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Inversor CA YASKAWA – A
Inversor de Controle Vetorial de Alta Performance
Manual Técnico
Tipo: CIMR-AU
Modelo: Classe de 200 V: 0,4 a 110 kW (3/4 a 175 HP ND)
Classe de 400 V: 0,4 a 630 kW (3/4 a 1000 HP ND)
Classe de 600 V: 0,75 a 185 kW (1 a 250 HP ND)
Para usar o produto adequadamente, leia atentamente este manual e guarde-o para facilitar a consulta, inspeção e manutenção. Certifique-se que usuário final receba este manual.
NO. DO MANUAL SIEP C710616 41C_BR_
Recebimento (^1)
Instalação Mecânica (^2)
Instalação elétrica (^3)
Programação de partida e operação 4
Apêndice B. Lista de parâmetros B
Página Anulada Intencionalmente
Página Anulada Intencionalmente
Índice Geral
Índice Geral
Página Anulada Intencionalmente
Prefácio e Segurança Geral
Esta seção fornece as mensagens de segurança pertinentes a este produto que, caso não sejam atendidas, podem resultar em fatalidade, acidentes pessoais ou danos ao equipamento. A Yaskawa não é responsável pelas consequências caso essas instruções sejam ignoradas.
i.1 PREFÁCIO.............................................................................................................
i.2 SEGURANÇA GERAL...........................................................................................
i
u Termos e Abreviações
TERMSTERMS •^ Inversor:^ Inversor Yaskawa da Série A
- BCD: Código Binário Decimal
- H: Número no Formato Hexadecimal
- IGBT: Transistor Bipolar de Porta Isolada
- kbps: Kilobits por Segundo
- MAC: Controle de Acesso ao Meio
- Mbps: Megabits por Segundo
- PG: Gerador de Pulso
- r/min: Revoluções por Minuto
- V/f: Controle V/f
- V/f c/PG: Controle V/f com PG
- OLV: Controle Vetorial de Malha Aberta
- CLV: Controle Vetorial de Malha Fechada
- OLV/PM: Controle Vetorial de Malha Aberta para PM
- AOLV/PM: Controle Vetorial Avançado de Malha Aberta para PM
- CLV/PM: Controle Vetorial de Malha Fechada para PM
- Motor PM: Motor Síncrono de Imã Permanente (uma abreviação para motor IPM ou motor SPM)
- Motor IPM: Motor de Imã Interior Permanente (por exemplo, Série Yaskawa SSR1 e motores da Série SST4)
- Motor SPM: Motor de Imã Permanente montado em Superfície (por exemplo, motores da Série Yaskawa SMRA)
u Marcas Registradas
- CANopen é uma marca registrada da CAN in Automation (CiA).
- CC-Link é uma marca registrada da CC-Link Partner Association (CLPA).
- DeviceNet é uma marca registrada da Open DeviceNet Vendor Association, Inc. (ODVA).
- PROFIBUS-DP é uma marca registrada da PROFIBUS International (PI).
- MECHATROLINK-I/MECHATROLINK-II são marcas registradas da MECHATROLINK Members Association (MMA).
- Outras empresas e nomes de produtos mencionados neste manual são marcas registradas das respectivas empresas.
i.1 Prefácio
i.2 Segurança Geral
u Informações Adicionais de Segurança
Precauções Gerais
- Os diagramas neste manual podem ser indicados sem as blindagens ou tampas de segurança para ilustrar os detalhes. Substitua as tampas ou blindagens antes de operar e rodar os inversores conforme as instruções descritas neste manual.
- Ilustrações, fotografias ou exemplos utilizados neste manual são fornecidos apenas como exemplos e podem não se aplicar a todos os produtos para os quais este manual é aplicável.
- Os produtos e especificações descritas neste manual ou o conteúdo e a apresentação do manual podem ser alterados sem aviso prévio para melhorar o produto e/ou o manual.
- Quando for solicitar uma nova cópia do manual devido a dano ou perda, entre em contato com o seu representante Yaskawa ou o escritório de vendas Yaskawa mais próximo e forneça o número do manual mostrado na capa.
- Se a placa de identificação tornar-se gasta ou danificada, solicite uma substituição ao seu representante Yaskawa ou ao escritório de vendas Yaskawa mais próximo.
ADVERTÊNCIA
Leia e compreenda este manual antes de instalar, operar ou conservar este inversor. O inversor deve ser instalado de acordo com este manual e os códigos locais. As seguintes convenções são utilizadas para indicar as mensagens de segurança deste manual. A falta de atenção a essas mensagens pode resultar em ferimentos graves ou fatais, danos aos produtos ou aos equipamentos e sistemas relacionados.
