[1] O documento descreve os recursos de hardware e software do inversor de frequência ACS580 da ABB, incluindo menus intuitivos, suporte a vários protocolos de rede, controle de motores aprimorado e funções de eficiência energética.
[2] Os menus principais do ACS580 facilitam o comissionamento, configuração de I/Os, diagnóstico de problemas e monitoramento de eficiência energética. O software também suporta vários tipos de motores e ferramentas de computador para configuração remota.
[3] O
5. Retro compatibilidade
Dimensões e faixas de potência e tensão
Cobre a mesma faixa de
tensões da geração
anterior dos ACS550 e a
estende para até 250kW
Fácil substituição das
instalações anteriores de
ACS400 e ACS550
Dez tamanhos de estrutura
iguais ou menores que os
dos ACS550
Maior densidade de
potência
6. Hardware
Condições ambientais
Faixa de temperaturas de -15°C a
+50°C sem redução do desempenho
em corrente de saída (R0-R3)
Não requer sobredimensionamento
adicional
Sem demanda essencial por ar
condicionado nas salas de sistemas
elétricos
Ventilador de refrigeração principal de
velocidade controlada sob a unidade
em todos os tamanhos
Menor ruído, particularmente nos
casos de carga parcial
Maior vida útil do ventilador
Instalação permitida a até 4000m
7. Opcionais de hardware
Alterando o inversor para satisfazer necessidades
específicas
Classe de proteção IP55 (tipo UL 12)
Tamanho compacto, pequeno aumento
de profundidade em comparação com o
IP 21
Três outras opções de painel de
controle além do painel de controle
auxiliar
Liberdade para selecionar o produto que
melhor atenda às necessidades
Módulos Fieldbus e de extensão de I/O
Amplo suporte a redes
Comunicação com todos os principais
protocolos Fieldbus
8. Conectividade
Opcionais de Fieldbus e I/O
Slot 1 para adaptadores Fieldbus
Pleno acesso à configuração do
inversor e seu controle remoto
Slot 2 para extensões de I/O
Fonte de alimentação externa de 24V
em CMOD-01 e CMOD-02 para manter
a comunicação ativa enquanto a fonte
de alimentação principal está
desconectada
Entrada PTC isolada em CMOD-02
Saída digital e relés adicionais em
CMOD-01
Slot 3 para Fieldbus embarcado
Interface Modbus econômica como
padrão
10. Painel de controle auxiliar
Portfólio
A remessa padrão inclui o painel de
controle auxiliar cinza ACS-AP-S
Funções avançadas proporcionam fácil
comissionamento e uso
O portfólio de painéis de controle
oferece diferentes alternativas:
tampa lisa CDUM-01
painel básico ACS-BP-S (branco)
painel de controle auxiliar ACS-AP-I
(preto)
Escolha o produto que melhor
atenda as necessidades
11. Painel de controle auxiliar
Hardware
Interface USB para conexão de
ferramentas e computadores por
padrão
Possibilita transferir informações
entre PC e inversor sem hardware
adicional
Navegação quadri direcional
intuitiva por menus e assistentes
Simples de usar, fácil de aprender
Botão de ajuda para solução de
problemas
Menos demanda pela Assistência
Técnica
Tela brilhante de alta resolução
Melhor experiência para o usuário
12. Inversores ABB de uso geral
Destaques do Software
Benefícios do software dos ACS580
13. Inversor simples montado em parede ACS580-01
Destaques do software
Menu principal
Menu de configurações primárias para comissionamento
Menu de I/Os para configurações e monitoramento
Menu de Diagnósticos para a solução rápida de problemas
Ferramenta computacional
Diagnóstico mais detalhado e monitoramento remoto de sinais
Redes e conectividade
Maior leque de Fieldbus do mercado
Configuração rápida dos 5 protocolos de uso mais comum
Suporte a motores
Suporte a uma ampla gama de motores, incluindo motores
assíncronos e motores síncronos de ímã permanente
14. Menu principal
Mostra os menus mais importantes
