ACS850. Manual de Hardware ACS Módulos de Accionamento (200 a 500 kw, 250 a 600 hp)

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1 ACS850 Manual de Hardware ACS Módulos de Accionamento (200 a 500 kw, 250 a 600 hp)

2 Lista de manuais relacionados Manual Código (EN) MANUAIS STANDARD ACS Manual de Hardware 200 a 500 kw (250 a 600 hp) ACS850 Manual de Firmware do Programa de Controlo Standard ACS850 Guia Rápido de Arranque (Programa de Controlo Standard) ACS850 Guia do Utilizador da Consola de Programação 3AUA AUA AUA AUA MANUAIS DE OPCIONAIS ACS-CP-U Guia de Instalação do Kit da Plataforma de Montagem IP54 da Consola de Programação (+J410) Adaptadores de Fieldbus, Módulos de Extensão E/S, etc. 3AUA

3 ACS Módulos de Accionamento 200 a 500 kw (250 a 600 hp) Manual de Hardware 3AUA Rev B PT EFECTIVO: ABB Oy. Todos os Direitos Reservados.

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5 5 Índice Lista de manuais relacionados Índice Instruções de segurança Conteúdo do capítulo Uso dos avisos Segurança na instalação e manutenção Segurança eléctrica Ligação à terra Accionamentos de motor de ímanes permanentes Segurança geral Cabos de fibra óptica Cartas de circuito impresso Segurança no arranque e operação Segurança geral Accionamentos de motor de ímanes permanentes Introdução ao manual Conteúdo do capítulo Destinatários Conteúdo do manual Categorização por código opcional Fluxograma de instalação rápida, comissionamento e funcionamento Termos e abreviaturas Princípio de operação e descrição de hardware Conteúdo do capítulo O que é o ACS Resumo do produto Esquema Configuração do barramento de saída alternativo Variantes da unidade de controlo Colocação dos componentes Ligações de potência e interfaces de controlo Cabos para ligação da unidade de controlo ao módulo de accionamento e consola de programação Cartas de circuito impresso Etiqueta de designação do tipo Código de designação de tipo Índice

6 6 Planeamento da instalação do armário Conteúdo do capítulo Requisitos básicos para o armário Planeamento do esquema do armário Exemplos de esquemas, porta fechada Exemplos de esquemas, porta aberta Efectuar a ligação à terra no interior do armário Selecção do material de barramento e preparação das juntas Binários de aperto Planeamento da fixação do armário Planeamento da colocação do armário num canal de cabo Planeamento da Compatibilidade Electromagnética (EMC) do armário Planeamento da ligação á terra das blindagens de cabo na placa guia do armário Planeamento da refrigeração Prevenção de recirculação do ar quente Prevenção da recirculação de ar no exterior do armário Prevenção da recirculação de ar no interior do armário Espaço livre em volta do módulo de accionamento Espaço livre no topo com grelhas de entrada de ar elevadas na porta do armário Espaço livre no topo com grelhas de entrada de ar na porta do armário Espaço livre na parte da frente e nos lados do módulo de accionamento Outras posições de instalação Planeamento da localização da consola de programação Planeamento do uso das resistências do cubículo Instalação mecânica Conteúdo do capítulo Segurança Verificação do local da instalação Ferramentas necessárias Movimentar e desembalar a unidade Verificação da entrega Colocação dos autocolantes de aviso Apertar os terminais do borne de cabos aos barramentos de saída Aperte o módulo de accionamento à base do armário Instalação da unidade de controlo do accionamento Montagem através dos furos de fixação Montagem vertical em calha DIN Montagem horizontal em calha DIN Planeamento da instalação eléctrica Conteúdo do capítulo Selecção do dispositivo de corte da alimentação (meios de corte) União Europeia Outras regiões Selecção e dimensionamento do contactor principal Verificação da compatibilidade do motor e do accionamento Índice

7 7 Protecção dos enrolamentos e das chumaceiras do motor Tabela de requisitos Selecção dos cabos de potência Regras gerais Tamanhos típicos do cabo de potência Tamanhos típicos do cabo de potência (US) Tipos de cabos de potência alternativos Blindagem do cabo do motor Requisitos US adicionais Condutas Cabo de potência blindado / cabo armado Selecção dos cabos de controlo Blindagem Sinais em cabos separados Sinais permitidos passar no mesmo cabo Tipo de cabo de relé Comprimento e tipo de cabo da consola de programação Passagem dos cabos Diagrama Condutas do cabo de controlo separadas Blindagem do cabo do motor contínuo ou estrutura para equipamento no cabo do motor.. 70 Implementação da sobrecarga térmica e protecção contra curto-circuito Protecção do accionamento e cabo de potência de entrada em curto-circuitos Protecção do motor e do cabo do motor em curto-circuitos Protecção do accionamento e dos cabos dos cabos de entrada e do motor contra sobrecarga térmica Protecção do motor contra sobrecarga térmica Protecção do accionamento contra falhas à terra Compatibilidade com o dispositivo de corrente residual Implementação da função de Paragem de emergência IImplementação da função de Binário Seguro Off Implementação da função de Ultrapassagem de perda de potência Uso de condensadores de compensação do factor de potência com o accionamento Implementação de um interruptor de segurança entre o accionamento e o motor Usar um contactor entre o accionamento e o motor Implementação de uma ligação bypass Protecção do contactos das saídas a relé Ligação de um sensor de temperatura do motor às E/S do accionamento Exemplo de diagrama de circuito Instalação eléctrica Conteúdo do capítulo Avisos Verificação do isolamento da instalação Accionamento Cabo entrada Motor e cabo do motor Resistência de travagem e cabo da resistência Verificação compatibilidade com sistemas IT (s/ligação à terra) e sistemas TN (ligados à terra). 80 Índice

