Leírás
Az Omron 3GEMX2-A4007-ZV1 nagy teljesítményű, többfunkciós kompakt frekvenciaváltó, amely az MX2 sorozatba (ZV1 teljes funkcionalitású változat) tartozik. Kifejezetten nagy pontosságú gépvezérléshez tervezték; alacsony fordulatszámon fejlett teljesítmény- és sebességszabályozást, valamint integrált funkcionális biztonságot biztosít.
A háromfázisú, 400 V-os osztályú tápellátásról működő frekvenciaváltó névlegesen egy 0,75 kW-os háromfázisú váltakozó áramú aszinkronmotor vagy állandómágneses szinkronmotor meghajtására alkalmas. Fejlett áramvektor-szabályozási algoritmus alkalmazásával alacsony, 0,5 Hz-es frekvencián 200%-os nagy indítónyomatékot ér el, és nyílt hurkú körülmények között egyenletes, négynegyedes üzemet biztosít. A hajtás az ISO 13849-1 szabványnak (PLd, Cat.3) megfelelő, hardveralapú Safe Torque Off (STO) funkcióval rendelkezik, így nincs szükség külső, kétcsatornás biztonsági kontaktorokra a motor tápellátásának megszakításához, ami csökkenti a kapcsolószekrény helyigényét és a vezérlési logika költségeit.
Jellemzők
- Kettős névleges kialakítás, amely paraméterezéssel támogatja a Heavy Duty (CT) és Light Duty (VT) üzemmódokat.
- Érzékelő nélküli áramvektor-szabályozással elért, 0,5 Hz-en 200%-os nagy indítónyomaték.
- Beépített, kétcsatornás biztonsági bemenetek az ISO 13849-1 szerinti Cat.3 PLd követelményeinek megfelelő Safe Torque Off (STO) funkcióhoz.
- Beépített egyszerű pozicionálási és impulzussorozat-bemeneti funkció a szinkronizált sebesség- és pozíciószabályozáshoz külső vezérlők nélkül.
- Beépített hajtásprogramozási képesség, amely akár 140 sor létradiagram-logikát is támogat önálló decentralizált feladatokhoz.
- Standard RS-485 soros kommunikációs port beépített Modbus-RTU protokollal és opcionális ipari hálózati kártyák támogatásával.
- Fejlett motor-kompatibilitás, amely támogatja mind a standard háromfázisú aszinkronmotorokat, mind az állandómágneses szinkronmotorokat (PM-motorokat).
Alkalmazások
- Ipari szállítószalag- és logisztikai anyagmozgató rendszerek
- Ipari emelőberendezések, emelőszerkezetek és anyagmozgató daruk
- Centrifugálventilátorok, többlépcsős ipari szivattyúk és légkompresszorok
- Tekercselőgépek, textilipari gépek és hasító-visszatekercselők feszültségszabályozása
- Csomagológépek és élelmiszer-feldolgozó gyártósorok főhajtásai
Műszaki specifikációk
Modellkonfiguráció (3GEMX2-A4007-ZV1)
Az Omron frekvenciaváltó-jelölési struktúrája szerint a konkrét konfigurációs paraméterek a következőképpen dekódolhatók:
| Opciópozíció |
Konfigurációs elem |
Műszaki specifikáció |
| Modell |
Alapsorozat-azonosító |
3GEMX2 / 3G3MX2 nagy teljesítményű kompakt sorozat |
| Burkolat |
Burkolatvédelmi osztály |
A = Szekrénybe szerelhető kivitel (minimum IP20) |
| Feszültség |
Bemeneti tápfeszültség-osztály |
4 = Háromfázisú, 400 V AC osztály (380–480 V) |
| Teljesítmény |
Maximálisan alkalmazható motorteljesítmény |
007 = 0,75 kW (1 LE) Heavy Duty üzemmódban |
| Változat |
Szoftver-/funkciókiadás |
ZV1 = Standard változat fejlett funkcionális programozással |
Elektromos
| Paraméter |
Műszaki adatok |
| Névleges bemeneti feszültség |
Háromfázisú, 380–480 V AC, 50/60 Hz (megengedett ingadozás: -15% és +10% között) |
| Bemeneti fázis |
3 fázisú |
| Alkalmazható motorteljesítmény |
Heavy Duty (CT): 0,75 kW / Light Duty (VT): 1,1 kW |
| Névleges kimeneti áram |
Heavy Duty (CT): 2,5 A / Light Duty (VT): 3,4 A |
| Maximális kimeneti feszültség |