Menu de Configurações Primárias
Menu de I/Os
Menu de Diagnósticos
Menu de eficiência energética
Menu de memórias reserva
Menu Parâmetros
15. Menu de configurações primárias
Comissionamento, configuração e rastreio de falhas
Menu simples para definir os parâmetros do
motor e sua faixa de operação
Comissionamento, configuração e
rastreio de falhas mais fáceis e rápidos
Defina todas as configurações essenciais
sem acessar diretamente a lista de
parâmetros
16. Menu de I/Os
Monitoramento e configuração facilitados
Um menu exibindo todos os I/Os e as funções
que cada um controla
Configuração rápida e simples dos I/Os
Mostra os status reais dos I/Os e o
significado lógico de cada terminal para
o inversor
Eficiente mapeamento de I/Os, detecta o
uso de um mesmo terminal para
múltiplas funções
17. Menu de Diagnósticos
Solução de problemas, mais fácil
Todas as propriedades essenciais para ajudar
com quaisquer problemas que possam ocorrer
com um ACS580
Falhas e alertas ativos exibidos com dados
adicionais em um mesmo lugar para ajudar
na solução de problemas
Registradores de amplitudes e eventos
mantém um histórico da ocorrência de
problemas e comportamentos irregulares
18. Menu de eficiência energética
Economias proporcionadas ao processo pelo inversor
O menu de eficiência energética permite ao
usuário acompanhar as economias de energia
e dinheiro proporcionadas pelo inversor
Facilita a estimativa do retorno do
investimento
Estima a redução de emissões de CO2
19. Menu de memórias reserva
Salve configurações do inversor para as falhas inesperadas
Restaure memórias reserva das configurações
do inversor para garantia do processo em caso
de uma falha repentina
Copie as configurações do inversor a outro
inversor operando no mesmo sistema
trocando o painel de controle de inversor
em inversor
Menor tempo de recuperação após uma
falha
A função de cópia reserva automática cria
automaticamente uma memória reserva na
sequência de uma mudança de
configuração
20. Menu de Parâmetros
Todos os parâmetros em uma lista lógica
O menu Parâmetros reúne todos os
parâmetros harmonizados em um mesmo
lugar, segundo uma ordem lógica
Lista de parâmetros idêntica ao longo do
portfólio de inversores totalmente
compatíveis. Aprenda a usar uma vez,
use com todos
Lista de Favoritos
Cria uma lista dos parâmetros que
demandam alteração mais frequente
Lista dos parâmetros alterados
Facilita a solução rápida de problemas
21. Visualização inicial
Monitoramento do processo
Visualização Inicial editável
Edite a visualização Inicial para atender
as necessidades do usuário
Monitore até três sinais distintos
simultaneamente na mesma tela
Adicione até 18 telas e navegue entre
elas de forma simples com as teclas
direcionais
Diferentes estilos de tela: numérica,
medidor/barra e gráfico
22. Ferramentas computacionais
Drive composer
Ferramenta computacional de nível iniciante –
Drive composer
Monitoramento e configuração de
parâmetros simples disponíveis sem
custos adicionais
Pode ser usado para criar um “pacote de
suporte” que permita rastreio remoto de
falhas
Disponível na página Web www.abb.com
Drive composer pro comercializado pela
ABB, conta com funcionalidades
adicionais
23. Conectividade
Redes
Modbus RTU embarcado instalado por
padrão
Variedade de redes conectáveis
Melhor suporte da indústria para um
amplo leque de adaptadores Fieldbus
Fácil configuração Fieldbus
Configuração rápida dos 5 protocolos de
uso mais comum
Suporta o perfil DCU, compatível com os
ACS550, e o perfil “inversores ABB”
Efetivamente retro compatível
24. O ACS580 em ação
Funcionalidades
PID individual
Faz do ACS580 um controlador unitário
independente e auto suficiente
PID com função de reforço para espera
Permite ainda mais economia ao estender
