior, a dissipação no inversor será reduzida, porém não serão reduzidos os valores de picos de corrente, inalterando os comprimentos permitidos dos cabos. Os comprimentos aplicáveis dos cabos podem ser elevados em até 25% se um reator de saída for utilizado. Veja a seguir. Onde são permitidos longos comprimentos de cabos, ou onde são utilizados reatores de saída, cuidados devem ser tomados, afim de que a queda máxima de tensão (incluindo a queda de tensão o reator) não exceda 5%. As unidades de tensão 230 V são testadas a 264 V, 50 0 C, corrente de carga máxima. As unidades de tensão 400 V, são testadas a 440 V, 50 0 C, corrente de carga máxima. Tabela 2-4 Comprimento máximo de cabos Inversor Comprimento de cabos Blindados (metros) Comprimento de cabos não-blindados (metros) 120 W 750 W 200 V 240 V W 1.5 kw 380 V 480 V W 2.2 kw 200 V 240 V W 4 kw 380 V 480 V W 5.5 kw 200 V 240 V W 11 kw 380 V 480 V

32 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português Redução em relação à Altitude A Figura 2-15 mostra a tensão de entrada nominal permissível e a corrente de saída para instalações de inversores de 500 a 4000 m acima do nível do mar. 100 Permissible rated input voltage as a percentage of the nominal voltage 100 Permissible rated output current as a percentage of the nominal current Input voltage Rated output current Installation altitude in metres above sea level Figura 2-15 Redução em relação à Altitude Redução em relação às Freqüências de Chaveamento A freqüência de chaveamento padrão para o MICROMASTER 420 é 16 khz para as unidades de tensão 230 V e 4 khz para as unidades de tensão 400 V. Isto vale para a maioria das aplicações e ainda permite total performance de todos os produtos em toda a faixa de temperatura. A freqüência de chaveamento é selecionada em P1800. Se forem selecionadas freqüências acima de 4 khz nas unidades de tensão 400 V, a corrente de saída será automaticamente reduzida pelo inversor. Os níveis de redução são mostrados no parâmetro P1800, na Lista de Parâmetros. A freqüência de chaveamento será automaticamente reduzida se a temperatura interna do inversor se elevar muito (veja r0037, Temperatura do Inversor). Isto reduz as perdas e permite uma operação contínua. Esta característica é controlada pelo parâmetro P0290. Sob condições extremas de sobrecarga, a freqüência de chaveamento pode ser momentaneamente reduzida para proteger o inversor. A redução se aplica aos ajustes de torque constante e variável. A Tabela 2-5 na página 33 mostra os valores nas quais as correntes de saída máximas são reduzidas. 32

33 Português 2. INFORMAÇÕES DE PROJETO Tabela 2-5 Redução em relação às Freqüências de Chaveamento Potência (kw) Corrente de saída medida 4 khz 6 khz 8 khz 10 khz 12 khz 14 khz 16 khz Redução em relação à instalação Lado-a-Lado Os inversores, quando instalados lado a lado, podem operar dentro das grandezas nominais, sem redução Redução em relação à Entrada Monofásica As informações seguintes se aplicam somente aos inversores de 4 e 5 kw 230 V, sem filtro. 4 kw reduzido para 3 kw. 5.5 kw reduzido para 3.66 kw. Em termos de corrente de saída, isto significa 13.6 A para o inversor de 4 kw e 16.5 A para o inversor de 5.5 kw. 33

34 2 INFORMAÇÕES DE PROJETO Português 2.11 Cálculos para Painéis O MICROMASTER 420 opera em temperatura de até 50 C sem redução. Certifique-se de que os dutos de entrada e saída não estejam obstruídos, como por exemplo, por cabos. Verifique também se a posição das unidades dentro do cubículo não obstruem a ventilação natural. É muito importante garantir que a temperatura máxima de operação não seja ultrapassada no interior do cubículo. Quando o inversor for instalado em um armário, é necessário calcular o aumento da temperatura. Consulte a Tabela 2-6 para verificar estes cálculos. Tabela 2-6 Cálculos para Painéis Passo Método 1. Calcule toda a dissipação por aquecimento (P Diss ) para todas as unidades no interior do armário. Utilize os dados do fabricante. (Veja o parágrafo 2.19 na página 38) 2. Para um armário selado, calcule o aumento da temperatura utilizando a fórmula: T Aum = P Diss /(5.5 x A) Onde A é a área total exposta do armário, em metros quadrados. 3. Para um armário ventilado, calcule o aumento da temperatura utilizando a fórmula: T Aum = (0.053 x P Diss )/F Onde F é o fluxo de ar em metros cúbicos/minuto. Adicione o aumento da temperatura à temperatura ambiente externa. Se for maior que a temperatura de operação do inversor, será necessário instalar uma ventilação adicional, ou as unidades deverão ser sobredimensionadas. Em altitudes acima de 1000m, será necessário também calcular a redução da potência disponível dos inversores. (Veja a Figura 2-15, na página 32) Proteção Térmica e Redução Automática O MICROMASTER 420 engloba proteções térmicas por hardware e software. Hardware: Um resistor PTC instalado no dissipador, que poderá desarmar o inversor caso a temperatura atinja 110 C. Software: Quando a temperatura do dissipador alcança 15 C abaixo da temperatura de desarme, a freqüência de chaveamento e a freqüência de saída são reduzidas de modo a diminuir a dissipação e a corrente no inversor, com o intuito de prevenir uma falha por sobretemperatura. É possível evitar esta redução e selecionar uma parada imediata se desejado. Consulte os parâmetros P0290 e P0292 para maiores detalhes. Além disso, o inversor é protegido pelo seu próprio cálculo de I 2 t, que determina quão quentes estão os IGBT s (Transistor Bipolar de Gate Isolado) e que reduzirá o limite de corrente (P0640) quando este cálculo atingir 95%. (Definido pelo usuário em P0294). Se o I 2 t continuar a subir até 100%, o inversor irá desarmar por falha de I 2 t do Inversor (F0005). 34