INVERSOR DE FREQÜÊNCIA CFW09 ACIMA DE 500 HP V V V

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1 INVERSOR DE FREQÜÊNCIA CFW09 ACIMA DE 500 HP V V V Adendo ao Manual do Usuário

2 ÍNDICE 1. INTRODUÇÃO LINHA CFW-09 ACIMA DE 500 HP INSTALAÇÃO MECÂNICA INSTALAÇÃO ELÉTRICA KITS KMP MONTAGEM DO KIT KMP COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO DISPOSITIVOS OPCIONAIS DADOS DA POTÊNCIA INTRODUÇÃO Este manual tem como objetivo fornecer informações a respeito da linha de inversores de freqüência CFW-09 acima de 500HP nas tensões de V, V e V. Antes de prosseguir na leitura deste manual, é recomendada a leitura do manual do inversor de freqüência CFW-09. Todas as informações pertinentes a Versão de Software, especificação, Instruções de Segurança, Uso da HMI, Descrição Detalhada dos Parâmetros, Solução e Prevenção de Falhas e Garantia apresentadas são válidas para esta linha também. Para especificar o modelo do CFW-09 escreva a corrente desejada no campo corrente nominal de saída para torque constante do código conforme abaixo: V V: V: 0686= 686 A 0855= 855 A 1140= 1140 A 1283= 1283 A 1710=1710A 0600= 600 A 0652= 652 A 0794= 794 A 0897= 897 A 0978= 978 A 1191= 1191 A 1345= 1345 A 0492= 492 A 0580= 580 A 0646= 646 A 0813= 813 A 0869= 869 A 0969= 969 A 220= 1220 A Ex.: CFW090855T3848PSZ corresponde a um conversor CFW-09 de 855 A trifásico, com tensão alimentação de entrada de 380 a 480V, manual em português, standard. Um conversor na tensão V seria especificado como CFW09XXXXT5060PSZ e na tensão V seria especificado como CFW09XXXXT6669PSZ (onde XXXX é substituído pela corrente do inversor). 2

3 2. LINHA CFW-09 ACIMA DE 500 HP Os inversores da linha CFW-09 acima de 500HP apresentam uma montagem modular, com configurações de dois e três módulos. A montagem modular aumenta a confiabilidade do inversor e facilita a manutenção do mesmo (Figura 1 e 2). Figura 1 - Montagem com dois módulos Figura 2- Associação de três módulos em paralelo 3

4 As figuras 1 e 2 apresentam a configuração padrão. Entretanto quando a distorção harmônica da corrente na entrada é uma preocupação, é possível criar um barramento DC a partir de um retificador de 12 pulsos (Fig. 3) e alimentar os módulos diretamente no link DC (Fig. 4). Para isto é necessário a utilização de um CFW-09 HD na saída. Figura 3 - Retificador de 12 pulsos utilizando dois transformadores A figura 3 apresenta um retificador de 12 pulsos utilizando dois transformadores. Também é possível utilizar um único transformador com dois secundários. Figura 4 - Módulos alimentados diretamente no Link DC 4

5 Outra possibilidade de alimentação pelo link DC com baixa distorção harmônica é a utilização do CFW-09 RB (Fig. 5). Esta configuração também existe com três módulos. O CFW-09 RB está disponível somente na tensão de V. Figura 5 - Alimentação com conversor regenerativo Um dos módulos (Módulo HM) possui o cartão de controle (CC9), HMI, e um cartão (PIB1 em V e PIB2 nas demais tensões) responsável pela interface com o(s) outro(s) módulo(s) (Módulos HS). O cartão CC9 é conectado ao cartão PIB (através do cabo XC2) que distribui os sinais de controle para o(s) Módulo(s) HS e combina os sinais de erro de todos os módulos. Quando os módulos são alimentados diretamente no link DC, o módulo que possui o cartão de controle e o cartão PIB recebe a designação HF e o(s) outro(s) são designados HG. A figura 4 apresenta a configuração com dois módulos, mas a configuração com três modulos também existe. Os módulos HM, HS, HF e HG apresentam o mesmo gabinete e o mesmo circuito de potência que os inversores CFW-09 conforme tabela 1 abaixo. As correntes disponíveis e as configurações são apresentadas nas tabelas 1, 2 e 3. Corrente Número de Módulos 686 2X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW Tabela 1 - Correntes e configurações em V 5

