Hướng dẫn sử dụng Altivar 21H Bộ biến tần điều khiển tốc độ cho động cơ không đồng bộ

Trang 1 Altivar 21H Bộ biến tần điều khiển tốc độ cho động cơ không đồng bộ Hướng dẫn sử dụng 0,75 ... 30 kW (1 ... 40 HP) / 200 - 240 V 0,75 ... 30 kW (1 ... 40 HP) / 380 - 480 V UL Type 1 / IP20 Trang 2 Trang 3 Mục lục Trang Các thông tin quan trọng ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 27 Các bước chuẩn bị -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 28 Các bước cài đặt bộ biến tần -------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 29 Các khuyến cáo ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 30 Lắp đặt ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 31 Xác định LED nạp tụ điện ----------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 32 Các khuyến cáo đấu nối dây --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 33 Các đầu nối dây động lực ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 34 Các đầu nối dây điều khiển ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 35 Sơ đồ đấu nối dây --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 37 Module hiển thị tích hợp sẳn --------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 40 Lập trình -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 41 Chế độ hiệu chỉnh --------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 43 Chế độ giám sát ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ 46 Trang 4 NGUY HIỄM chỉ thị một tình huống nguy hiểm sẽ dẫn đến chết người, hay phá hỏng thiết bị CẢNH BÁO chỉ thị một tình huống nguy hiểm có thể dẫn đến chết người, hay phá hỏng thiết bị CẢNH BÁO chỉ thị một tình huống nguy hiểm có thể dẫn đến gây thương tích, hay phá hỏng thiết bị Các thông tin quan trọng LƯU Ý Vui lòng đọc bản hướng dẫn này và kiểm tra kỹ thiết bị để làm quen trước khi thực hiện lắp đặt, vận hành hay bảo trì bộ biến tần (BBT). Các thông điệp quan trọng dưới đây có thể xuất hiện trong tài liệu này hay trên thiết bị. Những thông điệp này cảnh báo các nguy hiểm có thể có hoặc làm rõ một quy trình nào đó. Ký hiệu này cảnh báo có thể xảy ra nguy hiểm về điện cho người thao tác trên thiết bị nếu không thực hiện đúng theo hướng dẫn của nhà sản xuất đi kèm với ký hiệu này. Ký hiệu này chỉ thị các rủi ro. Nó cảnh báo các hư hỏng cơ khí. Người sử dụng phải kiểm tra các yêu cầu đi kèm với ký hiệu này để tránh làm hư hỏng thiết bị. LƯU Ý QUAN TRỌNG Thiết bị điện chỉ được thao tác bởi người đã qua đào tạo. Schneider Electric sẽ không chịu trách nhiệm bất kỳ hành động nào thực hiện không đúng với các hướng dẫn trong tài liệu này. Tài liệu này không được sử dụng làm tài liệu hướng dẫn cho người chưa có kinh nghiệm. © 2005 Schneider Electric Trang 5 CÁC RỦI RO DO ĐIỆN ÁP • Đọc và hiểu rõ hướng dẫn này trước khi lắp đặt hay vận hành BBT ATV21. Việc lắp đặt, sửa chửa hay bảo trì phải được thực hiện bởi người đã qua đào tạo. • Người sử dụng phải tuân theo các tiêu chuẩn quốc tế về bảo vệ nối đất an toàn cho tất cả các thiết bị. • Nhiều phần của BBT này, bao gồm cả phần mạch in vận hành ở điện áp dây. KHÔNG ĐƯỢC CHẠM VÀO Chỉ được sử dụng các công cụ đã được cách điện • KHÔNG được chạm vào các linh kiện không có vỏ bọc hay các đầu bắt vít có điện