Specifiche tecniche

Inverter for HVAC applications
Rev. History:
REV10
NBEL 05-12-2013
First draft
REV11
NBEL 08-01-2013
Introdotte modifiche come da documento di FM/Darra
REV12
NBEL 12/03/2014
A seguito incontro wk9/2014 carate
REV13
NBEL 12/05/2014
Taglie monofase 10A, 16A
REV14
NBEL 30/05/2014
Aggiunta specifica generatore 24V interno
Table of Contents
1 Abstract.............................................................................................................................................................................2
2 Descrizione.......................................................................................................................................................................2
2.1 Specifiche.................................................................................................................................................................2
2.2 Connessioni..............................................................................................................................................................4
2.3 Dimensioni (valori massimi)....................................................................................................................................5
2.4 Funzioni...................................................................................................................................................................7
2.5 Protezioni.................................................................................................................................................................7
3 Normative/standards.........................................................................................................................................................7
1 Abstract
Questo documento specifica i requirements per il drive trifase per applicazioni HVAC, adatto al
pilotaggio di motori brushless a magneti permanenti sensorless (attraverso un algoritmo SMO) e
motori asincroni (1*).
(1*) NBEL REV11: La tolleranza regolazione della velocità dipende dalla parametrizzazione, non è una caratteristica
propria dell'inverter. La richiesta funzionale per il pacchetto BRL è 0,5% su fondoscala, 1% per AS.
2 Descrizione
Inverter trifase 400Vac con controllo sincrono delle correnti di fase (space vector), PWM 10kHz
(max.), algoritmo di controllo della corrente PI, algoritmo di controllo della velocità PI.