6 Corrente Número de Módulos 600 2X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW Tabela 2 - Correntes e configurações em V Corrente Número de Módulos 492 2X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW X CFW Tabela 3 - Correntes e configurações em V Existem duas alternativas para a obtenção destes inversores: A. Compra de um acionamento completo da WEG em painel (modelos AFW sob consulta) B. Compra do inversor completo (sem painel) incluindo módulos de potência, reatâncias e um kit KMP contendo cartão PIB, cabos fita e cordoalha. NOTA! Para o item B acima, não estão inclusos os fusíveis e o transformador de corrente para detecção de falta a terra. Estes ítens devem ser adquiridos em separado. 6

7 NOTA! Devido a existência de mais de um fornecedor de semicondutores é acrescentada uma etiqueta colorida ao lado da etiqueta de identificação do produto. É extremamente importante que todos os inversores utilizados tenham etiqueta com a mesma inscrição e mesma cor. NOTA! Caso seja necessário substituir um módulo por um inversor padrão, consultar a WEG Automação. A substituição não é direta, são necessárias modificações. 3. INSTALAÇÃO MECÂNICA As instruções referem-se ao caso B do ítem 2. As figuras 6 e 7 mostram os espaçamentos das montagens a dois e três módulos. As figuras mostram a mecânica 10 da linha V. A montagem das linhas V e V são semelhantes. As condições ambientais da instalação são as mesmas do ítem do manual do conversor de freqüência CFW-09 A ventilação mínima no caso de montagem em painel para dois módulos é de 3740 CFM (1765 L/s). Para três módulos é de 5610 CFM (2640 L/ s). É necessário considerar o acrécimo de outros equipamentos dentro do painel, tais como retificadores externos, módulos adicionais, etc. As condições ambientais são as mesmas da linha CFW-09 padrão. MÓDULO HS MÓDULO HM Figura 6 - Montagem com dois módulos 7

8 MÓDULO HS MÓDULO HM MÓDULO HS Figura 7- Montagem com três módulos 4. INSTALAÇÃO ELÉTRICA As reatâncias de entrada (Fig. 1 e 2) devem apresentar uma queda mínima de 2% e devem ter impedância idêntica, ou seja, devem ser o mais semelhantes eletricamente possível. As reatâncias de saída (Fig. 1 e 2) também devem ser idênticas eletricamente, recomendando-se uma queda nunca inferior a 2%. Recomenda-se que a queda percentual das reatâncias de entrada e saída somadas não ultrapasse 5%. A simetria das reatâncias é extremamente importante para a divisão de corrente entre os módulos, a diferença entre o valor das reatâncias deve ser menor ou igual a 3% na corrente nominal. Cada reatância deve ter um termostato NF 140 C por bobina para fins de proteção. A fórmula para cálculo da indutância é apresentada na expressão: L = Queda Percentual de Tensão[%] x Tensão de Linha [V] [H] 3 x 2 x π x Freqüência da Rede[Hz] x Corrente Individualdo Conversor [A] As reatâncias de entrada da tabela 4 foram dimensionadas para uma queda de 2% em 440V (60Hz), as da tabela 5 foram dimensionadas para uma queda de 2% em 575V (60Hz) e as da tabela 6 foram dimensionadas para 690V (50Hz). Para qualquer outra condição é necessário recalcular as reatâncias. 8

9 Reatância de Entrada/Saída V Inversor (A) Inominal 150% de Inominal Corrente Térmica Número de Peças μH@361A 26μH@542A 397A μH@450A 21μH@675A 495A μH@600A 16μH@900A 660A μH@450A 21μH@675A 495A μH@600A 16μH@900A 660A 3 Tabela 4 - Reatâncias de Entrada/ Saída V Reatância de Entrada/Saída V Inversor (A) Inominal 150% de Inominal Corrente Térmica Número de Peças μ@315A 37μ@473A 347A μ@343A 34μ@515A 377A μ@418A 28μ@627A 460A μ@472A 25μ@708A 519A μ@343A 34μ@515A 377A μ@418A 28μ@627A 460A μ@472A 25μ@708A 519A 3 Tabela 5 - Reatâncias de Entrada/Saída V 9

