Samenvatting van Inhoud voor Danfoss VLT AQUA Drive FC 202
Pagina 1
Ontwerphandleiding | VLT® AQUA Drive FC 202 Facilitaire dienstverlening, ontwerp en projectengineering voor drinkwater- en afvalwaterinstallaties stappen naar een betrouwbare installatie. Danfoss ondersteunt uw projectplanning met jarenlange ervaring. drives.danfoss.com...
Pagina 2
Met de uitneembare checklist achterin deze handleiding in vier stappen naar een optimaal ontwerp.
Inhoud Ontwerphulpmiddelen ....................................6 Deel 1: Basis ........................................8 Kostenreductie en meer gebruiksgemak ................................... Toerenregeling bespaart energie ....................................Vergroot kosteneffectiviteit......................................10 Realiseer potentiële besparingen in de praktijk ..............................11 Deel 2: Vier stappen naar een optimaal systeem ..........................12 Stap 1: Praktische aspecten van de AC-voeding ..........................12 De configuratie van de voeding Praktische aspecten van elektromagnetische compatibiliteit (EMC) ...................
Pagina 4
Voldoen aan de gespecificeerde montageafmetingen van EN 50347 Kostenbesparing Praktische aspecten van EC- en PM-motoren ......................... Verschillende technische benamingen De technologie Hoog rendement Het Danfoss EC+-concept Oversynchroon bedrijf ......................................34 Standaard IEC-behuizing Praktische aspecten van motoren die geschikt zijn voor frequentieregelaarbedrijf ..........Selectiecriteria Isolatiebelasting...
Pagina 5
Praktische aspecten van afscherming ............................Het belang van afscherming Afgeschermde kabels en bedrading Afwerking van de afscherming Onderbrekingen in de afscherming Aardverbinding........................................40 Motorkabel Signaalkabel Soorten afscherming Stap 4: Praktische aspecten van de selectie van frequentieregelaars ................Basisontwerp Constant of variabel koppel Praktische aspecten van belastingskarakteristieken van werktuigen ................
Hulpmiddelen voor concept- en detailontwerp Ontwerphandleiding voor drinkwater en afvalwater De Danfoss Ontwerphandleiding voor regelaar te beoordelen maar het gehele als een uitputtende uitleg van de techni- drinkwater- en afvalwaterinstallaties sche verschijnselen, maar als een checklist aandrijfsysteem, bestaande uit elektro-...
Pagina 7
selectie en dimensionering van de Deze ontwerphandleiding en de ontwerp- voeding, omgevingsomstandigheden, checklist zijn ideale hulpmiddelen om het beste ontwerp te realiseren en zo de basis de motor en de motorkabels. Alsook de selectie en dimensionering van te leggen voor de operationele betrouw- baarheid van het gehele systeem.
Deel 1: Basis Kostenreductie en meer gebruiksgemak Verminderde slijtage Groter regelbereik Vergeleken met een mechanische toerenregeling kan de toepassing van een Frequentieregelaars kunnen elektromoto- Met frequentieregelaars kunnen motoren elektronische toerenregeling met een ren rustig en beheerst starten en stoppen. in het “oversynchroon” bereik worden frequentieregelaar leiden tot een aanzien- In tegenstelling tot motoren die recht- gebruikt, met een frequentie boven 50 Hz.
Vanwege de fysieke relaties zijn de doorvoersnelheid Q, druk p en vermogen P bij stromingsmachines rechtstreeks afhankelijk van de machinesnelheid. Toerental n [%] Opmerking: Danfoss VLT® AQUA Het energiebesparingspotentieel bij vermogen nodig hebben, vergeleken met Drive-frequentieregelaars gebruik van een frequentieregelaar is het nominale toerental.
Vergroot kosteneffectiviteit Life Cycle Cost (LCC)-analyse Tot enkele jaren geleden waren aanschaf- LCC = Cic + Cin + Ce + Cop + Co + Cs + Cm + Cu prijs en installatiekosten de enige criteria bij de selectie van een pompsysteem. Tegenwoordig is een volledige analyse = initiële kapitaalkosten (aanschaf ) van alle relevante kosten steeds meer...
Realiseer potentiële besparingen in de praktijk De omschrijvingen in deel 1 van deze ont- de volgende stappen: De bijgevoegde checklist achter in deze werphandleiding richten zich primair op – Voedingsspanning handleiding, die u kunt uitvouwen of de principes en potentiële besparingen in –...
