Bosch Rexroth Преобразователь частоты Серия VFC x610 / VFC 3610 / VFC 5610. Руководство (R911369850)

Проводка повышения/понижения нагрузки цифрового выхода DO1a, DO1b

①

Проводка повышения нагрузки с

внутренним источником питания

②

Проводка понижения нагрузки с

внутренним источником питания

Нагрузка Нагрузка

③

Проводка повышения нагрузки с

внешним источником питания

④

Проводка понижения нагрузки с

внешним источником питания

Рис. 8-10: Проводка повышения/понижения нагрузки цифрового выхода DO1a, DO1b

●

Для внутреннего питания ИСПОЛЬЗУЙТЕ ТОЛЬКО клемму +24 В и НИКОГДА

НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ клемму +10 В или +5 В!

●

Для внешнего питания базовое заземление ДОЛЖНО быть подсоединено к

клемме COM!

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Подключение преобразователя частоты

65/475

Клеммы аналоговых входов (AI1, AI2, EAI, +10 В, +5 В, земля и GND)

Рис. 8-11: Клеммы аналоговых входов

●

Рисунки к AI2 и +5 В похожи на рисунок выше.

●

Помехи в аналоговом сигнале могут привести к неправильной

работе. В таких случаях подсоедините ферритовое кольцо

к стороне входа аналогового сигнала, как показано выше.

●

Приведённый выше рисунок также применим к аналоговому

входу EAI на плате ввода/выводе.

●

При использовании функции аналогового входа по току напря-

жение питания клеммы аналогового входа не может превышать

+5 В.

Релейные выходные клеммы
Когда к релейным выходным клеммам подсоединены индуктивные нагрузки

(реле, контакторы, электромагнитные клапаны, двигатели и др.), указанные

ниже схемы шумоподавления следует подсоединить к катушкам индуктивных

нагрузок как можно ближе к последним, чтобы уменьшить электромагнитные

помехи, генерируемые действующей индуктивной нагрузкой.

Примечания к клемме DC_IN

Преобразователь частоты работает: При потере питания преобразователь ос-

танавливается и выдает ошибку «UE-1»

Условия

Описание

Доступно питание DC_IN

На пульте управления продолжает отображаться «UE-1»
Функция «Перезапуск после сбоя питания» НЕ работает
Преобразователь НЕ может быть запущен никаким источником ко-

манды
Ограниченные* параметры можно просмотреть, но НЕ изменить

Питание DC_IN недоступно Индикация на панели преобразователя исчезает через короткое

время

Питание перем. тока восста-

навливается

Преобразователь будет оставаться в состоянии покоя, ошибку

«UE-1» можно сбросить
Функция «Перезапуск после сбоя питания» работает

Табл. 8-9: Сбой питания во время работы

Преобразователь остановлен: При сбое питания перем. тока отобразится

ошибка «p.OFF»

Условия

Описание

Доступно питание DC_IN

На пульте управления продолжает отображаться ошибка «p.OFF»
Преобразователь НЕ может быть запущен никаким источником ко-

манды
Ограниченные* параметры можно просмотреть, но НЕ изменить

Питание DC_IN недоступно Индикация на панели преобразователя исчезает через короткое

время

Питание перем. тока восста-

навливается

Преобразователь будет оставаться в состоянии покоя, ошибка

«p.OFF» исчезнет автоматически

Табл. 8-10: Сбой питания в состоянии покоя:

Ограниченные* параметры

Код

Название

Код

Название

b0.00

Настройка прав доступа

E9.01

Интервал попыток автоматического

сброса ошибки

E0.45

Режим перезапуска после потери пи-

тания

E9.05

Тип последней ошибки

E0.46

Задержка перезапуска после сбоя пи-

тания

E9.06

Тип предпоследней ошибки

E8.00

Коммуникационный протокол

E9.07

Тип предпредпоследней ошибки

E8.01

Время определения ошибки связи

E9.10

Выходная частота при последней

ошибке

E8.02

Режим защиты от ошибки связи

E9.11

Уставка частоты при последней ошиб-

ке

E8.10

Скорость передачи данных по Modbus E9.12

Выходной ток при последней ошибке

E8.11

Формат данных Modbus

E9.13

Выходное напряжение при последней

ошибке

E8.12

Локальный адрес Modbus

E9.14

Напряжение шины пост. тока при по-

следней ошибке

E9.00

Попытки автоматического сброса

ошибки

E9.15

Температура модуля питания при по-

следней ошибке

Табл. 8-11: Ограниченные параметры

Убедитесь, что напряжение на клемме DC_IN находится в диапазо-

не 20...28 В, в противном случае отображается код ошибки 'EPS-'.