8 8 Ligação dos cabos de potência Esquema de ligação Procedimento da ligação do cabo de entrada Remover a tampa de protecção Procedimento da ligação do cabo do motor Ligação CC Verificação dos ajustes do da ventoinha de refrigeração do transformador Remover a tampa do equipamento Aperto do prato de fixação do cabo de controlo Ligação à terra da unidade de controlo Ligação da unidade de controlo ao módulo de accionamento Ligação dos cabos de controlo Esquema de ligação de E/S de fábrica Jumpers Alimentação externa para a Unidade de Controlo JCU (XPOW) ED6 (XDI:6) como uma entrada de termistor Ligação accionamento-para-accionamento (XD2D) Binário seguro off (XSTO) Procedimento da ligação do cabo de controlo Passagem dos cabos de controlo Ligação de um PC Instalação dos módulos opcionais Instalação mecânica Ligação dos módulos Lista de verificação da instalação Conteúdo do capítulo Instalação mecânica Construção do armário Instrumentação, barramentos e cablagem Ligações à terra e protecção Etiquetas, interruptores, fusíveis e portas Instalação eléctrica Refrigeração e equipamento accionado Arranque Conteúdo do capítulo Procedimento de arranque Detecção de falhas Conteúdo do capítulo LEDs Mensagens de aviso e de falha Índice

9 9 Manutenção Conteúdo do capítulo Intervalos de manutenção Armário Dissipador Ventoinha Substituição da ventoinha de refrigeração do módulo Substituição do módulo de accionamento Condensadores Beneficiação dos condensadores Substituição do invólucro dos condensadores Unidade de memória Dados técnicos Conteúdo do capítulo Gamas Desclassificação Desclassificação da temperatura ambiente Desclassificação por altitude Fusíveis (IEC) Exemplo de cálculo Tabelas de fusíveis Fusíveis gg Fusíveis ultra-rápidos (ar) Guia rápido de selecção entre fusíveis gg e ar Fusíveis UL Fusíveis UL classe T e L Dimensões, pesos e requisitos de espaço livre Perdas, valores de refrigeração e ruído Armário IP22 sem ventoinha extra Armário IP54 com uma ventoinha extra Terminal e valores guia para os cabos de potência Valores dos terminais para cabos de controlo Especificação da rede de potência eléctrica Dados de ligação do motor Dados de ligação da resistência de travagem Dados de ligação da unidade de controlo (JCU-11) Rendimento Grau de protecção Condições ambiente Materiais Normas aplicáveis Marcação CE Conformidade com a Directiva Europeia de Baixa Tensão Conformidade com a Directiva Europeia EMC Conformidade com a Directiva Europeia de Maquinaria Marcação C-tick Concordância com a EN : Índice

10 10 Definições Categoria C Categoria C Marcação UL ?Lista de verificação UL Marcação CSA Protecção de patente nos EUA Esquemas dimensionais Conteúdo do capítulo Tamanho de chassis G sem pedestal (mm) Tamanho de chassis G com barramentos no lado esquerdo (mm) Tam de chassis G com barramentos no pedestal no lado mais longo (mm) Unidade de controlo do accionamento (JCU) Embalagem Desenhos dimensionais (USA) Tamanho de chassis G sem pedestal (polegadas) Tamanho de chassis G com barramentos no lado esquerdo (polegadas) Tamanho de chassis G com barramentos no pedestal no lado mais longo (polegadas) Exemplo de diagramas de circuito Conteúdo do capítulo Exemplo de diagrama de circuito Travagem com resistências Conteúdo do capítulo Disponibilidade de choppers de travagem e resistências Quando é necessária uma resistência de travagem Princípio de operação Descrição do hardware Planeamento do sistema de travagem Selecção dos componentes do circuito de travagem Colocação das resistências de travagem Protecção do sistema em situações de falha Protecção contra sobrecarga térmica Protecção curto-circuito Selecção e passagem os cabos do circuito de travagem Minimização da interferência electromagnética Comprimento do cabo Conformidade EMC da instalação completa Instalação mecânica Instalação eléctrica Comissionamento do circuito de travagem Dados técnicos Gamas Definições Índice

