power point 80 automacao 2

5/13/2018 Power Point 80 Automacao 2 - slidepdf.com

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Inversores de Frequência

Maximiliano Battassini Alex Marqueller Costa



Dedicação exclusiva Maximiliano e Alex

Apoio Técnico - Engenharia Paulo Silva Leandro

Tiago Robson Daniel

Equipe InternaEquipe Interna

Apoio Técnico - Tecnologia da Informação Mário Machado



Motores ± Variação de VelocidadeMotores ± Variação de Velocidade

PROPORCIONAL

FrequênciaFrequência RPMRPM



O que é um Inversor de Frequência?O que é um Inversor de Frequência?

Equipamento para variar / controlar avelocidade e / ou o torque do motor trifásico



Blocos BásicosBlocos Básicos IHM (Interface Homem Máquina):

interação com o usuário. Display, teclas,etc.

I/Os (Input/Output): Entradas e saídasdigitais e analógicas. Chaves, sensores,atuadores, etc.

Comunicação em Rede: Diversosprotocolos

CPU (Unidade Central deProcessamento): Controla o sistema e

armazena o programa



Estágio de PotênciaEstágio de Potência



PWM (Pulse Width Modulation) ± Modulação por Largura de Pulso

PWM ± Como funcionaPWM ± Como funciona

+V

+V

-V

-V

Tempo

Tempo

Tensão

Tensão

Corrente(Fluxo magnético)

Corrente(Fluxo magnético)

60Hz60Hz

30Hz30HzO inversor de

frequência controlatotalmente os

pulsos de tensãoque alimentam omotor. Dessa

maneira, controla afrequência e o nível

de tensão que

motor irá receber.



Tipos de ControleTipos de Controle

Escalar Varia a relação V/F de acordocom valores pré definidos(programados)

VetorialNão seguem uma curva V/F prédefinida. A tensão e a frequênciasão controladas independentemente,de maneira a controlar diretamente otorque no eixo do motor

V

FFn

Vn

Ir IL

Im



Controle Escalar Controle Escalar É o método de controle mais simples. Atualmente utilizado somente

em aplicações de múltiplos motores



i

Sinal de

Realimentação(Feedback)

VetorialMalha Aberta

(Sensorless)

Controle VetorialControle VetorialVetorialMalha

Fechada

i

Mais avançado que oescalar, proporcionamelhor precisão decontrole e programação

simples.Utilizado em aplicaçõesde menor exigência,como bombas,ventiladores, etc.

O sinal de realimentaçãoproporciona um controleultra preciso.

Utilizado em aplicaçõesde alta exigência econfiabilidade, comoelevação de cargas,automação avançada,etc.

Obs.: O controle vetorial não pode ser utilizado com múltiplos motores



Commander SK - Uso GeralCommander SK - Uso Geral

SimplesCompactoVersátil

Linha exclusiva da Vogespara todo o Brasil



Potência

200

110/120

200/240

380/480

500/575

600/690

Commander SK - PotênciasCommander SK - Potências

1/3 1,5 40 1/2 3 150 175 25

T e n s ã o

Entrada 110V / 1Ø

Saída 220V / 3Ø

Entrada 1Ø / Saída 3Ø



Principais Características Simples programação Dispositivo de cópia removível - S mart S tick

400 parâmetros para máxima flexibilidade Expansível para comunicações Fieldbus, I/Os e

opção de CLP - Logic S tick

Controle V/Hz (padrão) e vetorial de malhaaberta de alta performance Larga faixa de potência ± até 200HP em 460V

Commander SK - Versátil e EconômicoCommander SK - Versátil e Econômico



Dimensionado de duas maneiras diferentes, dependendo da aplicação:

Commander SK - Dupla EspecificaçãoCommander SK - Dupla Especificação

Sobrecarga Normal ± 110% de corrente: até 215 segundos Aplicações de torque variável e exijam baixa sobrecarga, com

bombas, ventiladores, etc.

Sobrecarga Pesada ± 150% de corrente: até 60 segundos Aplicações que exigem torque constante ou alta capacidade de

sobrecarga. Como guindastes, elevadores, etc.