Deel 2: Vier stappen naar een optimaal systeem Stap 1: Praktische aspecten van de AC-voeding De configuratie van de voeding TN-C IT-netsysteem Er kunnen verschillende AC-voedingsnet- ten worden gebruikt voor de voeding van Dit is een vierdraadssysteem met een Dit is een geïsoleerd vierdraadssysteem frequentieregelaars.
Praktische aspecten van elektromagnetische compatibiliteit (EMC) Elektromagnetische effecten: Ieder elektrisch apparaat genereert reiken voor gebruik in overeenstemming tweerichtingsverkeer elektrische en magnetische velden met de limieten in de norm. Bestrijding die de directe omgeving meer of van eventuele verstoringen (anders Systeemcomponenten beïnvloeden minder beïnvloeden.
Praktische aspecten van elektromagnetische compatibiliteit (EMC) Koppeling door straling Het onderscheid tussen met een golflengte van 10 meter. Onder deze grens van 30 MHz vindt elektromag- interferentie door geleiding Koppeling door straling treedt op en door straling netische verstoring voornamelijk plaats in wanneer een slachtoffer zich bevindt de vorm van geleiding of koppeling door in het “nabije veld”...
Praktische aspecten van netkwaliteit Netverstoring door hogere harmonischen Voedingsspanning Kwaliteit vastgelegd in normen De netspanning zoals die door energiebe- drijven wordt geleverd aan huishoudens, Normen, richtlijnen en regelingen zijn bedrijven en de industrie zou een zuiver hulpmiddelen in discussies over “schone” sinusvormige spanning moeten zijn met voedingsnetten.
VLT® MCT 31 schat de harmonische stroom en spanningsvervorming van uw toepassing en bepaalt Opmerking: Danfoss heeft wanneer harmonische filtering nodig is. Daarnaast kan de software het effect van extra filterapparatuur berekenen en kan ze controleren of uw systeem aan de diverse normen voldoet.
Beide opties hebben voor- en nadelen. Opmerking: Danfoss VLT-frequentieregelaars zijn standaard voorzien van DC-smoorspoelen Ingangssmoorspoelen zijn duurder, in de tussenkring. De netverstoring wordt gereduceerd naar een THDi van 40%. groter en hebben grotere verliezen dan DC-smoorspoelen.
Praktische aspecten van reductie van netverstoringen Voordelen van actieve filters Actieve filters Gebruikers kunnen actieve filters op elke Bij nog striktere eisen op het gebied van gewenste locatie in het voedend net netverstoring kunnen actieve elektroni- inpassen, afhankelijk van de vraag of de Voeding sche filters worden toegepast.
“Slim” DC link In de afgelopen jaren zijn er meerdere frequentieregelaars op de markt gekomen met een “slim” DC link. In deze benadering heeft de fabrikant de capaciteit van de tussenkringcondensatoren sterk geredu- ceerd. Zelfs zonder smoorspoel wordt de 5e harmonische gereduceerd tot een THDi niveau onder de 40%.
Praktische aspecten van reductie van netverstoringen Voordelen van AFE en LHD Een AFE heeft altijd een hogere DC- De effecten zijn echter wel zichtbaar in tussenkringspanning nodig om goed te alle aangesloten apparatuur op deze De totale harmonische vervorming daalt functioneren.
Praktische aspecten van hoogfrequente verstoringen (RFI) Radiofrequente interferentie Fabrikanten gebruiken RFI filters om deze De filters moeten deze verstoringen radiofrequente interferentie uit te filteren. terugdringen tot het niveau dat in de Frequentieregelaars gebruiken blokvor- normen is omschreven en zouden zoveel mige spanningspulsen met variërende De filters beschermen het apparaat tegen mogelijk als standaardvoorziening...
Praktische aspecten van 1st en 2nd environment Appartments 1st Environment hoogspannings- of middenspannings- distributietransformator. Vaak hebben deze locaties specifieke kenmerken op het gebied van elektromagnetische omstandigheden: • aanwezigheid van wetenschappelijke, 1. UMGEBUNG medische of industriële apparatuur. • schakelen van grote inductieve en capacitieve belastingen.
Praktische aspecten van netbeveiligingen Arbeidsfactor (cos φ) gebruiker moet bij het dimensioneren van compensatie de kabels rekening houden met het hoge blindvermogen. Apparatuur voor correctie van cosφ of arbeidsfactor verkleint de faseverschui- Nettransiënten ving (φ) tussen spanning en stroom en Transiënten zijn korte spanningspieken in verschuift de arbeidsfactor (cos φ) dichter het bereik van enkele duizenden volt.