11 11 Ciclos de travagem combinados Valores de ligação da resistência de travagem Resistências SAFUR Comprimento máximo da resistência Dimensões e pesos Filtros du/dt e filtros sinusoidais Conteúdo do capítulo Filtros du/dt Quando é necessário um filtro du/dt? Tabela de selecção Dados de descrição, instalação e dados técnicos dos filtros FOCH Filtros sinusoidais Informação adicional Consultas de produtos e serviços Formação em produtos Informação sobre os manuais de Conversores de Frequência ABB Biblioteca de documentação na Internet Índice

12 12 Índice

13 13 Instruções de segurança Conteúdo do capítulo Uso dos avisos Este capítulo contém as instruções de segurança que deve seguir durante a instalação, operação e manutenção do accionamento. Se ignoradas, podem ocorrer ferimentos ou morte do utilizador, danos no accionamento, motor ou equipamento accionado. Leia as instruções de segurança antes de efectuar qualquer intervenção na unidade. Os avisos alertam para condições que podem resultar em ferimentos graves ou morte e/ou danos no equipamento e aconselham sobre como evitar o perigo. São usados os seguintes símbolos de aviso neste manual: Aviso de electricidade alerta para os perigos derivados da electricidade que podem provocar ferimentos e/ou danificar o equipamento. Aviso geral alerta sobre condições, diferentes das provocadas pela electricidade, que podem resultar em ferimentos e/ou danificar o equipamento. Aviso de dispositivos sensíveis a descarga electrostática alerta sobre descargas electrostáticas que podem danificar o equipamento. O aviso de superfície quente alerta sobre superfícies de componentes quentes que podem provocar ferimentos pessoais. Instruções de segurança

14 14 Segurança na instalação e manutenção Segurança eléctrica Estes avisos são destinados a todos os que efectuam intervenções no conversor, no cabo do motor ou no motor. AVISO! A não observância das seguintes instruções pode provocar ferimentos ou morte, ou danificar o equipamento: Apenas electricistas qualificados estão autorizados a instalar e a reparar o accionamento. Nunca trabalhe no accionamento, no cabo do motor ou no motor com a alimentação aplicada. Depois de desligar a alimentação, espere sempre 5 minutos para deixar os condensadores do circuito intermédio descarregarem antes de começar a trabalhar no accionamento, no cabo do motor ou no motor. Certifique-se sempre medindo com um multímetro (impedância de pelo menos 1 Mohm) que: 1. a tensão entre as fases de entrada U1, V1 e W1 do accionamento e o chassis está próxima de 0 V. 2. a tensão entre os terminais UDC+ e UDC- e o chassis está próxima de 0 V. Não manipule os cabos de controlo quando a alimentação está aplicada ao accionamento ou aos circuitos de controlo externos. Os circuitos de controlo alimentados externamente podem provocar tensões perigosas dentro do accionamento mesmo quando a alimentação principal está desligada. Não efectue testes de isolamento ou de tensão no accionamento ou módulos do accionamento. Quando voltar a ligar o cabo do motor, verifique sempre se a ordem das fases está correcta. Nota: Os terminais do cabo do motor estão a uma tensão perigosamente alta quando a alimentação está ligada, independentemente do motor estar a rodar ou não. Os terminais de controlo da travagem (terminais UDC+, UDC-, R+ e R-) estão a uma tensão CC perigosa (superior a 500 V). Dependendo das ligações externas, podem estar presentes tensões perigosas (115 V, 220 V ou 230 V) nos terminais das saídas a relé (X2) ou Binário Seguro Off (X6). A função de Binário Seguro Off não remove a tensão dos circuitos principais e auxiliares. Instruções de segurança

15 15 Ligação à terra Estas instruções destinam-se aos responsáveis pelas ligações à terra do accionamento. AVISO! A não observância das seguintes instruções pode provocar ferimentos ou morte, aumento de interferências electromagnéticas e mau funcionamento do equipamento: Ligue à terra o accionamento, o motor e o equipamento circundante para garantir a segurança pessoal em todas as circunstâncias, e para reduzir a emissão e interferência electromagnética. Certifique-se que os condutores de terra são dimensionados correctamente de acordo com os regulamentos de segurança. Numa instalação com vários accionamentos, ligue à terra (PE) separadamente cada accionamento. Onde as emissões EMC devam ser minimizadas, efectue uma ligação à terra de alta frequência a 360 das entradas dos cabos na placa guia do armário para suprimir as perturbações electromagnéticas. Além disso, ligue as blindagens dos cabos à terra (PE) de acordo com as regras de segurança. Nota: As blindagens dos cabos de potência só são adequadas para ligação à terra do equipamento quando dimensionadas segundo as regras de segurança. Como a corrente de fugas normal do accionamento é superior a 3,5 ma CA ou 10 ma CC é necessária uma ligação fixa à terra de protecção pela EN 50178, Instruções de segurança

