Новая серия высококачественных адаптивно-векторных электроприводов с преобразователями частоты серии ЭПВ

(  скачать Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ.)

Области применения Преобразователи обеспечивают регулирование скорости асинхронных или синхронных двигателей с датчиками и без датчиков скорости при адаптивно-векторном или частотном управлении. 6 в 1 Преобразователи имеют шесть вариантов исполнения:

Исполнение 1 - преобразователи для общепромышленных механизмов с асинхронным двигателем и диапазоном регулирования скорости до 50:1, без датчика скорости/положения, не предъявляющих повышенных требований к быстродействию и точности регулирования скорости, в том числе для насосов, вентиляторов, подъемно-транспортных средств, высокоскоростных электрошпинделей и т.п.;
( Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ. Исполнение 1)

Исполнение 2 - преобразователи с адаптивно-векторным управлением, предназначенные для широкодиапазонного высококачественного асинхронного электропривода различных производственных механизмов, в том числе механизмов главного движения и подачи металлорежущих станков с ЧПУ, промышленных роботов, механизмов кранов и лифтов. Диапазон регулирования скорости – не менее 10000:1. Полоса пропускания контура скорости – не менее 50 Гц; ( Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ. Исполнение 2)

Исполнение 3 - преобразователи с векторным управлением, предназначенные для широкодиапазонного высококачественного синхронного электропривода различных производственных механизмов, в том числе механизмов подачи металлорежущих станков с ЧПУ, промышленных роботов, безредукторных лифтовых лебедок. Диапазон регулирования скорости – не менее 10000:1. Полоса пропускания контура скорости – не менее 100 Гц; ( Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ. Исполнение 3)

Исполнение 4 - преобразователи с адаптивно-векторным управлением асинхронным двигателем без датчика скорости/положения, предназначенные для асинхронного электропривода механизмов с диапазоном регулирования скорости до 50:1, предъявляющих повышенные требования к быстродействию, у которых вследствие технологических особенностей установка датчика на вал двигателя не предусматривается. В том числе экструдеры, дробилки и другие механизмы химической и горнорудной промышленности. Полоса пропускания контура скорости – не менее 30 Гц;
( Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ. Исполнение 4)

Исполнение 5 - преобразователи с адаптивно-векторным управлением синхронным двигателем с постоянными магнитами без датчика скорости/положения, предназначенные для управления механизмами и технологическими процессами с диапазоном регулирования скорости до 50:1, в том числе предъявляющими повышенные требования к динамическим свойствам привода, в низкоскоростных, высокоэффективных, малогабаритных и других электроприводах с синхронным двигателем, у которых вследствие технологических особенностей установка датчика на вал двигателя не предусматривается. Полоса пропускания контура скорости – не менее 30 Гц;
( Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ. Исполнение 5)

Исполнение ЭПВ-1ВЧ - преобразователи для управления высокоскоростными асинхронными двигателями. Выходная частота 0…3000 Гц. Частота модуляции 5-20 кГц.

Исполнение ЭПВ-Р - рекуперативные блоки предназначены для подключения к одному или нескольким преобразователям частоты серии ЭПВ, которые управляют механизмами, продолжительно работающими в генераторном режиме, и высокоинерционными механизмами с напряженными динамическими режимами работы (частые торможения или реверс с высокой интенсивностью). В том числе, в электроприводе подъемно-транспортных средств, приводах главного движения станков средней и большой мощности. Рекуперативные блоки обеспечивают двунаправленный обмен энергией между питающей сетью и приводными двигателями механизмов, стабилизацию выходного напряжения, синусоидальную форму входного напряжения и тока, возможность управлять реактивной мощностью, регулируя входной коэффициент сдвига (cos ϕ) основной гармоники тока относительно сетевого напряжения.

Комплектная поставка
По требованию заказчика преобразователь частоты может поставляться в комплекте с асинхронным двигателем с независимой вентиляцией и встроенным датчиком скорости / положения или с синхронным двигателем с постоянными магнитами со встроенным датчиком скорости / положения и электромагнитным тормозом.
Диапазон мощностей
Преобразователи обеспечивают управление двигателями мощностью от 1 до 110 кВт.
Конструкция преобразователей – моноблок настенного монтажа и одностороннего обслуживания со степенью защиты IP20. Пульт ручного управления выполняется встроенным в корпус преобразователя или съемным (для установки на дверце шкафа). Различные исполнения интерфейсной платы обеспечивают подключение датчиков скорости / положения с различными типами сигналов: импульсных, синусно-косинусных, резольверов.

