Описание
Omron 3GEMX2-A4007-ZV1 — это высокопроизводительный многофункциональный компактный инвертор серии MX2 (полнофункциональная версия ZV1). Он специально разработан для высокоточного управления механизмами и сочетает расширенное управление мощностью и скоростью на низких скоростях со встроенными функциями безопасности.
Инвертор работает от трехфазного источника питания класса 400 В и рассчитан на управление трехфазным асинхронным двигателем переменного тока или синхронным двигателем с постоянными магнитами мощностью 0,75 кВт. Благодаря усовершенствованному алгоритму векторного управления током он обеспечивает высокий пусковой момент 200 процентов на низкой частоте 0,5 Гц и плавную работу в четырех квадрантах в разомкнутом контуре. Привод оснащен встроенной аппаратной функцией безопасного отключения момента (STO), соответствующей ISO 13849-1 (PLd, кат. 3), что устраняет необходимость во внешних двухканальных защитных контакторах для отключения питания двигателя и уменьшает габариты корпуса и затраты на логику управления.
Особенности
- Конструкция с двумя номинальными режимами поддерживает режимы повышенной нагрузки (CT) и нормальной нагрузки (VT), выбираемые настройкой параметров.
- Высокий пусковой момент — 200 процентов при частоте 0,5 Гц, достигаемый благодаря бессенсорному векторному управлению током.
- Встроенные двухканальные входы безопасности, соответствующие ISO 13849-1, кат. 3, PLd, для функции безопасного отключения момента (STO).
- Встроенные функции простого позиционирования и ввода импульсной последовательности для синхронного управления скоростью и положением без внешних контроллеров.
- Встроенная функция программирования привода с поддержкой до 140 строк лестничной логики для независимых децентрализованных задач.
- Стандартный последовательный порт RS-485 со встроенным протоколом Modbus-RTU и поддержкой дополнительных карт промышленной сети.
- Расширенная совместимость с двигателями: поддержка стандартных трехфазных асинхронных двигателей и синхронных двигателей с постоянными магнитами (двигателей PM).
Применение
- Промышленные конвейерные линии и логистические системы транспортировки материалов
- Промышленные подъемные установки, подъемные механизмы и краны для перемещения материалов
- Центробежные вентиляционные установки, многоступенчатые промышленные насосы и воздушные компрессоры
- Намоточные станки, текстильное оборудование и системы управления натяжением продольно-резательных машин
- Главные приводы упаковочного оборудования и производственных линий пищевой промышленности
Технические характеристики
Конфигурация модели (3GEMX2-A4007-ZV1)
Согласно структуре обозначений инверторов Omron, конкретные параметры конфигурации расшифровываются следующим образом:
| Позиция опции |
Позиция конфигурации |
Технические характеристики |
| Модель |
Обозначение базовой серии |
3GEMX2 / 3G3MX2 — компактная высокопроизводительная серия |
| Корпус |
Класс защиты корпуса |
A = исполнение для монтажа на панели (минимум IP20) |
| Напряжение |
Класс входного напряжения питания |
4 = класс трехфазного переменного напряжения 400 В (380–480 В) |
| Мощность |
Максимальная допустимая мощность двигателя |
007 = 0,75 кВт (1 л. с.) в режиме повышенной нагрузки |
| Версия |
Версия программного обеспечения/функциональная версия |
ZV1 = стандартная версия с расширенным функциональным программированием |
Электрика
| Параметр |
Спецификация |
| Номинальное входное напряжение |
Трёхфазное переменное напряжение 380–480 В, 50/60 Гц (допустимое отклонение от −15 до +10 процентов) |
| Фазы входа |
3-фазный |
| Мощность подключаемого двигателя |
Heavy Duty (CT): 0,75 кВт / Light Duty (VT): 1,1 кВт |
| Номинальный выходной ток |
Heavy Duty (CT): 2,5 А / Light Duty (VT): 3,4 А |
| Максимальное выходное напряжение |
Трёхфазный трёхпроводный выход от 0 В до уровня входного напряжения питания |
| Максимальная выходная частота |
От 0,1 до 400 Гц |
| Несущая частота |
От 2,0 до 15,0 кГц (типовое значение по умолчанию для режима Heavy Duty — 3,0 кГц) |
Характеристики управления
| Параметр |
Спецификация |
| Метод управления |
Синусоидальная ШИМ (управление V/f, бессенсорное векторное управление) |
| Пусковой момент |
200 процентов при 0,5 Гц при использовании бессенсорного векторного управления |
| Время разгона/торможения |
От 0,01 до 3 600,00 секунд (поддерживаются линейный и S-образный профили) |
| Разрешение задания частоты |
Цифровая команда: 0,01 Гц / аналоговая команда: 1/1 000 максимальной частоты |
Предельные условия эксплуатации
| Параметр |