16 16 Accionamentos de motor de ímanes permanentes Estes avisos adicionais são destinados a accionamentos de motores de ímanes permanentes. Ignorar estas instruções pode provocar ferimentos físicos ou morte, ou danificar o equipamento AVISO! Não efectue qualquer trabalho no accionamento quando o motor de ímanes permanentes estiver a rodar. Mesmo com a alimentação desligada, um motor de ímanes permanentes fornece energia ao circuito intermédio do accionamento e os terminais de entrada ficam em tensão. Antes de instalar ou de proceder a trabalhos de manutenção no accionamento: Pare o motor. Certifique-se que não existe tensão nos terminais de potência do accionamento de acordo com o passo 1 ou 2, ou se possível, de acordo com ambos os passos. 1. Desligue o motor do accionamento com um interruptor de segurança ou por outros meios. Verifique, medindo, se não existe tensão presente na entrada do accionamento ou nos terminais de saída (U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+, UDC-). 2. Certifique-se de que o motor não pode rodar durante os trabalhos. Certifique-se de que nenhum outro sistema, como accionamentos hidráulicos de arrasto, pode rodar o motor directamente ou através de qualquer ligação mecânica como, por exemplo, feltro, ranhura, corda, etc. Verifique, medindo, que não existe tensão presente na entrada do accionamento ou nos terminais de saída (U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+, UDC-). Ligue temporariamente à terra os terminais de saída do accionamento ligando-os em conjunto assim como à PE. Instruções de segurança

17 17 Segurança geral Estas instruções destinam-se aos que instalam e comissionam o accionamento. AVISO! A não observância destas instruções pode causar ferimentos físicos, morte ou danificar o equipamento: Movimente a unidade com cuidado. O módulo de accionamento pesa 200 kg (441 lb). Levante o accionamento pela parte superior usando apenas as pegas de elevação instaladas no topo da unidade. Se for elevada pela parte inferior a unidade deforma-se. Não remova o pedestal antes de elevar o conversor. Não incline o accionamento. O centro de gravidade da unidade é elevado. A unidade cairá se for inclinada cerca de 6 graus. A queda de uma unidade pode provocar ferimentos físicos. Max 30 Não elevar pela parte inferior do chassis. Não inclinar! Cuidado com as superfícies quentes. Algumas partes, tais como os dissipadores dos semicondutores de potência, permanecem quentes algum tempo após o corte da alimentação eléctrica. Certifique-se que a poeira das perfurações não entra no accionamento quando o instalar. A poeira é electricamente condutora e no interior da unidade pode danificar a mesma ou provocar o seu mau funcionamento. Assegure uma refrigeração adequada. Não crave ou solde o accionamento para o fixar. Instruções de segurança

18 18 Cabos de fibra óptica AVISO! A não observância das seguintes instruções pode provocar o mau funcionamento e danos nos cabos de fibra óptica: Os cabos de fibra óptica devem ser manuseados com cuidado. Quando desligar cabos ópticos, puxe pelo ligador e não pelo cabo. Não toque nas pontas das fibras com as mãos uma vez que as mesmas são extremamente sensíveis à sujidade. O raio mínimo de curvatura permitido é 35 mm (1,4 in.). Cartas de circuito impresso AVISO! A não observância das seguintes instruções pode provocar danos nas cartas de circuito impresso: As cartas de circuito impresso contém componentes sensíveis de descarga electrostática. Use uma pulseira de ligação à terra durante o manuseamento das cartas. Não toque as cartas desnecessariamente. Instruções de segurança

19 19 Segurança no arranque e operação Segurança geral Estes avisos destinam-se a todos os que operam ou planeiam a operação do accionamento. AVISO! A não observância destas instruções pode causar ferimentos físicos, morte ou danificar o equipamento: Antes de configurar o conversor de frequência e de o colocar em serviço, certifique-se que o motor e todo o equipamento accionado são adequados para a operação em toda a gama de velocidade fornecida pelo conversor de frequência. O conversor de frequência pode ser ajustado para operar o motor a velocidades acima ou abaixo da velocidade obtida pela ligação directa do motor à rede de alimentação. Na possibilidade de ocorrerem situações perigosas não active as funções de rearme automático de falhas do programa de controlo do accionamento. Quando activadas, estas funções restauram o conversor e retomam o funcionamento após uma falha. O motor não deve ser controlado com um contactor CA ou com um dispositivo de corte (meio de corte); em vez disso, use as teclas e na consola de programação, ou os comandos da carta de E/S do accionamento. O número máximo permitido de ciclos de carga dos condensadores CC ex, energização aplicando potência, é cinco em dez minutos. Nota: Se for seleccionada uma fonte externa para o comando de arranque e esta estiver ON, o conversor de frequência arranca imediatamente após uma interrupção da tensão de entrada ou o restauro de uma falha, excepto se o conversor de frequência for configurado para arranque/paragem a 3-fios (por impulso). Quando o local de controlo não é ajustado para local, a tecla de paragem da consola de programação não pára o accionamento. Accionamentos de motor de ímanes permanentes AVISO! Não opere o motor acima da velocidade nominal. A sobrevelocidade do motor conduz a uma sobretensão, o que pode fazer explodir os condensadores do circuito intermédio do accionamento. Instruções de segurança