Компактность. Благодаря использованию самых современных IGBT-модулей, компонентов высокой степени интеграции и технологии поверхностного монтажа высокой плотности достигнуто соотношение мощности к единице объема на уровне лучших мировых образцов. Непосредственный контроль температуры кристаллов силового модуля позволяют максимально использовать возможности IGBT. Чоппер узла сброса энергии торможения интегрирован в силовой модуль и не требует дополнительных подключений.
Малые потери. Благодаря предельно низким статическим и динамическим потерям IGBT3 последнего поколения фирмы EUPEC и низкой мощности цепей управления обеспечен очень высокий к.п.д. преобразователя.
Простота и надежность. Конструкция состоит всего из нескольких элементов: несущего радиатора с установленными на него вентиляторами, силовой, процессорной и интерфейсной плат и защитного пластикового корпуса.
Долговечность. Использование микропривода вентиляторов, электронно-управляемого в функции температуры кристаллов силового модуля и высококачественных 105º электролитических конденсаторов фильтра позволяет увеличить срок службы самых критичных элементов и преобразователя в целом.
Удобство подключения.Подключения всех силовых цепей выполняются на одном клеммнике силового блока, удобно сгруппированном и имеющем четкую маркировку. Источник питания цепей управления подключен непосредственно к DC-шине и отдельного подключения не требует. Управляющие сигналы сгруппированы по назначению на разъемах и клеммниках интерфейсной платы.

Технологическая надежность

Технологичность конструкции. В силовом блоке вместо традиционного объемного монтажа и винтовых соединений используется только прогрессивный печатный монтаж и соединения единой технологией пайки, обеспечивающей долговременную надежность. Количество межплатных соединений минимизировано. Применение элементов высокой степени интеграции уменьшает количество комплектующих и их поставщиков.
Гальваническая развязка. Все входные и выходные управляющие цепи имеют гальваническую развязку от силовых цепей и от ядра системы управления.
Совместимость. Для всех габаритов преобразователей используются одинаковые процессорные и интерфейсные платы. Программное обеспечение едино.
Обновление программного обеспечения при появлении новых программных опций может выполняться специалистами сервисного центра или заказчиком самостоятельно и непосредственно на объекте, без демонтажа оборудования или его частей.
Входной и выходной контроль. Все преобразователи проходят многоступенчатый контроль в процессе монтажа и наладки.
Тестирование. При сборке проводится высоковольтное тестирование прочности изоляции, 100% функциональный контроль блоков и преобразователя в целом и 8-часовой термопрогон электропривода под нагрузкой.
Разнообразие защитных функций обеспечивает защиту преобразователя и двигателя во всех режимах работы:

• максимально-токовая защита преобразователя (в том числе от замыкания выходных фаз между собой и на землю);
• защита от пропадания питания цепей управления;
• защита от сбоев программного обеспечения;
• защита от недопустимого превышения напряжения питающей сети;
• защита от недопустимого понижения напряжения питающей сети;
• защита от аварии узла сброса энергии;
• защита от несоответствия скорости заданной (в том числе от ошибок подключения датчика);
• температурная защита преобразователя;
• температурная защита двигателя (при наличии встроенного датчика температуры);
• время-токовая защита двигателя.

Качественное управление. Благодаря быстродействующему замкнутому контуру с датчиком скорости на валу двигателя обеспечивается:

• высокая точность поддержания скорости;
• высокая точность поддержания момента при низких скоростях и при нулевой скорости;
• управление моментом в режимах реверса и наброса / сброса нагрузки;
• ограничение тока в динамических режимах.

