Описание
Omron 3GEMX2-A4007-ZV1 е високопроизводителен многофункционален компактен инвертор, принадлежащ към серията MX2 (пълнофункционална версия ZV1). Този инвертор е специално проектиран за високопрецизно управление на машини и съчетава усъвършенствано управление на мощността и скоростта при ниски скорости с интегрирана функционална безопасност.
Работейки с трифазно захранване от клас 400 V, инверторът е предназначен за задвижване на трифазен променливотоков асинхронен или синхронен двигател с постоянни магнити с мощност 0,75 kW. Чрез усъвършенстван алгоритъм за векторно управление по ток той постига висок пусков момент от 200 процента при ниска честота от 0,5 Hz и осигурява плавна работа в четирите квадранта в режим на управление без обратна връзка. Задвижването разполага с интегрирана хардуерна функция за безопасно изключване на въртящия момент (STO), съответстваща на ISO 13849-1 (PLd, Cat.3), което премахва необходимостта от външни двойни предпазни контактори за изключване на захранването на двигателя и намалява необходимото пространство в корпуса и разходите за управляваща логика.
Характеристики
- Конструкция с два номинални режима, поддържаща режими Heavy Duty (CT) и Light Duty (VT) чрез конфигуриране на параметри.
- Висок пусков момент от 200 процента при 0,5 Hz, постигнат чрез бездатчиково векторно управление по ток.
- Вградени двуканални входове за безопасност, съответстващи на ISO 13849-1 Cat.3 PLd, за безопасно изключване на въртящия момент (STO).
- Вградена функция за просто позициониране и вход за импулсна последователност за синхронизирано управление на скоростта и позицията без външни контролери.
- Вградена функция за програмиране на задвижването, поддържаща до 140 реда стълбовидна логика за независими децентрализирани задачи.
- Стандартен сериен комуникационен порт RS-485 с интегриран протокол Modbus-RTU и поддръжка на допълнителни карти за индустриални мрежи.
- Разширена съвместимост с двигатели, поддържаща както стандартни трифазни асинхронни двигатели, така и синхронни двигатели с постоянни магнити (PM двигатели).
Приложения
- Индустриални конвейерни линии и логистични системи за обработка на товари
- Индустриални подемни съоръжения, повдигащи механизми и кранове за обработка на материали
- Центробежни вентилационни вентилатори, многостъпални индустриални помпи и въздушни компресори
- Навивачни машини, текстилни машини и системи за управление на опъна при надлъжно рязане и пренавиване
- Главни задвижвания на опаковъчни машини и производствени линии за преработка на храни
Технически спецификации
Конфигурация на модела (3GEMX2-A4007-ZV1)
Съгласно структурата на номенклатурата на инверторите Omron, конкретните конфигурационни параметри се разчитат, както следва:
| Позиция на опцията |
Елемент от конфигурацията |
Техническа спецификация |
| Модел |
Идентификатор на базовата серия |
3GEMX2 / 3G3MX2 Компактна серия с висока производителност |
| Корпус |
Клас на защита на корпуса |
A = Тип за монтаж на панел (минимум IP20) |
| Напрежение |
Клас на захранващото входно напрежение |
4 = Клас трифазно променливо напрежение 400 V (380 до 480 V) |
| Мощност |
Максимална приложима мощност на двигателя |
007 = 0,75 kW (1 HP) в режим Heavy Duty |
| Версия |
Издание на софтуера/функциите |
ZV1 = Стандартна версия с усъвършенствано функционално програмиране |
Електрически характеристики
| Механични характеристики |
Параметър |
| Номинално входно напрежение |
Three-phase 380 to 480 V AC, 50/60 Hz (Allowable fluctuation -15 percent to +10 percent) |
| Трифазно променливотоково захранване 380 до 480 V, 50/60 Hz (Допустимо отклонение от -15 процента до +10 процента) |
Входна фаза |
| 3-фазен |
Подходяща мощност на двигателя |
| Тежък режим (CT): 0.75 kW / Лек режим (VT): 1.1 kW |
Номинален изходен ток |
| Тежък режим (CT): 2.5 A / Лек режим (VT): 3.4 A |
Максимално изходно напрежение |
| Трифазен, 3-проводен изход от 0 V до нивото на входното захранващо напрежение |
Максимална изходна честота |
| От 0.1 до 400 Hz |
Честота на носещата |
От 2.0 до 15.0 kHz (Типичната стандартна стойност за тежък режим (CT) е 3.0 kHz)
| Механични характеристики |
Параметър |
| Показатели на управлението |
Метод на управление |
| Синусоидална ШИМ (управление V/f, безсензорно векторно управление) |
Пусков момент |
| 200 процента при 0.5 Hz при използване на безсензорно векторно управление |
Време за ускоряване/забавяне |
| От 0.01 до 3 600.00 секунди (Поддържа линейни и S-образни криви) |
Разделителна способност при задаване на честотата |
Цифрова команда: 0.01 Hz / Аналогова команда: 1/1 000 от максималната честота
