附录1
1.1 ACS510 构成及功能
ACS510 是ABB公司标准型的标量控制全数字交流变频器,广泛应用于各类工业领域,从风机水泵到各类恒转矩应用,包括恒压供水,污水处理,隧道通风,锅炉风机,中央空调等。ACS510标准变频器模块从 0.75KW至160KW所有功率范围都是IGBT功率模块,并且在变频器内部设置了直流摆式电抗器(0.75KW-37KW)或进线电抗器(45KW-160KW),从而有效地抑制了高次谐波对电网的影响; ACS510紧凑型的设计已经标配了适用于第一及第二环境的RFI滤波器,而无需任何额外的外部滤波器就可满足EMC标准;ACS510还内置了使用RS485
的Modbus接口,可以很方便地与PLC或计算机通讯。同时ACS510内部还可以安装三种类型的可选模块:I/O扩展模块、现场总线适配器、脉冲编码器接口模块等。在大多数应用中,ACS510所具有的磁通制动功能可以满足系统快速停车的应用需要;如果系统需要频繁起制动或长时间制动,ACS510也可内置制动斩波器(可选)和制动电阻以实现有效的制动功率。ACS510变频器满足多种应用要求-从最简单的到最复杂要求的应用。
1.2 ACS510 的功能描述
ACS510标量控制的变频器是全数字技术的有电压中间回路的变频器,因此ACS510适用于风机、水泵和恒转矩等各种变速驱动应用场合。ACS510还预置了八种应用宏,用户可根据实际的应用需要选择不同的应用宏,ACS510将自动管理输入输出和信号处理的配置,其灵活性提供了广泛应用的可能性。
l 助手型控制盘
ACS510助手型控制盘具有下列性能:
l 启动向导
启动向导会引导用户完成所有的调试步骤
? 语言的选择
? 电机参数的设置
? 应用宏及I/O口的设置
? PID调节器自优化
? 相关参数的其他应用,如危险频率段的设置或恒定速度的设置。
l 维护助手
根据所选择的维护基准:千瓦时(Kwh)/运行时间/电机旋转方向,设置预维护功能
? 用户可以建立相关的应用或机械报警
? 报警可以通过控制盘显示或继电器输出报警
l 诊断助手
当故障发生时,通过help键显示故障信息及维护建议
l 与变频器的连接可随时插拔
l 拷贝功能可实现将参数复制到控制盘的存储器中,可用于备份或拷贝参数到其他的ACS510上去
l 传动优化功能
通过传动优化功能可以实现电机的高效、低噪、稳定控制
? 可改变恒压频比U/F
? 改变IGBT的开关频率
? 磁通优化 – 依据实际负载的变化,改变磁通的幅值
l 应用宏
ACS510内置了八种标准应用宏:
? ABB标准宏 – 通常
? 3 – 线型 – 用于瞬时型按键控制的场合
? 交变型 – 提供了一种特别的I/O配置
? 电动电位器 – 提供了与PLC相连接的经济型接口
? 手动/自动 – 提供了典型的HVAC的I/O配置
? PID控制 – 用于多种闭环控制系统
? PFC宏 – 用于泵和风机控制的应用
? SPFC宏 – 用于泵和风机控制循环软起的应用
l 标准I/O板OMIO包括:
? 2路电压/电流模拟输入,0…10V/0(4)…20mA/10bits
? 2路电流模拟输出,0(4)…20mA/10bits
? 6路数字输入,+ 24V
? 3路继电输出,2A/250VAC or 2A/30VDC
l 可编程的故障保护功能:
外部故障功能-- 带有外部故障功能,通过定义一个数字输入口作为 外部联锁信号输入,可以监视外部故障。
电机过热保护-- 可以激活电机过热保护功能并选择一种电机过热 保护模式来保护电机防止过热。电机过热保护模式一种是基于电机温度热模型,另一种是基于电机温度传感器元件过温指示。
堵转功能-- 变频器在电机发生堵转时保护电机。可以调整监视 极限(频率,时间),选择传动如何动作(警告显示/故障显示和停止传动/不反应)。
通讯故障功能-- 通讯故障功能监测逆变器与外部控制设备(如现场 总线适配器模块)之间的通讯。用户可以定义通讯丢失时传动的动作,以及设定动作的延时。用户还可以定义传动单元中的I/O接口指示通讯连接的是否处于故障状态。
l 已编程的故障保护功能:
过流-- 过流跳闸极限是2*I2hd (I2hd为额定输出电流)。
直流过压-- 直流过压跳闸极限是1.3*1.35*U1max,这里U1max是主电源电压的最大值。
直流欠压-- 直流欠压跳闸极限是0.65*1.35*U1min,这里U1min是主 电源电压的最小值。
变频器过温-- 变频器监视IGBT模块的温度。如果IGBT模块 温度超过115OC,给出警告。过温跳闸极限是125OC。
短路-- 变频器具有独立监视电机电缆和变频器短路保护的功能。如果短路发生,传动将不会起动,并显示故障。
内部故障-- 如果变频器检测到内部故障,传动将停止,并显示故障。
缺相-- 变频器具有独立监视电机回路和变频器缺相的功能。如果缺相发生,传动将不会起动,并显示故障。
l 通讯接口
ACS510内置Modbus现场总线及多种内部安装的可选总线适配器Profibus DP、DeviceNet、LonWorks、CANOpen和ControlNet。通过现场总线或总线适配器模块,PLC或基础自动化系统可以实现:
l 对传动发出控制命令(起动、停止、允许运行等)
l 发送电机速度或转矩给定信号到传动
l 从传动读取状态信息和实际值
