คำอธิบาย
Omron 3GEMX2-A4007-ZV1 เป็นอินเวอร์เตอร์อเนกประสงค์ประสิทธิภาพสูงขนาดกะทัดรัดในซีรีส์ MX2 (รุ่น ZV1 ฟังก์ชันครบถ้วน) ซึ่งออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการควบคุมเครื่องจักรความแม่นยำสูง ไดรฟ์นี้ประสานการควบคุมกำลังและความเร็วขั้นสูงที่ความเร็วต่ำเข้ากับระบบความปลอดภัยเชิงฟังก์ชันในตัว
ทำงานด้วยแหล่งจ่ายไฟสามเฟสคลาส 400 V อินเวอร์เตอร์นี้ได้รับการจัดพิกัดให้ขับเคลื่อนมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสหรือมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวรขนาด 0.75 กิโลวัตต์ ด้วยการใช้อัลกอริทึมควบคุมเวกเตอร์กระแสขั้นสูง จึงสร้างแรงบิดขณะเริ่มต้นได้สูงถึง 200 เปอร์เซ็นต์ที่ความถี่ต่ำ 0.5 Hz และให้การทำงานสี่ควอดแรนต์ที่ราบรื่นในสภาวะวงรอบเปิด ไดรฟ์นี้มีฟังก์ชัน Safe Torque Off (STO) แบบฮาร์ดแวร์ในตัว ซึ่งเป็นไปตาม ISO 13849-1 (PLd, Cat.3) จึงไม่จำเป็นต้องใช้คอนแทคเตอร์นิรภัยภายนอกแบบสองตัวเพื่อตัดไฟมอเตอร์ ช่วยลดพื้นที่ติดตั้งในตู้และต้นทุนลอจิกควบคุม
คุณสมบัติ
- การออกแบบรองรับพิกัดสองระดับ รองรับโหมดการใช้งานหนัก (CT) และการใช้งานเบา (VT) ผ่านการตั้งค่าพารามิเตอร์
- แรงบิดขณะเริ่มต้นสูงถึง 200 เปอร์เซ็นต์ที่ความถี่ 0.5 Hz ด้วยการควบคุมเวกเตอร์กระแสแบบไม่ใช้เซนเซอร์
- อินพุตนิรภัยแบบสองช่องสัญญาณในตัว ซึ่งเป็นไปตาม ISO 13849-1 Cat.3 PLd สำหรับฟังก์ชัน Safe Torque Off (STO)
- ฟังก์ชันกำหนดตำแหน่งอย่างง่ายและอินพุตสัญญาณพัลส์ในตัว สำหรับควบคุมความเร็วและตำแหน่งแบบซิงโครไนซ์โดยไม่ต้องใช้คอนโทรลเลอร์ภายนอก
- ความสามารถในการเขียนโปรแกรมไดรฟ์ในตัว รองรับลอจิกแบบแลดเดอร์สูงสุด 140 บรรทัดสำหรับงานแบบกระจายอิสระ
- พอร์ตสื่อสารอนุกรม RS-485 มาตรฐานพร้อมโปรโตคอล Modbus-RTU ในตัว และรองรับการ์ดเครือข่ายอุตสาหกรรมเสริม
- รองรับมอเตอร์หลากหลายประเภท โดยรองรับทั้งมอเตอร์เหนี่ยวนำสามเฟสมาตรฐานและมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (มอเตอร์ PM)
การใช้งาน
- สายพานลำเลียงอุตสาหกรรมและระบบขนถ่ายในงานโลจิสติกส์
- ระบบยกในอุตสาหกรรม กลไกยก และเครนขนถ่ายวัสดุ
- พัดลมระบายอากาศแบบแรงเหวี่ยง ปั๊มอุตสาหกรรมแบบหลายขั้นตอน และเครื่องอัดอากาศ