a duração do modo de repouso do PID
Funções temporizadas para automatizar
tarefas
Chaveie entre diferentes pontos de ajuste
segundo um cronograma, eliminando a
necessidade de operar o inversor
manualmente à noite
Curva de carga, para detecção de situações de
carga anormais
E.g., detecção de pás de ventilador
quebradas e outros problemas que não
disparariam falhas nem alertas
25. O ACS580 em ação
Suporte a motores
Suporte a uma ampla gama de motores, incluindo
motores assíncronos e motores de ímã
permanente
Produto efetivamente global, com uso em
várias aplicações
O ACS580 suporta dois tipos de controle de
motores
Modo escalar, para operação direto da caixa,
quando não se precisa do máximo
desempenho
Modo vetorial, para maior acurácia nos
controles de torque e velocidade
Motores CA IEC
Motores CA NEMA
26. O ACS580 em ação
Melhor controle de motores
Modo de aquecimento do motor, para evitar a
condensação
Prolonga a vida útil do motor
Partida em movimento para ambos os modos de
controle de motores
Alcance um ventilador girando livre sem
precisar pará-lo antes
Dois níveis selecionáveis de frenagem por fluxo
Controle quão agressivamente o motor
aquecerá durante a frenagem
Faixa ajustável de frequências de chaveamento
Menor ruído audível do motor
27. Inversores ABB de uso geral
Funções específicas do programa de
controle padrão dos ACS580
36. Inversores ABB de uso geral
Destaques do Hardware
Detalhes técnicos do hardware dos
ACS580
37. Detalhes do hardware dos ACS580-0
Objetivos
Objetivos deste módulo:
Distinguir entre as unidades de controle CCU-11 e CCU-12
Escolher extensões de I/O e conectar fontes externas de 24V
Conhecer a estrutura do inversor
Ler a plaqueta de identificação de tipo e os adesivos
Desconectar o filtro de EMC
Dimensionar o resistor de frenagem
Aterrar e configurar I/Os
Converter a saída analógica AO2 em um sinal de tensão
Conectar transmissores de instrumentação
Reduzir o desempenho do inversor em corrente de saída conforme
as frequências de chaveamento
38. ACS580-01
Unidades de controle CCU-11 e CCU-12
Duas unidades de controle
distintas, conforme o
tamanho de estrutura
Unidade de controle para
estruturas R3 e menores –
CCU-11
Para estruturas R5 e maiores:
– CCU-12
CCU-11 CCU-12
39. ACS580-01
Unidades de controle CCU-11 e CCU-12 – similaridades
Ambas as unidades de controle
têm:
2 entradas analógicas
2 saídas analógicas
6 entradas digitais
3 saídas de relé
STO
Slots para Fieldbus e extensões
Porta para configuração a frio*
CCU-11 CCU-12
*nos inversores equipados com CCU-12, em suporte de painel separado
40. ACS580-01
Unidade de controle CCU-12 – características adicionais
A CCU-12 tem conectores adicionais:
2 conexões externas a ventiladores
Entrada externa de 24V
Conexão para sensor de temperatura do ar na
alimentação
Suporte de painel externo com:
LEDs de alimentação e falha
Porta de conexão para configuração a frio
CCU-12
41. CMOD-01
Extensão de I/O com
2 saídas de relé e 1 saída 1 digital
Entrada externa de 24V CA/CC
CMOD-02
Extensão de I/O com
Entrada externa de 24V CA/CC
Interface PTC isolada
Conexão de relé para medição de
temperatura do motor para o STO
Conectividade dos ACS580
Extensões de I/O CMOD-01 e CMOD-02
42. Conectividade dos ACS580
Alimentação externa de 24V via CCU-11
Configura parâmetros do inversor e mantém a
unidade de controle ativa sem uma unidade
de alimentação
Conecta uma tensão externa de 24V CA/CC ao
terminal de entrada CMOD-01/-02
A unidade de controle é energizada, de modo que
você pode usar o Fieldbus e o software do inversor
mesmo na ausência da alimentação principal
Não haverá falhas e alertas, uma vez que o inversor
não é desligado24 V
*O CMOD-01 não é uma fonte de alimentação!