Commander SK - DimensõesCommander SK - Dimensões



Benefícios Soluções de ótima relação

custo/benefício devido aflexibilidade e escalabilidadedo inversor

Instalação fácil e rápidaprogramação

Características Diversos Opcionais

± Comunicação ± I/0s ± CLP

± IHMs Montagem em trilho DIN:

tamanhos A e B

Cabeamento fácil

10 principais parâmetros na

tampa do inversor

Commander SK - Características eBenefíciosCommander SK - Características eBenefícios



Commander SK - MontagemCommander SK - Montagem

Montagem em trilho DIN até2CV (tamanhos A e B) Furos de encaixe no topo

Furos vazados na base

Montagem em painelTodos os tamanhosOU



Commander SK - Filtro EMC InternoCommander SK - Filtro EMC Interno



Identificação clarae em relevo

Commander SK - Terminais de PotênciaCommander SK - Terminais de Potência



Commander SK - Terminais de ControleCommander SK - Terminais de Controle

Relé de

Status

Terminais

de Controle Conexãomola

Terminais mola ± Para conexão rápida

2 Entradas analógicas ± 0 a 10V, 4 a 20mA

1 Saída analógica ± 0 a 10V

4 Entradas digitais ± Enable/Reset ± Run Forward ± Run Reverse ± Local/Remote



Identificação dasconexões de

controle

Especificação doscabos de controlee de potência

Identificação dacomunicação serial

Commander SK - Terminais de ControleCommander SK - Terminais de Controle



Commander SK Commander SK - - Comunicação S erial Comunicação S erial Commander SK Commander SK - - Comunicação S erial Comunicação S erial

RJ45 ± Modbus RTU(RS485) para

comunicaçõessimples

Modbus RTU

Comunicação Modbus RTU (RS485), 2 vias

vem de fábrica

Permite comunicação serial com:

- Um CLP central, ou IHM, ou um sistema

supervisório

- Programas em um PC / laptop usados

para programação avançada dos

inversores

Taxa de transmissão de até 38.400 bits/seg

Conector RJ45 padrão



Commander SKCommander SK

Conceitos Básicosde Operação

Conceitos Básicosde Operação



Programação Fácil eRápida

Parâmetros

básicoslistados aqui

Commander SK - Conceitos BásicosCommander SK - Conceitos Básicos



Commander SK - Teclado e DisplayCommander SK - Teclado e Display

5 teclas Mode ± permite a modificação de

parâmetros

Up e Down ± para fazer alterações

Start ± liga o motor

Stop/Reset ± pára o motor ereinicializa em caso defalha/proteção

Se necessário, o controle horário/anti-horário pode ser feito via entradadigital ou através de uma IHM remota



Nível 1 ± L1

± Pr 01 ao Pr 10 Nível 2 ± L2

± Pr 01 ao Pr 70

Nível 3 ± L3

± Pr 01 ao Pr 95 Loc

± Código debloqueio desegurança

Acesso somente aos parâmetros

que você precisar. Restrito apessoas não autorizadas

Commander SK - Níveis de AcessoCommander SK - Níveis de Acesso

Nível 0

Nível 1

Par 0

-

Par 10

Nível 2Par 11

-

Par 70

Nível 3

Par 71

-

Par 95

Parâmetro de nível de acesso: 1, 2 ou 3



Commander SK - Reconhecimento AutomáticoCommander SK - Reconhecimento Automático

O Commander SK tem um sistema interno de reconhecimentoautomático (auto tuning) que ajuda a obter dados mais precisos domotor

Há dois tipos de reconhecimento automático: o parado (com eixoparado) e o rodando (com o eixo rodando). O rodando deve ser feitocom o motor desacoplado e totalmente livre!

Para aplicações onde o motor é ligado, e este já está em movimento(busca de velocidade), é muito importante que o reconhecimentorodando seja feito



Acessórios OpcionaisAcessórios OpcionaisOs opcionais são comuns a

outros modelos deinversores da Emerson

± Módulos de I/O e decomunicação são do tipo

encaixe rápido ³Plug-in´

± Programas paracomputador e cabos decomunicação



Os inversores de tamanho A nãoforam projetados para utilizar osmódulos opcionais

Módulos OpcionaisMódulos OpcionaisMódulos OpcionaisMódulos Opcionais



I/Os eComunicações

Encaixe Rápido ³Plug-in´Encaixe Rápido ³Plug-in´



Montagem dos Módulos OpcionaisMontagem dos Módulos Opcionais

O conector do móduloopcional é protegido por

uma tampa plástica, a

qual deve ser quebrada

para encaixar o módulo

Proteção de ContatosQuebre a proteção



Montagem dos Módulos OpcionaisMontagem dos Módulos Opcionais

Vista mostrando osterminais de um módulo

opcional de I/Os



Módulos Opcionais de ComunicaçãoMódulos Opcionais de Comunicação

± SM-LON ± SM-Profibus DP ± SM-Interbus ± SM-DeviceNet ± SM-CANopen

± SM-Ethernet ± SM-EtherCat



Módulo Opcional SM-I/O LiteMódulo Opcional SM-I/O Lite1. Comum 0V2. Entrada analógica bipolar s10V ou 4-