Praktische aspecten van bedrijf met een transformator of stand-bygenerator Maximale benutting van de transformator Transformatorbelasting Netkwaliteit In laagspanningssystemen (400 V, 500 V en 690 V) kunnen frequentieregelaars In de situatie waar transformatoren de Om de netkwaliteit te handhaven in worden toegepast met een vermogen voeding verzorgen van frequentierege- overeenstemming met de geldende dat kan oplopen tot circa 1 MW.
(de schakelkast). Opmerking: Een schakelkast kan vooraf worden geassembleerd en als één unit worden Danfoss-frequentieregelaars zijn aangeleverd voor installatie ter plaatse. beschikbaar in drie afschermingsklassen: – IP00 of IP20 voor kastmontage Een mogelijk nadeel is de onderlinge –...
Praktische aspecten van de IP-klasse Aanraakveilige frequentieregelaars met afschermingsklasse IP20 of IP21 (rechts) zijn bestemd voor kastmontage. Spatwater- bestendige frequentieregelaars met IP54- of IP55-afscherming (links) zijn ontworpen voor wand- of framemontage. IP-classificatie volgens IEC 60529 Tegen binnendringing van vaste vreemde voorwerpen Tegen toegang tot gevaarlijke delen door (geen bescherming) (geen bescherming)
Hoewel sommige frequentieregelaars te houden. betekent dat gebruik in vorstgevoelige bij relatief hoge luchtvochtigheid of ongeïsoleerde ruimtes vermeden nog kunnen functioneren (Danfoss- moet worden. regelaars tot 95% relatieve vochtigheid), Noot: Sommige fabrikanten vermelden moet condensatie altijd worden minimummontageafstanden voor zowel De maximumtemperatuur moet niet vermeden.
Stofrijke omgeving Installatie van frequentieregelaars in veroudering van de elektronische compo- omgevingen kunnen deze filters verstopt ruimtes met hoge stofconcentraties is nenten en de levensduur van de frequen- raken waardoor de koeling niet meer in vaak niet te vermijden. Dit stof slaat overal tieregelaar wordt verkort.
Keuringsinstituut PTB in motorkabel tegengegaan. Braunschweig (Duitsland) heeft een Opmerking: Danfoss VLT® AQUA Drive-frequentieregelaars met de MCB 112-optie hebben PTB-gecertificeerde CE-markering Identi catiecode keuringsinstantie bewaking van de motorthermistor...
Stap 3: Praktische aspecten van motoren en kabels Minimale rendementsklassen voor elektromotoren Verplicht minimumrendement (International Efficiency) zoals omschre- De resultaten die zijn verkregen met ven in de internationaal erkende norm de geaccepteerde methode van de De indeling in rendementsklassen, IEC 60034-30. De grenswaarden van deze IE-klassen zijn meestal 2 tot 3% slechter oftewel efficiency-klassen, ontstond in klassen zijn deels vergelijkbaar met de...
Praktische aspecten van motoren en kabels Schema voor MEPS- IE2-motoren die door frequentieregelaars zeker stellen dat wordt voldaan aan de implementatie worden geregeld worden door MEPS eis IE3 of het alternatief, bestaande uit IE2 geaccepteerd als alternatief voor de met een frequentieregelaar. Het tijdsschema van de EU-verordening geplande IE3-klasse.
De afkortingen “PM”(permanent magneet) De technologie en “PMSM” (permanent magneet syn- Het Danfoss EC + -concept chroon motor) worden in de industrie veel Vanwege de ingebouwde permanent- maakt het mogelijk om PM-motoren gebruikt terwijl de aanduidingen “EC”...
Praktische aspecten van EC- en PM-motoren Om het hoge rendement van een Vergelijking PM/EC met IE2 (VT) permanentmagneetmotor ook toepas- baar te maken in bestaande industriële toepassingen zijn PM-motoren nu ook 100% beschikbaar in de gestandaardiseerde IEC-bouwgroottes. Hierdoor is het mogelijk om driefaseninductiemotoren in bestaande installaties te vervangen door motoren met hoger rendement.
Praktische aspecten van motoren die geschikt zijn voor frequentieregelaarbedrijf – hogere pulsspanning tussen de wikke- – Het soort motorkabel. Selectiecriteria lingen en het statorblikpakket Û ver- – Elektrische afscherming. De volgende aspecten moeten bij het oorzaakt extra belasting op de slotiso- –...
In tegenstelling tot sinusfilters, is de gebruikt in combinatie met en installaties ombouwt van netbedrijf enige taak van een du/dt-filter het Danfoss-frequentieregelaars maken naar toerengeregeld bedrijf met gebruik beperken van de steilheid van de flanken de sinusfilters het gebruik van van frequentieregelaars is het raadzaam van de pulsvormige uitgangsspanning.
