Delta VFD022CB23A-20 Vektorantrieb der C200-Serie für kostengünstige Anwendungen

Übersicht des Industriesystems

Der Delta VFD022CB23A-20 (VFD022CB23A-20) ist ein intelligenter, kostengünstiger Frequenzumrichter, der innerhalb der Smart-Vector-Control-Familie Delta C200 entwickelt wurde. Dieser Umrichter wird weltweit in dezentralisierten kommerziellen und industriellen Automatisierungsprozessen eingesetzt – beispielsweise bei Hochgeschwindigkeits-Textilwicklern, Förderanlagen in der Lebensmittelverarbeitung, Holzbearbeitungsmaschinen und Verpackungsproduktionslinien – und regelt Drehstrom-Asynchronmotoren. Durch die Integration leistungsstarker Vektoralgorithmen in ein kompaktes Wandmontagegehäuse gewährleistet der Umrichter eine stabile Drehzahlregelung, senkt die Betriebskosten und schützt empfindliche Getriebekomponenten vor plötzlichen Anlaufmomentstößen.

Leistungsarchitektur und Dynamik der Vektorregelung

Dieser Wandmontage-Frequenzumrichter arbeitet mit einer dreiphasigen Eingangsspannung von 230 V, nimmt einen Nenneingangsstrom von 16 A auf und liefert eine geeignete Motorleistung von 2,2 kW (3 HP). Er verfügt über vier per Software wählbare Regelverfahren: standardmäßige V/F-Regelung, sensorlose Vektorregelung (SVC), V/F-Regelung mit Encoder-Rückführung (VF+PG) sowie feldorientierte Regelung mit Encoder-Rückführung (FOC+PG). Dank der Auslegung mit zwei Betriebsbemessungen erreicht der Umrichter unter den Parametern für Normalbetrieb eine maximale Ausgangsfrequenz von bis zu 600,00 Hz beziehungsweise unter den Parametern für Schwerbetrieb bis zu 300,00 Hz. Dabei steht ein maximales Drehmomentlimit von 200 % des Drehmomentstroms zur Verfügung.

Technische Leistungsübersicht

Industrielle Diagnose und häufig gestellte Fragen

Wie entscheidet man, ob der C200-Umrichter für den SVC- oder den FOC+PG-Modus konfiguriert werden soll?

Die sensorlose Vektorregelung (SVC) sollte für standardmäßige Hochleistungsanwendungen gewählt werden, bei denen kein Encoder physisch an der Motorwelle montiert werden kann, da sie die Rotorposition mithilfe interner elektrischer Modelle mathematisch berechnet. Die feldorientierte Regelung mit Encoder-Rückführung über eine PG-Karte (FOC+PG) muss für anspruchsvolle Prozesse eingesetzt werden, die eine präzise Drehzahlregelung nahe 0 U/min, das Halten einer absoluten Position oder eine hohe dynamische Drehmomentreaktion erfordern.

Welche Maßnahme ist zu ergreifen, wenn der Umrichter während plötzlicher Anlaufphasen aufgrund eines Überstromfehlers (OC) abschaltet?

Eine sofortige OC-Abschaltung während der Initialisierung zeigt an, dass der Ausgangsstrom den Sicherheitsgrenzwert überschritten hat. Überprüfen Sie zunächst, ob die aktiven Typenschilddaten des Motors mit den Daten im Parameterspeicher des Umrichters übereinstimmen. Prüfen Sie anschließend die mechanische Antriebsstrecke auf Blockierungen oder Verklemmungen und bewerten Sie den Drehmomentgrenzwert. Der VFD022CB23A-20 kann bis zu 200 % Drehmomentstrom verarbeiten. Daher lassen sich Anlaufzyklen mit hoher Trägheit häufig durch eine Verlängerung der Beschleunigungszeit oder eine Anpassung des Offsets der V/F-Kurve stabilisieren.

Benötigt dieser Umrichter für geschlossene Schaltschränke ein externes Kühlgebläse?

Der Umrichter verfügt über eine integrierte Kühlkörperstruktur, die für die Ableitung der von der 2,2-kW-Leistungsstufe erzeugten Wärme ausgelegt ist. Da er jedoch die Schutzart IP20 und die Ausführung „Open Type“ besitzt, muss er in einem belüfteten Schaltschrank montiert werden. Stellen Sie sicher, dass die durch den Schaltschrank strömende Luft frei von leitfähigem Metallstaub und Feuchtigkeitsnebel ist, um die freiliegenden Leistungsklemmen zu schützen.

Richtlinien für Inbetriebnahme und Verdrahtung vor Ort

• Anschlüsse der Hauptstromschiene: Schließen Sie die ankommenden dreiphasigen 230-V-Netzleitungen ausschließlich an die Klemmen R/L1, S/L2 und T/L3 an. Verbinden Sie die direkt zu den Motorklemmen führenden Ausgangskabel mit U/T1, V/T2 und W/T3. Legen Sie niemals die ungeschaltete Netzspannung an die Klemmen U, V oder W an, da die direkte Netzspannung am Wechselrichter-Schaltblock die internen Halbleiter-Ausgangstransistoren sofort zerstören würde.

• Trennung des Encoders (PG-Karte): Bei Verwendung der Regelungsmodi VF+PG oder FOC+PG ist das Encoder-Rückführungssignalkabel in getrennten Leitungswegen und mit Abstand zu den Hochspannungs-Motorleitungen zu verlegen. Das Encodernkabel muss geschirmte verdrillte Adernpaare verwenden, wobei das Gesamtschirmgeflecht an einem einzigen Punkt in der Nähe der Gehäuseerdung des Umrichters geerdet wird. Diese Trennung verhindert, dass PWM-Schalttransienten in das Rückführungsregister einkoppeln und Drehzahlregelungsfehler verursachen.

• Montageanordnung und Abstände im Gehäuse: Montieren Sie das Wandmontagegehäuse senkrecht auf einer flachen, unlackierten metallischen Montageplatte, um eine optimale leitfähige Erdung zu gewährleisten. Halten Sie an beiden Seiten einen freien Rand von mindestens 50 mm sowie oberhalb und unterhalb des Umrichtergehäuses einen vertikalen Mindestabstand von 120 mm ein. Überprüfen Sie das Gerät regelmäßig, um sicherzustellen, dass die Kühlrippen frei von Schwebfasern und Fett bleiben, da diese die thermische Effizienz beeinträchtigen können.