áp. • KHÔNG được nối tắt hai đầu cực PA và PC hay nối tắt DC bus qua tụ điện. • Lắp đặt và đóng tất cả các miếng che nếu có trước khi cấp điện, khởi động hay dừng BBT. • Trước khi bảo trì BBT - Cách ly với nguồn điện. - Đặt một biển báo "KHÔNG ĐƯỢC ĐÓNG ĐIỆN" tại khu vực cần cách ly. - Để phần kểt nối điện ở vị trí mở. • Cách ly tất cả các nguồn điện có liên quan đến BBT nếu có trước khi thực hiện việc bảo trì. Đợi cho đến khi đèn LED tắt hẳn. Đợi 10 phút sau đó để tụ điện xả hết năng lượng tích lũy, thực hiện đo điện áp trên DC bus theo hướng dẫn ở trang 32 kiểm tra điện áp này phải nhỏ hơn 45V phòng khi đèn LED không chỉ thị đúng có điện áp trên DC bus. Các sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị. Các bước chuẩn bị Đọc và hiểu rõ các yêu cầu này trước khi thực hiện bất kỳ thao tác nào trên BBT VẬN HÀNH BBT KHÔNG ĐÚNG • Nếu BBT không được cấp điện trong một thời gian dài, điện dung của tụ điện có thể bị giảm • Nếu không sử dụng BBT trong thời gian quá lâu, phải cấp điện lại cho BBT tối thiểu 5 giờ sau mỗi hai năm để đảm bảo tụ điện vận hành tốt, sau đó kiểm tra vận hành. Nhà sản xuất khuyến cáo không nên kết nối BBT trược tiếp vào điện áp dây. Nên tăng điện áp lên từ từ bằng cách sử dụng nguồn AC điều chỉnh được Trang 6 3 Lắp đặt BBT (trang 31) • Lắp đặt BBT theo đúng hướng dẫn trong tài liệu đi kèm thiết bị • Lắp đặt các phụ kiện đi kèm & các ngoại vi nếu có 2 Kiểm tra điện áp dây của nguồn điện • Kiểm tra điện áp cung cấp phù hợp với dãy điện áp yêu cầu của BBT 1 Kiểm tra thùng chứa BBT: • Kiểm tra catalog đi kèm đúng với BBT đã đặt hàng. • Kiểm tra BBT sau khi lấy ra khỏi hộp, xem có bị hư hỏng do di chuyển hay không. 4 Lắp dây vào BBT (trang 33). • Nối dây từ BBT vào mô-tơ, phải đảm bảo rằng các đầu nối được đặt vào đúng cấp điện áp • Nối dây từ nguồn vào BBT, phải đảm bảo rằng đang ngắt nguồn điện để thao tác • Nối dây phần điều khiển • Nối dây phần tham chiếu tốc độ 5 Bật điện cho BBT nhưng không đặt lệnh chạy. 7 Khởi động BBT Các bước từ 1 đến 4 phải được thực hiện cách ly với nguồn điện Tip: • Thực hiện auto-tuning để tối ưu hóa vận hành của BBT. Lưu ý: Kiểm tra dây nối tương thích với cấu hình của BBT Các bước cài đặt BBT 6 Cài đặt menu AUF (trang 45). • Cài đặt dãy tốc độ làm việc của BBT • Cài đặt bảo vệ nhiệt cho mô-tơ • Cài đặt lại tần số làm việc của mô-tơ nếu không phải là 50 Hz. • Cài đặt lại công suất của mô-tơ nếu không tương thích với công suất của BBT • Nếu công suất của BBT và mô-tơ không tương thích, vui lòng tham khảo CD-ROM đi kèm BBT Trang 7 HƯ HỎNG ĐÓNG GÓI BBT Nếu thùng chứa bị hỏng, có thể gây nguy hiểm cho việc tháo lắp và chuyên chở. Phải luôn luôn kiểm tra bên ngoài BBT trước khi thực hiện bất kỳ thao tác nào, vì các hư hỏng này có thể dẫn đến chết người hay nguy hiểm cho thiết bị. HƯ HỎNG BBT Không được lắp đặt hay vận hành bất kỳ BBT có dấu hiệu hư hỏng bên ngoài. Các hư hỏng này có thể dẫn đến chết người hay nguy hiểm cho thiết bị Trước khi thực hiện lệnh chạy hay đang truy cập vào một menu hiện hành nào đó, phải đảm bảo rằng ngõ vào logic gán lệnh chạy không được kích hoạt (ở trạng thái 0) vì rằng tín hiệu này có thể gây ra khởi động BBT bất ngờ. Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị Các khuyến cáo Chuyên chở và lưu trữ Để bảo vệ BBT trước khi lắp đặt, việc chuyên chở và lưu trữ BBT phải được đặt trong thùng chứa. Phải đảm bảo nhiệt độ môi trường chung quanh BBT nằm trong giới hạn cho phép. Di chuyển vào vị trí lắp đặt Các BBT ALTIVAR 21 có công suất lên đến cấp ATV21HD18M3X và ATV21HD18N4 có thể tháo rời các móc cẩu hỗ trợ di chuyển ra khỏi vỏ bọc của BBT. Với các dãy công suất lớn hơn phải sử dụng một cần trục, và móc vào BBT tại các móc cẩu. Những rủi ro như được mô tả trong phần cảnh báo dưới đây phải được lưu ý. Cảnh báo ĐIỆN ÁP KHÔNG TƯƠNG THÍCH Trước khi cấp điện hay cài đặt BBT, phải đảm bảo rằng điện áp cung cấp phải tương thích với điện áp dây yêu cầu được ghi trên nhãn của BBT. BBT có thể bị hỏng nếu điện áp nguồn cung cấp không tương thích với trị số này. Sai sót này có thể dẫn đến gây thương tích cho người hay làm hư hỏng thiết bị Trang 8 Lắp đặt BBT Các điều kiện lắp đặt và nhiệt độ môi trường Lắp đặt BBT ở vị trí thẳng đứng với góc nghiêng không quá ±100 Không được lắp đặt BBT gần với các thiết bị tỏa nhiệt Đặt BBT trên bề mặt thông thoáng, để đảm bảo không khí có thể luân chuyển làm mát từ dưới lên trên BBT Khoảng cách phía trước BBT tối thiểu khoảng: 10mm (0.4 inch) Đối với cấp bảo vệ IP20, khuyến cáo cho phép tháo bỏ miếng che phía trên của BBT để thoát nhiệt như trình bày trong hình phía dưới đây. Tháo rời miếng che bảo vệ Ví dụ với ATV21HU15M3X Ví dụ với ATV21HD22N4 Ba dạng lắp đặt được khuyến cáo Lắp đặt dạng A: Khoảng trống ở mỗi bên ≥ 50 mm (1.97 inch) , với miếng che bảo vệ được lắp bên trên. Lắp đặt dạng B: Các BBT được lắp sát vào nhau, với miếng che bảo vệ bên trên được tháo ra (cấp bảo vệ IP20). Lắp đặt dạng C: Khoảng trống ở mỗi bên ≥ 50 mm (1.97 inch) , với miếng che bảo vệ bên trên được tháo ra. Trang 9 NGUY HIỂM DO ĐIỆN ÁP Đọc và hiểu rõ các hướng dẫn ở trang 28 trước khi thực hiện thủ tục này Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị Với các dạng lắp đặt này, BBT có thể làm việc hết công suất thiết kế khi nhiệt độ môi trường lên đến 400C mà không cần giảm cấp BBT ngay cả khi BBT đang làm việc với tần số đóng cắt mặc định. Đối với các nhiệt độ môi trường khác, việc giảm cấp BBT hay thay đổi tần số đóng cắt có thể được áp dụng (xin thao khảo thêm catalog của BBT) Xác định LED nạp tụ điện Trước khi làm việc với BBT phải ngừng ứng dụng, đợi cho đến khi đèn LED tắt hẳn, rồi đo kiểm tra điện áp trên DC bus. Thủ tục đo điện áp DC bus Điện áp DC bus có thể vượt quá 1000Vdc. Sử dụng que đo điện áp khi thực hiện đo điện áp này. Quy trình: 1. Cách ly BBT với nguồn điện cung cấp 2. Đợi 10 phút để tụ điện của BBT xả hết. 3. Đo điện áp trên DC bus giữa hai đầu cực PA/+ và PC/- để kiểm tra điện áp này đã nhỏ hơn 45Vdc hay chưa. 4. Nếu điện áp DC trên tụ điện vẫn chưa xả hết, vui lòng liên hệ với đại diện của Schneider Electric (không được sửa chửa hay vận hành BBT) Trang 10 NGUY HIỂM DO ĐIỆN ÁP Sử dụng sơ đồ nối đất như trình bày trong hình dưới đây. Panel lắp BBT phải được nối đất hoàn toàn trước khi cấp điện vào cho BBT Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị LẮP DÂY KHÔNG ĐÚNG • BBT ATV21 sẽ bị hư nếu cấp nguồn vào các terminal ngõ ra (U/T1, V/T2, W/T3). • Kiểm tra kỹ phần đấu nối dây động lực cho ATV21 