Praktische aspecten van motorkabels Nominale spanning Lengte motorkabel Kabels met geschikte afscherming In de motorkabel treden piekspanningen In drinkwater- en afvalwaterinstallaties op tot driemaal de DC-tussenkringspan- komen vaak lange motorkabels voor. Afgeschermde kabels moeten een ning. Deze spanningen vormen een Frequentieregelaar en elektromotor zijn bedekkingspercentage hebben van aanzienlijke belasting voor zowel de...
Praktische aspecten van aarding Het belang van aarding Frequentieregelaar Uitgangs- lter Gebruik geen installatie- aarding, om verstoringen te vermijden Geleider veiligheidsaarde, buiten Installatieaarding Voor elk systeem of installatie moet een aardingsplan worden uitgewerkt. Aarding in sterconfiguratie In het algemeen zijn goede aardingsvoor- draad of met speciale gevlochten zieningen en -systemen essentieel om te Alle geaarde punten en componenten...
Praktische aspecten van afscherming Het belang van afscherming PLC enz. Behuizingsplaat Frequentie- omvormer PLC enz. Behuizingsplaat Uitgangsrelais Aardingsband Frequentie- omvormer Verwijder Fout Goed kabelisolatie Uitgangsrelais Min. 10 mm² Aardingsband Compensatiekabel Alle kabels gemonteerd aan één plaatzijde Stuurkabels Motorkabel Verwijder Min. 200 mm tussen Netvoeding kabelisolatie stuurkabels,...
Praktische aspecten van afscherming Aardverbinding Soorten afscherming Afscherming is ook beschikbaar voor montage achteraf. Het wordt dan om de De aardingsverbinding van een Fabrikanten van frequentieregelaars kabel getrokken om het gewenste afscherming is cruciaal voor de adviseren het gebruik van afgeschermde afschermingseffect te verkrijgen.
Stap 4: Praktische aspecten van de selectie van frequentieregelaars Basisontwerp De uitgangsspanning neemt af door de In toepassingen met constant koppel zijn spanningsvallen in de filters, smoorspoe- er vaak ook eisen voor wat betreft het In de praktijk selecteren ontwerpers en len en motorkabel.
Praktische aspecten van multimotorbedrijf (speciale toepassing) Ontwerp De aangesloten motoren functioneren Noot: Aangezien de weerstanden van de dan hetzelfde als de nominale toeren- PTC-thermistors bij serieschakeling bij In situaties waar gebruikers meerdere tallen en belastingen gelijk zijn. elkaar opgeteld worden heeft de thermis- motoren gelijktijdig willen voeden Aangezien de weerstanden van de torbewakingsfunctie van de frequentie-...
Praktische implementatie van EMC-maatregelen De theorie in praktijk brengen Alle frequentieregelaars zijn breedband reeds in de frequentieregelaar Noot: Frequentieregelaars van goede interferentiebronnen, hetgeen betekent geïnstalleerd. Bij andere merken moet kwaliteit zijn standaard uitgevoerd met dat ze verstoringen verspreiden in een de ontwerper extra (kostbare) ruimte deugdelijke RFI-bescherming en netont- breed frequentiegebied.
Netverstoring De DC-tussenkring beïnvloedt aanzienlijk worden gereduceerd. De netverstoring mate van spanningsvervorming in het net is afhankelijk van de kwaliteit van Vanaf bladzijde 15 is een uitgebreide het voedend net (transformator- omschrijving opgenomen van de fun- impedantie en lijnimpedantie). De damentele aspecten van laagfrequente getallen in de volgende tabel zijn netverstoring door hogere harmonischen...
Praktische implementatie van EMC-maatregelen Een low harmonic drive is een frequentieregelaar met een ingebouwd actief filter aan de netzijde. Gelijkrichters met 12, 18 of Actieve filters, “active front geanalyseerd alvorens beslissingen 24 puls gelijkrichting end” en “low harmonic drives” te nemen omtrent de toe te passen In de praktijk worden frequentieregelaars filtertechnieken: Een innovatieve aanpak, gebaseerd op...
Praktische aspecten van RCD, residual current devices AC/DC-reststroombeveiligingen, aardlekbeveiligingen beoordelen bij de selectie van de Type B RCD’s hebben twee afzonderlijke bewakingscircuits: één voor zuivere DC en reststroombewaking. Vraag de fabrikant één voor lekstromen met een AC-compo- van de frequentieregelaar welk type nent.