Спецификация |
| Рабочая температура окружающей среды |
От −10 °C до +50 °C (при превышении номинальных значений окружающей среды требуется снижение характеристик) |
| Рабочая влажность окружающей среды |
Относительная влажность от 20 до 90 процентов (без конденсации и образования инея) |
| Температура хранения |
От −20 °C до +65 °C (кратковременные условия транспортировки) |
| Высота установки |
Максимум 1 000 метров (снижение номинальной мощности на 1 процент на каждые 100 метров до 3 000 метров) |
| Степень защиты корпуса |
IP20 |
Механические характеристики
| Параметр |
Спецификация |
| Масса нетто |
1,6 кг |
| Способ охлаждения |
Принудительное воздушное охлаждение с помощью встроенного вентилятора |
Подключения / интерфейсы
Терминалы управления и питания передатчика
| Группа терминалов |
Название терминала |
Функция |
| Силовые цепи |
R, S, T |
Входные терминалы питания трёхфазным переменным током |
| Силовые цепи |
U, V, W |
Выходные терминалы трёхфазного переменного тока на двигатель |
| Силовые цепи |
PD, P |
Терминалы подключения опционального дросселя звена постоянного тока (DCL) (по умолчанию замкнуты перемычкой) |
| Силовые цепи |
P, RB |
Терминалы подключения внешнего резистора динамического торможения |
| Силовые цепи |
G |
Терминал защитного заземления (PE) |
| Управляющие входы |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
Многофункциональные цифровые логические входы (настраиваются для многоступенчатой скорости, сброса, FW/REV и т. д.) |
| Управляющие входы |
P24 |
Общий выход источника питания цепей управления +24 В пост. тока (максимальный ток 100 мА) |
| Управляющие входы |
PLC |
Общий терминал цифровых входов / вход питания от внешнего источника (выбор схемы Sink/Source) |
| Управляющие входы |
H, O, OI, L |
Аналоговые входы (H: опорное напряжение +10 В пост. тока, O: вход напряжения 0–10 В пост. тока, OI: вход тока 4–20 мА, L: общий аналоговый вывод) |
| Управляющие выходы |
11, 12 |
Многофункциональные цифровые выходы с открытым коллектором |
| Управляющие выходы |
CM2 |
Общий опорный терминал выхода с открытым коллектором |
| Управляющие выходы |
AM |
Выходной терминал аналогового контроля напряжения (от 0 до 10 В пост. тока) |
| Управляющие выходы |
MA, MB, MC |
Многофункциональный выход внутреннего реле (MA: нормально разомкнутый, MB: нормально замкнутый, MC: общий контакт реле) |
| Интерфейсы безопасности |
GS1, GS2 |
Двухканальные независимые входы безопасности, напрямую подключённые к внутреннему механизму отключения выходов |
Рекомендации по установке
- Прокладка и разделение кабелей: силовые линии (входные линии питания R/S/T и выходные линии двигателя U/V/W) должны прокладываться строго отдельно от низковольтных цепей управления и линий связи с минимальным расстоянием при параллельной прокладке 10 см для исключения электромагнитной связи.
- Экранирование и заземление: подключите двигатель с помощью цельного трёхфазного экранированного кабеля. Экранирующий слой должен быть соединён по всему периметру (на 360°) непосредственно с металлической панелью или заземляющим зажимом со стороны привода. Клемма защитного заземления PE привода должна быть подключена к основной защитной земле предприятия.
- Зазоры для вентиляции корпуса: инвертор необходимо устанавливать вертикально на плоской негорючей поверхности внутри электрического шкафа. Для обеспечения беспрепятственной конвекции воздуха над и под корпусом привода должны оставаться свободные пространства не менее 100 мм, а слева и справа — не менее 50 мм.
- Снижение электромагнитных и радиочастотных помех: в условиях производства, чувствительных к шуму, установите специальный трёхфазный фильтр радиопомех переменного тока на входной стороне привода и пропустите выходные фазы двигателя через ферритовый сердечник для подавления кондуктивных и излучаемых помех.
- Перемычки защитного короткого замыкания: привод поставляется с установленными на заводе перемычками, соединяющими клеммы защитных входов (GS1, GS2) с общим логическим уровнем. При использовании аппаратной схемы защитного реле эти перемычки необходимо снять, чтобы правильно подключить линию аварийного останова.
Соответствие требованиям и сертификаты
- CE: сертифицировано в соответствии с Директивой по низковольтному оборудованию 2014/35/EU и Директивой по электромагнитной совместимости 2014/30/EU.
- UL/cUL: внесено в перечень стандартов для оборудования промышленного управления UL 508C и CSA C22.2 № 14.
- Функциональная безопасность: сертифицировано по ISO 13849-1:2006, категория 3, PLd, и IEC 61508 SIL2.