20ma, 20-4mA, 0-20mA, 20-0mA, c/sdetecção de falha

3. Saída analógica 0 a +10V ou mA4. Saída +24V / 100mA c/tolerância a curto

circuito5. Entrada digital 16. Entrada digital 2

7. Encoder B entrada digital 38. Encoder B\9. Encoder A10. Encoder A\11. Comum 0V12. Saida para Encoder +5V / 250mA21. Relé

22. nc 2A 240VAC23. Relé

Obs.: Opção de encoder apenas paraleitura de velocidade. Não podeser utilizado para realimentação



Módulo Opcional SM-I/O Timer Módulo Opcional SM-I/O Timer

É o mesmo que o SM-I/O Lite:

1 Entrada analógica

1 Saída analógica

1 Saída de relé

3 Entradas digitais

Encoder para melhorar o controle develocidade

+

Relógio de tempo real(Ano, Mês, Data, Dia da Semana,Hora, Minuto, Segundo)



Sistema de filtragem de piscina

SM-I/O Timer ± Exemplo de AplicaçãoSM-I/O Timer ± Exemplo de Aplicação



Módulo SM-I/O 120V6 entradas digitais programáveis

120VAC

2 saídas programáveis de relé

10

11

12

120VAC / 2A

Módulo SM-PELVI/Os isoladas em conformidade com

IEC 61800-5-1 e NAMUR NE373 entradas/saídas digitais 24VDC1 entrada digital2 saídas programáveis de relé1 entrada analógica +/-10V

1 saída analógica bipolar programável V oumA1 saída analógica de tensão proporcional a

carga do motor

14

15

16

17

Módulos Opcionais SM-I/O 120V &SM-PELVMódulos Opcionais SM-I/O 120V &SM-PELV

Obs.: Pode-se utilizar também em 220VAC.

Porém apenas 3 entradasdigitais estarão disponíveis

120VAC / 2A



SmartStick - Função CópiaSmartStick - Função Cópia

Lembre dessa dica:

O SmartStick é preto!



SmartStick - Características e BenefíciosSmartStick - Características e Benefícios

Benefícios Diminui o tempo de montagem de

máquinas

Fácil de salvar a programação deaplicações

Fácil de restaurar a programação

original Torna o ajuste e resolução de

problemas mais rápida ecompreensível

Características Pode ser usado para

salvar a programação ou³cloná-la´ em outrosinversores iguais



LogicStick - Função CLP OpcionalLogicStick - Função CLP Opcional

CLP substituído pelo LogicStick

Programação utilizando o programaSyPTLite - IEC61131-3 (Padrão desimbologia de programação Ladder)

Economia deEconomia de

Custo e EspaçoCusto e Espaço

Lembre dessa dica:

Para o SyPTLite é o branco!



SyptLite - Faça Programas DedicadosSyptLite - Faça Programas Dedicados

SyPTLite: Um editor gráfico ladder

que permite o desenvolvimento deprogramas dedicas para a aplicação(30-50 linhas)

Ambiente conforme IEC 61131-3 ±mesmo que os principais softwaresde programação de CLPs

Bibliotecas com os blocos de função

padrão

Auto documentado (help)

Compatível com o Commander SK eoutros modelos da Emerson



Exemplo de Aplicação com LogicStickExemplo de Aplicação com LogicStickExemplo de Aplicação com LogicStickExemplo de Aplicação com LogicStick



Exemplo de Aplicação com LogicStickExemplo de Aplicação com LogicStick

Sensor 1 detecta oSensor 1 detecta oprodutoproduto

Sensor 2 detecta oSensor 2 detecta oprodutoproduto

Esteira páraEsteira párana posiçãona posição

precisaprecisa

Esteira TransportadoraEsteira TransportadoraEsteira TransportadoraEsteira Transportadora