trước khi thực hiện cấp nguồn. • Nếu dùng ATV21 để thay thế một BBT khác, phải kiểm tra kỹ tất cả dây nối vào ATV21 phải đúng theo các hướng dẫn trong tài liệu này Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị BẢO VỆ QUÁ DÒNG ĐIỆN KHÔNG PHÙ HỢP • Thiết bị bảo vệ quá dòng điện phải có khả năng phối hợp bảo vệ. • Khuyến cáo của nhà sản xuất là dùng cầu chì với thông số ghi trên nhãn của BBT để bảo vệ ngắn mạch cho BBT. • Không được kết nối BBT vào một nhánh nguồn có khả năng cắt ngắn mạch không được chỉ định trên nhãn của BBT. Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị Các khuyến cáo đấu nối dây Phần động lực BBT phải được nối đất bảo vệ. Để tuân theo quy định về dòng điện rò (>3.5mA), phải sử dụng dây nối đất có tiết diện tối thiểu 10mm2(AWG6) để nối đất thiết bị • Kiểm tra điện trở của nối đất bảo vệ phải nhỏ hơn hoặc bằng 1ohm. • Nếu có nhiều BBT được kết nối vào cùng một điểm nối đất, đầu nối đất tiếp xúc của các BBT phải được lắp đối diện nhau. Khi lắp đặt thiết bị chống dòng rò cho cho nguồn điện cung cấp, cần sử dụng thiết bị loại A cho BBT một pha và thiết bị loại B cho BBT ba pha. Chọn model phù hợp có các tính năng sau đây: • Chức năng lọc dòng điện HF • Phải có thời gian trể để ngăn cắt nguồn điện do dòng điện rò bởi các điện dung ký sinh tại thời điểm tức thời sau khi cấp nguồn. Nếu lắp đặt nhiều BBT, nên lắp cho mỗi BBT một thiết bị chống dòng điện rò. Trang 11 Các đầu nối dây động lực Đấu dây vào các terminal Mở miếng che các terminal như mô tả dưới đây. Ví đụ với ATV21HU15N4 Ví dụ với ATV21HD22N4 Chức năng của các terminal động lực Terminal Chức năng Đầu nối đất bảo vệ R/L1 – S/L2 – T/L3 Đầu nối cấp nguồn điện cho BBT U/T1 – V/T2 – W/T3 Đầu nối ngõ ra đến mô-tơ PO Không sử dụng PA/+ Cực “+” của DC bus PB Không sử dụng PC/- Cực “-“ của DC bus Các đầu nối PO, PA/+, PB, và PC/- chỉ có thể được dùng để đo điện áp trên DC bus. Đặc tính kỹ thuật của các terminal động lực Trang 12 Cài đặt mặc định của nhà sản xuất. LẮP DÂY ĐIỀU KHIỂN KHÔNG ĐÚNG Các ngõ vào logic điều khiển được cài đặt mặc định ở chế độ “source”. Vui lòng kiểm tra kỹ hướng dẫn lắp đặt BBT ATV21 trước khi thực hiện thay đổi vị trí của công tắc này. Sai sót này có thể dẫn đến chết người hay làm hư hỏng thiết bị Các đầu nối dây điều khiển Card điều khiển giống nhau cho các BBT có công suất khác nhau Kích thước dây tối đa: 2.5 mm²/AWG 14 Lực siết: 0.6 Nm (5.3 lb.in) Trang 13 Các đầu nối dây điều khiển Đặc tính kỹ thuật của các đầu nối dây điều khiển Đầu nối Chức năng Đặc tính kỹ thuật PLC Ngõ vào cấp nguồn từ bên ngoài Ngõ vào cho nguồn điện từ bên ngoài +24V, cung cấp cho các ngõ vào điều khiển logic. Điện áp cực đại cho phép là 50V P24 Nguồn điện bên trong BBT Có bảo vệ quá tải và ngắn mạch. Nguồn điện 24VDC (min. 21V, max. 27V), dòng điện cực đại 200mA DC Common 0V, common (2 đầu nối) FLA, FLB, FLC Là ngõ ra rơ-le gồm một điểm chung nối với, một tiếp điểm N/O và một tiếp điểm N/C Khả năng làm việc tối thiểu: 3mA với điện áp 24Vdc Khả năng làm việc tối đa: • Đối với tải điện trở (cosþ= 1): 5A với điện áp 50Vac, hay 30Vdc • Đối với tải điện cảm (cosþ= 0.4 và L/R=7ms): 2A với điện áp 50Vac, hay 30Vdc Thời gian đáp ứng cực đại: 7ms±0.5ms Tuổi thọ về điện: 100.000 lần thao