PERIGO
Indica uma situação de perigo que, caso não seja evitada, resultará em morte ou ferimentos graves.
ADVERTÊNCIA
Indica uma situação de perigo que, caso não seja evitada, resultará em morte ou ferimentos graves.
ADVERTÊNCIA! também pode ser indicada por uma palavra-chave em negrito no texto, seguida por uma mensagem de segurança em itálico.
CUIDADO
Indica uma situação de perigo que, caso não seja evitada, resultará em morte ou ferimentos graves.
CUIDADO! também pode ser indicada por uma palavra-chave em negrito no texto, seguida por uma mensagem de segurança em itálico.
ATENÇÃO
Indica uma mensagem de dano de propriedade.
ATENÇÃO: também pode ser indicada por uma palavra-chave em negrito no texto, seguida por uma mensagem de segurança em itálico.
i.2 Segurança Geral
ADVERTÊNCIA Perigo de Incêndio Não utilize uma fonte de tensão inadequada. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em morte ou ferimentos graves. Verifique se a tensão do inversor combina com a tensão da fonte de alimentação de entrada antes de aplicar a alimentação. Perigo de Esmagamento Não utilize este inversor no levantamento de aplicações sem antes instalar circuitos externos de segurança para evitar a queda acidental da carga. Este inversor não possui proteção interna contra queda de carga pelo levantamento de aplicações. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em morte ou ferimentos graves pela queda de cargas. Instale mecanismos de circuito de segurança elétricos e/ou mecânicos independentes do circuito do inversor.
CUIDADO
Perigo de Esmagamento Não carregue o inversor pela tampa frontal. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em ferimento leve ou moderado devido à queda da carcaça principal do inversor.
ATENÇÃO
Observe os procedimentos corretos de descarga eletrostática (ESD) ao manusear o inversor e as placas de circuito. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em dano ESD ao circuito do inversor. Não realize teste de resistência de tensão em qualquer parte do inversor. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em danos aos dispositivos dentro do inversor. Não opere equipamento danificado. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em maiores danos ao equipamento. Não conecte ou opere qualquer equipamento com dano visível ou sem peças. Instale uma proteção adequada de circuito de potência por códigos aplicáveis. O não cumprimento dessa instrução pode resultar em danos ao inversor. O inversor é adequado para uso em um circuito com capacidade de entrega de até 100.000 RMS ampères simétricos, máximo de 240 Vca (Classe 200V), máximo 480 Vca (Classe 400V) e máximo 600 Vca (Class 600V) quando protegido por Bussmann Tipo FWH ou fusíveis FWP como especificado Installing Fuses on the Input Side na página 648. Não exponha o inversor a desinfetantes do grupo halogêneo. O não cumprimento dessa instrução pode causar danos aos componentes elétricos do inversor. Não acondicione o inversor em materiais de madeira que sofreram fumigação ou esterilização. Não esterilize a embalagem inteira após o acondicionamento do produto.
i.2 Segurança Geral
u Precauções Gerais da Aplicação
n Seleção Instalando um Reator Utilize um reator CA ou link CC nas seguintes situações:
- para suprimir a corrente harmônica.
- para suavizar o pico da corrente que resulta do chaveamento do capacitor.
- quando a fonte de alimentação for superior a 600 kVA.
- quando o inversor estiver sendo acionado a partir de um sistema de fonte de alimentação com conversor tiristor. Nota: Um link CC foi construído para os modelos de inversores CIMR-Ao2A110 a 2A0415 e 4A0058 a 4A1200.
