Настройка частотного преобразователя данфосс danfoss fc vlt 051

 

Выбор частотного 

преобразователя Danfoss fc 051  

  В конце 2021 года перед нашим производственным объединением «Кубтроникс» была поставлена задача восстановить работоспособность системы управления сепаратором молока. В качестве силового элемента в системе использовался частотный преобразователь VACON мощностью 18,5 кВт, который вышел из строя.

  Самым простым вариантом ремонта сепаратора была закупка с последующими монтажом и настройкой преобразователя частоты той же марки и модели, что эксплуатировался до отказа, а именно: VACON NXS00385-A2H1SSS-A1A2000000. Сепаратор молока на производстве был резервным, поэтому заказчика устраивали длительные сроки (до 4 месяцев) поставки нового частотного преобразователя - они не сказывались отрицательно на производственном процессе.

  Так как компания Danfoss владеет торговой маркой VACON, то поставка преобразователя частоты в нашу страну проводилась через представительство Danfoss в России.

  К нашему сожалению, сроки доставки преобразователя частоты VACON в Россию выпали на конец апреля 2022 года, когда со стороны европейских стран были введены пакеты санкций, препятствующие продаже необходимой нам продукции.

  В начале апреля 2022 года представительство Данфосс в России предупредило партнеров и клиентов о невозможности поставки новой приводной техники VLT и VACON, о чем вы можете прочесть в размещенном письме.

  Мы не подводим наших клиентов и всегда выполняем взятые на себя обязательства. В этот раз должны были восстановить и ввести в работу сепаратор молока, поэтому  вместе с поставщиком частотного преобразователя VACON мы стали оперативно подбирать варианты его замены на еще доступные на складе в России преобразователи частоты Danfoss VLT. Естественно, выбранный нами частотный преобразователь Danfoss VLT должен был отвечать всем необходимым требованиям!

  Основные требования к частотному преобразователю Danfoss при работе с сепаратором молока следующие:

1. Формирование большого момента при низких частотах поданного напряжения, фактически от 0 Гц.
2. Длительное в течение 1200 секунд линейное увеличение подаваемой частоты от 0 Гц до 50 Гц.
3. Длительное в течение 1200 секунд линейное уменьшение частоты от 50 Гц до 0 Гц с использованием внешнего тормозного резистора. Фотография установленного тормозного резистора приведена на снимке ниже.
4. Возможность «подхвата» электродвигателя в случае временного исчезновения внешнего напряжения и его восстановления. «Подхват» частоты должен осуществляться как при разгоне сепаратора молока, так и при его работе или остановке.  

  Мы остановили свой выбор на частотном преобразователе Danfoss VLT Micro Drive fc 051 мощностью 22 кВт, так как он имел функционал торможения за счет внешнего резистора и возможность поддерживать высокое значение момента на низких частотах. Обращаем внимание, что не все частотные преобразователи обладают такой функцией. После получения частотного преобразователя Danfoss fc 051 и доставки его на предприятие заказчика нам предстояли работы:

• монтаж частотного преобразователя Danfoss fc 051 в существующем щите,
• подключение к существующим силовым цепям и цепям управления
• и главное — настройка частотного преобразователя Данфосс fc 051 для работы с сепаратором молока!

  Уточним, что мощность электродвигателя молочного сепаратора составляет 15 кВт. Нами был выбран частотный преобразователь Данфосс vlt fc 051 мощностью 22 кВт, то есть на две ступени более мощный (промежуточная ступень — 18,5 кВт) по сравнению с мощностью электродвигателя. Полный тип FC-051P22KT4E20H3BXCXXXSXXX. Такое решение связано с тем, что производитель преобразователя частоты VLT Micro Drive в инструкции по эксплуатации предупреждает: продолжительное функционирование на частотах меньше 50% от номинальной частоты электродвигателя потребует дополнительное воздушное охлаждение. В нашем случае при разгоне сепаратора преобразователь частоты находится в указанном тяжелом режиме эксплуатации в течение 10 минут, при этом отсутствует возможность установить в щит дополнительные охлаждающие вентиляторы.

  Тестовые включения сепаратора молока показали, что при работе выбранного нами частотного преобразователя на 22 кВт не нагревается воздух, охлаждающий преобразователь частоты Danfoss fc 51, и коммутируемый ток через частотный преобразователь Danfoss VLT fc 051 почти в 2 раза ниже номинального значения тока. Мы не только теоретически рассчитали, но и практически убедились, что во время штатной эксплуатации сепаратора не произойдёт аварийное отключение частотного преобразователя по превышению тока или превышению созданного момента.

  Обращаю ваше внимание, что для настройки частотного преобразователя Данфосс fc 051 необходима панель управления, которая с ним изначально не поставляется. Нами была дополнительно закуплена панель управления с потенциометром, тип  которой LCP12, которую вы можете увидеть на снимке ниже по тексту.

Настройка частотного

преобразователя Danfoss fc 51  

  По своим габаритным размерам приобретенный на замену VACON частотный преобразователь Danfoss fc 051 меньше, что упростило монтаж. Частотный преобразователь Danfoss vlt fc 051 также «моложе» VACON NXS00385-A2H1SSS-A1A2000000. Это и объясняет его лучшие (меньшие) массо-габаритные параметры даже при большей коммутируемой мощности. Также мы верили, что настройка частотного преобразователя Данфосс fc 051 за счет более современного программного обеспечения устройства не займет много времени. Но в процессе настройки проявился один существенный нюанс...

  Производитель частотного преобразователя Danfoss fc 051 для его наилучшей (оптимальной) работы рекомендует перед запуском выполнить две основных операции:

1. Ввести параметры подключенного электродвигателя.
2. Выполнить процедуру адаптации электродвигателя к частотному преобразователю.