tác. RY, RC Các ngõ ra cài đặt rơ-le Là ngõ ra rơ-le trạng thái N/O Khả năng làm việc tối thiểu: 3mA với điện áp 24Vdc Khả năng làm việc tối đa: • Đối với tải điện trở (cosþ= 1): 5A với điện áp 50Vac, hay 30Vdc • Đối với tải điện cảm (cosþ= 0.4 và L/R=7ms): 2A với điện áp 50Vac, hay 30Vdc Thời gian đáp ứng cực đại: 7ms±0.5ms Tuổi thọ về điện: 100.000 lần thao tác. 3 ngõ vào logic lập trình, điện áp 24Vdc, tương thích với mức 1 PLC, tiêu chuẩn IEC 65A-68 Trở kháng: 3.5 kΩ Điện áp cực đại: 30V Thời gian lấy mẫu cực đại: 2ms±0.5ms Cho phép cài đặt đa chức năng trên một ngõ vào logic Mức tích cực dương (Source): trạng thái 0 nếu ≤5V hay không nối dây, trạng thái 1 nếu ≥11V F R RES Các ngõ vào điều khiển logic Mức tích cực âm (Sink): trạng thái 0 nếu ≥16V, trạng thái 1 nếu ≤10V hay không nối dây FM Ngõ ra analog Là một ngõ ra analog dòng điện, có thể cài đặt thành ngõ ra điện áp đạng đóng cắt • Ngõ ra analog điện áp 0-10Vdc, trở kháng tải cực tiểu 470 Ω • Ngõ ra analog dòng điện X-Y mA bằng cách lập trình X và Y từ 0 đến 20mA, trở kháng tải cực đại 500 Ω Thời gian lấy mẫu cực đại: 2ms±0.5ms Độ phân giải: 10 bits Cấp chính xác: ±1% với nhiệt độ xấp xỉ 600C Độ tuyến tính: ±2% PP Nguồn điện bên trong BBT Có bảo vệ quá tải và ngắn mạch. • 10.5Vdc±5% cung cấp cho biến trở tham chiếu (1-10 kΩ), dòng điện cực đại 10mA VIA Là một ngõ vào analog dòng điện, có thể cài đặt thành ngõ vào điện áp đạng đóng cắt • Điện áp ngõ vào analog 0-10Vdc, trở kháng 30 kΩ (điện áp cho phép cực đại 24V) • Ngõ vào analog dòng điện X-Y mA bằng cách lập trình X và Y từ 0 đến 20mA, trở kháng cực đại 242 Ω Thời gian lấy mẫu cực đại: 2ms±0.5ms Độ phân giải: 11 bits Cấp chính xác: ±0.6% với nhiệt độ xấp xỉ 600C Độ tuyến tính: ±0.15% của giá trị cực đại Ngõ vào analog này có thể được cài đặt thành ngõ vào logic, xem CD-ROM đi kèm BBT VIB Ngõ vào analog Là một ngõ vào analog điện áp, có thể cài đặt thành ngõ vào dòng điện hay đầu dò nhiệt độ PTC Chức năng ngõ vào điện áp: • Điện áp ngõ vào analog 0-10Vdc, trở kháng 30 kΩ (điện áp cho phép cực đại 24V) • Thời gian lấy mẫu cực đại: 2ms±0.5ms • Độ phân giải: 11 bits • Cấp chính xác: ±0.6% với nhiệt độ xấp xỉ 600C • Độ tuyến tính: ±0.15% của giá trị cực đại Chức năng đầu dò PTC: • Có thể mắc nối tiếp được tối đa 6 probes • Trị số danh định < 1.5 kΩ • Điện trở ngắt 3 kΩ, giá trị reset 1.8 kΩ • Bảo vệ ngắn mạch < 50 Ω Trang 14 Chọn mức tích cực logic Chọn dạng điện áp/dòng điện cho các I/O analog (FM và VIA) Công tắc (mặc định) Sơ đồ đấu nối dây Nguồn điệân 3-pha Lưu ý: Tất cả các terminal nối dây được lắp ở phía dưới của BBT. Phải lắp đặt thiết bị chống nhiễu cho tất cả các mạch điện có tính chất cảm kháng được kết nối vào cùng một hệ thống điện với BBT như các mạch điều khiển rơ-le, công tắc tơ, van điện từ, đèn huỳnh quang, ..v.v. Các thiết bị có thể dùng đi kèm với BBT Altivar: xem thêm catalog của BBT Chức năng mặc định của các đầu nối dây FLA-FLB-FLC Rơ-le, mất kích hoạt khi báo lỗi, hoặc báo mất nguồn điện cung cấp RY-RC Rơ-le, kích hoạt khi tốc độ bằng hoặc thấp hơn giới hạn tốc độ thấp (LL) F Điều khiển chạy theo chiều thuận (điều khiển 2-dây) R Chạy với tốc độ cài đặt trước RES Xóa lỗi (reset) VIA Tham chiếu tốc độ 0-10V VIB Không gán chức năng FM Ta