Háromfázisú, 3 vezetékes kimenet 0 V-tól a bemeneti tápfeszültség szintjéig |
| Maximális kimeneti frekvencia |
0,1–400 Hz |
| Vivőfrekvencia |
2,0–15,0 kHz (a Heavy Duty alapértelmezett névleges értéke jellemzően 3,0 kHz) |
Vezérlési teljesítmény
| Paraméter |
Műszaki adatok |
| Vezérlési mód |
Szinuszos PWM (V/f vezérlés, érzékelő nélküli vektorvezérlés) |
| Indítási nyomaték |
200% 0,5 Hz-en érzékelő nélküli vektorvezérlés használata esetén |
| Gyorsítási/lassítási idő |
0,01–3600,00 másodperc (lineáris és S-görbét követő mintázatokat támogat) |
| Frekvenciabeállítás felbontása |
Digitális parancs: 0,01 Hz / analóg parancs: a maximális frekvencia 1/1000-e |
Környezeti határértékek
| Paraméter |
Műszaki adatok |
| Üzemi környezeti hőmérséklet |
-10 °C és +50 °C között (a névleges értékek túllépése esetén teljesítménycsökkentés szükséges) |
| Üzemi környezeti páratartalom |
20–90% relatív páratartalom (kondenzáció- és fagypont alatti képződés nélkül) |
| Tárolási hőmérséklet |
-20 °C és +65 °C között (rövid idejű szállítási körülmények) |
| Telepítési magasság |
Legfeljebb 1000 méter (a névleges kapacitást 100 méterenként 1 százalékkal csökkenteni kell, legfeljebb 3000 méterig) |
| Burkolatvédettség |
IP20 |
Mechanikai jellemzők
| Paraméter |
Műszaki adatok |
| Nettó tömeg |
1,6 kg |
| Hűtési mód |
Kényszerített léghűtés beépített belső ventilátorral |
Csatlakozások / interfészek
Jeladó vezérlő- és tápcsatlakozói
| Csatlakozócsoport |
Csatlakozó neve |
Funkció |
| Fő teljesítményáramkörök |
R, S, T |
Háromfázisú AC bemeneti hálózati táp csatlakozókapcsai |
| Fő teljesítményáramkörök |
U, V, W |
Háromfázisú AC változtatható frekvenciájú kimeneti csatlakozók a motorhoz |
| Fő teljesítményáramkörök |
PD, P |
Opcionális egyenáramú közbensőkör-fojtótekercs (DCL) csatlakozókapcsai (alapértelmezés szerint áthidalva) |
| Fő teljesítményáramkörök |
P, RB |
Külső dinamikus fékezőellenállás csatlakozókapcsai |
| Fő teljesítményáramkörök |
G |
Védőföldelés (PE) földelőcsatlakozója |
| Vezérlőbemenetek |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
Multifunkciós digitális logikai bemenetek (többlépcsős sebességhez, visszaállításhoz, FW/REV stb. konfigurálhatók) |
| Vezérlőbemenetek |
P24 |
+24 V DC vezérlőtáp közös kimenete (legfeljebb 100 mA áram) |
| Vezérlőbemenetek |
PLC |
A digitális bemenetek közös csatlakozója / külső tápforrás bemenete (nyelő/forrás választható) |
| Vezérlőbemenetek |
H, O, OI, L |
Analóg bemenetek (H: +10 V DC referencia, O: 0–10 V DC feszültségbemenet, OI: 4–20 mA áram-bemenet, L: analóg közös) |
| Vezérlőkimenetek |
11, 12 |
Multifunkciós nyitott kollektoros digitális kimenetek |
| Vezérlőkimenetek |
CM2 |
Nyitott kollektoros kimenet közös referencia-csatlakozója |
| Vezérlőkimenetek |
AM |
Analóg feszültségfigyelő kimeneti csatlakozó (0–10 V DC) |
| Vezérlőkimenetek |
MA, MB, MC |
Multifunkciós belső relékimenet (MA: alaphelyzetben nyitott, MB: alaphelyzetben zárt, MC: reléközös) |
| Biztonsági interfészek |
GS1, GS2 |
Kétcsatornás, független biztonsági bemenetek, közvetlenül a belső kimenet-lekapcsoló mechanizmushoz csatlakoztatva |
Telepítési irányelvek
- Kábelvezetés és szétválasztás: A fő tápvezetékeket (R/S/T bemeneti tápvezetékek és U/V/W motor-kimeneti vezetékek) szigorúan a kisfeszültségű vezérlő- vagy kommunikációs vezetékektől elkülönítve kell vezetni, legalább 10 cm-es párhuzamos távolságot tartva az elektromágneses csatolás kiküszöbölése érdekében.