43. Conectividade dos ACS580
Alimentação externa de 24V via CCU-12
Configura parâmetros do inversor e
mantém a unidade de controle ativa sem
uma unidade de alimentação
Conecta uma tensão externa de 24V CA/CC
a CC no terminal de entrada da unidade de
controle
A unidade de controle é energizada, de
modo que você pode usar o Fieldbus e o
software do inversor mesmo na ausência da
alimentação principal
Quaisquer falhas e alertas relacionados à
desenergização são ignorados
24 V
44. Visão geral do hardware
Circuito principal
Ventilador principal com
ajuste de velocidade
- Maior vida útil
- Fácil substituição
Filtro de RFI / EMI
Atende as normas EN 61800-3 na
Classe C2
Apropriado para redes públicas de
baixa tensão
Espaço para
cabeamento integrado
nos tamanhos R0–R3
Menos peças – manejo mais
fácil
Bobina de oscilação
de 2ª geração
Redução dos
harmônicos, permitindo
um projeto menor e mais
leve
Chapa de reforço
embutida
Montagem em escada ou
suporte
Chapa de fechamento
de conduíte opcional
para cabos especiais
(e.g., cabos com SWA*)
Caixa de
conduítes/gaxetas
(R5→)
- Para cabos e
conduítes
*SWA = armadura em fio
de aço
48. Opcionais de hardware
Dissipador de frenagem
Motor
gira
Freios do
motor
Dissipador
aplicado
Energia se
converte em
calor
Energia flui
ao resistor
toff ton toff
Um ciclo completo
Resistor de frenagem
49. Saídas analógicas
Conversão de sinal de corrente a sinal de tensão
OU
500Ω
9 AGND
8 AO2
transmiss
or ou
unidade
lógica
1kΩ
1kΩ
9 AGND
8 AO2
transmisso
r ou
unidade
lógica
Obtendo uma saída de 0–10 V
a partir da saída analógica 2:
Conecte um resistor de 500Ω
entre AO2 e o terra analógico
Ou dois resistores de 1kΩ em
paralelo
50. Transmissores de instrumentação
Instalação
Transmissor a dois fios
O transmissor é alimentado
por sua saída de corrente e o
inversor supre a tensão de
alimentação
O sinal de saída deve estar na
faixa de 4–20 mA e não de 0–
20 mA
Nunca exceda a capacidade
máxima de 250 mA
AO
AGND
DGND
24 V
52. Transmissores de instrumentação
Instalação
Sensores de temperatura Pt100 e
Pt1000
Configure o tipo de entrada para tensão via
chave J1 para a entrada analógica AI1 ou J2
para a entrada analógica AI2
Configure a unidade da entrada analógica
apropriada para V (Volt) no grupo de
parâmetros 12, “Standard AI”
Selecione o modo de excitação no grupo de
parâmetros 13, “Standard AO”
AI1
AGND
A01
AGND
53. Redução de desempenho
Exemplo
Primeiro – redução de desempenho a partir da frequência de
chaveamento:
O fator de redução k está no manual do usuário
15A / 0,66 = 22,72A
Segundo – redução de desempenho em função da altitude
Da fórmula no manual do usuário resulta 0,95
22,72A / 0,95 = 23,92A
Terceiro – redução do desempenho em função da temperatura
Os tamanhos de estrutura R0–R3 não demandam
redução de desempenho até 50ºC
Os tamanhos R5–R9 não demandam redução de
desempenho até 40ºC, requerendo redução de 1% para
cada 1ºC acima disso até os 50ºC
Corrente de 15A, frequência mínima de
chaveamento de 8kHz e altitude de 1500m
55. Instruções de segurança
Certifique-se de que o inversor está desconectado
Espere 5 minutos
Certifique-se, por medição, de que não há tensões residuais
Meça a tensão nos relés
Meça as tensões no lado do motor
Certifique-se de que motores de ímã permanente não girem durante a
instalação do inversor
56. Inspeção de recebimento
Confira se a remessa contém todos os componentes
pedidos
Confira a etiqueta de identificação de tipo
Confira se há sinais de dano
57. Tipos de cabo recomendados
Para os cabos de motor e entrada são recomendados cabos simétricos blindados.