10 Reatância de Entrada/Saída V Inversor (A) Inominal 150% de Inominal Corrente Térmica Número de Peças μ@259A 65μ@389A μ@305A 55μ@457A μ@340A 50μ@510A μ@428A 40μ@642A μ@305A 55μ@457A μ@340A 50μ@510A μ@428A 40μ@642A Tabela 6 - Reatâncias de Entrada/Saída V Quando é utilizado o conversor regenerativo CFW-09 RB, o cálculo das reatâncias de entrada é feito de forma diferente. Consulte o manual específico. As reatâncias de saída são calculadas sempre da mesma maneira, ou seja, como especificado neste manual. A montagem do acionamento deve ser tão simétrica quanto possível porque a simetria também afeta a divisão de corrente entre os módulos. As ligações da rede até as reatâncias de entrada e das reatâncias de entrada até os módulos devem ter o mesmo comprimento. As ligações da saída dos módulos até as reatâncias de saída e das reatâncias de saída até a carga também devem ter o mesmo comprimento. Particularmente no caso de três módulos a simetria é mais difícil de ser obtida, pois as ligações de potência do módulo HM tendem a ser mais curtas. Qualquer dúvida consultar a WEG. Para dimensionamento da fiação de potência, aterramento e fusíveis para cada módulo consultar a tabela 3.5 do manual do inversor de freqüência CFW-09. Os fusíveis de entrada que devem ser individuais para cada módulo devem possuir micro-switch para indicação. O Link DC dos módulos deve ser interligado. Para seleção da tensão nominal dos módulos e localização das conexões de potência, aterramento, ver seção do manual do inversor de freqüência CFW-09. O aterramento deve ser feito no módulo HM/HF e as conexões de terra do(s) outro(s) módulo(s) (HS/HG) deve(m) ser conectados no módulo HM/HF. O motor também deve ser aterrado no módulo HM/HF. As blindagens inferiores dos módulos devem ser interligadas através de cordoalha de cobre. Esta cordoalha é fornecida com o Kit KMP. 10

11 A conexão entre a PIB (módulo HM/HF) e o(s) módulo(s) HS/HG deve ser feita através de cabo fita blindado.o cabo fita é fornecido junto com o Kit KMP. Os módulos HF e HG possuem um borne para alimentação dos ventiladores (Fig.8 e Fig. 9). A tensão de alimentação é 220V/60Hz e a corrente drenada é de 2,7 A. Deve ser providenciada proteção externa na alimentação dos ventiladores através de fusíveis. Figura 8 - Alimentação dos ventiladores Figura 9 - Detalhe da alimentação dos ventiladores 11

12 CORDOALHA B A C MÓDULO HS MÓDULO HM MÓDULO HS CABO FITA BLINDADO INTERCONEXÕES DO ATERRAMENTO INTERCONEXÕES DO LINK Figura 10 - Montagem com três módulos Figura 11 - TC de falta a terra na entrada Os dois terminais (tipo faston) do TC devem ser conectados no cartão PIB1 (linha V) em X13 e X14 (Fig. 12). 12

13 Conexão para o cartão DPS2 do Módulo A Aterramento Da blindagem Do cabo fita Conexão para o Cartão DSP2 do Módulo B Conexão do TC de falta a terra Conexão para o CartãoDSP2 do Módulo C Aterramento da blindagem do cabo fita Conexão do Cartão CC9 Figura 12 - Terminais no cartão PIB1 Nas demais linhas de tensão ( V e V) os terminais do TC devem ser conectados em W57 e W58 (Fig. 13). Caso seja necessário desabilitar a proteção de falta a terra, deve-se conectar em W59-W60. Conexão do Módulo A Conexão do TC de Proteção de Falta a Terra Desabilitação da Proteção de Falta a Terra Conexão do Módulo B Conexão do Módulo C Conexão do cartão CC9 Figura 13 - Terminais no cartão PIB2 13

14 No caso dos inversores alimentados diretamente no link deve ser providenciado um circuito de pré-carga externo (Fig.14). Qualquer dúvida no dimensionamento deste circuito contatar a WEG Automação. Figura 14 - Circuito de pré-carga As micro-switches e os termostatos das bobinas devem ser interligados na cadeia de defeitos do acionamento de tal maneira que se um fusível abrir ou a temperatura de uma das bobinas ultrapassar os 140 C seja indicado erro externo. Isto pode ser feito usando-se uma entrada digital do CFW-09. Para maiores detalhes consultar o manual do inversor de freqüência (Fig. 14) Figura 15 - Proteções adicionais externas por módulo 14

15 5. KITS KMP Os itens WEG para para os kits KMP são apresentados na tabela 7, 8 e 9. ITEM NARRATIVA KIT KMP 686 A KIT KMP 855 A KIT KMP 1140 A KIT KMP 1283 A KIT KMP 1710 A Tabela 7 - Kits KMP para CFW-09 linha V ITEM NARRATIVA KIT KMP 600 A KIT KMP 652 A KIT KMP 794 A KIT KMP 897 A KIT KMP 978 A KIT KMP 1191A KIT KMP 1395A Tabela 8 - Kits KMP para CFW-09 linha V ITEM NARRATIVA KIT KMP 492 A KIT KMP 580 A KIT KMP 646 A KIT KMP 813 A KIT KMP 869 A KIT KMP 969A KIT KMP 1220A Tabela 9 - Kits KMP para CFW-09 linha V 15