- Árnyékolás és földelés: A motort folyamatos, háromfázisú árnyékolt kábellel csatlakoztassa. Az árnyékoló rétegnek 360 fokos kerületi csatlakozást kell biztosítania közvetlenül a fémlemezhez vagy a meghajtó oldalán található földelőbilincshez. A meghajtó PE-földelőkapcsát az üzem fő védőföldeléséhez kell csatlakoztatni.
- Burkolatszellőzéshez szükséges szabad távolságok: A frekvenciaváltót függőlegesen, sík, nem gyúlékony felületre kell felszerelni a kapcsolószekrényben. A zavartalan légáramlás fenntartásához a meghajtó burkolata felett és alatt legalább 100 mm, bal és jobb oldalán pedig 50 mm szabad helyet kell biztosítani.
- EMI/RFI-csökkentés: Zajérzékeny üzemi környezetben szereljen fel külön háromfázisú AC-rádiózajszűrőt a meghajtó hálózati bemeneti oldalán, és vezesse át a motor kimeneti fázisait ferritmagon a vezetett és sugárzott zavarkibocsátás csökkentéséhez.
- Biztonsági rövidzáró áthidalók: A meghajtót gyárilag rövidzáró áthidalókkal szállítják, amelyek a biztonsági bemeneti kapcsokat (GS1, GS2) a közös logikai szinthez kötik. Hardveres biztonsági reléáramkör kialakításakor ezeket az áthidalókat el kell távolítani a vészleállító vezeték megfelelő bekötéséhez.
Megfelelőség és tanúsítványok
- CE: A 2014/35/EU kisfeszültségi irányelv és a 2014/30/EU EMC-irányelv szerint tanúsítva.
- UL/cUL: Az UL 508C és a CSA C22.2 No.14 ipari vezérlőberendezésekre vonatkozó szabványai szerint jegyzékbe véve.
- Funkcionális biztonság: Az ISO 13849-1:2006 szerinti 3. kategóriájú PLd, valamint az IEC 61508 szerinti SIL2 tanúsítással rendelkezik.
- RoHS: Megfelel a veszélyes anyagokra vonatkozó szabványos korlátozásoknak.
GYIK
K1: Mi a fő konfigurációs különbség a 3GEMX2-A4007-ZV1 Heavy Duty (CT) és Light Duty (VT) üzemmódja között?
V1: Heavy Duty (CT) üzemmódban a frekvenciaváltó legfeljebb 0,75 kW-os motort kezel 60 másodpercig 150%-os túlterhelhetőséggel. Light Duty (VT) üzemmódban a névleges kimeneti áram 1,1 kW-os motor kezelésére nő, a túlterhelhetőség azonban 60 másodpercig 120%-ra csökken, ami változó nyomatékú ventilátorokhoz vagy szivattyúkhoz megfelelő.
K2: Képes ez a frekvenciaváltó állandómágneses motor meghajtására, vagy csak standard indukciós motorokkal használható?
V2: A ZV1 sorozat firmware-e a standard háromfázisú AC-indukciós motorok algoritmusai mellett állandómágneses szinkronmotorok (PM-motorok) vezérlését is támogatja, lehetővé téve a szinkron energiatakarékos motorok nyílt hurkú fordulatszám- és nyomatékszabályozását.
K3: Hogyan válthatom át a digitális bemenet logikáját SINK és SOURCE bekötés között?