A blindagem ou condutor PE deve atender aos requisitos da norma IEC-61439-1.
59. Cabos proibidos
Não é permitido o uso de cabo de blindagem simétrica com blindagem individual para cada
condutor, não importa qual seja o tamanho do cabo de motor ou entrada.
60. Cabeamento de I/Os
Recomenda-se que todos os cabos de controle sejam blindados
Sinais analógicos (par trançado de blindagem dupla)
Sinais digitais (par trançado de blindagem simples ou dupla)
Sinais controlados por relé (par trançado)
Não misture sinais de 24V CA/CC e de 115/240 VCA no mesmo cabo
Não use retorno comum para diferentes sinais analógicos
61. Medida da isolação do motor
Certifique-se de que o cabo do motor esteja desconectado dos
terminais T1/U, T2/V e T3/W da saída do inversor.
Meça a resistência de isolação entre cada condutore de fase e o
Aterramento de Proteção usando uma tensão de medição de
1000V CC.
62. Regras gerais para a escolha de cabos
Sempre consulte os regulamentos locais
Use cabo de motor simétrico blindado para os tamanhos de
estrutura de R5 para cima e motores acima de 30kW.
Para motores até 30kW pode ser usado sistema de quatro
condutores, mas sempre recomendamos o uso de cabo simétrico
blindado.
O sistema a quatro condutores é permitido para cabeamento de
entrada, mas o cabo simétrico blindado é recomendado.
Aplique o torque correto à conexão de cada cabo.
63. Tipos de cabos recomendados
Cabos simétricos blindados são recomendados para os cabos de motor e entrada.
A blindagem ou condutor de PE devem satisfazer os requisitos da norma IEC-61439-1.
Outros tipos de cabo de uso permitido mas limitado:
Notas do Editor
Bem-vindo ao módulo de treinamento sobre benefícios do hardware dos ACS580.
O ACS580-01 tem um projeto compacto com funcionalidades embutidas por padrão, como a patenteada bobina de oscilação de 2ª geração e filtros de EMC. Foi concebido para instalação flexível economizando espaço e maior confiabilidade.
As faixas nominais de potência e corrente do inversor se aplicam à maioria dos motores de indução em conformidade com as normas IEC e NEMA, o que faz do ACS580 um produto realmente global, cujo uso é possível em qualquer país.
O inversor vem, por padrão, com placas de circuito revestidas, o que o torna mais resistente a ambientes agressivos.
O ACS580 oferece a maior gama de Fieldbus do mercado, aumentando ainda mais sua versatilidade.
A série ACS580 foi projetada para embarcar todos os opcionais e combinações necessárias no inversor, tornando mais simples sua encomenda, comissionamento, manutenção e uso, levando assim a menores custos de instalação.
A patenteada bobina de oscilação de 2ª geração reduz a emissão de harmônicos e está em conformidade com a norma EN61000-3-12. Não é preciso superdimensionar a fiação do circuito paralelo, seccionadora e proteção para obter conformidade com as normas sobre harmônicos.
O inversor conta com filtro de EMC embarcado apropriado para a categoria C2, que possibilita seu uso em qualquer ambiente, por exemplo, em locais comerciais ou residenciais em rede pública de baixa tensão.
O IGBT de frenagem é embutido nos tamanhos de estrutura R0–R3 e opcional para os tamanhos de estrutura R4–R9, facilitando a seleção quando os tipos especificados demandam frenagem dinâmica.