4000
600
(^0 60 ) Capacidade do Inversor (kVA)
Fonte de Alimentação Capacidade (kVA)
Fontes de alimentaçào harmônicas reator necessário
Reator desnecessário
Figura i.1 Instalando um Reator
Capacidade do Inversor Para motores especializados, verifique se a corrente nominal do motor é menor do que a corrente nominal de saída para o inversor. Ao acionar mais de um motor em paralelo a partir de um único inversor, a capacidade do inversor deve ser maior que [corrente nominal total do motor × 1,1]. Torque de partida A avaliação de sobrecarga do inversor determina as características de partida e aceleração do motor. Espere um torque menor do que quando executado a partir da linha de alimentação. Para conseguir mais torque de partida, utilize um inversor maior ou aumente a capacidade tanto do motor quanto do inversor. Parada de Emergência Quando o inversor falha, a saída desliga, mas o motor não para imediatamente. Um freio mecânico pode ser necessário quando for preciso parar o motor mais rápido do que a função Fast Stop do inversor consegue. Opções ATENÇÃO: Os terminais B1, B2, +1, +2 e +3 são utilizados para conectar somente dispositivos opcionais compatíveis com a série A1000. Conectar dispositivos não aprovados pela Yaskawa a esses terminais pode danificar o inversor. Partida/Parada Repetitivas Máquinas de lavar, prensas de impacto e outras aplicações com partidas e paradas frequentes, muitas vezes, utilizam 150% dos valores das suas correntes nominais. Estresse por calor gerado por alta corrente repetitiva irá diminuir o tempo de vida dos IGBTs. A Yaskawa recomenda que seja diminuída a frequência da portadora, particularmente quando o ruído audível não for uma preocupação. É benéfico reduzir a carga, aumentar o tempo de aceleração e desaceleração ou mudar para um inversor maior para ajudar a manter os níveis de pico da corrente abaixo de 150%. Verifique os níveis de pico da corrente ao dar partida e parar repetidamente durante a execução do teste inicial e faça os ajustes necessários.
n Instalação Painéis de Gabinete Mantenha o inversor em um ambiente limpo, instalando-o em um painel de gabinete ou escolhendo uma área de instalação livre de poeira, fiapos e névoa de óleo. Certifique-se de deixar o espaço necessário entre os inversores para fornecer resfriamento e tome as medidas adequadas para que a temperatura do ambiente permaneça dentro dos limites permitidos e mantenha materiais inflamáveis longe do inversor. A Yaskawa oferece projetos de proteção para os inversores que devem ser utilizados em áreas sujeitas a névoa de óleo ou vibração excessiva. Entre em contato com a Yaskawa ou com seu agente Yaskawa para maiores detalhes.
i.2 Segurança Geral
Fiação A Yaskawa recomenda o uso de terminais redondos em todos os modelos de inversores. Os modelos de inversores CIMR- Ao2A0069 a 2A0415 e 4A0058 a 4A1200 necessitam do uso de terminais redondos para cumprimento do UL/cUL. Para crimpagem, utilize somente as ferramentas recomendadas pelo fabricante do terminal. Transportando o Inversor ATENÇÃO: Nunca limpe a vapor o inversor. Durante o transporte, proteja o inversor do contato com sais, flúor, bromo, éster de ftalato e outras substâncias químicas nocivas.
u Precauções de Aplicação do Motor
n Padrão de Motores de Indução Série de Baixa Velocidade O ventilador de resfriamento de um motor padrão deve esfriar o motor à velocidade nominal. Como a capacidade de autoresfriamento de tal motor diminui com a velocidade, a aplicação de torque total em baixa velocidade, possivelmente, irá danificar o motor. Reduza o torque de carga enquanto o motor gira devagar para evitar danos de superaquecimento ao motor. Figura i.2 mostra as características de carga permitidas para um motor padrão Yaskawa. Utilize um motor projetado especificamente para funcionar com um inversor quando 100% de torque contínuo é necessário em baixas velocidades.
50
3 6 60
60
70
80
90
100
25% ED (ou 15 min) 40% ED (ou 20 min) 60% ED (ou 40 min)
Frequência (Hz)
Operação contínua
Torque (%)
20
Figura i.2 Características de Carga Permitidas para um motor Yaskawa
Tolerância de Isolamento ATENÇÃO: Considere os níveis de tolerância de tensão e de isolamento do motor em aplicações com uma tensão de entrada de mais de 440 V ou distâncias de fiação particularmente longas. Operação de Alta Velocidade ATENÇÃO: Podem ocorrer problemas com os rolamentos do motor e com o equilíbrio dinâmico da máquina quando estiver operando um motor além de sua velocidade nominal. Entre em contato com o fabricante da máquina ou do motor. Características de Torque As características de torque diferem em relação ao funcionamento do motor diretamente da linha de alimentação. O usuário deve ter um entendimento completo das características de carga de torque para a aplicação. Vibração e Choque O inversor permite a seleção do controle de alta portadora PWM e de baixa portadora PWM. Selecionar a alta portadora PWM pode ajudar a reduzir a oscilação do motor.
- Tome cuidado especial ao adicionar um variador de velocidade para uma aplicação acionando um motor a partir da linha de alimentação a uma velocidade constante. Se houver ressonância, instale uma borracha de absorção de choque em torno da base do motor e permita a seleção de freqüência para impedir o funcionamento contínuo na faixa de freqüência da ressonância.