Высокопроизводительное микропроцессорное ядро состоит из двух 16-разряднных микроконтроллеров. Служебный контроллер (host controller FUJITSU MB90F598) предназначен для управления интерфейсной частью, выполняет функции загрузки программ, обслуживания пульта ручного управления, взаимодействия с контроллером управления двигателем. Контроллер управления двигателем (motor controller ADMC401), выполненный на базе DSP, с помощью встроенного модуля 12-разрядного АЦП и энкодера датчика скорости / положения преобразует сигналы датчиковой системы, выполняет алгоритмы расчета регуляторов, управляет встроенным модулем ШИМ для формирования выходного напряжения и тока двигателя, управляет узлом сброса энергии торможения, обслуживает «быстрые» защиты преобразователя.
Эффективные алгоритмы векторного управления. Программно реализованная структура системы управления позволяет работать в замкнутом контуре регулирования скорости или момента. Минимальный полный цикл расчета контура скорости 100 мкс, контура момента – 50 мкс.
Интеллектуальные функции реализуются в виде программных опций:

• Алгоритм компенсации «мертвого времени» при коммутациях в инверторе позволяет минимизировать его влияние на точность формирования выходного напряжения, снизить пульсации на низких скоростях и расширить диапазон регулирования;
• Режим автоматического определения параметров двигателя и расчета параметров регуляторов существенно упрощает процедуру настройки системы векторного управления;
• Алгоритм автоматического перерасчета параметров регуляторов позволяет оптимизировать соотношения между параметрами регуляторов при изменении одного из них, что облегчает настройку замкнутых контуров регулирования и снижает вероятность ошибок;
• Режим адаптации к изменению постоянной времени роторной цепи обеспечивает нечувствительность характеристик привода к изменению температуры двигателя в процессе работы;
• Режим адаптации к механической части обеспечивает нечувствительность характеристик привода к изменению нагрузочного момента и момента инерции.
• Алгоритм автоматической фазировки датчика скорости / положения исключает необходимость переключений при согласовании выходных сигналов с направлением вращения.

Программируемая частота модуляции (2 – 16 кГц) позволяет потребителю в любом случае найти оптимальное соотношение между шумами и вибрациями при работе двигателя и дополнительными потерями в преобразователе и двигателе.

Ориентация на потребителя

Доступный интерфейс пользователя. Пульт ручного управления имеет систему контекстных меню на русском языке с удобно сгруппированными наборами параметров. Все параметры и отображаемые переменные имеют реальные физические размерности и непосредственно текстовые обозначения, что позволяет при быстром знакомстве легко обходиться в работе без специальной документации.
4 независимых набора параметров могут активизироваться аппаратно или программно для различных применений или изменения внешних условий объекта управления.
Стандартные заводские настройки. Все параметры имеют разумные диапазоны изменения и дискретность, а также значения по умолчанию, установленные на заводе, к которым всегда можно вернуться.
Стандартная документация для всех типоразмеров содержит подробные инструкции по подключению, вводу в эксплуатацию, настройкам и различным случаям применения.
Стандартные протоколы связи. Наличие двух встроенных коммуникационных портов (RS-232/485 и CAN) при поддержке стандартных протоколов связи (MODBUS и CAN-Open) позволяет встраивать электроприводы в локальные информационно-управляющие сети, АСУ ТП и другие сложные системы, не требуя при этом затрат времени на освоение специфичных средств коммуникаций.
Простота обучения и ввода в эксплуатацию. Широкий набор стандартных аппаратных средств интерфейса и программное управление параметрами системы управления с использованием специальных интеллектуальных опций облегчают применение в большинстве типовых применений. Возможность обслуживать различные типы датчиков скорости / положения облегчает привязку к имеющемуся оборудованию.

Расширенные интерфейсные функции

Входные сигналы

• 4 изолированных аналоговых входа (2 канала VIN1, VIN2 0÷±10В, 2 канала CIN1, CIN2 4÷20мА. Разрешение – 16 разрядов);
• 12 программируемых изолированных логических входов (LIN1 – LIN12);
• Встроенный изолированный источник постоянного напряжения 24 В, 40 mA (24VI) может использоваться для формирования входных логических сигналов и для питания внешних устройств (датчиков технологических параметров).

