Invertor comandat pentru reglarea vitezei unui motor asincron trifazat cu rotorul în scurt circuit.

Generalităţi

FR-E500 este ultimul invertor de c.a. de mici dimensiuni de la Misubishi care având dimensiuni reduse are caracteristicile altor invertoare sofisticate şi scumpe. Invertorul este destinat pentru comanda motoarelor de c.a. mici.

FR-E500 este o unitate de cu uz general capabil să rezolve cele mai multe aplicaţii de c.a. Sunt disponibile modele monofazate şi trifazate în domeniul de puteri 0,2 kW până la 2,2 kW pentru cele din clasa de 200 V şi 0,4 kW până la 7,5 kW în clasa de 400 V.

FR-E500 este ideal pentru utilizarea în aplicaţii de sine stătătoare dar firma a permis ca acestea să poată fi utilizate şi în cadrul unor sisteme mai mari prin incorporarea unui regulator PID standard şi a posibilităţii de comunicare printr-o interfaţă serială RS422.

Fig.1

În Fig. 1 este dată schema bloc a invertorului.

Invertorul este prevăzut cu 20 de terminale de control dintre care 12 de intrare şi 8 de ieşire. Unele dintre aceste terminale sunt programabile.

Invertorul are posibilitatea de a lucra în 4 moduri de lucru:

- modul de lucru cu comanda externă

- modul de lucru cu comanda de la panoul de comandă (PU)

- modul de lucru cu comanda mixta de tip 1

- modul de lucru cu comanda mixta de tip 2

- modul de lucru pentru comunicaţii

În funcţie de modul de lucru ales, frecvenţa tensiunii de ieşire se poate stabili de la panoul de comandă, poate fi stabilită prin intermediul unui potenţiometru aflat pe panoul frontal al invertorului sau prin intermediul unor semnale analogice sau digitale exterioare. Se pot de asemeni stabili rampe de accelerare/frânare.

Programarea se face prin intermediul unei tastaturi si al unui afişaj cu LED-uri. Prin operaţiunea de programare se poate stabili modul de lucru, se pot stabili sau modifica anumiţi parametri şi se pot vizualiza valorile diferitelor mărimi electrice:

FR-E500 este protejată şi există alarmări pentru supracurenţi, supratensiuni, căderi de tensiune, supraîncălziri, suprasarcină, punere la pământ, etc. Este inclusă reglarea automată a tensiunii pentru reglajul tensiunii de ieşire.

Descrierea elementelor panoului de control

Nr.	Tastă/Element	Descriere
1		Se dă comanda de pornire a motorului
2		Se opreşte funcţionarea Se resetează invertorul atunci când ieşirea acestuia este oprită de funcţia de protecţie activată
3		Se comandă rotirea motorului în sens direct
4		Se creşte/descreşte frecvenţa de funcţionare În modul de setare a parametrilor, folosite pentru modificarea valorilor acestora
5		Se comandă rotirea motorului în sens invers
6		Se determină frecvenţa şi valorile parametrilor
7		Se poate selecta modul de funcţionare sau cel de setare a parametrilor
8	-	Afişor cu cristale lichide de 4 cifre
9	-	Bloc indicator al stării de funcţionare şi al unităţilor de măsură

Indicaţiile blocului indicator

Indicaţia	Descriere
Hz	Se aprinde când este indicată valoarea frecvenţei
A	Se aprinde când este indicată valoarea curentului
RUN	Se aprinde când invertorul funcţionează. Lumina continuă indică sensul direct de rotaţie, lumina intermitentă indică sensul invers de rotaţie al motorului
MON	Se aprinde în modul de afişare a monitorizării
PU	Se aprinde în modul de funcţionare cu PU
EXT	Se aprinde în modul de funcţionare extern

Alegerea modului de funcţionare

De fiecare data când este apăsată tasta SET, se trece în alt mod de funcţionare după cum urmează:

Modul Monitorizare

1* Ţinând apăsată tasta 1* mai mult de 1,5 s se trece în starea power-on

2* Ţinând apăsată tasta 2* mai mult de 1,5 s se afişează cele mai recente 4 erori

Mod Modificare Frecvenţă

Mod Modificare Parametri

Modul Funcţionare

Modul Help

Modurile de lucru

Modul de lucru cu comanda externă

În acest mod de lucru invertorul este comandat din exterior folosind terminalele de comandă prin aplicarea unui semnal de pornire şi a unui semnal de stabilire a frecvenţei tensiunii de alimentare. Acest mod este stabilit atribuind parametrului P79 valoarea 0.