- เครื่องม้วน เครื่องจักรสิ่งทอ และระบบควบคุมแรงตึงของเครื่องตัดและม้วนกลับ
- ชุดขับหลักของเครื่องจักรบรรจุภัณฑ์และสายการผลิตแปรรูปอาหาร
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค
การกำหนดค่ารุ่น (3GEMX2-A4007-ZV1)
ตามโครงสร้างการตั้งชื่ออินเวอร์เตอร์ของ Omron พารามิเตอร์การกำหนดค่าเฉพาะมีความหมายดังนี้:
| ตำแหน่งตัวเลือก |
รายการการกำหนดค่า |
ข้อมูลจำเพาะทางเทคนิค |
| รุ่น |
รหัสระบุซีรีส์พื้นฐาน |
ซีรีส์กะทัดรัดประสิทธิภาพสูง 3GEMX2 / 3G3MX2 |
| ตัวเครื่อง |
คลาสการป้องกันตัวเครื่อง |
A = แบบติดตั้งบนแผงควบคุม (IP20 เป็นอย่างน้อย) |
| แรงดันไฟฟ้า |
คลาสแรงดันไฟฟ้าแหล่งจ่ายขาเข้า |
4 = คลาสไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส 400 V (380 ถึง 480 V) |
| กำลัง |
กำลังมอเตอร์สูงสุดที่รองรับ |
007 = 0.75 กิโลวัตต์ (1 HP) ในโหมดการใช้งานหนัก |
| รุ่น |
รุ่นซอฟต์แวร์/ฟังก์ชัน |
ZV1 = รุ่นมาตรฐานพร้อมการตั้งโปรแกรมฟังก์ชันขั้นสูง |
ไฟฟ้า
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| แรงดันไฟฟ้าขาเข้าพิกัด |
ไฟจ่ายเข้า AC สามเฟส 380 ถึง 480 V, 50/60 Hz (ความผันผวนที่ยอมรับได้ -15 เปอร์เซ็นต์ถึง +10 เปอร์เซ็นต์) |
| เฟสอินพุต |
3-phase |
| ความจุมอเตอร์ที่ใช้ได้ |
Heavy Duty (CT): 0.75 kW / Light Duty (VT): 1.1 kW |
| กระแสเอาต์พุตพิกัด |
Heavy Duty (CT): 2.5 A / Light Duty (VT): 3.4 A |
| แรงดันเอาต์พุตสูงสุด |
เอาต์พุต AC สามเฟส 3 สาย ตั้งแต่ 0 V ถึงระดับแรงดันไฟจ่ายเข้า |
| ความถี่เอาต์พุตสูงสุด |
0.1 ถึง 400 Hz |
| ความถี่พาหะ |
2.0 ถึง 15.0 kHz (พิกัด Heavy Duty เริ่มต้นโดยทั่วไปอยู่ที่ 3.0 kHz) |
ประสิทธิภาพการควบคุม
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| วิธีการควบคุม |
PWM แบบไซน์ (การควบคุม V/f, การควบคุมเวกเตอร์แบบไม่ใช้เซนเซอร์) |
| แรงบิดเริ่มต้น |
200 เปอร์เซ็นต์ที่ 0.5 Hz เมื่อใช้การควบคุมเวกเตอร์แบบไม่ใช้เซนเซอร์ |
| เวลาเร่ง/ลดความเร็ว |
0.01 ถึง 3,600.00 วินาที (รองรับรูปแบบเชิงเส้นและ S-curve) |
| ความละเอียดการตั้งค่าความถี่ |
คำสั่งดิจิทัล: 0.01 Hz / คำสั่งแอนะล็อก: 1/1,000 ของความถี่สูงสุด |