20 20 Instruções de segurança

21 21 Introdução ao manual Conteúdo do capítulo Destinatários Conteúdo do manual Este capítulo descreve os destinatários e o conteúdo deste manual. Inclui uma tabela com os passos de verificação da entrega, instalação e comissionamento do accionamento. A tabela faz referência a capítulos/secções deste e de outros manuais. Este manual destina-se a quadristas e integradores que planeiam a montagem do armário do módulo de accionamento e instalam o módulo em armários definidos pelo utilizador planeiam a instalação eléctrico do armário de um accionamento emitem instruções para o utilizador final do accionamento relativas à instalação mecânica do armário do accionamento, cablagem de potência e controlo e manutenção. Deve ler o manual antes de trabalhar com o accionamento. É esperado que o leitor tenha conhecimentos básicos de electricidade, electrificação, componentes eléctricos e símbolos esquemáticos de electricidade. Este manual foi escrito para utilizadores em todo o mundo. São utilizadas unidades SI e imperiais. Instruções especiais para instalações nos Estados Unidos que devem seguir o Código Nacional Eléctrico e os códigos locais estão assinaladas com (US). Este manual contém as instruções e informação para a configuração básica do módulo de accionamento. Os capítulos deste manual são resumidos abaixo. Instruções de segurança apresenta instruções de segurança para a instalação, comissionamento, operação e manutenção do módulo de accionamento. Introdução ao manual apresenta o manual. Princípio de operação e descrição de hardware descreve o módulo de accionamento. Planeamento da instalação do armário ajuda no planeamento dos armários do accionamento e na instalação do módulo de accionamento num armário definido pelo utilizador. O capítulo apresenta exemplos da disposição de armários e dos requisitos de espaço livre em volta do módulo para refrigeração. Instalação mecânica descreve como instalar o módulo de accionamento básico num armário. Introdução ao manual

22 22 Planeamento da instalação eléctrica fornece instruções sobre a selecção do motor e dos cabos, protecções e passagem de cabos. Instalação eléctrica indica como electrificar o accionamento. Lista de verificação da instalação contém listas para verificação da instalação mecânica e eléctrica do accionamento. Arranque descreve o procedimento de arranque do accionamento. Detecção de falhas descreve a detecção de falhas do accionamento. Manutenção contém instruções de manutenção preventiva. Dados técnicos contém as especificações técnicas do módulo de accionamento como as gamas, os tamanhos e os requisitos técnicos, as disposições para cumprimento dos requisitos para CE e outras marcações. Esquemas dimensionais contém os desenhos dimensionais do módulo de accionamento e componentes auxiliares. Exemplo de diagrama de circuito apresenta um exemplo do esquema de circuito para um módulo de accionamento instalado em armário. Travagem com resistências para seleccionar, proteger e ligar resistências de travagem. Filtros du/dt e filtros sinusoidais descreve como seleccionar filtros du/dt para o accionamento. Categorização por código opcional As instruções e os dados técnicos relativos apenas a determinadas selecções opcionais estão marcadas com os códigos opcionais, como por exemplo +E210. As opções incluídas no accionamento podem ser identificadas pelos códigos opcionais visíveis na etiqueta de designação do tipo. As selecções opcionais estão listadas na secção Código de designação de tipo na pág 33. Fluxograma de instalação rápida, comissionamento e funcionamento. Tarefa Planear a instalação eléctrica. Verificar as condições ambientais, as características, os requisitos de fluxo do ar de refrigeração, a ligação da alimentação, a compatibilidade do motor, a ligação do motor e outros dados técnicos. Seleccionar os cabos. Ver Planeamento da instalação do armário (página 35) Planeamento da instalação eléctrica (página 57) Dados técnicos (página 115) Travagem com resistências (página 141) Manual dos opcionais (se incluído equipamento opcional) Introdução ao manual