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Подключение преобразователя частоты

69/475

9 Электромагнитная совместимость (ЭМС)

9.1 Требования ЭМС

9.1.1 Общие сведения

Ниже указаны требования по электромагнитной совместимости (ЭМС) или

электромагнитным помехам (ЭМП):

●

Достаточная помехоустойчивость электроустановки или электротехниче-

ского устройства к внешним электрическим, магнитным и электромагнит-

ным помехам, передаваемым по проводам или воздуху.

●

Достаточно низкий уровень электрических, магнитных и электромагнит-

ных помех, излучаемых электроустановкой или электротехническим ус-

тройством и передаваемых на находящиеся рядом устройства по прово-

дам или воздуху.

9.1.2 Помехоустойчивость системы привода

Базовая структура помехоустойчивости
На рисунке ниже представлена картина помех, позволяющая продемонстри-

ровать требования к помехоустойчивости в системе привода.

Рис. 9-1: Помехоустойчивость системы привода

Минимальные требования к устойчивости СЭП, предназначенных для ис-

пользования во вторых условиях эксплуатации

Порт

Явление

Базовый стан-

дарт

для метода

испытания

Уровень

Характеристи-

ка

(критерий

приемлемо-

сти)

Отверс

тие к

ожух

ЭСР

МЭК

61000-4-2

конт. разряд в 4 кВ или

возд. разряд в 8 кВ
если конт. разряд невоз-

можен

Радиочастотное электромаг-

нитное поле, амплитудная

модуляция

МЭК

61000-4-3

80...1000 МГц 10 В/м
1,4...2,0 ГГц 3 В/м
2...2,7 МГц 1 В/м
80 % AM (1 кГц)

Пор

ты пит

ания

Импульсные помехи

МЭК

61000-4-4

2 кВ/5 кГц

Бросок 1,2/50 мкс, 8/20

мкс

МЭК

61000-4-5

1 кВ

, 2 кВ

Наведенные синфазные ра-

диопомехи

МЭК

61000-4-6

0,15...80 МГц 10 В
80 % AM (1 кГц)

Пит

ание

инт

ерфейсы

Импульсные помехи

МЭК

61000-4-4

2 кВ/5 кГц
Емкостный зажим

Сигнальные инт

ерфейсы

Импульсные помехи

МЭК

61000-4-4

1 кВ/5 кГц
Емкостный зажим

Наведенные синфазные ра-

диопомехи

МЭК

61000-4-6

0,15...80 МГц 10 В
80 % AM (1 кГц)

Отверс

тия для

контро

льно-измерит

ельных

линий

Импульсные помехи

МЭК

61000-4-4

2 кВ/5 кГц
Емкостный зажим

Наведенные синфазные ра-

диопомехи

МЭК

61000-4-6

0,15...80 МГц 10 В
80 % AM (1 кГц)

Табл. 9-1: Минимальные требования к устойчивости PDS, предназначенных для исполь-

зования во второй среде

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

71/475

Критерий оценки

Расшифровка (сокращенная форма из стандарта EN 61800-3)

Отклонения в границах допустимого диапазона

Автоматическое восстановление после воздействия помех

Отключается без автоматического восстановления. Устройство ос-

тается неповрежденным

Табл. 9-2: Критерий оценки

9.1.3 Помехи от системы привода

Причины возникновения помех
Управляемые

частотно-регулируемые

приводы

оснащены

преобразователями с полупроводниковыми расцепителями мгновенного

действия. Преимущество в виде возможности изменения скорости привода

с высокой точностью обеспечивается за счет широтно-импульсной

модуляции преобразовываемого напряжения. Это может привести

к формированию в двигателе синусоидальных токов переменной амплитуды

и частоты.
Чем круче кривая роста напряжения, тем выше тактовая частота, при этом