Praktische aspecten van aarding en motorbeveiliging Maatregelen voor aarding in de praktijk Noot: De beste voorzieningen voor Aardingsmaatregelen worden in detail moeten filters worden geaard voordat omschreven in de sectie “Motoren en de spanning wordt ingeschakeld. Neem bestrijding van netverstoring en radio- kabels”...
Grafische bedieningspanelen Eenvoudige inbedrijfstelling bieden extra gebruiksgemak Functies zoals Danfoss Smart en kunnen gegevens in duidelijke Start maken de inbedrijfstelling tekst weergeven. van frequentieregelaars een stuk eenvoudiger. Hierbij wordt de gebruiker door de basisinstel- lingen voor de regelaar geleid.
Praktische aspecten van bediening en gegevensweergave Lokale bediening Bedieningspaneel Voor optimaal gebruik van geïntegreerde in de kastdeur diagnosefuncties is het behulpzaam om De basisvereiste is de mogelijkheid voor gemeten waarden in grafiekvorm (“scope lokale bediening met een lokaal bedie- In veel installaties waar frequentierege- functie”) weer te kunnen geven als ningspaneel.
Praktische aspecten van configuratie en parameterbeheer met een pc Extra opties Een duidelijk gestructureerde gebruikers- Opmerking: MCT 10-software is een interface biedt een snel overzicht van alle Windows-gebaseerd engineering tool Als aanvulling op het bedieningspaneel drives in een systeem. Goede software voor eenvoudige engineering, parameter- ondersteunen moderne frequentierege- biedt ook de mogelijkheid om grotere...
Praktische aspecten van datacommunicatie Bussystemen Beter alarmmanagement andere componenten zoals sensoren, filters en niveauschakelaars. Moderne frequentieregelaars Gedetailleerde omschrijvingen van In de PLC of procesbesturing zijn minder zijn intelligent en in staat om alarmberichten vereenvoudigen het in- en uitgangen benodigd aangezien een meerdere taken uit te voeren in vaststellen van de foutoorzaak.
24 V DC hulpspanning van de frequentieregelaar. Onderhoud Bijna alle frequentieregelaars zijn Veel fabrikanten van frequentieregelaars Opmerking: Danfoss VLT®-frequentie- nagenoeg onderhoudsvrij. High Power- hanteren voorgeschreven onderhoudsin- regelaars t/m 90 kW zijn onderhoudsvrij. frequentieregelaars hebben ingebouwde tervallen voor de koelventilatoren (circa Modellen vanaf 110 kW hebben geïnte-...
400 V of 690 V. VLT ® Low Harmonic Drive- uitvoeringen zijn leverbaar voor gereduceerde netverstoring. Danfoss® AQUA Drives zijn speciaal • Thermisch motorbeeld geïntegreerd in • Optionele basis of geavanceerde ontworpen voor gebruik in drinkwater- de frequentieregelaar als softwaremati-...
Desalniettemin hebben dat apparaten die elektromagnetische aantonen wanneer ze voor het beoogde Danfoss-frequentieregelaars de CE-marke- ring als aanduiding van de conformiteit interferentie kunnen genereren, of doel worden gebruikt, op een zodanige waarvan de werking door dergelijke manier dat het beoogd gebruik mogelijk aan de EMC-richtlijn.
Afkortingen Active Front End Geavanceerde harmonischenfilters ATEX Atmosphère explosible (Ontplofbare atmosfeer) Communauté Européenne (Europese Gemeenschap) CEMEP European Committee of Manufaturers of Electrical Machines and Power Electronics Werkcyclus Efficiency classes, rendementsklassen (motoren) Electromagnetic discharge, elektromagnetische ontlading Elektromagnetische compatibiliteit Europese Norm (standaard) Frequentieregelaar International Efficiency (motors) International Electrotechnical Commission...
Ontwerpchecklisttoepassing frequentieregelaars In vier stappen het basisontwerp vaststellen voor betrouwbaar gebruik van frequentieregelaars in drinkwaterbereiding en afvalwaterverwerking Begin na de vaststelling van de taak van de aandrijving en koppelkarakteristiek. Als alle items in deze checklist worden gecontroleerd is de basis gelegd voor een effectieve en betrouwbare installatie.
(gemonteerd in de deur van de schakelkast, waar mogelijk). Gegevensuitwisseling Via een bussysteem (bv. Profibus) (bussystemen) of via conventionele bedrading. De frequentieregelaar kan PLC- Procesregelaar functies uitvoeren of zelfstandig regelkringen uitvoeren. Is de frequentieregelaar Onderhoud onderhoudsvrij? drives.danfoss.com...