| Механични характеристики |
Параметър |
| Ограничения на околната среда |
Работна температура на околната среда |
| -10 °C до +50 °C (Необходимо е намаляване на номиналните характеристики, ако околната температура превишава номиналните стойности) |
Работна влажност на околната среда |
| Относителна влажност от 20 процента до 90 процента (Без кондензация и замръзване) |
Температура на съхранение |
| -20 °C до +65 °C (Условия при краткотрайно транспортиране) |
Надморска височина при монтаж |
| Максимум 1 000 метра (Номиналният капацитет се намалява с 1 процент на всеки 100 метра до 3 000 метра) |
Степен на защита на корпуса |
IP20
| Механични характеристики |
Параметър |
| Спецификация |
Нетно тегло |
| 1.6 kg |
Метод на охлаждане |
Принудително въздушно охлаждане чрез вграден вътрешен вентилатор
Връзки / интерфейси
| Терминали за управление и захранване на предавателя |
Група терминали |
Име на терминала |
| Главни силови вериги |
Функция |
Входни терминали за трифазно променливотоково мрежово захранване |
| Главни силови вериги |
R, S, T |
Изходни терминали за трифазно променливотоково захранване с променлива честота към двигателя |
| Главни силови вериги |
PD, P |
Свързващи терминали за опционален дросел на постояннотоковата шина (DCL) (стандартно свързани с джъмпер) |
| Главни силови вериги |
P, RB |
Свързващи терминали за външен резистор за динамично спиране |
| Главни силови вериги |
G |
Терминал за защитно заземяване (PE) |
| Управляващи входове |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
Многофункционални цифрови логически входове (конфигурируеми за многостепенно задаване на скоростта, нулиране, FW/REV и др.) |
| Управляващи входове |
P24 |
Общ изход на управляващото захранване +24 Vdc (максимален ток 100 mA) |
| Управляващи входове |
PLC |
Общ терминал за цифрови входове / вход за захранване от външен източник (избираем режим Sink/Source) |
| Управляващи входове |
H, O, OI, L |
Аналогови входове (H: референтни +10 Vdc, O: вход за напрежение 0–10 Vdc, OI: вход за ток 4–20 mA, L: общ аналогов извод) |
| Управляващи изходи |
11, 12 |
Многофункционални цифрови изходи с отворен колектор |
| Управляващи изходи |
CM2 |
Общ референтен терминал за изход с отворен колектор |
| Управляващи изходи |
AM |
Изходен терминал за аналогов мониторинг на напрежението (0 до 10 Vdc) |
| Управляващи изходи |
MA, MB, MC |
Многофункционален вътрешен релеен изход (MA: Нормално отворен, MB: Нормално затворен, MC: Общ извод на релето) |
| Интерфейси за безопасност |
GS1, GS2 |
Независими двуканални входове за безопасност, свързани директно към вътрешния механизъм за изключване на изхода |
Указания за монтаж
- Прокарване и разделяне на кабелите: Главните силови линии (входни захранващи линии R/S/T и изходни линии към двигателя U/V/W) трябва да се прокарват строго отделно от нисковолтовите управляващи или комуникационни кабели, като се поддържа минимално разстояние от 10 cm при паралелно прокарване, за да се елиминира електромагнитното свързване.
- Екраниране и заземяване: Свържете двигателя чрез непрекъснат трифазен екраниран кабел. Екраниращият слой трябва да осигурява връзка по целия периметър на 360 градуса директно към металния панел или заземителната скоба от страната на задвижването. Клемата за защитно заземяване PE на задвижването трябва да бъде свързана към основното защитно заземяване на обекта.
- Вентилационни отстояния на корпуса: Инверторът трябва да се монтира вертикално върху плоска, негорима повърхност вътре в електрическия шкаф. За да се осигури безпрепятствена въздушна конвекция, над и под корпуса на задвижването трябва да се поддържа свободно пространство от най-малко 100 mm, а отляво и отдясно — 50 mm.
- Намаляване на EMI/RFI: В среди с чувствителност към шум инсталирайте специален трифазен AC филтър за радиосмущения от страната на линейния вход на задвижването и прекарайте изходните фази към двигателя през феритна сърцевина, за да потиснете разпространяваните по проводници и излъчените емисии.
- Предпазни джъмпери за късо съединение: Задвижването се доставя с фабрично монтирани късосъединителни мостове между входните клеми за безопасност (GS1, GS2) и общото логическо ниво. При внедряване на хардуерна схема с предпазно реле тези мостове трябва да се отстранят, за да се свърже правилно веригата за аварийно спиране.
Съответствие и сертификати
- CE: Сертифициран съгласно Директивата за ниско напрежение 2014/35/ЕС и Директивата за електромагнитна съвместимост 2014/30/ЕС.
- UL/cUL: Вписан съгласно стандартите за промишлено контролно оборудване UL 508C и CSA C22.2 No.14.