возникающие гармоники вызывают нежелательное, но физически

неизбежное образование напряжений и полей помех (широкополосные

помехи). Эти помехи обычно представляют собой асимметричные помехи

относительно земли.
Распространение этих помех в существенной степени зависит от:

●

конфигурации подключенных приводов;

●

количества подключенных приводов;

●

условий установки;

●

места установки;

●

режима излучения;

●

проводки и характера установки.

Если помехи, излучаемые устройством, попадают в подключенные к нему

электрические линии в «неотфильтрованном» виде, линии могут начать

излучать помехи в окружающую среду (антенный эффект). Это также

относится к силовым линиям.
Предельные значения для помех от электрических линий
В соответствии с МЭК/EN 61800-3 или СИСПР 11 (соответствует EN 55011)

определены предельные значения, которые приведены в таблице ниже. В

этом документе оба стандарта разбиты на классы предельных значений от

A2.1 до B1.

МЭК / EN

61800-3

СИСПР 11

Пояснения

В этом

документе

Кривые

характеристики

предельных

значений

Категория C4
2

-я

среда

Нет

Должно выполняться одно из

следующих 3 требований:

●

Ток сети питания > 400 А, сеть

питания типа IT или требуемые

динамические характеристики

привода невозможно получить

с помощью фильтра ЭМС.

●

Отрегулируйте предельные

значения для эксплуатации

оборудования на площадке.

●

Пользователь должен провести

оценку ЭМС и предоставить

данные об этом.

Нет

–

Категория C3
2

-я

среда

Класс A;

группа 2, I >

100 A

Предельное значение

в промышленных зонах должно

соответствовать требованиям

к оборудованию, работающему от

сети питания с номинальным током

> 100 A

A2.1

1.1
1.2

Категория C3
2

-я

среда

Класс A;

группа 2, I ≤

100 A

Предельное значение

в промышленных зонах должно

соответствовать требованиям

к оборудованию, работающему от

сети питания с номинальным током

≤ 100 A

A2.2

2.1
2.2

Категория C2
1

-я

среда

Класс A;

группа 1

Предельное значение в жилых

зонах или на объектах с сетями

низкого напряжения питания,

обслуживающими здания в жилых

зонах, отвечает требованиям

3.1
3.2

Категория C1
1

-я

среда

Класс B;

группа 1

Предельное значение в жилых

зонах должно отвечать

требованиям

4.1
4.2

Табл. 9-3: Предельные значения для помех от электрических линий

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

73/475

1.1 C3 2

-я

среда, КП, I > 100 A (класс A,

группа 2, I > 100 A)

1.2 C3 2

-я

среда, АУ, I > 100 A (класс A,

группа 2, I > 100 A)

2.1 C3 2

-я

среда, КП, I ≤ 100 A (класс A,

группа 2, I ≤ 100 A)

2.2 C3 2

-я

среда, АУ, I ≤ 100 A (класс A,

группа 2, I ≤ 100 A)

3.1 C2 1

-я

среда, КП (1

-я

среда, даже если

источник помех во 2

-й

среде) (класс

A, группа 1)

3.2 C2 1

-я

среда, АУ (1

-я

среда, даже если

источник помех во 2

-й

среде) (класс

A, группа 1)

4.1 C1 1

-я

среда, КП (1

-я

среда, даже если

источник помех во 2

-й

среде) (класс

B, группа 1)

4.2 C1 1

-я

среда, АУ (1

-я

среда, даже если

источник помех во 2

-й

среде) (класс

B, группа 1)

Рис. 9-2: Предельные значения для помех от линий (МЭК 61800-3); предельные значе-

ния в диапазоне частот

●

Предельное значение для 1

-й

среды также применимо, если

источник помех, находящийся во 2

-й

среде, воздействует на 1

-ю

среду.

●

Определения «класс» и «группа» даны в соответствии с СИСПР

11.