23 23 Tarefa Desembalar e verificar as unidades. Verificar se todos os módulos opcionais e o equipamento entregues são os correctos. Só unidades intactas podem ser colocadas em funcionamento. Ver Instalação mecânica (página 48) Se o módulo de accionamento estiver parado durante mais de um ano, os condensadores da ligação CC do accionamento necessitam de ser beneficiados. Solicite instruções à ABB. Verificar o local da instalação. Dados técnicos: Condições ambiente (página 126) Fixar a base do armário ao chão. Instalar o módulo de accionamento no armário. Instalação mecânica (página 47) Passar os cabos. Planeamento da instalação eléctrica: Passagem dos cabos (página 68) Verificar o isolamento do cabo de alimentação, do motor e do cabo do motor e do cabo da resistência (se presente). Instalação eléctrica: Verificação do isolamento da instalação (página 79) Ligar os cabos de alimentação. Ligar os cabos de controlo e de controlo auxiliar. Ligação dos cabos de potência (página 81), Ligação da unidade de controlo ao módulo de accionamento (página 87), Ligação dos cabos de controlo (página 88), Travagem com resistências: Instalação eléctrica (+D150 unidades, página 144) Manuais para equipamento opcional Verificar a instalação. Lista de verificação da instalação (página 97) Comissionar o accionamento. Arranque (página 101) Comissionar o chopper de travagem (se usado). Travagem com resistências (página 144) Operar o accionamento: parar, arrancar, controlo de velocidade, etc. Manual de Firmware apropriado Introdução ao manual

24 24 Termos e abreviaturas Termos/Abreviatura EMC EMI FIO-01 FIO-11 FIO-21 FEN-01 FEN-11 FEN-21 FCAN-0x FDNA-0x FENA-0x FLON-0x FSCA-0x FPBA-0x Chassis (tamanho) FSCA-0x IGBT E/S JCU JINT JMU-xx RFI HTL TTL Explicação Compatibilidade Electromagnética Interferência Electromagnética Extensão de E/S digitais opcional Extensão de E/S analógicas opcional Extensão de E/S analógicas e digitais opcional Interface codificador TTL opcional Interface codificador absoluto opcional Interface descodificador opcional Adaptador CANopen opcional Adaptador DeviceNet opcional Adaptador Ethernet/IP opcional Adaptador LonWorks opcional Adaptador Modbus opcional Adaptador PROFIBUS DP opcional Dimensão do módulo de accionamento. Os módulos de accionamento descritos neste manual são do tamanho de chassis G. Adaptador Modbus opcional Transistor Bipolar de Porta Isolada; um tipo semicondutor controlado por tensão amplamente usado em inversores dada a sua fácil controlabilidade e elevada frequência de comutação. Entrada/Saída A unidade de controlo do módulo de accionamento. Os sinais de controlo das E/S externas são ligados à JCU, ou extensões de E/S opcionais montadas na mesma. Carta do circuito principal A unidade de memória integrada na unidade de controlo do accionamento Interferência de radiofrequência Lógica de limiar elevado Lógica transistor-transistor Introdução ao manual

25 25 Princípio de operação e descrição de hardware Conteúdo do capítulo Este capítulo descreve resumidamente o princípio de funcionamento e de construção do módulo de accionamento. O que é o ACS O ACS é um módulo de accionamento para controlo de motores de indução CA assíncronos e motores síncronos de íman permanente. O circuito principal do módulo de accionamento é apresentado abaixo. ACS Banco de condensadores Alimentação CA U1 V1 W1 Rectificador Inversor U2 V2 W2 Saída do motor Chopper de travagem (opcional) R- UDC+ UDC- R+ Esta tabela resume o funcionamento do circuito principal. Componente Rectificador Banco de condensadores Inversor Chopper de travagem Descrição Converte a tensão trifásica CA em tensão CC. Armazenamento de energia que estabiliza a tensão CC do circuito intermédio Converte a tensão CC em tensão CA e vice versa. O funcionamento do motor é controlado comutando os IGBTs. Liga a resistência de travagem externa ao circuito intermédio CC quando a tensão no circuito excede o seu limite máximo. Princípio de operação e descrição de hardware

26 26 Resumo do produto O grau de protecção do módulo de accionamento é IP00. O módulo deve ser instalado em armário pelo cliente. Esquema Os componentes da unidade standard são apresentados abaixo. Pontos de fixação Pega de elevação Módulo de accionamento Os cabos para a Unidade de Controlo JCU e a carta APOW são em espiral no topo do módulo. Terminais de entrada de cabo Pontos de fixação Pontos de fixação Terminais do cabo do motor Tampa frontal Unidade de controlo (JCU) Furos adicionais para aperto dos terminais de cabo Terminal PE Terminais alternativos de saída de cabo (quando não são usados barramentos verticais) Pedestal Placa terminal do cabo de controlo Barramentos para ligação do travão vertical opcional e de barramentos CC Braçadeira de fixação Princípio de operação e descrição de hardware

27 27 É apresentado abaixo um esquema da unidade de controlo (tampa do conjunto e tampas de protecção das ranhuras removidas). Entrada de potência externa 24 V Saídas a relé +24VD Entradas digitais Ranhuras 1 e 2 para as extensões de E/S opcionais e interface codificador/ descodificador Ranhura 3 para adaptador de fieldbus opcional Entradas/saídas digitais Entradas analógicas Saída analógicas Ligação accionamento-paraaccionamento Ligação Binário Seguro Off Ligação consola de programação/pc Ligação da unidade de memória (JMU) Princípio de operação e descrição de hardware