Montaggio retroquadro con dissipatore esterno (dimensioni sotto)
doppia costruzione cold-plate e ventilazione forzata (ventola autocontrollata)
2.1 Specifiche
Alimentazione
3x200 - 480VAc+10%
Cat-I, isolamento 2500V peak
(CEI60664-1) – basic insulation.
Max. CC current ai morsetti 100kA
Uscita
Taglia_A1: 10Arms (1*)
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Taglia_A2: 16Arms (1*)
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Taglia_A3: 22Arms
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Taglia_B1: 30Arms
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Taglia_B2: 40Arms
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Alimentazione
(REV13)
2x230 +-10%
Cat-I, isolamento 2500V peak
(CEI60664-1) – basic insulation.
Max. CC current ai morsetti 100kA
Uscita
Taglia_A21: 10Arms
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
Taglia_A22: 16Arms
Servizio S1, 300Hz max, @°C 60
ambient, @4kHz pwm
-Temp: -20/60°C, [V12]Previsto
funzionamento a 70°C sul disspatore
esterno con derating in corrente da
definire (desiderata 20%)
No condensazione sulla parte interna
al quadro.
Ammesso ciclo di riscaldamento per
partenza a temperature inferiori allo
zero.
Ambiente (lavoro)
-Umidità <95% (no condensazione)
Soleggiamento diretto non ammesso
-Inquinamento non conduttivo classe
2
-altitudine (per modello aria forzata)
<1000m senza derating (Verificare
derating per funzionamento 2000m
(desiderata 1%/100m)
- [V12]Verificare possibilità di alzare
a 3 il grado di inquinamento interno e
4 il grado di inquinamento esterno.
Esclusi Gas corrosivi
- Pressione atmosferica 860..1060
mBar
Stoccaggio
-20..+70°C
Soleggiamento diretto non ammesso
Protezione
IP20: interno quadro
IP67: esterno quadro (lato dissipatore)
Sicurezza
Ingresso STO
Protezioni termiche
PTC temperatura dissipatore (lettura
analogica)
PTC temperatura interno quadro
(lettura analogica)
PTC temperatura motore (lettura
digitale)
Comunicazione
MODBus-RTU
Protocollo EVCO, RS485 Halfduplex. Max boud 115kbaud, tipo
master/slave.
Filtraggio (2*)
Filtro varistori+condensatori Y
interno
Filtro rete EMC esterno (per
compliance EN61000)
Protezioni elettriche
Short-circuit fasi motore (desat),
overtemperature, overvoltage, i2t
Fusibili e differenziale da prevedere
esternamente
Morsettiere
A vite (fissa) per potenza, a molla
(fisse) per logica
Alimentazione ausiliaria
24Vdc, generata internamente
Precompliance per certificazione SIL2
(no certificazione)
REV14:
generatore 24Vdc isolato 50W.
Vin=480+10%, 230Vac-10%.
Isolamento funzionale 2500Vac
(riferimento di GND a terra). No
PELV requirements.
Da implementare su plug sostenuto da
torrette come definito in dimensioni
taglie. Dissipazione in aria non
forzata. Ambiente -20/+60°C come da
specifica inverter.
REV14:
La alimentazione 24V verrà portata
sui morsetti di uscita della base
dell'inverter (connettori a molla)
attraverso fusibile ripristinabile da
1.5A (assorbimento interno inverter
600mA MAX)
Magazzinamento
-40°C +70°C
Conformità
CE
Certification body terza parte
(2*) NBEL REV11: Il sistema è alimentato da rettificatore a ponte di diodi con in-charge limiter quindi non ha alcuna
funzione attiva di PFC. E' previsto eventualmente il montaggio di un induttore esterno mono o tri-fase per limitare la
corrente di ripple sul bus di condensatori.
2.2 Connessioni
Esterne:
Alimentazione
3P+T
(*1) eventuale 2P+T per A1 e A2
25Arms, a vite p7.62 (cavo massimo
4mmq), puntale macchina
[V13] Possibilità di connettori a
FASTON (filo singolo)
Motore
3P+T (e/o schermo)
25Arms, a vite p7.62 (cavo massimo
4mmq), puntale macchina
[V13] Possibilità di connettori a
FASTON (filo singolo)
Induttanza lato DC
2P
25Arms, a vite p7.62 (cavo massimo
4mmq), puntale macchina
Seriale modbus
GND, TX, RX
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
STO
STO1, STO2, GND (24V)
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
ENABLE power (abilitazione IGBT)
EN+, EN- (optoisolato) (24V)
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
START (enable inseguimento
reference)
START+, START- (optoisolato)
(24V)
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
OUT1 relè
NC1, NO1, COM1: 250V, 1A max
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
OUT2 relè
NC2, NO2, COM2: 250V, 1A max
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
REFERENCE
0-10V, AGND
0..20mA
4-20mA
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
La modalità dell'ingresso è
configurabile con dip switch o
montaggi parziali.
Motor PTC
PTC1, PTC2
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
24Vaux
+24V, GND.
Protezione interna a fusibile non
ripristinabile.
Molla, p2.54 (cavo max 1mm)
Seriale programmazione
GND, TX, RX, FLASH, BOOT_EN
Connettore PS2
PLUG processore (1*)
Strip 2 file
QUEP
Per eventuale plug encoder
Canale PWM
Per eventuale uscita 0-10V (4-20mA,
0-20mA)
Controllo stepper
Interfaccia L6207:
 IN1A
 IN2A
 ENABLE_A
 VREFA
 IN1B
 IN2B
 ENABLE_B
 VREFB
 SENSORE0
Alimentazioni 3v3, 5v, 24V
CAN_TX, CAN_RX
Interfaccia CAN
SPI interface
SPISOMIA, SPISIMO, SPICLK
Identificazione plug
EXP0, EXP1
Microprocessor Reset
RESET_5V
IO-free
??
Programmazione/debug
JTAG
Vbus
Connessione Vbus per eventuale
clamp o integrazione condensatori
Aux:
LEDs
red+yellow
Pulsante reset
Reset allarmi
Pulsante default
Ripristino parametri di default
Address modbus
4 dip-switch
Torrette a Vite max.4mmq
2.3 Dimensioni (valori massimi)
Taglia Ax
Dim
MAX value (mm)
H
240
L
140
H1
280
L1
200
D
190
D1
80
Dimensioni Taglie Bx da definire.
[REV12] La meccanica è da intendersi come un supporto in lamiera fissato al dissipatore che sostiene la scheda e fa da
sede per il guscio plastico. Il guscio plastico sarà costruito in termoplastica nella fase prototipale (e in seguito da
pressofusione eventualmente).
L’inverter deve poter essere venduto anche in forma ‘open frame’ quindi il guscio plastico non deve avere proprietà
funzionali ma solo protettive ed estetiche
2.4 Funzioni
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Precarica a relais + resistenza in charge limiter
massima corrente di leakage = 10mA (filtro rete escluso)
funzione deflussaggio da 150 → 300Hz (150Hz lato motore 2pp)
low dead-time (<2us)
possibilità di connessione tastierino esterno con funzioni di parametrizzazione e debug avanzate (LCD grafico)
back-up dei parametri di funzionamento con set di default 'sicuro' (anche da pulsante)
no frenata controllata (solo inerziale)
controllo analogico temperatura dissipatore
ventola ON/OFF termostato
classificazione errori in fatale/warning (sui due relè uscita)
gestione interna rampe di velocità
feedback su bus di campo delle grandezze fisiche interessanti (speed, temperature, potenza, coppia, allarmi)
gestione storico allarmi (su monitor PC o tastierino)
NBEL REV11: la funzione di multivelocità tramite canali digitali non è possibile perchè non abbiamo gli I/O necessari.
Funzione da prevedere tramite PLUG di espansione I/O
NBEL REV11: lo spunto in partenza, le vibrazioni e le antirisonanze sono una caratteristica dell'applicazione (incluso
compressore quindi) e non del drive, non vengono inserite specifiche per il drive, è comunque un punto critico per
l’applicazione e và tenuto presente nella progettazione.
2.5 Protezioni
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CC fase/fase
Overtemperature motore
Overtemperature dissipatore
Overtemperature interno quadro
Overvoltage
Undervoltage
Overcurrent fasi motore
i2t
NBEL REV11: Il guasto verso terra non è incluso in quanto servirebbe un TA specifico e comunque ha scarsa efficacia
essendo il sistema già protetto da differenziale e da cortocircuito fase-fase. Il fusibile esterno verrà specificato in modo
da evitare la rottura dei diodi interni a seguito di un cortocircuito delle fasi verso terra.
Protezione fusibili di linea a differenziale da disporre esternamente all'inverter.
3 Normative/standards
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Emissione: EN60001-6-4
Immunity: EN61000-4-11, EN61000-6-2
Isolamenti: CEI60664-1
Normativa macchine: EN60204-1
Norma di prodotto (inverter a PWM): EN61800-5-1
Safety: EN61508
compatibilità Rhos
MTBF > 100000 @50°C
compatibilità silicon free
UL solo listing componenti di potenza e alta tensione (no certificazione)
vibrazione: IEC60068-2-6 (da verificare, la certificazione è complessa)

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