Modul de lucru cu comanda de la panoul de comandă (PU)

În acest mod de lucru invertorul este comandat doar cu ajutorul butoanelor de pe panoul de comandă. Acest mod este stabilit atribuind parametrului P79 valoarea

Modul de lucru cu comanda mixta de tip 1

În acest mod de lucru invertorul este comandat folosind atât panoul de comandă cât şi din exterior folosind terminalele de comandă. Semnalul de pornire este dat din exterior în timp ce frecvenţa se stabileşte folosind panoul de comandă. Acest mod este stabilit atribuind parametrului P79 valoarea 3

Modul de lucru cu comanda mixta de tip 2

În acest mod de lucru invertorul este comandat folosind atât panoul de comandă cât şi din exterior folosind terminalele de comandă. Semnalul de comandă este dat de la panoul de comandă în timp ce frecvenţa este stabilită din exterior prin intermediul unui semnal aplicat la terminalele de comandă corespunzătoare. Acest mod este stabilit atribuind parametrului P79 valoarea 4

Modul de lucru pentru comunicaţii

În acest mod de lucru se poate stabili o legătură de comunicaţii între invertor şi calculator prin intermediul unui cablu conectat pe conectorul panoului de comandă. Comunicarea dintre invertor şi calculator este realizată prin intermediul unui program furnizat de producător. Acest mod este stabilit atribuind parametrului P79 valoarea 0 sau 1.

Funcţiile terminalelor de control

Terminalele de intrare inteligente

Tip		Simbol	Nume	Descriere
Intrări	1/0	STF	Start înainte	Contact închis: motorul se roteşte în sens direct. Contact deschis: motor oprit
		STR	Start înapoi	Contact închis: motorul se roteşte în sens invers. Contact deschis: motor oprit
		RH,RM,RL	Trepte multiple de viteză	În funcţie de starea contactelor conectate la aceste terminale, se pot obţine mai multe trepte de viteză.
		MRS	Întrerupe ieşiri	Aplicând un semnal mai lung de 20 ms opreşte ieşirea invertorului
		RES	Reset	Utilizat pentru resetarea circuitului de protecţie al invertorului
		SD	Masă comună
		PC	Alimentare comună	Poate fi folosit ca semnal de alimentare 24 V , 0,1A
Analogice	Stabilire frecvenţă	10	Terminal de alimentare pentru comanda frecvenţei	Intre 10,2 şi 4 se poate pune un potenţiometru de 1 kohm
		2	Comandă frecvenţă ( în tensiune)	Tensiunea externă este între 0 şi 5(10) V c.c. Impedanţa de intrare 10 kohm
		4	Comandă frecvenţă (în curent)	Curentul extern este între 4 şi 20 mA c.c. Impedanţa de intrare 250 ohm
		5	Comandă frecvenţă (terminal comun)	Terminal comun pentru comanda frecvenţei
Ieşiri	Contact	A,B,C	Ieşiri de alarmă	Modificarea stării contactului indică oprirea ieşirilor ca urmare a activării funcţiei de protecţie a invertorului. Funcţionare normală: A-C deschis, B-C închis. Alarmă: A-C închis, B-C deschis
	Open collector	RUN	Funcţionare invertor	Valoare 0 logic când frecvenţa de ieşire este mai mare sau egală cu frecvenţa de pornire. Valoare 1 logic când motorul este oprit sau în regim de frânare
		FU	Detectare frecvenţă	Valoare 0 logic când frecvenţa de ieşire este mai mare sau egală cu valoarea de prag stabilită şi valoare 1 logic când este sub valoarea de prag.
		SE	Terminal comun	Terminal comun pentru RUN şi FU
	Analog	AM	Semnal de ieşire analog	Semnal de ieşire proporţional cu mărimea monitorizată: frecvenţa, tensiunea sau curentul
Comunicaţie	RS-485	-	Conector PU	Permite comunicarea cu PU folosind protocolul RS-485

Procedeu experimental

Utilizarea modului 0 de funcţionare – comandă externă

Funcţionarea invertorului în modul 0 presupune ca la terminalul de control STF sau STR să fie cuplate dispozitive de comandă de tip buton, comutator etc iar la terminalele 2 şi 5 (şi 10), să fie cuplat un potenţiometru.

1) Se alimentează invertorul

2) Se verifică modul de funcţionare. Acesta este modul implicit cu care invertorul vine din fabrică. În acest caz, ledul EXT trebuie să fie aprins. Dacă nu este aşa, se stabileşte modul 0 de funcţionare stabilind valoarea parametrului P79 pe 0.

3) Se comandă pornirea invertorului prin acţionarea comutatorului conectat la STF sau STR pe poziţia închis. Ledul RUN se aprinde continuu în cazul acţionării în sens direct şi intermitent pentru acţionarea în sens invers.

În cazul în care sunt comutatoare atât pentru STF cât şi pentru STR, tensiunea de ieşire este 0 dacă ambele comutatoare sunt pe poziţia închis.