28 28 Configuração do barramento de saída alternativo Os barramentos do motor e de travagem podem ser apertados na lateral superior esquerda do módulo e os barramentos CC na lateral direita. Como alternativa, os barramentos do motor e de travagem podem ser apertados no lado superior direito do módulo e os barramentos CC no lado esquerdo. Os barramentos de saída também podem ser apertados no lado de trás do módulo. Para mais informações, contacte a ABB. Barramentos de saída na lateral inferior do módulo Princípio de operação e descrição de hardware

29 29 Variantes da unidade de controlo a) a) 1 Unidade de controlo com tampa frontal a) Quando as tampas são retiradas Unidade de controlo com suporte da consola de program ção (+J414) a) Quando a tampa (1) é retirada. Unidade de controlo com consola de programação (+J400) Colocação dos componentes O esquema dos autocolantes do componente do módulo de accionamento é apresentado abaixo. Os esquemas apresentam todos os componentes possíveis. Princípio de operação e descrição de hardware

30 30 Nem todos estão incluídos em todas as entregas ou descritos no manual. Os componentes que necessitam de ser substituídos regularmente são listados abaixo: Designação Y41 C201-C214 Componente Ventoinha de refrigeração Condensadores Princípio de operação e descrição de hardware

31 31 Ligações de potência e interfaces de controlo O esquema apresenta as ligações de potência e dos interfaces de controlo do accionamento. Ranhura 1 / Ranhura 2 FIO-01 (Extensão E/S digital) FIO-11 (Extensão E/S analógica) FIO-21 (Extensão E/S analógicas/digitais) ) FEN-01 (TTL interface codificador incremental) FEN-11 (TTL interface codificador absoluto) FEN-21 (Interface descodificador) FEN-31 (Interface codificador absoluto) Nota: Não podem ser ligados ao mesmo tempo dois interfaces descodificador/codificador do mesmo tipo Ranhura 3 (adaptador de fieldbus) FCAN-0x (CANopen) FDNA-0x (DeviceNet) FENA-0x (Ethernet/IP) FLON-01 (LonWorks) FSCA-01 (Modbus) FPBA-0x (PROFIBUS) FXX FXX FXXX Unidade de controlo (JCU) Ranhura 1 Ranhura 2 Ranhura 3 X7 Unidade de memória 1) Entrada de potência externa XPOW *Saídas a relé (3 pcs) XRO V CC saída XD24 *Entradas digitais (6 pcs) XED *Entradas/saídas digitais XSED (2 pcs) *Entradas analógicas XEA *Saídas analógicas XSA Ligação accionamento-paraaccionamento XD2D Binário Seguro Off XSTO Consola de programação ou PC 1) Veja a página 113. Para mais informação sobre as ligações de fábrica, consulte a página 89. Sobre as especificações, veja a página 123. * programável. Entrada de alimentação trifásica PE L1 L2 L3 PE U1 V1 W1 Unidade de potência Chopper de travagem R- UDC+ R+ UDC- U2 V2 W2 2) M 3 ~ Motor CA 2) filtro du/dt ou sinusoidal (opcional, veja a página 147) Resistência de travagem (opcional) t Princípio de operação e descrição de hardware

32 32 Cabos para ligação da unidade de controlo ao módulo de accionamento e consola de programação Os cabos que ligam o módulo de accionamento e a consola de programação à unidade de controlo são apresentados abaixo. Veja as páginas 88 e 89 sobre as ligações actuais. Unidade de Controlo JCU ø 4,5 (0,18 ) 80 (3,15 ) Blindagem Módulo de accionamento APOW JRIB 300 mm (12 in.) 2100 mm (83 in.) Tubo de protecção JINT 3 m (118 in.) Cabo categoria 5e 3 m (118 in.) Cartas de circuito impresso Como standard, o accionamento contém as seguintes cartas de circuito impresso: carta de circuito impresso principal (JINT) carta de controlo e de E/S (JCON) no interior da Unidade de Controlo JCU carta do adaptador (JRIB) ligada à carta JCON carta de controlo da ponte de entrada (AINP) carta de protecção da ponte de entrada (AIBP) que inclui amortecedores para os tiristores e varistores carta de alimentação (APOW) carta de controlo das grelhas dos IGBTs (AGDR) carta de diagnósticos e interface da consola (JDPI) carta de controlo do chopper de travagem (ABRC) com opção +D150 Princípio de operação e descrição de hardware