  Для электродвигателя необходимо как минимум задать следующие характеристики (номер параметра указан по меню частотного преобразователя Danfoss vlt fc 051):

• 1-20 Мощность двигателя,
• 1-22 Напряжение двигателя,
• 1-23 Частота работы двигателя,
• 1-24 Ток двигателя,
• 1-25 Номинальная скорость двигателя.

  Адаптация электродвигателя выполняется включением параметра «1-29 Автоматическая адаптация двигателя (ААД)», а именно заданием ему значения «2». Для этого необходимо выполнить саму процедуру адаптации в следующем порядке:

1. Остановить работу частотного преобразователя. Вал электродвигателя также должен быть полностью остановлен.
2. Выбрать значение «2» для параметра с номером 1-29, 
3. Подать команду на пуск процедуры адаптации с панели местного управления LCP, нажав кнопку «Hand On».

  В качестве закона управления для частотного преобразователя Danfoss fc 051 можно настроить два варианта: скалярный закон и векторный. Для этого используется параметр «1-01 Принцип управления двигателем». Соответственно, значение «0» для скалярного закона и «1» — для векторного.

  Вот именно в этой «векторной» настройке наш ждало разочарование! 

  Итак, в качестве заводского значения для параметра «1-01 Принцип управления двигателем» Danfoss применяет векторное управление с кодовым названием «vvc+».

 VVC+ — это Voltage Vector Control Plus (VVC+) – зарегистрированный Danfoss алгоритм управления вектором напряжения электродвигателя без применения сенсора обратной связи. Производитель в качестве преимуществ этой технологии указывает:
-    высокую динамику управления,
-    управление без использования сенсора обратной связи,
-    улучшенное намагничивание двигателя (двигатель не перегревается),
-    максимальный момент на номинальной частоте вращения электродвигателя и неизменный момент на низких частотах.

  В нашем случае все произошло с точностью, да наоборот. Мы ввели все параметры электродвигателя, выполнили его адаптацию, включили режим векторного управления и подали команду «Пуск». После всех этих процедур:

1. Электродвигатель в первые секунды не запускался.
2. При дальнейшем разгоне токи электродвигателя достигали предельных значений.
3. При разгоне значение момента достигало предельных значений, установленных на уровне 400%!
4. При разгоне электродвигателя включался тормозной резистор и часть энергии сбрасывалась на него, вызывая необоснованный нагрев.
5. Темп набора частоты в 7 раз был меньше установленного.
6. Двигатель существенно нагревался.
7. Происходило «рысканье» подаваемой частоты в пределах 5 Гц, то есть она не была стабильной.

  «Вишенкой» на этом торте «уникальной» технологии управления вектором напряжения стало игнорирование частотным преобразователем Danfoss fc 051 команды «Стоп». Отключать систему управления приходилось «рубильником», прерывая внешнее напряжение питания частотного преобразователя.

  Как бы это не выглядело странным, но именно наш отказ от «уникальной» технологии «VVC+» и выбор стандартного скалярного метода управления решил все проблемы, а именно: 

1. Электродвигатель при наборе частоты стал разгоняться в необходимом темпе.
2. Подаваемая частота перестала «рыскать» и была стабильной.
3. Частотным преобразователем Danfoss fc 051 не формировались аварийные сообщения о максимальном значении тока электродвигателя, так как он был в 2 раза ниже максимально допустимого.
4. Частотным преобразователем Danfoss vlt fc 051 не формировались аварийные сообщения о максимальном моменте, установленном на уровне 150%.
5. Электродвигатель перестал греться.
6. Происходил корректный «подхват» частоты вращения электродвигателя и выполнялся разгон, или торможение сепаратора.
7. Команда «Стоп» исполнялась во всех режимах и состояниях работы частотного преобразователя Danfoss fc 051.

  Оперативно по телефону мы обратились в российскую службу технической поддержки Danfoss. Нам ответили, что за выражаем огромную благодарность! В службе технической поддержки признали, что в отдельных случаях возможен сбой в работе технологии «VVC+» при адаптации электродвигателя. Думаю, теперь это основная наша рекомендация при настройке частотного преобразователя данфосс fc 051: если вы наблюдаете неверную работу частотного преобразователя Danfoss vlt fc 051 в векторном режиме управления — тогда смело меняйте режим управления на скалярный! Проблему в работе технологии «VVC+» специалист службы технической поддержки выявил не только по результатам неверной работы технологического оборудования, но и во время выполнения самой процедуры адаптации электродвигателя. В нашем случае процедура адаптации завершалась за двадцать секунд. Со слов специалиста службы технической поддержки процедура адаптации, как правило, выполняется в течение одной минуты. То есть какие-то параметры электродвигателя при автоматической настройке частотного преобразователя Данфосс fc 051 измерялись неверно.

  Настройку частотного преобразователя Данфосс fc 051 по остальным параметрам мы выполняли в соответствии с необходимыми требованиями. Это касается как режимов подачи команд регулирования и управления, так и предельных значений параметров.

  Думаю, чуть позже мы сообщим итоговые значения всех параметров настройки частотного преобразователя Данфосс fc 051.

  Если же вы не смогли самостоятельно разобраться в настройке частотного преобразователя Данфосс fc 51 любой мощности, то смело обращайтесь к нам! Мы готовы и для вас оказать услуги по настройке частотного преобразователя Danfoss fc 051. Подробнее об этой услуге вы можете узнать на нашей странице «Настройка частотного преобразователя».

  Пишите, звоните! Мы всегда рады помочь!