Treinamento PF70 em Devicenet.pdf

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Treinamento PowerFlex 70

utilizando Rede Devicenet

Eng. Matheus Paschoalino

Departamento Suporte Tcnico

Data: 22 a 24/02/2010

Copyright 2010 Intereng Automao Industrial, Inc. All rights reserved.


TPICOS A SEREM ABORDADOS

1. Conceitos Bsicos de inversores de freqncia

Topologia de um inversor de freqncia Consideraes sobre a instalao de inversor de freqncia Fenmenos: Onda refletida, Rudo de modo comum e Harmnicas

2. Configurao e Manuteno PowerFlex 70 Reconhecendo o hardware Instalao e montagem Leds indicadores de status e configurao das E/S digitais e analgicas Operando a IHM/LCD Funo da tecla ALT Tipos de parmetros: ENUM, Bit, Nmericos Operao de STARTUP utilizando o modo S.M.A.R.T Organizao Arquivo/Grupo dos parmetros Localizando, monitorando e modificando os parmetros Localizao, identificao e remoo de Falhas/Alarmes Utilizando os softwares DriveExecutive e DriveObserver


3. Integrao do PowerFlex 70 em Devicenet

Configurando atravs do RSNetworks for Devicenet Configurao do Controllogix utilizando o RSLogix5000 Criando os tags utilizando o Devicenet Tag Generator Testes de funcionamento atravs da rede devicenet

TPICOS A SEREM ABORDADOS


1. Conceitos Bsicos de inversores de freqncia


Topologia de um inversor de frequencia

Ponte DIODO Retificadora (VCA -> VCC)



Barramento CC (Vcc ~ 1,35 * Vca)



Ponte IGBT inversora (VCC -> VCA)



Diagrama Tpico de inversor de freqncia



Parte de Potncia

Parte de Comando

Ajustes de Programao

Entrada

440 V

60 Hz

SadaM

Tenso/Freqncia

Varivel


Consideraes sobre instalao de inversor

10

Supervisor Eletricistas

Transientes na linha

Harmnicas

Aterramento

Modo Comum&Acoplamento Capacitvo

Onda Refletida

A proteo adequada e

uma boa prtica,

contribuem com

sucesso para garantir

uma boa instalao.

Diga-me de

novo porque

eu estou usando

inversores?

Z dos Anzis Ltda



RUDO BRUXARIA OU MAGIA NEGRA??????



Transformador Inversor Motor

M




M

Onda refletida

Corrente Capacitiva




M

Rudo de modo comum




M

Correntes harmnicas de rede



As informaes contidas nesta apresentao so genricas

No existe uma soluo universal para todos os casos e para todos os

problemas

O usurio sempre dever usar bom senso e analisar a aplicao.

O usurio sempre dever consultar o Manual de instrues do

Produto antes de instal-lo


ONDA REFLETIDA

Problemas:

Longas distncias de cabos entre inversor e motor

Pode causar picos de tenso no Motor (2 a 3 vezes a tenso do barramento CC)

Poder causar falha de isolao no cabo (queda vida til)

Aumento do rudo do motor


ONDA REFLETIDA

Maiores Riscos:

Quanto menor o Inversor e Motor, maior o risco

Motores com melhor e maior isolao permitem maior comprimento de cabo

Motores, pequenos, de baixo custo, tem tipicamente:

Pouca isolao - Bolhas so provveis

Sem papel isolante

Tem alta impedncia (Ex: 5Hp =2000Ohms, 500 Hp = 400Ohms)


ONDA REFLETIDA

Solues:

Manter o motor o mais prximo possvel do inversor

Instalar um dispositivo de proteo do motor onde necessrio

Especificar e comprar motores com isolao de 1200/1600Vpp

Dispositivos de Proteo para motores:

Reator de Sada

Reator de Sada + resistor de damping

Terminador


ONDA REFLETIDA

Recomendao: sempre consulte manual de usurio para limitaes!!!