V3: A logikai kiválasztás a vezérlő kapocsléce közelében található tolókapcsoló áthelyezésével, vagy a PLC közös kapocslécén lévő vezetékezési csatlakozás módosításával változtatható meg, a kívánt külső PNP- vagy NPN-logikai interfésznek megfelelően.
K4: Mi történik, ha a belső hűtőventilátor mechanikai akadályba ütközik vagy meghibásodik?
A4: A hajtás észleli a hűtési rendellenességeket, és belső hibakódot generál, amely automatikus lekapcsolási folyamatot indít a teljesítmény-IGBT-modulok termikus elszabadulásának megakadályozására.
Q5: Működhet a 3GEMX2-A4007-ZV1 önálló logikai vezérlőként?
A5: Igen. A beépített Drive Programming funkción keresztül a technikusok akár 140 sor létradiagram-logikát is lefordíthatnak és futtathatnak közvetlenül a frekvenciaváltó CPU-ján, így külső PLC nélkül dolgozhatják fel a helyi I/O-feladatokat.
Q6: Mi a minimális vivőfrekvencia-beállítás, és hogyan befolyásolja a hőelvezetést?
A6: A vivőfrekvencia 2,0 kHz és 15,0 kHz között állítható. A vivőfrekvencia csökkentése mérsékli a frekvenciaváltó moduljain belüli hőveszteséget, ugyanakkor növeli a motor hallható búgását.
Q7: Mi a beépített Modbus-RTU kommunikációs interfész rendeltetése?
A7: A beépített RS-485-port lehetővé teszi akár 32 hajtás hálózatba kapcsolását egyetlen mastervezérlő alatt, hogy szabványos Modbus-keretstruktúrák használatával paraméterezzék, vezéreljék és visszaolvassák az állapotváltozókat.
Q8: Szükség van-e külső dinamikus fékezőtranzisztorokra ehhez a kompakt hajtáshoz?
A8: Nem. Az A4007 hajtás beépített belső fékezőchopper-tranzisztort tartalmaz. A dinamikus fékezőellenállások közvetlenül a P és RB kapcsokra köthetők, külön külső fékezőegység nélkül.
Q9: Mi a beépített funkcionális biztonsági rendszer működési reakciója?
A9: A GS1 vagy GS2 kapocs feszültségmentesítése hatására a belső kapumeghajtó áramkör ezredmásodperceken belül biztonságosan leválasztja a tápellátást a kimeneti IGBT-kről. Ez az IEC 60204-1 szerinti 0. kategóriájú vészleállítással egyenértékű, vezéreletlen leállást eredményez.
Q10: Hogyan befolyásolja a nagyobb telepítési magasság a hajtás névleges értékeit?
A10: 1000 méter feletti tengerszint feletti magasságban a ritkább levegő csökkenti a konvekciós hűtés hatékonyságát. A hajtás folyamatos kimeneti áramát minden további 100 méter magasság után 1%-kal csökkenteni kell, legfeljebb 3000 méterig.
Q11: Fogadhat ez a frekvenciaváltó egyfázisú, 230 V-os tápellátást 400 V-os háromfázisú kimeneti teljesítmény előállításához?
A11: Nem, a 3GEMX2-A4007-ZV1 kizárólag háromfázisú, 380–480 V AC bemenethez készült. Egyfázisú bemenet vagy nem megfelelő feszültségszintek használata azonnali bemeneti fáziskiesés- vagy alulfeszültségvédelmi lekapcsolást vált ki.
Q12: Hogyan állítható vissza a frekvenciaváltó aktív túláram- vagy túlfeszültséghibája?
A12: A hibák a Reset funkcióra konfigurált digitális bemeneti kapocsra adott magas szintű digitális logikai jellel, Modbus-kommunikáción keresztül küldött visszaállítási paranccsal vagy a fő bemeneti tápellátás ki- és bekapcsolásával állíthatók vissza.
Q13: Melyik kapcsot kell használni a 4–20 mA-es analóg fordulatszám-referencia parancsához?
A13: A 4–20 mA-es hurokbemenetet közvetlenül az OI kapocsra kell kötni, a hurok közös vezetékét pedig az L kapocsra. A bemenetválasztási paramétert úgy kell beállítani, hogy az OI analóg interfészt részesítse előnyben.