●

КП: измерения проводятся квазипиковым методом

●

АУ: измерения проводятся методом арифметического

усреднения.

Вторая среда, промышленная зона
Оборудование не подключено напрямую к сетям низкого напряжения

питания, обслуживающим здания в жилых зонах.
Если предельные значения в промышленной зоне, отделенной от

муниципальных электросетей трансформаторной подстанцией, отвечают

требованиям к значениям только на границе участка или соседних

энергосетей низкого напряжения питания, использование фильтра является

необязательным. При наличии поблизости измерительных датчиков, линий

измерений или измерительных устройств обычно требуется использовать

фильтр подавления помех.
Улучшение помехоустойчивости чувствительных устройств часто может

оказаться экономически более выгодным решением по сравнению с мерами

по помехоподавлению в системе привода установки.
Первая среда
Среда с жилыми зонами и объектами, подключенными напрямую (без

промежуточного трансформатора) к сетям низкого напряжения питания,

снабжающим электричеством здания в жилой зоне.
Производственные установки и промышленные предприятия среднего

размера можно подключать к муниципальным сетям низкого напряжения

питания вместе с жилыми домами. В этом случае, если не принимать

никаких мер по подавлению высокочастотных помех, существует высокий

риск помех для радиовещания и телевидения. Поэтому обычно

рекомендуется принимать указанные меры.
Номинальный ток питающей сети
Номинальный ток питающей сети (> 100 А или ≤100 А) определяется местной

энергоснабжающей организацией в точке подключения электросети.

Например, для промышленных компаний такими точками подключения будут

станции обеспечения взаимоподключения энергоснабжающей организации.
Поскольку обычными средствами невозможно добиться нижних предельных

значений для жилых зон с любым оборудованием (например, при наличии

больших электрически неизолированных установок, длинных кабелей

двигателей или большого количества приводов), следует соблюдать

следующее правило стандарта EN 61800-3.

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

75/475

Согласно EN 61800-3 компоненты системы привода VFC x610

относятся к категории C3: с внешним фильтром ЭМС.
Преобразователь частоты VFC x610 с внешним фильтром ЭМС

применяется в промышленной среде (категория C3).

Классы предельных значений, которых можно добиться для преобразователя

частоты Bosch Rexroth VFC x610, см. в следующих главах (для категорий C1,

C2, C3, C4 в соответствии со стандартом EN 61800-3).

9.2 Обеспечение соответствия требованиям к ЭМС

Стандарты и нормативы
В Европейском Союзе действуют Директивы ЕС. В странах ЕС эти Директивы

преобразуются в законы, действующие на государственном уровне. За нор-

мы ЭМС отвечает Директива ЕС 2004/108/EC, которая на государственном

уровне в Германии приняла вид закона EMVG («Закон об электромагнитной

совместимости устройств») от 26.02.2008.
ЭМС компонентов
Компоненты привода и управления, выпускаемые Rexroth, спроектированы

и изготовлены в соответствии с современными стандартами, требованиями

Директивы ЕС по ЭМС 2004/108/EC и законодательства Германии.
Совместимость со стандартами ЭМС была проверена обычными средствами,

испытания были организованы в соответствии со стандартом с указанным

внешним фильтром ЭМС.

●

Были соблюдены требования категории C3, предъявляемые к VFC x610

с внешним фильтром ЭМС, в соответствии с требованиями производ-

ственного стандарта EN 61800-3.

●

VFC x610 с внешним фильтром ЭМС удовлетворяет минимальным требова-

ниям к устойчивости во второй среде в соответствии с производственным

стандартом EN 61800-3.

Применимость к конечному продукту
Измерения системы привода с оборудованием, являющимся стандартным

для системы, не всегда применимы к состоянию машины или установки. По-

мехоустойчивость и уровень помех в значительной степени зависят от:

●

конфигурации подключенных приводов;

●

количества подключенных приводов;

●

условий установки;

●

места установки;

●

режима излучения;

●

проводки и характера установки.