- RoHS: Соответствует стандартным ограничениям на использование опасных веществ.
Часто задаваемые вопросы
Q1: В чём заключается основное различие конфигураций между режимами тяжёлых (CT) и лёгких (VT) условий эксплуатации для 3GEMX2-A4007-ZV1?
A1: В режиме тяжёлых условий эксплуатации (CT) инвертор поддерживает двигатель мощностью до 0,75 кВт с перегрузочной способностью 150 % в течение 60 секунд. В режиме лёгких условий эксплуатации (VT) номинальный выходной ток увеличивается, обеспечивая работу двигателя мощностью 1,1 кВт, но перегрузочная способность снижается до 120 % в течение 60 секунд, что подходит для вентиляторов или насосов с переменным моментом.
Q2: Может ли этот инвертор управлять двигателем с постоянными магнитами или он предназначен только для стандартных асинхронных двигателей?
A2: Прошивка серии ZV1 поддерживает управление синхронными двигателями с постоянными магнитами (двигателями PM) наряду со стандартными алгоритмами управления трёхфазными асинхронными двигателями, обеспечивая разомкнутое управление скоростью и крутящим моментом синхронных энергоэффективных двигателей.
Q3: Как переключить логику цифрового входа между схемами SINK и SOURCE?
A3: Выбор логики изменяется перемещением ползункового переключателя, расположенного рядом с клеммной колодкой управления, либо изменением соединения проводов на общей клеммной колодке ПЛК в соответствии с требуемым внешним интерфейсом логики PNP или NPN.
Q4: Что произойдёт, если внутренний вентилятор охлаждения столкнётся с механической блокировкой или неисправностью?
A4: Привод обнаруживает нарушения охлаждения и формирует внутренний код неисправности, инициируя автоматическое отключение для предотвращения теплового разбега силовых IGBT-модулей.
Q5: Может ли 3GEMX2-A4007-ZV1 работать как автономный логический контроллер?
A5: Да. С помощью встроенной функции Drive Programming специалисты могут компилировать и выполнять непосредственно в процессоре инвертора до 140 строк лестничных логических схем для обработки локальных задач ввода-вывода без внешнего ПЛК.
Q6: Какова минимальная настройка несущей частоты и как она влияет на рассеивание тепла?
A6: Несущую частоту можно регулировать в диапазоне от 2,0 до 15,0 кГц. Снижение несущей частоты уменьшает тепловые потери во внутренних модулях инвертора, но усиливает слышимый акустический гул двигателя.
Q7: Для чего предназначен встроенный интерфейс связи Modbus-RTU?
A7: Встроенный порт RS-485 позволяет объединить в сеть до 32 приводов под управлением одного ведущего контроллера для настройки параметров, управления и считывания переменных состояния с использованием стандартных структур кадров Modbus.
Q8: Требуются ли этому компактному приводу внешние транзисторы динамического торможения?
A8: Нет. Привод A4007 оснащен встроенным транзистором тормозного прерывателя. Резисторы динамического торможения можно напрямую подключить между клеммами P и RB без отдельного внешнего тормозного блока.
Q9: Какова реакция встроенной системы функциональной безопасности?
A9: Обесточивание любой из клемм GS1 или GS2 приводит к безопасной изоляции питания от выходных IGBT внутренней схемой управления затворами в течение нескольких миллисекунд. Это обеспечивает неуправляемую остановку, эквивалентную аварийной остановке категории 0 согласно IEC 60204-1.
Q10: Как повышенная высота установки влияет на характеристики привода?
A10: На высоте более 1 000 метров разреженный воздух снижает эффективность конвективного охлаждения. Номинальный длительный выходной ток привода необходимо снизить на 1 процент на каждые дополнительные 100 метров высоты, вплоть до 3 000 метров.
Q11: Может ли этот инвертор принимать однофазное питание 230 В для выдачи трехфазного напряжения 400 В?
A11: Нет, 3GEMX2-A4007-ZV1 предназначен исключительно для трехфазного входного напряжения переменного тока 380–480 В. Использование однофазного входа или неправильных порогов напряжения немедленно вызовет срабатывание защиты от потери входной фазы или пониженного напряжения.
Q12: Как сбросить активную ошибку перегрузки по току или перенапряжения на инверторе?
A12: Ошибки можно сбросить, подав цифровой сигнал высокого уровня на входную цифровую клемму, настроенную на функцию сброса, выполнив команду сброса через Modbus или отключив и снова подав основное входное питание.
Q13: Какую клемму следует использовать для задания аналоговой скорости 4–20 мА?
A13: Входной контур 4–20 мА необходимо напрямую подключить к клемме OI, а общий провод контура — к клемме L. Параметр выбора входа должен быть настроен на приоритет аналогового интерфейса OI.