ขีดจำกัดด้านสภาพแวดล้อม
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| อุณหภูมิแวดล้อมขณะทำงาน |
-10 deg C ถึง +50 deg C (ต้องลดพิกัดหากอุณหภูมิแวดล้อมเกินค่าพิกัดปกติ) |
| ความชื้นแวดล้อมขณะทำงาน |
ความชื้นสัมพัทธ์ 20 เปอร์เซ็นต์ถึง 90 เปอร์เซ็นต์ (ไม่ควบแน่นและไม่เกิดน้ำแข็ง) |
| อุณหภูมิในการจัดเก็บ |
-20 deg C ถึง +65 deg C (สภาวะการขนส่งระยะสั้น) |
| ระดับความสูงในการติดตั้ง |
สูงสุด 1,000 เมตร (ลดพิกัดความสามารถตามปกติลง 1 เปอร์เซ็นต์ต่อทุก 100 เมตร จนถึง 3,000 เมตร) |
| ระดับการป้องกันตัวเครื่อง |
IP20 |
ทางกล
| พารามิเตอร์ |
ข้อมูลจำเพาะ |
| น้ำหนักสุทธิ |
1.6 kg |
| วิธีการระบายความร้อน |
ระบายความร้อนด้วยอากาศแบบบังคับผ่านพัดลมภายในในตัว |
การเชื่อมต่อ / อินเทอร์เฟซ
ขั้วต่อควบคุมและจ่ายไฟสำหรับทรานสมิตเตอร์
| กลุ่มขั้วต่อ |
ชื่อขั้วต่อ |
ฟังก์ชัน |
| วงจรไฟฟ้าหลัก |
R, S, T |
ขั้วต่อสายจ่ายไฟเข้า AC สามเฟส |
| วงจรไฟฟ้าหลัก |
U, V, W |
ขั้วเอาต์พุตไฟ AC สามเฟสแบบปรับความถี่ได้ไปยังมอเตอร์ |
| วงจรไฟฟ้าหลัก |
PD, P |
ขั้วต่อสำหรับโช้ก DC link (DCL) เสริม (มีจัมเปอร์เชื่อมต่อมาเป็นค่าเริ่มต้น) |
| วงจรไฟฟ้าหลัก |
P, RB |
ขั้วต่อสำหรับตัวต้านทานเบรกแบบไดนามิกภายนอก |
| วงจรไฟฟ้าหลัก |
G |
ขั้วต่อลงดินป้องกัน (PE) |
| อินพุตควบคุม |
1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 |
อินพุตลอจิกดิจิทัลมัลติฟังก์ชัน (กำหนดค่าสำหรับความเร็วหลายระดับ, รีเซ็ต, FW/REV เป็นต้นได้) |
| อินพุตควบคุม |
P24 |
เอาต์พุตร่วมของแหล่งจ่ายไฟควบคุม +24 Vdc (กระแสสูงสุด 100 mA) |
| อินพุตควบคุม |
PLC |
ขั้วร่วมสำหรับอินพุตดิจิทัล / อินพุตแหล่งจ่ายไฟภายนอก (เลือก Sink/Source ได้) |
| อินพุตควบคุม |
H, O, OI, L |
อินพุตแอนะล็อก (H: แหล่งอ้างอิง +10 Vdc, O: อินพุตแรงดัน 0-10 Vdc, OI: อินพุตกระแส 4-20 mA, L: ขั้วร่วมแอนะล็อก) |
| เอาต์พุตควบคุม |
11, 12 |
เอาต์พุตดิจิทัลแบบโอเพนคอลเลกเตอร์มัลติฟังก์ชัน |
| เอาต์พุตควบคุม |
CM2 |
ขั้วอ้างอิงร่วมของเอาต์พุตแบบโอเพนคอลเลกเตอร์ |
| เอาต์พุตควบคุม |
AM |
ขั้วเอาต์พุตตรวจสอบแรงดันแอนะล็อก (0 ถึง 10 Vdc) |
| เอาต์พุตควบคุม |
MA, MB, MC |