l 改变传动参数值
l 复位传动故障
1.3 ACS510 的优越性能
l ACS510 系列标准内置直流摆动式电抗器(R1-R4)或交流电抗器(R5-R6),明显降低了进线电源的高次谐波含量,大大降低了变频器的电磁辐射,同时滤波电容器免受电压、电流的冲击。
l 电源断电时的运行—ACS510将利用正在旋转着的电机的动能继续运行,只要电机旋转并产生能量,ACS510将继续运行。
l 过载能力—
ACS510在一般使用时刻提供1.1*I2N;最大过载能力可达到1.8*I2hd 2秒/60秒。
l 自动起动—ACS510的自动起动特性超过一般变频器的飞升起动和积分起动的性能。
l 磁通优化—
在优化模式下,电机磁通被自动地适应于负载以提高效率,同时降低电机的噪音。得益于磁通优化,基于不同的负载,变频器和电机的总效率可提高1%~10%。
l 磁通制动—
ACS510能通过提高电机的磁场来提供足够快的减速,代替积分停车。通过增加电机磁通量,电机在制动过程中产生的电能可转化为热能。
l 静音特性—ACS510可自动根据变频器的温度优化IGBT的开关频率,降低电机的噪音;同时,可控的冷却风机能够改善传动的噪音并提高功效。
ACS510内置的RFI滤波器作为标准配置,适用于第一和第二环境,不需要额外的外部滤波器就可以满足EMC标准。
1.4 ACS510 变频装置的环境限制
条件
运行
为静止使用而安装
存贮
在保护性包装中
运输
在保护性包装中
安装现场的海拔高度
在海拔0到1000米,额定输出功率。
空气温度
-15至+40OC
最高50 OC,需降容10%
-40OC至+70OC
-40OC至+70OC
相对湿度
<95%
最大95%
最大95%
不允许冷凝。在腐蚀气体中最大允许相对湿度为60%。
污染等级
(IEC 721-3-3)
不允许有传导性粉尘。
ACS510安装在清洁的通风环境中。
冷却空气必须是清洁的,无腐蚀气体和无导电性粉尘。
化学气体:3C2 级
固体颗粒:3S2 级
不允许有导电性粉尘存在。
化学气体:1C2 级
固体颗粒:1S2 级
不允许有导电性粉尘存在。
化学气体:1C2 级
固体颗粒:1S2 级
正旋振动
(IEC 60068-2-6)
机械条件:Class 3M4 (IEC60721-3-3)
2…9 Hz 3.0mm
9…200 Hz 10m/s2
应当符合ISTA 1A和1B的
应当符合ISTA 1A和1B的规范
冲击
(IEC 68-2-29)
不允许
最大100 m/s2
11 ms
最大100 m/s2
11 ms
自由下落
不允许
76cm,结构尺寸R1
61cm,结构尺寸R2
46cm,结构尺寸R3
31cm,结构尺寸R4
25cm,结构尺寸R5
25cm,结构尺寸R6
76cm,结构尺寸R1
61cm,结构尺寸R2
46cm,结构尺寸R3
31cm,结构尺寸R4
25cm,结构尺寸R5
25cm,结构尺寸R6
1.5 应用标准
ACS510变频器具有CE标志,
明它符合欧洲低压标准和EMC规范的要求(73/23/EEC指导-由93/68/指导 - 由93/68/EEC为补充,以及89/336/EEC指导 - 由93/68/EEC为补充)。
ACS510变频器具有C-tick标志,表明它符合澳大利亚法规(第294条,1996);无线电通讯公告机无线电通讯(1989年8月),无线电通讯
(1993,新西兰)。
ACS510变频器符合AS/NZS2064,1997标准里对工业,应用科学和医疗(ISM)上所使用的无线电设备规定了电子干扰指标限制以及测试方法,其中包括了对变频器的详细要求。
ACS510 传动单元遵循下列标准。根据标准EN50178和EN60204-1,传动单元符合欧洲低压管理条例。
应用标准
EN50178(1997)
使用在动力装置上的电气设备
EN60204-1(1997)
机械安全。机械电气设备。部分1:一般规定。符合的规定:机械的最后组装着负责安装:
l 一个紧急停车设备。
l 一个电源断路器。
EN60529:1991(IEC529), IEC60660-1(1992)
机壳的防护等级(IP编码)。
EN61800-3(1996)+ Amendment A11(2000)
EMC产品标准,包括详细的测试方法。
UL508C
EMC产品标准,包括详细的测试方法。
1.6 技术数据
1.1.1 ACS510-01-246A-4变频器数据表
型号代码
应用
外形
尺寸
ACS510-01-
S2N
kVA
I2N
A
PN
kW
三相供电电压380…480V
-246A-4
170
245
132
R6
注:一般应用(10%过载能力)
I2N 连续均方根电流值,允许一分钟的10%过载。
1.1.2 电机电缆连接
电机连接要求
电压(U2)
0…U1,3相对称电源,在弱磁点达到Umax
频率
0…500Hz
频率精度
0.01Hz
电流
246A
功率极限
1.5Phd
弱磁点
10…500Hz
开关频率
可选择:1,4或8kHz
电缆额定温度
最小额定值90oC
最大电机电缆长度
外形尺寸
最大电机电缆长度
fsw = 1或4 kHz
fsw = 8kHz
R1
100m
50m
R2 – R4
200m
100m
R5 – R6
300m
150m