Выходные сигналы

• Буфер аналоговых выходов формирует нормированные выходные сигналы, пропорциональные реальным токам выходных фаз инвертора, напряжению фильтра;
• 2 канала ЦАП для вывода любых запрограммированных переменных электропривода (задание, измеренная скорость двигателя, угловое положение ротора, момент нагрузки, напряжение статора, поток, и т.д.). Разрешеющая способность – 8 бит, частота обновления – 1 кГц. Диапазон выходного сигнала 0÷±4 В. Выходы имеют защиту от замыкания и подачи внешнего напряжения;
• 2 изолированных ШИМ / ЧМ-выхода, разрядность 8 бит. Могут использоваться с целью мониторинга любых запрограммированных переменных электропривода (задание, скорость двигателя, угловое положение ротора, момент, напряжение статора, поток, и т.д.) путем вывода на цифровой или стрелочный прибор с использованием встроенного или внешнего источника питания;
• 4 изолированных программируемых транзисторных выхода;
• 2 программируемых релейных выхода;

Коммуникационные порты

• RS-232/485 предназначен для подключения инструментальной ЭВМ при загрузке и модификации программного обеспечения, обеспечивает обмен диагностической и управляющей информацией между электроприводом и инструментальной ЭВМ или программируемым логическим контроллером (PLC). Поддерживается протокол MODBUS (ASCII/RTU). Обеспечивает доступ ко всем переменным и флагам состояния электропривода во всех режимах работы. Скорость обмена данными 300 – 62500 бит/с.
• CAN. Поддержка протокола CANopen. Является основным средством обмена управляющей и статусной информацией между электроприводом и управляющим контроллером. Обеспечивает доступ ко всем переменным и флагам состояния электропривода во всех режимах работы. Скорость приема / передачи данных до 1 Мбит/с

Управляющая оболочка для персонального компьютера Мультидокументный интерфейс пользователя PC, работающий в режимах «online» или «offline» позволяет:

• Просматривать переменные и редактировать параметры электропривода с последующей загрузкой их в преобразователь частоты;
• На основании введенных данных получать результаты автоматического расчета параметров регуляторов;
• Дистанционно управлять электроприводом в рабочих и тестовых режимах;
• Выполнять мониторинг переменных и флагов состояния с заданной частотой обновления информации, в том числе в графическом виде (виртуальный осциллограф).
• Формировать задающие сигналы управления электроприводом, в том числе с использованием программируемых циклических алгоритмов, генератора периодических сигналов, ручных дистанционных задатчиков и внешних контуров регулирования. Для быстрого доступа к параметрам функциональных узлов преобразователя частоты используются мнемосхемы или таблицы параметров. Для разделения ролей «пользователя» или «наладчика» интерфейс предусматривает трехуровневый доступ к элементам настройки и управления.

Функции программирования могут выполняться с помощью пульта ручного управления или инструментальной ЭВМ через коммуникационный порт.

• Программирование аналоговых входов. Настраивается диапазон и нулевой уровень управляющего сигнала. Программируются параметры цифровой фильтрации.
• Программирование аналоговых выходов. Каждый выходной сигнал имеет индивидуальные настройки диапазона и нулевого уровня.
• Программирование логических входов. Для каждой линии индивидуально программируется функциональное назначение.
• Программирование логических выходов. Для каждой линии может быть индивидуально установлен активный уровень (1 или 0), назначение программируемых выходов может быть переопределено пользователем.
• Программирование способа управления и источника управляющего сигнала. Программируется режим отработки задания по скорости или по моменту или автоматическая стабилизация технологического параметра по сигналу с датчика. Выбирается источник управляющего (задающего) сигнала: аналоговый вход, пульт ручного управления, логические входы, циклограмма, коммуникационный порт.
• Программирование параметров датчика скорости / положения. Определяется тип сигнала, число периодов на оборот.
• Программирование циклических алгоритмов управления (циклограмм). Программируются изменения скорости на шаге и длительности шагов, ветвление или прерывание программы по состоянию логических входов, ветвление или прерывание программы по состоянию аналогового входа или внутренних переменных привода (ток, момент, скорость, и.т.д.), управление выходными логическими сигналами в функции состояния внутренних переменных.
• Программирование структуры и параметров системы управления. Настраивается структура замкнутых контуров регулирования и параметры регуляторов.