- Ressonância mecânica pode ocorrer com eixos longos do motor e em aplicações como turbinas, ventoinhas e ventiladores com cargas de alta inércia. Utilize Controle de Vetor de Malha Fechada quando essas aplicações apresentarem problemas de ressonância mecânica. Ruído Audível O ruído gerado durante o rodar varia de acordo com a configuração da frequência portadora. Quando se utiliza uma frequência portadora alta, o ruído audível do motor é comparável ao ruído do motor quando executado a partir da linha de alimentação. Operar acima da velocidade nominal do motor pode criar um ruído desagradável.
i.2 Segurança Geral
n Motores Síncronos
- Entre em contato com a Yaskawa ou com um agente Yaskawa quando estiver planejando utilizar um motor síncrono não aprovado pela Yaskawa.
- Utilize um motor de indução padrão quando estiver executando vários motores síncronos simultaneamente. Um único inversor não possui essa capacidade.
- Na partida, um motor síncrono pode rodar um pouco na direção oposta ao comando Acionar, dependendo das configurações de parâmetros e da posição do rotor.
- A quantidade de torque de partida gerada difere dependendo do modo de controle e do tipo de motor. Configure o motor com o inversor depois de verificar o torque de partida, as características de carga permitidas, a tolerância de impacto da carga e o alcance do controle de velocidade. Entre em contato com a Yaskawa ou com um agente Yaskawa quando estiver planejando usar um motor que não se enquadra dentro destas especificações:
- No Controle Vetorial de Malha Aberta para motores PM, o torque de frenagem é inferior a 125%, quando executando entre 20% e 100% da velocidade, mesmo com um resistor de frenagem. O torque de frenagem cai para menos de 50% quando é executado a menos de 20% da velocidade.
- No Controle Vetorial de Malha Aberta para motores PM, o momento de inércia da carga permitida é aproximadamente 50 vezes maior do que o momento de inércia do motor. Entre em contato com a Yaskawa ou com um agente Yaskawa para questões relativas a aplicações com um momento maior de inércia.
- Ao utilizar um freio de retenção no Controle Vetorial de Malha Aberta para motores PM, solte o freio antes de dar partida no motor. A falha em definir o momento adequado pode causar perda de velocidade.
- Para reiniciar um motor girando por inércia a mais de 200 Hz enquanto no Controle V/f, primeiro, use a função de frenagem do curto-circuito para que o motor pare. A Frenagem do Curto-Circuito exige um resistor de frenagem especial. Entre em contato com a Yaskawa ou com um agente Yaskawa para maiores detalhes.
- Para reiniciar um motor girando por inércia abaixo de 200 Hz, utilize a função Busca Rápida se o cabo do motor não for muito longo. Se o cabo do motor é relativamente longo, pare o motor utilizando a Frenagem de Curto-Circuito.
n Motores Especializados
Motor Multipólo A corrente nominal de um motor multipólo difere da corrente de um motor padrão. Então, não deixe de verificar a corrente máxima ao selecionar um inversor. Sempre pare o motor antes de mudar seu número de pólos. O motor para por inércia, se ocorre uma falha de sobretensão (ov) ou se a proteção de sobrecorrente (oC) é acionada.
Motor Submersível A corrente nominal de um motor submersível é maior do que a de um motor padrão. Portanto, selecione a capacidade do inverso adequadamente. Utilize um cabo de motor grande o suficiente para evitar a diminuição do nível de torque máximo em virtude da queda de tensão causada por um cabo de motor longo.
Motor à Prova de Explosão O motor e o inversor devem ser testados em conjunto para serem certificados como à prova de explosão. O inversor não é projetado para áreas potencialmente explosivas.
Ao anexar um codificador para um motor à prova de explosão, verifique se o codificador também é à prova de explosão. Utilize um conversor de sinal de isolamento para conectar os sinais de controle do codificador ao cartão opcional de velocidade de realimentação.
Motor Redutor Verifique se as ferramentas e os lubrificantes são classificados para a faixa de velocidade desejada para evitar danos à engrenagem ao se operar em baixas velocidades ou velocidades muito altas. Consulte o fabricante para aplicações que requerem uma operação fora da faixa de velocidade nominal do motor ou uma caixa de transmissão.
Motor Monofásico Variadores de velocidade não são projetados para operar com motores monofásicos. Utilizar capacitores de partida do motor faz com que uma corrente excessiva flua e pode danificar os componentes do inversor. Uma partida de fase dividida ou uma partida de repulsão pode queimar as bobinas de arranque porque a chave interna centrífuga não está ativada. O inversor é para ser utilizado somente com motores trifásicos.
i.2 Segurança Geral