เอาต์พุตรีเลย์ภายในแบบมัลติฟังก์ชัน (MA: หน้าสัมผัสปกติเปิด, MB: หน้าสัมผัสปกติปิด, MC: ขั้วร่วมของรีเลย์) |
| อินเทอร์เฟซนิรภัย |
GS1, GS2 |
อินพุตนิรภัยอิสระแบบสองช่องสัญญาณ เชื่อมต่อโดยตรงกับกลไกตัดเอาต์พุตภายใน |
แนวทางการติดตั้ง
- การเดินสายและการแยกสาย: ต้องเดินสายไฟหลัก (สายจ่ายไฟเข้า R/S/T และสายเอาต์พุตมอเตอร์ U/V/W) แยกออกจากสายควบคุมแรงดันต่ำหรือสายสื่อสารอย่างเคร่งครัด โดยเว้นระยะห่างแบบขนานอย่างน้อย 10 ซม. เพื่อกำจัดการเชื่อมโยงทางแม่เหล็กไฟฟ้า
- การป้องกันและการต่อลงดิน: เชื่อมต่อมอเตอร์ด้วยสายเคเบิลชีลด์สามเฟสแบบต่อเนื่อง ชั้นชีลด์ต้องเชื่อมต่อโดยรอบ 360 องศาโดยตรงกับแผงโลหะหรือแคลมป์ต่อลงดินที่ด้านไดรฟ์ ขั้วต่อลงดิน PE ของไดรฟ์ต้องเชื่อมต่อกับระบบสายดินป้องกันหลักของโรงงาน
- ระยะห่างเพื่อการระบายอากาศของตู้: ต้องติดตั้งอินเวอร์เตอร์ในแนวตั้งบนพื้นผิวเรียบและไม่ติดไฟภายในตู้ไฟฟ้า เพื่อให้อากาศหมุนเวียนได้โดยไม่มีสิ่งกีดขวาง ต้องเว้นพื้นที่ว่างอย่างน้อย 100 มม. เหนือและใต้ตัวไดรฟ์ และ 50 มม. ทางด้านซ้ายและขวา
- การลดสัญญาณรบกวน EMI/RFI: สำหรับสภาพแวดล้อมโรงงานที่ไวต่อสัญญาณรบกวน ให้ติดตั้งตัวกรองสัญญาณรบกวนวิทยุไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟสโดยเฉพาะที่ด้านอินพุตสายของไดรฟ์ และพันเฟสเอาต์พุตมอเตอร์ผ่านแกนเฟอร์ไรต์เพื่อระงับการปล่อยสัญญาณรบกวนทั้งแบบส่งผ่านและแบบแผ่กระจาย
- จัมเปอร์ลัดวงจรเพื่อความปลอดภัย: ไดรฟ์จัดส่งมาพร้อมลิงก์ลัดวงจรที่ติดตั้งจากโรงงานระหว่างขั้วอินพุตเพื่อความปลอดภัย (GS1, GS2) กับระดับลอจิกทั่วไป เมื่อนำวงจรรีเลย์นิรภัยแบบฮาร์ดแวร์มาใช้งาน ต้องถอดจัมเปอร์เหล่านี้ออกเพื่อเดินสายวงจรหยุดฉุกเฉินอย่างถูกต้อง
การปฏิบัติตามข้อกำหนดและการรับรอง
- CE: ได้รับการรับรองตามข้อกำหนดแรงดันไฟฟ้าต่ำ 2014/35/EU และข้อกำหนด EMC 2014/30/EU
- UL/cUL: ขึ้นทะเบียนตามมาตรฐานอุปกรณ์ควบคุมอุตสาหกรรม UL 508C และ CSA C22.2 No.14
- ความปลอดภัยเชิงหน้าที่: ได้รับการรับรองตาม ISO 13849-1:2006 Category 3 PLd และ IEC 61508 SIL2
- RoHS: สอดคล้องตามข้อจำกัดมาตรฐานว่าด้วยสารอันตราย
คำถามที่พบบ่อย