Основные характеристики преобразователей частоты

		Типоразмер преобразователя частоты
		ЭПВ-ТТПТ-5-380	ЭПВ-ТТПТ-10-380	ЭПВ-ТТПТ-16-380	ЭПВ-ТТПТ-25-380	ЭПВ-ТТПТ-32-380	ЭПВ-ТТПТ-50-380	ЭПВ-ТТПТ-63-380	ЭПВ-ТТПТ-100-380	ЭПВ-ТТПТ-125-380	ЭПВ-ТТПТ-160-380
Габаритные размеры (Ш х В х Г)	мм	180 х 260 х 170			200 х 260 х 170			230х500х230		400х560х230
Номинальная выходная мощность	кВА	3,3	6,5	10,5	16,5	21	33	41,5	66	82	105
Типовая мощность двигателя для исполнений 1,4	кВт	2,2	5,5	7,5	11	15	22	30	45	55	75
Типовая мощность двигателя для исполнений 2,3	кВт	1,5	3	5,5	7,5	11	15	22	30	45	55
Напряжение питания	В	380 +10/-15%
Частота напряжения питания	Гц	48..63
Выходное напряжение	В	0…входное напряжение
Выходная частота	Гц	0..400
Частота модуляции 1)	Гц	2500..16000						2500..10000
Номинальный выходной ток IНОМ (действ.)	А	5	10	16	25	32	50	63	100	125	160
Максимальный выходной ток Imax (действ.)2)	А	6,5	13	21	33	42	65	82	130	160	200
Ток срабатывания защиты IМТЗ (абс. зн.)	А	12	21	33	47	66	92	128	184	254	300
Максимальный ток торможения	А	10	15	23	25	42	52	75	82	90	100
Мин. сопротивление балласт. резистора	Ом	62	43	27	24	15	12	8,2	7,5	6,8	6,3
;Мощность потерь в номинальном режиме 3)	Вт	56	100	165	240	292	490	546	906	1080	1580
Максимальная температура радиатора	°С	85
Рабочий диапазон температур окр. среды 4)	°С	0..+40

¹⁾ Изменяется с шагом 500 Гц.
²⁾ Преобразователи выдерживают перегрузку по току 1,3·I_НОМ в течение 60 с при температуре окружающей среды до +40ºС.
³⁾ При частоте модуляции 5000 Гц.
⁴⁾ По спецзаказу поставляется исполнение с рабочим диапазоном температур –10..+45ºС.

Технические характеристики электроприводов с преобразователями частоты исполнений 2, 3

• Полоса пропускания частот для замкнутого контура регулирования скорости – не менее 50 Гц;
• Полоса пропускания частот для замкнутого контура регулирования момента – не менее 500 Гц;
• Диапазон регулирования скорости вниз от номинальной - не менее 10 000:1;
• Диапазон регулирования скорости вверх от номинальной - не менее 4:1 (только для исполнения 2);
• Точность поддержания скорости в соответствии с таблицей:

Скорость двигателя	Погрешность скорости, %, не более			Коэффициент неравномерности вращения, КН, не более
	При изменении нагрузки, ΔН	При изменении направления вращения, ΔР	Суммарная, ΔΣ
nmax	0,2	0,2	0,5	0,02
0,1 nmax	0,75	0,75	2	0,05
0,01 nmax	2	2	5	0,1
0,001 nmax	3,5	3,5	10	0,1
0,0001 nmax	10	10	25	0,25

Все параметры указаны для двигателя с датчиком 50 000 имп/об.

Показатели надежности электроприводов:

средняя наработка на отказ - 8000 ч;
среднее время восстановления – не более 6 часов,
при использовании резервных плат – 0,5 ч;
средний срок службы – 15 лет;
гарантийный срок службы – 2 года.

Разработчик:

НТЦ Электропривода «Вектор»
153021 г. Иваново, ул. Лебедева-Кумача, 2а, офис 207.
Тел./факс 8 (4932) 269708
E-mail: info@vectorgroup.ru

Производитель:

ООО «ЭЛПРИ»
428000 г. Чебоксары, пр-т. И. Яковлева, 5.
Телефоны:

Приемная ген. директора (8352)39-57-41
Служба маркетинга и продаж (8352)62-38-83, 62-80-94, 39-50-30
Факс (8352)62-38-74

E-mail: secret@elpry.cbx.ru

(  скачать Тех.Описание ПЧ серии ЭПВ.)