- Функционална безопасност: Сертифициран по ISO 13849-1:2006, категория 3 PLd, и IEC 61508 SIL2.
- RoHS: Съответства на стандартните ограничения за опасни вещества.
ЧЗВ
Q1: Каква е основната разлика в конфигурацията между режимите Heavy Duty (CT) и Light Duty (VT) за 3GEMX2-A4007-ZV1?
A1: В режим Heavy Duty (CT) инверторът поддържа двигател до 0,75 kW с капацитет за претоварване от 150 процента за 60 секунди. В режим Light Duty (VT) номиналният изходен ток се увеличава, за да поддържа двигател от 1,1 kW, но капацитетът за претоварване намалява до 120 процента за 60 секунди, което е подходящо за вентилатори или помпи с променлив въртящ момент.
Q2: Може ли този инвертор да управлява двигател с постоянни магнити, или е ограничен до стандартни асинхронни двигатели?
A2: Фърмуерът на серията ZV1 интегрира възможности за управление на синхронни двигатели с постоянни магнити (PM двигатели) наред със стандартните алгоритми за трифазни асинхронни двигатели с променлив ток, което позволява управление на скоростта и въртящия момент на синхронни енергоспестяващи двигатели без обратна връзка.
Q3: Как да превключа логиката на цифровия вход между свързване SINK и SOURCE?
A3: Логиката се избира чрез преместване на плъзгащия превключвател, разположен близо до клемния блок за управление, или чрез промяна на кабелната връзка към общия клемен блок на PLC съгласно желания външен PNP или NPN логически интерфейс.
Q4: Какво се случва, ако вътрешният охлаждащ вентилатор се блокира механично или възникне повреда?
A4: Устройството открива аномалии в охлаждането и генерира вътрешен код за грешка, като задейства автоматична последователност за изключване, за да предотврати термичното разрушаване на силовите IGBT модули.
Q5: Може ли 3GEMX2-A4007-ZV1 да работи като самостоятелен логически контролер?
A5: Да. Чрез вградената функция Drive Programming техниците могат да компилират и изпълняват до 140 реда стълбова логика директно в процесора на инвертора, за да обработват локални задачи за входове и изходи без външен PLC.
Q6: Каква е минималната настройка на носещата честота и как влияе тя върху разсейването на топлината?
A6: Честотата на носещата вълна може да се регулира между 2.0 kHz и 15.0 kHz. Намаляването на носещата честота понижава топлинните загуби във вътрешността на инверторните модули, но увеличава чуваемия акустичен шум на двигателя.
Q7: Какво е предназначението на вградения комуникационен интерфейс Modbus-RTU?
A7: Вграденият порт RS-485 позволява свързването в мрежа на до 32 инвертора под управлението на един главен контролер за параметризиране, управление и отчитане на променливи за състоянието чрез стандартни рамкови структури на Modbus.
Q8: Изисква ли този компактен инвертор външни транзистори за динамично спиране?
A8: Не. Инверторът A4007 включва интегриран вътрешен транзистор за чопър на спирането. Резисторите за динамично спиране могат да бъдат свързани директно между клеми P и RB, без да е необходим отделен външен модул за спиране.
Q9: Каква е работната реакция на вградената система за функционална безопасност?
A9: Обезточването на която и да е от клемите GS1 или GS2 кара вътрешната схема за управление на затвора безопасно да изолира захранването от изходните IGBT транзистори в рамките на милисекунди. Така се постига неконтролирано спиране, еквивалентно на аварийно спиране от категория 0 съгласно IEC 60204-1.
Q10: Как височината на монтаж влияе върху номиналните характеристики на устройството?
A10: На височини над 1000 метра по-разреденият въздух намалява ефективността на конвективното охлаждане. Номиналният непрекъснат изходен ток на устройството трябва да се намалява с 1 процент за всеки допълнителни 100 метра височина до 3000 метра.
Q11: Може ли този инвертор да приема еднофазно захранване 230 V и да отдава трифазно напрежение 400 V?
A11: Не, 3GEMX2-A4007-ZV1 е предназначен изключително за трифазно променливотоково захранване от 380 до 480 V. Използването на еднофазно захранване или неподходящи прагове на напрежението ще задейства незабавно защитата от загуба на входна фаза или недостатъчно напрежение.
Q12: Как мога да нулирам активна грешка от свръхток или пренапрежение на инвертора?
A12: Грешките могат да бъдат нулирани чрез подаване на цифров сигнал с високо логическо ниво към цифрова входна клема, конфигурирана за функцията Reset, чрез изпълнение на команда за нулиране по Modbus или чрез изключване и повторно включване на основното захранване.
Q13: Коя клема трябва да се използва за команда за аналогова зададена скорост от 4 до 20 mA?
A13: Входът на токовия контур от 4 до 20 mA трябва да бъде свързан директно към клема OI, а общият проводник на контура — към клема L. Параметърът за избор на вход трябва да бъде конфигуриран така, че да дава приоритет на аналоговия интерфейс OI.