Q1: ความแตกต่างหลักด้านการกำหนดค่าระหว่างโหมด Heavy Duty (CT) และ Light Duty (VT) สำหรับ 3GEMX2-A4007-ZV1 คืออะไร
A1: ในโหมด Heavy Duty (CT) อินเวอร์เตอร์รองรับมอเตอร์ขนาดสูงสุด 0.75 kW พร้อมความสามารถในการรับโหลดเกิน 150 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 60 วินาที ในโหมด Light Duty (VT) กระแสเอาต์พุตพิกัดจะเพิ่มขึ้นเพื่อรองรับมอเตอร์ขนาด 1.1 kW แต่ความสามารถในการรับโหลดเกินจะลดลงเหลือ 120 เปอร์เซ็นต์เป็นเวลา 60 วินาที ซึ่งเหมาะสำหรับพัดลมหรือปั๊มที่มีแรงบิดแปรผัน
Q2: อินเวอร์เตอร์ไดรฟ์นี้สามารถขับมอเตอร์แม่เหล็กถาวรได้หรือไม่ หรือจำกัดเฉพาะมอเตอร์เหนี่ยวนำมาตรฐาน
A2: เฟิร์มแวร์ของซีรีส์ ZV1 ผสานความสามารถในการควบคุมมอเตอร์ซิงโครนัสแม่เหล็กถาวร (มอเตอร์ PM) เข้ากับอัลกอริทึมมาตรฐานสำหรับมอเตอร์เหนี่ยวนำไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส จึงรองรับการควบคุมความเร็วและแรงบิดแบบวงรอบเปิดสำหรับมอเตอร์ประหยัดพลังงานแบบซิงโครนัส
Q3: ฉันจะสลับตรรกะอินพุตดิจิทัลระหว่างการเดินสายแบบ SINK และ SOURCE ได้อย่างไร
A3: เปลี่ยนการเลือกตรรกะได้โดยเลื่อนสวิตช์แบบสไลด์ที่อยู่ใกล้แผงขั้วต่อควบคุม หรือปรับเปลี่ยนการเชื่อมต่อสายไฟที่แผงขั้วต่อร่วมของ PLC ตามอินเทอร์เฟซตรรกะภายนอกแบบ PNP หรือ NPN ที่ต้องการ
Q4: จะเกิดอะไรขึ้นหากพัดลมระบายความร้อนภายในติดขัดทางกลไกหรือเกิดข้อขัดข้อง
A4: ไดรฟ์จะตรวจจับความผิดปกติของการระบายความร้อนและสร้างรหัสข้อผิดพลาดภายใน พร้อมเรียกใช้ลำดับการตัดการทำงานโดยอัตโนมัติเพื่อป้องกันการเพิ่มขึ้นอย่างควบคุมไม่ได้ของอุณหภูมิโมดูล IGBT กำลัง
Q5: 3GEMX2-A4007-ZV1 สามารถทำงานเป็นตัวควบคุมลอจิกแบบอิสระได้หรือไม่
A5: ได้ ฟังก์ชัน Drive Programming ในตัวช่วยให้ช่างสามารถคอมไพล์และเรียกใช้ไดอะแกรมลอจิกแบบแลดเดอร์ได้สูงสุด 140 บรรทัดโดยตรงภายใน CPU ของอินเวอร์เตอร์ เพื่อประมวลผลงาน I/O ภายในเครื่องโดยไม่ต้องใช้ PLC ภายนอก
Q6: การตั้งค่าความถี่พาหะขั้นต่ำคือเท่าใด และส่งผลต่อการระบายความร้อนอย่างไร
A6: สามารถปรับความถี่พาหะได้ตั้งแต่ 2.0 kHz ถึง 15.0 kHz การลดความถี่พาหะจะช่วยลดการสูญเสียความร้อนภายในโมดูลอินเวอร์เตอร์ แต่จะเพิ่มเสียงหึ่งของมอเตอร์ที่ได้ยิน
Q7: อินเทอร์เฟซการสื่อสาร Modbus-RTU ในตัวมีไว้เพื่ออะไร