ONDA REFLETIDA

Simulador: http://webdc.transim.com/rockwell/


RUDO (CORRENTE) DE MODO COMUM (EMI)

Problemas:

Interferncias em equipamentos sensveis:

CLPs

Redes de comunicao

Sensores e encoders

Sinais analgicos (4-20mA/0-10Vcc)


FLUXO DO RUDO DE MODO COMUM (EMI)

Inversor

Common Mode

Current Path

PE

TerraPotencial #3Potencial #1

Motor

Potencial #2

XO

R U

V

W

S

T

PE

Ilg Motor

Ilg

Ilg

Ilg

Ilg

IlgClg-c

Clg-m

A

B

C

Vdc bus

(-)

(+)

Logica

Terra (True Earth,TE)

Interface Electronics

0-10V, comunicao,

4-20 ma,sensor, interface, etc..

Potencial # 4

tach

Transformador de entrada

Vng



Inversor

Common Mode Current Path

PE

Aterramento Potencial 4

Potencial #3Potencial #1

Motor

Motor PEGND wire

Potencial #2

XO

R U

V

W

S

T

PE

PE

Ilg

Motor

Ilg

Ilg Ilg

Ilg

Ilg

Ilg

C lg-m

A

B

C

Vdc bus

(-)

(+)

ContatoAcidental

Eletroduto

st

r

a

p

Transformador

Uma boa prtica para reduzir a corrente de rudo comum, mas um

contato do Eletroduto com a Terra pode poluir a malha de Terra.



Inversor

Common Mode

Current Path

PE


Potencial #3Potencial #1

Motor

Additional Motor PEGND wire

Potencial #2

X O

R U

V

W

S

TPE

PE

Motor

Ilg

Ilg

Ilg

Ilg C lg-m

A

B

C

Cabos Shieldados

PVC PVC

Cabos ShieldadosTransformador

HRG or SOLID GND

Sem Dvida a melhor Soluo e a mais Cara $$$$$$$$



Inversor


PE

EARTH GROUND Potential 4

Potential #3Potential #1

Motor

Additional Motor PEGND wire

Potential #2

XO

R U

V

W

S

T

PE

PE

Motor

Ilg

Ilg

Ilg

Ilg

Ilg

Ilg

C lg-m

A

B

C

Vdc bus

(-)

(+)

Cabo Shieldado com Isolao dePVC

PVC

Transformador

A melhor prtica para reduzir o rudo (a malha uma baixa impedncia para a

corrente de modo comum)



AC Drive


PE


Potencial#3Potencial#1

Motor

Motor PEGND wire

Potencial#2

XO

RU

V

W

S

T

PE

PE

Ilg

Motor

Ilg

Ilg

IlgC lg-c

C lg-m

A

B

C

Vdc bus

(-)

(+)

Capacitores deModo comum

Ncleos deModo comum


RUDO DE MODO COMUM

Solues:

Boas Prticas de Aterramento

Eliminar loops de terra (Ponto Comum)

Layout do Painel

Atenuar rudo da fonte (inversor)

Escolher inversores com torides ou adicionar torides (Commonmode choke) na sada do inversor

Adicionar torides (Common mode choke) no Cabo coaxial

Tentar trabalhar com a freqncia de chaveamento

a mais baixa possvel


RUDO DE MODO COMUM

Solues:

Cabos longe de equipamentos sensitivos

Capturar e retornar o rudo para fonte usando 4 condutores em cabos shieldados (requerido para norma CE):

Usar 4 condutores em eletrodutos

Tentar encurtar a distancia ao mximo

Inversor

Filtro RFI/EMI (requerido para norma CE)

Escolher inversores com capacitores de modo comum noBarramento CC


HARMNICAS O QUE SO???

Harmnicas causam a distoro de uma forma de onda puramente

senoidal.

Harmnicas so correntes parasitarias que vo se somar na corrente

fundamental.

Harmnicas so multiplos inteiros da frequncia fundamental de um

sistema.

para um sistema em 50Hz, 5a. 250Hz, 7a. 350 Hz

para um sistema em 60Hz, 5a. 300Hz, 7a. 420 Hz

Total Harmonic Distortion (THD) a maneira de quantificar a distoro

total de uma forma de onda.

Todos os retificadores (cargas no lineares) produzem correntes

harmnicas que realimentam o sistema de potncia.


HARMNICAS

1a., 5a., 7a.