Кроме того, требуемые меры зависят от технологических требований к элек-

тробезопасности и экономической эффективности установки.
Чтобы по возможности предотвратить возникновение помех, в руководствах

по работе с компонентами и в этой документации содержатся инструкции по

установке и монтажу.
Различия заявлений о соответствии требованиям, предъявляемым к электро-

магнитной совместимости
Для обоснования согласованных стандартов мы различаем следующие слу-

чаи:

●

Случай 1: Поставка системы привода.
В соответствии с нормативами система привода VFC x610 совместима

с производственным стандартом EN 61800-3 C3 (с внешними фильтрами

ЭМС). Система привода включена в заявление о соответствии требова-

ниям по ЭМС. Это сделано согласно законодательным требованиям в соот-

ветствии с директивой по ЭМС.

●

Случай 2: Приемочные испытания машины или установки с установленны-

ми системами привода.
Производственные стандарты на соответствующий тип машины/установки,

если они существуют, относятся к приемочным испытаниям машины или

установки. В последние годы были разработаны некоторые новые произ-

водственные стандарты, которые действуют в настоящее время.

Эти новые стандарты содержат ссылки на производственный стандарт

EN 61800-3 для приводов или определяют высокоуровневые требования,

обеспечение соответствия которым требует дополнительных усилий по филь-

трации и установке. Если производитель машины хочет запустить эту маши-

ну/установку в поточное производство, его конечный продукт «машина/уста-

новка» должен удовлетворять относящемуся к нему производственному стан-

дарту. Учреждения и испытательные лаборатории, отвечающие за ЭМС, обы-

чно ссылаются на этот производственный стандарт.
Данная документация определяет характеристики ЭМС, которые могут быть

достигнуты машиной или установкой с системой привода, состоящей из стан-

дартных компонентов.
Она также определяет условия, в которых могут быть достигнуты указанные

характеристики ЭМС.

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

77/475

9.3 Меры по ЭМС при проектировании и установке

9.3.1 Правила проектирования установок с контроллерами привода

в соответствии с ЭМС

Следующие правила являются основой проектирования и установки приво-

дов в соответствии с ЭМС:
Фильтр сети электропитания
Правильно используйте фильтр сети электропитания, рекомендуемый

Rexroth, для подавления радиопомех в питающем фидере системы привода.
Для систем привода с преобразователем частоты VFC x610 на 1 фазу, 200 В

перем. тока перед установкой внешнего фильтра рекомендуется устанавли-

вать устройства защиты от бросков тока.
Заземление шкафа управления
Соедините все металлические детали шкафа друг с другом на максимально

возможной площади, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение.

То же относится и к установке внешнего фильтра сети электропитания. При

необходимости используйте зубчатые шайбы, которые пройдут сквозь слой

краски. Соедините дверцу шкафа со шкафом управления, используя самую

короткую из возможных шину заземления.
Кабельная разводка
Не рекомендуется прокладывать рядом линии с потенциально сильными по-

мехами и линии, не излучающие помехи, поэтому сигнальные линии, кабели

питания и двигателя, а также силовые кабели должны прокладываться от-

дельно от других линий. Минимальное расстояние: 10 см. Вставьте раздели-

тельные листы между силовыми и сигнальными линиями. Заземлите разде-

лительные листы в нескольких местах.
К линиям с потенциально сильными помехами относятся:

●

линии, подходящие к подключению питания (включая разъём синхрониза-

ции);

●

линии, подходящие к подключению двигателя;

●

линии, подходящие к шине постоянного тока.

Обычно наложение помех снижается путем прокладки кабеля рядом с зазе-

мленными стальными листами или пластинами. По этой причине кабели

и провода следует прокладывать в шкафу не произвольно, а рядом с корпу-

сом шкафа или монтажными панелями. Разделите входящие и отходящие ка-

беля фильтром подавления радиопомех.
Помехоподавляющие элементы
Оснастите следующие компоненты в шкафу управления помехоподавляющи-

ми системами:

●

контакторы,

●

реле,

●

электромагнитные клапаны,

●

электромеханические счетчики времени работы.