33 33 Etiqueta de designação do tipo A etiqueta de designação do tipo inclui uma classificação IEC e NEMA, marcações CE, C-UL US e CSA, a designação do tipo e o número de série, que permitem a identificação individual de cada unidade. O primeiro dígito do número de série refere-se à fábrica de produção. Os quatro dígitos seguintes referem-se ao ano e à semana de fabrico da unidade respectivamente. Os restantes dígitos completam o número de série para que não existam duas unidades com o mesmo número de série. A etiqueta da designação do tipo está localizada na tampa frontal. Abaixo é apresentada o exemplo de uma etiqueta. Designação do tipo, veja a secção Código de designação de tipo na página 33. Gamas Tamanho do chassis Número de série Código de designação de tipo A designação de tipo contém informação sobre as especificações e a configuração do módulo de accionamento. Os primeiros dígitos a partir da esquerda indicam a configuração básica, por exemplo ACS A-5. As selecções opcionais são apresentadas de seguida, separadas por sinais +, por exemplo +E210. As selecções principais são descritas abaixo. Nem todas as selecções estão disponíveis para todos os tipos. Para mais informações, consulte ACS Ordering Information (3AUA ) disponível sob pedido. Selecção Alternativas Série do produto Produto da série ACS850 Tipo 04 Módulo de accionamento. Quando não são seleccionadas opções: IP00 (UL tipo aberto), entrada pelo topo, saída lateral, Unidade de Controlo de Accionamento JCU com tampa frontal mas sem consola de programação, sem filtro EMC, Programa de Controlo Standard, função de Binário Seguro Off, cartas revestidas, pedestal com saída na lateral superior, barramento de saída para o motor, barramentos do pedestal para resistência de travagem e ligação CC, braçadeiras de montagem na base e paredes, Manual de Hardware e Guia de Arranque Rápido (multilingue) e CD com todos os manuais. Tamanho Consulte as tabelas de gamas, página 115 Gama de tensão (valor 5 380/400/415/440/460/480/500 VCA nominal a negrito) + opções Travagem com resistências D150 Chopper de travagem Princípio de operação e descrição de hardware

34 34 Selecção Alternativas Filtro E210 filtro EMC/RFI para sistemas TN/IT (com terra/sem terra) em segundo ambiente, categoria 3 E208 filtro de modo comum Pedestal 0H354 Sem pedestal Consola de programação e unidade de controlo J400 J410 J414 Consola de programação inserida na Unidade de Controlo JCU. Inclui plataforma de montagem da consola de programação e cabo interno. Consola de programação com kit de montagem na porta. Inclui plataforma de montagem da consola de programação, tampa IP54 e 3 metros de cabo para ligação da consola. Suporte da consola de programação com tampa e cabo interno mas sem consola de programação. Não pode ser usado com +J400. 0C168 Sem tampa frontal para a Unidade de Controlo JCU Fieldbus K... +K451: FDNA-01 Adaptador DeviceNet +K452: FLON-01 Adaptador LonWorks +K454: Adaptador PROFIBUS DP FPBA-01 +K457: FCAN-01 Adaptador CANopen +K458: FSCA-01 Adaptador Modbus +K466: FENA-01 Adaptador Ethernet/IP e Modbus/TCP Extensões E/S e interfaces de feedback Programas e funções na unidade de memória L... N... +L500: FIO-11 Extensão de E/S analógicas +L501: Extensão de E/S digital FIO-01 +L502: FEN-31 HTL interface codificador incremental +L516: Interface descodificador FEN-21 +L517: FEN-01 TTL interface codificador incremental +L518: FEN-11 TTL interface codificador absoluto +L519: FIO-21 extensão de E/S analógica e digital +N697 Programa de controlo de guindastes Garantia P904 Extensão de garantia Manuais em papel R +R700: Inglês +R701: Alemão +R702: Italiano +R703: Holandês +R704: Dinamarquês +R705: Sueco +R706: Finlandês +R707: Francês +R708: Espanhol +R709: Português +R711: Russo +R712: Chinês +R714: Turco Nota: O conjunto de manuais entregues pode incluir manuais em Inglês se a tradução não estiver disponível. Princípio de operação e descrição de hardware

35 35 Planeamento da instalação do armário Conteúdo do capítulo Este capítulo ajuda no planeamento de armários de accionamento e na instalação do módulo de accionamento num armário definido pelo utilizador para que a frente do módulo fique voltada para a porta do armário. O capítulo apresenta exemplos da disposição de armários e dos requisitos de espaço livre em volta do módulo para refrigeração. Os temas abordados são essenciais para o uso seguro e livre de problemas do sistema de accionamento. Nota: A instalação deve ser sempre projectada e executada de acordo com as leis e regulamentos locais aplicáveis. A ABB não assume qualquer responsabilidade em instalações que não cumpram a lei local e/ou outros regulamentos. Requisitos básicos para o armário Use um armário que: possua uma estrutura suficientemente forte para aguentar o peso dos componentes de accionamento, circuito de controlo e outro equipamento instalado no mesmo. se o armário for colocado num canal de cabo, assegure-se que a estrutura do armário também suporta o peso nesta forma de instalação. proteja o utilizador e o módulo de accionamento contra contacto e cumpra os requisitos para poeira e humidade. Planeamento da instalação do armário