1a. + 5a. (-20%) + 7a. (-13%) + 11a. (9%) + 13a. (7%)

1a. + 5a. (-20%) + 7a. (-13%)

1a. + 5a. (-20%)

Harmnicas em um Retificador Tpico: Corrente de Entrada


HARMNICAS

Problemas com harmnicas so raros mas podem incluir:

Sobreaquecimento de componentes (motores, Capacitores,

transformadores, etc)

Mau funcionamento de equipamentos

Interferncias no sistema telefnico

Medies incorretas, mau funcionamento dos rels de proteo

Harmnicas causam correntes adicionais que no produz

trabalho.

Os transformadores devem ser dimensionados para suportar estas

correntes.


HARMNICAS

VMab.V = f ...

La.I = f (t, b...

Cbus.V = f (...

VMac.V = f ...

VMan.V [V]...

50.00m

50.00m

100.00m

100.00m

62.50m

62.50m

75.00m

75.00m

87.50m

87.50m

-800.0 -800.0

800.0

0 0

-666.7 -666.7

-333.3 -333.3

333.3 333.3

666.7

Inversores de frequencia sem indutor (DC link choke) no barramento CC


HARMNICAS

Inversores de frequencia com indutor (DC link choke) no barramento CC

VMab.V = f ...

La.I = f (t, b...

Cbus.V = f (...

VMac.V = f ...

VMan.V [V]...

150.0m

150.0m

200.0m

200.0m

162.5m

162.5m

175.0m

175.0m

187.5m

187.5m

-800.0 -800.0

800.0

0 0

-666.7 -666.7

-333.3 -333.3

333.3 333.3

666.7


HARMNICAS Recomendaes de limite

A recomendao do limite de Harmnicos baseada nos:

Limites razoveis de distoro de tenso no ponto PCC (Point of

Common Coupling)

PCC o ponto de interligao da concessionria com o cliente (PCA:

ponto de acoplamento comum).

Distoro referente carga total da planta

ou seja, cada instalao pode ter limites diferentes de harmnicas

Guias prticos e anlises so utilizados e/ou necessrios para

determinar se ocorrero problemas criados pela introduo de

harmnicas em um sistema


HARMNICAS RECOMENDAES DA IEEE519

Application Maximum THD (%)

Special Applications - hospitals and airports 3.0%

General System 5.0%

Dedicated System - exclusively converter load 10.0%

Harmonic Voltage LimitsLow-Voltage Systems

Table 10.2

Table 10.3

Current distortion Limits for General Distribution Systems (120V through 69,000V)

Isc/Iload


HARMNICAS Pontos de Medies

transformertransformer

PCC1

2500kVA

5.75%Z

480Vsec

utility

2500kVA

5.75%Z

480Vsec

utility

Other

Customer

Customer

A

Other

Customer

Customer

B

Other

Customer

Customer

C

Iharm A

Iharm B

Iharm C

Ifund A

Ifund B

Ifund C

Iharm

Ifund

I(TDD) is measured at each metering point

Goal is to

keep the V(THD) at

PCC1


HARMNICAS Tcnicas de Reduo

Reator no Barramento CC do inversor (PowerFlex).

Reator na entrada do inversor.

Filtros passivos ou ativos.

Ponte IGBT na Entrada (Active Front End).

Inversores com retificadores de 12 ou 18 Pulsos.

Aumentar as cargas lineares em relao as cargas no

lineares


2. Configurao e Manuteno PowerFlex 70


POWERFLEX 70 Reconhecendo o Hardware


POWERFLEX 70 Instalao e Montagem


POWERFLEX 70 Leds indicadores de status


POWERFLEX 70 Utilizando a IHM


POWERFLEX 70 Tecla ALT


POWERFLEX 70 Parametros ENUM, Bit, Num.


POWERFLEX 70 Arquivo, Grupo, Parmetro


POWERFLEX 70 Funo S.M.A.R.T


POWERFLEX 70 Parmetros


POWERFLEX 70 Falhas e alarmes


POWERFLEX 70 Software DriveExecutive


POWERFLEX 70 Software DriveObserver


3. Integrao do PowerFlex 70 em Devicenet


Configurando atravs do RSNetworks for Devicenet


Configurao do Controllogix utilizando o RSLogix5000


Criando os tags utilizando o Devicenet Tag Generator


DVIDAS??????

CONTATO

Eng. Matheus Paschoalino

Departamento Suporte Tcnico

Intereng Matriz Jaboticabal

Tel.: (16) 3209-1700

Cel.: (16) 9244-6723Email: [email protected]

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