A7: พอร์ต RS-485 ในตัวช่วยให้เชื่อมต่อไดรฟ์ได้สูงสุด 32 ตัวภายใต้ตัวควบคุมหลักเพียงตัวเดียว เพื่อกำหนดพารามิเตอร์ ควบคุม และอ่านค่าตัวแปรสถานะกลับโดยใช้โครงสร้างเฟรม Modbus มาตรฐาน
Q8: ไดรฟ์ขนาดกะทัดรัดนี้ต้องใช้ทรานซิสเตอร์เบรกแบบไดนามิกภายนอกหรือไม่
A8: ไม่ต้อง ไดรฟ์ A4007 มีทรานซิสเตอร์ชอปเปอร์เบรกภายในในตัว สามารถต่อสายตัวต้านทานเบรกแบบไดนามิกโดยตรงระหว่างขั้ว P และ RB ได้โดยไม่ต้องใช้ชุดเบรกภายนอกแยกต่างหาก
Q9: ระบบความปลอดภัยเชิงหน้าที่ในตัวมีการตอบสนองขณะทำงานอย่างไร
A9: การตัดพลังงานออกจากขั้ว GS1 หรือ GS2 ขั้วใดขั้วหนึ่งจะทำให้วงจรขับเกตภายในแยกกำลังไฟออกจาก IGBT เอาต์พุตอย่างปลอดภัยภายในเวลาไม่กี่มิลลิวินาที ส่งผลให้เกิดการหยุดแบบไม่ควบคุม ซึ่งเทียบเท่ากับการหยุดฉุกเฉินประเภท 0 ตามมาตรฐาน IEC 60204-1
Q10: การติดตั้งที่ระดับความสูงมากส่งผลต่อพิกัดของไดรฟ์อย่างไร
A10: ที่ระดับความสูงเกิน 1,000 เมตร อากาศที่เบาบางลงจะลดประสิทธิภาพการระบายความร้อนแบบพาความร้อน กระแสเอาต์พุตต่อเนื่องของไดรฟ์ต้องลดพิกัดลง 1 เปอร์เซ็นต์ต่อระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นทุก 100 เมตร จนถึง 3,000 เมตร
Q11: อินเวอร์เตอร์นี้รับแหล่งจ่ายไฟเฟสเดียว 230 V เพื่อจ่ายไฟสามเฟส 400 V ได้หรือไม่
A11: ไม่ได้ รุ่น 3GEMX2-A4007-ZV1 ออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับอินพุตไฟฟ้ากระแสสลับสามเฟส 380 ถึง 480 V การใช้อินพุตไฟฟ้ากระแสสลับเฟสเดียวหรือแรงดันที่ไม่ถูกต้องจะทำให้ระบบป้องกันตรวจพบเฟสอินพุตหายหรือแรงดันต่ำและตัดการทำงานทันที
Q12: จะรีเซ็ตข้อผิดพลาดกระแสเกินหรือแรงดันเกินที่กำลังทำงานอยู่ในอินเวอร์เตอร์ได้อย่างไร
A12: สามารถรีเซ็ตข้อผิดพลาดได้โดยจ่ายสัญญาณลอจิกสูงแบบดิจิทัลไปยังขั้วอินพุตดิจิทัลที่ตั้งค่าไว้สำหรับฟังก์ชันรีเซ็ต ส่งคำสั่งรีเซ็ตผ่านการสื่อสาร Modbus หรือปิดแล้วเปิดแหล่งจ่ายไฟอินพุตหลัก
Q13: ควรใช้ขั้วใดสำหรับคำสั่งอ้างอิงความเร็วแบบอนาล็อก 4 ถึง 20 mA
A13: อินพุตลูป 4 ถึง 20 mA ต้องต่อสายโดยตรงเข้าขั้ว OI โดยต่อสายร่วมของลูปเข้ากับขั้ว L ต้องตั้งค่าพารามิเตอร์การเลือกอินพุตให้เลือกใช้อินเทอร์เฟซอนาล็อก OI เป็นลำดับแรก