Подключите эти системы непосредственно к каждой катушке.
Многожильные провода
Скрутите неэкранированные провода, относящиеся к одной цепи (фидер

и обратный кабель), или постарайтесь расположить фидер и обратный ка-

бель как можно ближе друг к другу. Неиспользуемые провода следует зазе-

млить на обоих концах.
Линии измерительных систем
Линии измерительных систем следует экранировать. Соедините экран с зем-

лей на обоих концах кабеля на максимально возможной площади. Экран не

должен иметь разрывов, например, для промежуточной разделки.
Линии цифровых сигналов
Выполните заземление экранов линий цифровых сигналов на обоих концах

кабеля (передатчик и приемник) на максимально возможной площади

и с низким импедансом. Это позволит избежать возникновения в экране низ-

кочастотного тока помех (в диапазоне частот сети электропитания).
Линии аналоговых сигналов
Выполните заземление линий аналоговых сигналов с одной стороны (или со

стороны передатчика, или приемника) на максимально возможной площади

и с меньшим импедансом. Это позволит избежать возникновения в экране

низкочастотного тока помех (в диапазоне частот сети электропитания).
Подключение дросселя питания
Сделайте провода подключения дросселя питания к контроллеру привода

максимально короткими и скрутите их вместе.
Установка силового кабеля двигателя

●

Используйте экранированный кабель питания двигателя или прокладывай-

те кабель питания двигателя в экранированном канале.

●

Используйте максимально короткий кабель питания двигателя.

●

Заземлите экран кабеля питания двигателя на максимально возможной

площади, чтобы обеспечить хорошее электрическое соединение.

●

Рекомендуется прокладывать линии двигателя в экранированном виде

внутри шкафа управления.

●

Не используйте линии со стальным экраном.

●

Экран кабеля питания двигателя не должен прерываться устанавливаемы-

ми компонентами, такими как выходные дроссели, синус-фильтры или

фильтры двигателя.

Серия VFC x610

Bosch Rexroth AG

Электромагнитная совместимость (ЭМС)

79/475

9.3.2 Оптимальная с точки зрения ЭМС установка и организация

шкафа управления

Общие сведения
Для оптимальной с точки зрения ЭМС установки рекомендуется выделить

особую свободную от помех зону (подключение электропитания) и помехо-

незащищенную зону (компоненты привода), как показано на рисунке ниже.

●

Для оптимальной с точки зрения ЭМС организации шкафа

управления выделите в шкафу управления отдельную панель

для компонентов привода.

●

Преобразователи частоты следует монтировать в металличе-

ском шкафу и подключать к электропитанию с заземлением.

●

Кабели двигателя, используемые в испытании на ЭМС преоб-

разователей частоты, см.

гл. 6.2.3 "Максимальная длина кабе-

лей двигателя" на стр. 32

●

Для конечных систем с преобразователями частоты необходи-

мо подтвердить соответствие директивам по ЭМС.

Разделение на области (зоны)
Пример компоновки шкафа управления: См.

гл. 9.3.3 "Шкаф управления, со-

бранный в соответствии с зонами помех – пример компоновки" на стр. 82

Различают три зоны:

1. Свободную от помех зону шкафа управления (зона A):

●

Фидер питания, входные клеммы, предохранитель, главный выключа-

тель, сторону питания фильтра питания приводов и соответствующие

соединительные линии

●

Все компоненты, не имеющие электрического соединения с систе-

мой привода

2. Помехонезащищенная зона (зона B):

●

Линии питания между системой привода и фильтром электропитания

для приводов, контактор электропитания

●

Линии интерфейса контроллера привода

3. Зона с повышенной незащищенностью от помех (зона C):

●

Кабели электропитания двигателя, включая одножильные.

Никогда не прокладывайте линии из этих зон параллельно линиям из другой

зоны, чтобы не получить нежелательные наводки из одной зоны в другую

и обеспечить проскок на фильтре по высокой частоте. Используйте макси-

мально короткие соединительные кабели.
Рекомендации для сложных систем: устанавливайте компоненты привода

в один шкаф, а блок управления — в другой, отдельный.

Bosch Rexroth Преобразователь частоты Серия VFC x610 / VFC 3610 / VFC 5610. Руководство (R911369850) - часть 6