O ACS580 tem a função de Desligamento Seguro do Torque (STO) como funcionalidade padrão, o que permite ao inversor parar de gerar torque com o motor. O STO também pode ser usado como parte das funções de segurança da máquina, junto com lógica de segurança externa ou relés.
O painel de controle auxiliar está incluso na entrega padrão, facilitando e acelerando o comissionamento, configuração e rastreio de falhas.
A faixa de potências dos ACS580 vai de 0,75kW a 250kW e a de tensões de 200V a 600V. As correntes e tensões nominais são retro compatíveis com as dos ACS400 e ACS550.
O inversor vem em dez tamanhos de estrutura, todos iguais a ou menores que os da geração anterior, aumentando a densidade de potência do inversor de forma especialmente benéfica para gabinetes e instalações de repotenciação em espaços reduzidos.
Os tamanhos de estrutura de R0 a R3 dos ACS580 têm uma faixa de temperaturas de -15°C a +50°C sem redução de desempenho de corrente de saída. Os tamanhos de estrutura de R4 a R9 têm uma faixa de temperaturas de 15°C a +40°C sem redução de desempenho. A faixa de temperaturas pode se estender a +50°C com uma redução de desempenho de 1% por 1°C. Não há necessidade de refrigeração adicional ou demanda essencial por salas de equipamentos elétricos dotadas de ar condicionado.
O ventilador de refrigeração principal fica sob a unidade, em um ambiente mais frio. A velocidade do ventilador é controlada para atender à necessidade de refrigeração, reduzindo o ruído particularmente nos casos de carga parcial, que é a condição em que o inversor opera na maior parte do tempo.
Maior proteção térmica e contra fugas permite instalação em altitudes de até 4000m.
O ACS580 tem carcaça padrão de classe de proteção IP21.
A carcaça opcional de classe de proteção IP55 é muito compacta, apenas com um aumento da profundidade em relação à classe IP21.
A remessa padrão inclui o painel de controle auxiliar cinza ACS-AP-S. Além desse há três outras opções de painel de controle dentre as quais escolher (trataremos destas mais adiante). Isso permite escolher o melhor produto para satisfazer os requisitos de cada aplicação.
Extensões de I/Os e diferentes módulos Fieldbus estendem a conectividade do inversor. O maior leque de Fieldbus do mercado dá pleno acesso à configuração do inversor e seu controle remoto.
O inversor tem três slots para opcionais de Fieldbus e I/O.
O slot 1 é voltado aos adaptadores Fieldbus. O ACS580 traz a maior gama de adaptadores Fieldbus do mercado.
O slot 2 é destinado às extensões de I/O. Os opcionais CMOD-01 e CMOD-02 equipam o inversor com uma fonte externa de alimentação de 24V para manter a comunicação ativa em caso de desconexão da alimentação principal. O CMOD-02 oferece ainda entrada PTC isolada com certificação ATEX com alimentação de sensor e capacidade de STO. Já o CMOD-01 proporciona duas saídas de relé e uma saída digital adicionais.
O slot 3 destina-se aos Fielbus embarcados. A remessa padrão inclui uma interface Modbus RTU.
As conexões de I/O e a rotulagem e numeração dos terminais são retro compatíveis com os ACS550, simplificando a substituição.
Como mencionado antes, o painel de controle auxiliar vem por padrão. Este painel de controle intuitivo facilitam o comissionamento e uso do inversor.
O portfólio de painéis inclui ainda uma tampa lisa (CDUM-01), um painel de controle básico branco (ACS-BP-S) e um painel de controle auxiliar preto (ACS-AP-I).
O painel de controle tem uma interface USB para conexão de computadores.
A navegação de quatro teclas facilita o uso e aprendizado do painel de controle e do inversor.
Apertando o botão de ajuda você obtém informações sobre diferentes visualizações em tela, por exemplo, menus e parâmetros.
A tela é brilhante e de alta resolução. O retorno táctil e os grandes botões trazem uma melhor experiência para o usuário do ACS580 e do painel de controle.