16 Os Kit s KMP possuem um cartão PIB, espaçadores e parafusos para montar o cartão, cabos fita, cordoalhas e etiqueta de identificação do produto. Corrente Versão do Cartão PIB1 686 PIB1.00 ( ) 855 PIB1.01 ( ) 1140 PIB1.01 ( ) 1283 PIB1.10 ( ) 1710 PIB1.11 ( ) Tabela 10 - Versões do cartão PIB1 Corrente Versão do Cartão PIB2 600 PIB2.00 ( ) 652 PIB2.01 ( ) 794 PIB2.02 ( ) 897 PIB2.03 ( ) 978 PIB2.04 ( ) 1191 PIB2.05 ( ) 1345 PIB2.06 ( ) Tabela 11 - Versões do cartão PIB2- Linha V Corrente Versão do Cartão PIB2 492 PIB2.07 ( ) 580 PIB2.08 ( ) 646 PIB2.09 ( ) 813 PIB2.10 ( ) 869 PIB2.11 ( ) 969 PIB2.12 ( ) 1220 PIB2.13 ( ) Tabela 12 - Versões do cartão PIB2- Linha V 16

17 6. MONTAGEM DO KIT KMP As figuras 16 e 17 mostram as configurações de montagem para o módulo HM e as posições dos itens dos kits KMP. No caso de utilização de módulos de potência em estoque, o conversor HM recebe o cartão PIB. Os cartões de controle dos módulos HS são removidos e as HMI s são substituídas por tampas cegas. As figuras mostram a mecânica 10 da linha V. Nas demais tensões as conexões são feitas da mesma maneira. Na linha V a conexão dos cabos fitas é feita na DPS2 e nas demais tensões é feita na DPS3. MÓDULO HM PARA O CARTÃO DPS DO CONVERSOR B Figura 16 - Montagem com dois módulos Posição 1- Cabo Fita XC2 ( ) Posição 2- Cartão PIB (item conforme modelo) Posição 3- Parafuso Philips Al. AP M3X8mm ( ) Posição 4- Espaçador M3X7mm ( ) na PIB1 Posição 5- Espaçador M3X35mm ( ) na PIB1 Obs.: Na montagem da PIB2 o espaçador correspondente ao parafuso da posição 3 é um espaçador metálico M3X10mm ( ) e os demais espaçadores são pláticos de 9,4mm. 17

18 MÓDULO HM PARA O CARTÃO DPS DO CONVERSOR C PARA O CARTÃO DPS DO CONVERSOR B Figura 17 - Montagem com três módulos Posição 1- Cabo Fita XC2 ( ) Posição 2- Cartão PIB (item conforme modelo) Posição 3- Parafuso Philips Al. AP M3X8mm ( ) Posição 4- Cabo Fita XC6 ( ) Posição 5- Espaçador M3X7mm ( ) na PIB1 Posição 6- Espaçador M3X35mm ( ) na PIB1 Obs.: Na montagem da PIB2 o espaçador correspondente ao parafuso da posição 3 é um espaçador metálico M3X10mm ( ) e os demais espaçadores são pláticos de 9,4mm. 7. COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO Após a montagem, o conjunto deve ser testado da seguinte maneira: - Fechar jumper JS1 no cartão de controle CC9 (ver figura 18); - Colocar o inversor em operação a vazio operando no modo escalar; - Observar os sinais de realimentação de pulso com referência de velocidade em 90 RPM (XC4:1,2,3 do cartão CC9 em relação ao X1- GND), os pulsos devem ser semelhantes aos da figura 19; 18

19 JUMPER JS1 Figura 18 - Jumper JS1 no cartão de controle CC9 Figura 19 - Sinais de realimentação de pulsao - Conectar motor de pequena potência no inversor e observar se o mesmo gira corretamente; - Aumentar referência de velocidade para 1800 RPM e observar se o motor gira corretamente; - Abrir jumper JS1 no cartão de controle e operar o inversor com motor de pequena potência conectado na saída. Observar se o motor gira corretamente. - Conectar motor a ser acionado no inversor (modo escalar), aplicar carga e medir as correntes na entrada de todos os inversores (todas as fases R, S e T): a diferença entre as correntes das fases deve ser inferior a 5%. - Medir todas as correntes de saída dos inversores (todos os U, V e W): a diferença entre as correntes não deve ser superior a 5%. 19