4) Accelerarea motorului se realizează rotind încetul potenţiometrul conectat între terminalele 2 şi 5 până la capăt. În acest caz, frecvenţa tensiunii de ieşire ia valoarea maximă stabilită (valoarea stabilită din fabrică: 50 HZ). Corespunzător modificării frecvenţei tensiunii de alimentare se modifică şi viteza motorului.

Pe afişor se poate observa modificarea frecvenţei tensiunii de alimentare.

5) Frânarea motorului şi oprirea lui se obţine rotind potenţiometrul conectat între terminalele 2 şi 5 uşor, înapoi, până în poziţia iniţială.

Pe afişorul panoului de comandă se poate urmări reducerea frecvenţei tensiunii de alimentare de la valoarea maximă la 0 când motorul se opreşte.

6) Comutatorul conectat la STF sau STR se trece pe poziţia deschis ceea ce corespunde comenzii de oprire a invertorului

Utilizarea modului 1 de funcţionare – comandă de la panoul de comandă

1) Se alimentează invertorul

2) Se verifică modul de funcţionare şi dacă nu este cel corect se stabileşte modul 1 de funcţionare stabilind valoarea parametrului P79 pe 1. Funcţionarea în acest mod este semnalată de aprinderea ledului PU.

3) Se stabileşte frecvenţa de lucru aşa cum este descris în capitolul Mod Modificare Frecvenţă la valoarea de 45 Hz.

3) Se comandă pornirea invertorului prin apăsarea butonului RUN (sau a butoanelor FWD sau REV). Ledul RUN se aprinde continuu în cazul acţionării în sens direct şi intermitent pentru acţionarea în sens invers. Motorul accelerează până ce frecvenţa atinge valoarea stabilită. Pe afişor se poate observa modificarea frecvenţei tensiunii de alimentare.

5) Oprirea motorului se obţine apăsând butonul STOP/RESET. Pe afişorul panoului de comandă se poate urmări reducerea frecvenţei tensiunii de alimentare de la valoarea maximă la 0 când motorul se opreşte. Indicatorul RUN se stinge.

Utilizarea modului 2 de funcţionare – comandă mixtă tip 1 din exterior şi de la panoul de comandă

1) Se alimentează invertorul

2) Se verifică modul de funcţionare şi dacă nu este cel corect se stabileşte modul 1 de funcţionare stabilind valoarea parametrului P79 pe 3. Funcţionarea în acest mod este semnalată de aprinderea ambelor leduri PU şi EXT.

3) Se dă comanda de pornire din exterior prin intermediul unui comutator cuplat pe terminalul de control STF sau STR.

4) Se stabileşte frecvenţa de lucru folosind tastele la valoarea 60 Hz.

5) Se opreşte motorul trecând comutatorul comenzii de pornire pe poziţia deschis.

Utilizarea modului 3 de funcţionare – comandă mixtă tip 2 din exterior şi de la panoul de comandă

1) Se alimentează invertorul

2) Se verifică modul de funcţionare şi dacă nu este cel corect se stabileşte modul 1 de funcţionare stabilind valoarea parametrului P79 pe 4. Funcţionarea în acest mod este semnalată de aprinderea ambelor leturi PU şi EXT.

3) Se dă comanda de pornire folosind butoanele RUN sau FWD/REV de pe panoul de comandă. Ledul RUN se aprinde.

Pe afişor se poate observa modificarea frecvenţei tensiunii de alimentare.

5) Frânarea motorului şi oprirea lui se obţine rotind potenţiometrul conectat între terminalele 2 şi 5 uşor, înapoi, până în poziţia iniţială.

Pe afişorul panoului de comandă se poate urmări reducerea frecvenţei tensiunii de alimentare de la valoarea maximă la 0 când motorul se opreşte.

5) Oprirea invertorului se obţine apăsând butonul STOP/RESET. Indicatorul RUN se stinge.

Stabilirea treptelor de viteză folosind panoul digital

Se alimentează invertorul.

Treptele de viteză se stabilesc cu ajutorul parametrilor P4, P5 şi P6. Valorile din fabrică sunt:

P4 50Hz

P5 30Hz

P6 10 Hz

Comanda manuală pentru realizarea unui ciclu de lucru cu mai multe trepte de viteză

1) Alimentaţi invertorul.

2) Treceţi comutatorul de pornire 1 sau 2 (acţionare în sens direct sau în sens indirect) apoi stabiliţi frecvenţa de ieşire cu ajutorul întrerupătoarelor 3 şi 4.

3) Realizaţi următoare ciclogramă a frecvenţei de ieşire:

0-10-30-0-30-10-30-0.

4)Treceţi comutatorul de pornire 1 sau 2 înapoi în poziţia deschis.