V e l o c i d a d e

V e l o c i d a d e

TempoTempo



IHM Opcional SM-Keypad RemoteIHM Opcional SM-Keypad Remote Utilizada em montagem de painel

remoto

IP65 ± NEMA12/13

Conectado a porta RJ45 Modbus RTUdo Commander SK

Tecla e função selecionável

O teclado e o display do inversor continua funcional quando o keypad

remoto é utilizado

O cabo de conexão pode chegar a 30m



IHM Opcional SM-Keypad PlusIHM Opcional SM-Keypad Plus

Mesma IHM LCD usada no Unidrive SP -permite acesso total aos parâmetros,inclusive mostrando os nomes

Utilizado em montagem de painel remoto Conectado a porta RJ45 Modbus RTU do

Commander SK

O teclado e o display do inversor continuafuncional quando o keypad remoto éutilizado

Utilizando um software de edição próprio, otexto pode ser personalizado

A função de filtro permite customizar oacesso aos parâmetros de programação



CT Soft ± Software de ConfiguraçãoCT Soft ± Software de Configuração

CT Soft suporta o Commander SK e outros inversores da Emerson

Projeto orientado

Biblioteca da Parâmetros Funcionalidades do ³Windows´

Habilidade de abrir múltiplos painéis

Diagramas Lista de parâmetros Monitoração Medição



CT Soft ± Guia Passo a Passo (Wizard)CT Soft ± Guia Passo a Passo (Wizard)



CT Soft ± Diagrama GeralCT Soft ± Diagrama Geral



Commander SK - Ex. de AplicaçãoCommander SK - Ex. de Aplicação

Bombas




Ventiladores Industriais




Esteiras Transportadoras




Misturadores



Compressores


C d SK E d A li ãC d SK E d A li ã




SerrasMáquinas de Lavar Industriais



Unidrive SP - Solução CompletaUnidrive SP - Solução Completa

PotênciaDesempenhoConfiabilidade



Grande faixa de potência

0,75kW a 1,9MW (1CV a 2.500CV)

Unidrive SP - CaracterísticasUnidrive SP - Características

Diversos métodos de controle Vetorial Malha Fechada ± Precisão. Torque nominal mesmo com rotação zero!

Modo RFC (Rotor Flux Control) ± Desempenho dinâmico superior eestabilidade, sem dispositivo de realimentação

Vetorial Malha Aberta ± Bom desempenho com um mínimo de configuração

Controle V/F ± Controle simples, ideal para aplicação multi-motores

Regenerativo ± Redução de harmônicas e regeneração de energia Servo ± Precisão e controle dinâmico

Diversas tensões:

200-240V 380-480V 500-575V 600-690V



Unidrive SP - ModelosUnidrive SP - Modelos

O Unidrive SP é dividido em três modelos diferentes,

em função da aplicação e potência desejada

Panel Mounted Free Standing Modular



Unidrive SP - Panel MountedUnidrive SP - Panel Mounted

Fáceis de instalar, podem ser utilizados em um grande

número de aplicações

Potências: 0.75kW a 132kW (1CV a 180CV) IP20 Regeneração de energia com controle de F.P.



Unidrive SP - Free StandingUnidrive SP - Free Standing

³Engenheirados´, vem prontos para rodar e fornecidos

dentro de um gabinete

90kW to 675kW (122CV a 915CV) IP21 Compactos - Ótima relação tamanho/potência



Divididos em módulos que podem ser

combinados. Oferecem o máximo de potência eflexibilidade. 45kW a 1.9MW (60CV a 2500CV) IP20

Os módulos podem ser interligados de diversasmaneiras:

Barramento DC comum

Regeneração de energia

Paralelismo de inversores para altas potências

Compactos e de fácil manuseio

Unidrive SP - Modular Unidrive SP - Modular



Uma grande variedade de opcionais pode ser utilizada

de acordo com a aplicação

Displays SmartCards I/Os adicionais Realimentação Comunicação Filtros Servo E muito mais...