20 - Na linha V, observar os sinais de realimentação de corrente no cartão PIB1 (IVA, IVB, IVC, IVT, IWA, IWB, IWC, IWT), os sinais devem ser semelhantes ao da figura 21 na corrente nominal do inversor (pontos de teste X23, X24, X47, X25, X20, X21, X46, X22 em relação a X44-DGND ou X51-DGND; figura 20). Figura 20 - Pontos de Teste no Cartão PIB1 Nas linhas V e V, observar os sinais de realimentação de corrente no cartão PIB2 (IVT, IWT), os sinais devem ser semelhantes ao da figura 22 na corrente nominal do inversor (pontos de teste X14 e X15 em relação ao GND da CC9, figura 21). CX2M CX2S1 CX2 20 Figura 21- Pontos de Teste no Cartão PIB2

21 Figura 22 - Sinal de realimentação de corrente - Caso a aplicação utilize modo vetorial, reprogramar o inversor e rodar o auto ajuste. Para motores com potência superior a 900 HP consultar a WEG sobre os valores dos parâmetros P410 e P DISPOSITIVOS OPCIONAIS Caso seja necessária a utilização de frenagem reostática, cada um dos módulos tem capacidade de comandar um módulo DBW-01. Como o Link está interligado, os módulos de frenagem atuam em paralelo. A frenagem deve ser dimensionada conforme os módulos utilizados e conforme a aplicação. Caso seja necessário cartão de expansão de funções ou cartão fieldbus estes serão conectados no módulo HM ou HF, conforme o caso. 21

22 9. DADOS DA POTÊNCIA 9.1 Rede V Modelo:Corrente / Tensão 686/ 855/ 1140/ 1283/ 1710/ Carga (1) CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT Potência (kva) (2) Corrente nominal de Saída (A) (3) Corrente de Saída máxima (A) (4) Corrente nominal de entrada (A) Freq. de chaveamento (khz) 2,5 2,5 2,5 2,5 2,5 Motor máximo (cv) (5) Corrente DC Nominal (A) (6) Pot. Dissipada nominal (kw) 12 15, Mecânica (7) 2X 9 2X 10 2X 10 3X 10 3X Rede V Modelo:Corrente / Tensão 600/ / / / / Carga (1) CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT Potência (kva) (2) Corrente nominal de Saída (A) (3) Corrente de Saída máxima (A) (4) Corrente nominal de entrada (A) Freq. de chaveamento (khz) Motor máximo (cv) (5) Corrente DC Nominal (A) (6) Pot. Dissipada nominal (kw) Mecânica (7) 2X 10E 2X 10E 2X 10E 2X 10E 3X 10E Modelo:Corrente / Tensão 1191/ / Carga (1) CT/VT CT/VT Potência (kva) (2) Corrente nominal de Saída (A) (3) Corrente de Saída máxima (A) (4) Corrente nominal de entrada (A) Freq. de chaveamento (khz) Motor máximo (cv) (5) Corrente DC Nominal (A) (6) Pot. Dissipada nominal (kw) Mecânica (7) 3X 10E 3X 10E 22

23 9.3 Rede V Modelo:Corrente / Tensão 492/ / / / / Carga (1) CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT CT/VT Potência (kva) (2) Corrente nominal de Saída (A) (3) Corrente de Saída máxima (A) (4) Corrente nominal de entrada (A) Freq. de chaveamento (khz) Motor máximo (cv) (5) Corrente DC Nominal (A) (6) Pot. Dissipada nominal (kw) Mecânica (7) 2X 10E 2X 10E 2X 10E 2X 10E 3X 10E Modelo:Corrente / Tensão 969/ / Carga (1) CT/VT CT/VT Potência (kva) (2) Corrente nominal de Saída (A) (3) Corrente de Saída máxima (A) (4) Corrente nominal de entrada (A) Freq. de chaveamento (khz) Motor máximo (cv) (5) Corrente DC Nominal (A) (6) Pot. Dissipada nominal (kw) Mecânica (7) 3X 10E 3X 10E OBSERVAÇÕES: (1) a (5) Consultar manual do inversor de freqüência CFW-09 ítem 9.1. (6) Para inversores alimentados diretamente no link DC. (7) Devido a montagem modular não se aplica a definição de mecânica. A indicação mostra quantas mecânicas equivalentes do CFW-09 são utilizadas. A orientação para montagem dos módulos é apresentada no ítem 3. 23

24 Para esclarecimentos, treinamento ou serviços favor contatar a Assistência Técnica: WEG AUTOMAÇÃO Tel. (0800) Fax: (047) astec@weg.com.br