Unidrive SP - OpcionaisUnidrive SP - Opcionais

U id i SPU id i SP E d A liU id i SPU id i SP E d A li



Unidrive SPUnidrive SP -- Ex. de AplicaçãoUnidrive SPUnidrive SP -- Ex. de Aplicação

Extrusoras

U id i SPU id i SP E d A li ãU id i SPU id i SP E d A li ã



Bobinadeiras





Elevação de Carga





Corte de Metal


C Di i U IC Di i U I



Como Dimensionar Um Inversor Como Dimensionar Um Inversor Os inversores de frequência são dimensionados em função:

Da tensão (inversor não é bivolt!) Corrente (corrente nominal do motor) Ciclo de trabalho (sobrecarga normal ou pesada) Aplicação

Basicamente a exigência da aplicação é que determina o modelo doinversor: Commander SK ou Unidrive SP

C Di i E lC Di i E l



Como Dimensionar - ExemploComo Dimensionar - Exemplo Aplicação: Bomba d¶água Aplicação: Bomba d¶água

Motor: 3Motor: 3Ø /Ø / 3CV / 2P / 220V3CV / 2P / 220V

Corrente de placaCorrente de placado motor: 8,4Ado motor: 8,4A

O regime é contínuoO regime é contínuoBaixa sobrecargaBaixa sobrecarga

COMMANDERCOMMANDERSKSK

Bomba d¶água éBomba d¶água éaplicação simplesaplicação simples

SKCD200220SKCD200220

C Di i E lC Di i E l



No caso de aplicações mais complexas como:

Elevação de carga Controle preciso de velocidade (motor c/encoder) Controle de torque Sincronismo Automação complexa

Potência maior que 200CV

Deve-se utilizar o Unidrive SP, para isso consulte nossa engenhariapara fazer o dimensionamento adequado

Como Dimensionar - ExemploComo Dimensionar - Exemplo

M t 3Ø U IM t 3Ø U I



Motores 3Ø para Uso com Inversor Motores 3Ø para Uso com Inversor

M t U IM t U I



Motores para Uso com Inversor Motores para Uso com Inversor

Controle de velocidade/torque do motor Partidas e/ou paradas controladas

Grande número de operações por hora

Operação acima da velocidade nominal do motor

Operações com reversão constantes

Partidas de cargas com alta inércia; etc...

Onde é usado:

Motores para Uso com In ersorMotores para Uso com In ersor



Características gerais

Isolação reforçada Motor com três cabos de ligação Ventilação independente Sobre dimensionamento da carcaça Mancal isolado

Encoder


Motores para Uso com InversorMotores para Uso com Inversor



Motores para Uso com Inversor Motores para Uso com Inversor Isolação Reforçada

I SOLAÇÃO NOR M ALI SOLAÇÃO REFORÇADA

Impede a degradação precoce da isolação. Os equipamentos acionados por inversores sofrem ação de pulsos de tensão em freqüência elevada (dV/dt)




Cabos de Ligação


Os motores poderão ser fornecidos em uma só tensão 220, 380 ou 440 Vuma vez que os inversores possuem apenas um nível de tensão deoperação




Ventilação Independente


Destinada aos motores que irão operar em baixas rotações. Tem significadoespecial nas condições de torque nominal em velocidade zero.




Sobre dimensionamento da Carcaça


Esse recurso pode ser utilizado de modo a impedir a elevação de temperatura,dispensando a ventilação independente. Somente com análise de engenhariapara avaliar com segurança.




Mancal Isolado


Empregado de modo a impedir que correntes parasitas circulem entre rotor eestator. Estas correntes desgastam os rolamentos por eletro erosão.Geralmente aplicado em motores de carcaça igual ou superior a 280.




Destinado ao controle de rotações do motor. Trata-se de um

dispositivo digital acoplado ao eixo do motor, ou da máquina.Utilizado em sistemas de malha fechada, onde se deseja

precisão de operação do conjunto.

Para que o inversor seja utilizado com encoder, deve ser utilizado

um módulo opcional para a leitura dos sinais do encoder.


Documentação TécnicaDocumentação Técnica



Documentação TécnicaDocumentação Técnica Além do manual e do CD fornecidos com osinversores, outras informações podem ser acessadas:

Guias avançados Vídeos Notas de aplicação Softwares

Muitas outras...

www.controltechniques.com



SuporteSuporte A Voges está identificando empresas em todas as regiões do Brasil

para serem nossos integradores / parceiros no negócio.

Inicialmente todo o suporte será dado pela equipe interna daVoges Automação

Maximiliano [email protected] Alex [email protected]

Fone: 54 3026.3540



Obrigado!

power point 80 automacao 2

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