Частотный преобразователь 4 кВт / 5,5 кВт 380В INVT GD300-16-004G/5R5P-4 для насосов и вентиляции

Общее описание

INVT GD300-16-004G/5R5P-4 — специализированный промышленный преобразователь частоты серии Goodrive300-16, разработанный для автоматизации систем отопления, вентиляции, кондиционирования воздуха (HVAC/ОВиК), водоснабжения и насосного оборудования.

Преобразователь предназначен для управления трехфазными асинхронными электродвигателями от электрической сети 380 В и поддерживает два режима нагрузки:

• 4 кВт / 9,5 А — режим G, постоянный крутящий момент.

• 5,5 кВт / 14 А — режим P, переменный крутящий момент, насосно-вентиляторная нагрузка.

Серия GD300-16 оснащена высокопроизводительной 32-битной системой управления DSP, поддерживает бессенсорное векторное управление SVC, скалярное управление V/F, встроенное ПИД-регулирование, управление несколькими насосами, часы реального времени и промышленные коммуникационные интерфейсы.

Преобразователь рассчитан на эксплуатацию в инженерных системах зданий, промышленных насосных станциях, вентиляционных установках и системах автоматического регулирования давления, расхода и температуры.

Благодаря специализированным функциям HVAC оборудование позволяет автоматизировать работу нескольких насосов или вентиляторов, поддерживать заданные технологические параметры и оптимизировать энергопотребление.

Основные преимущества

• Два режима мощности: 4 кВт G / 5,5 кВт P.

• Трехфазное питание 380 В.

• Бессенсорное векторное управление SVC.

• Скалярное управление V/F.

• Высокий пусковой момент.

• Два набора параметров ПИД-регулятора.

• Автоматическое регулирование давления.

• Управление несколькими насосами.

• Встроенные часы реального времени RTC.

• Поддержка интерфейса RS-485 / Modbus RTU.

• Дополнительная поддержка BACnet, PROFIBUS-DP, DeviceNet и CANopen.

• Встроенный ЭМС-фильтр класса C3.

• Расширенные функции защиты.

• Работа в условиях повышенной температуры.

• Возможность настенного и фланцевого монтажа.

Основные технические характеристики

Отличие режимов G и P

Модель GD300-16-004G/5R5P-4 имеет два номинала мощности в зависимости от характера нагрузки.

Режим G — 4 кВт.

Предназначен для механизмов, требующих относительно постоянного момента при изменении скорости.

Примеры применения:

• Конвейеры.

• Транспортеры.

• Приводы технологических машин.

• Механизмы подачи.

• Смесители с соответствующей нагрузочной характеристикой.

Режим P — 5,5 кВт.

Предназначен для механизмов с переменным моментом, у которых требуемый момент обычно увеличивается с ростом частоты вращения.

Примеры применения:

• Центробежные насосы.

• Промышленные вентиляторы.

• Циркуляционные насосы.

• Приточно-вытяжные вентиляционные установки.

• Системы водоснабжения.

• Насосные станции.

Важно: мощность 5,5 кВт допускается для соответствующей насосно-вентиляторной нагрузки. Для двигателя 5,5 кВт с постоянным моментом и тяжелыми пусковыми условиями следует отдельно проверить применимость преобразователя.

Перегрузочная способность

Режим G — 4 кВт

Режим P — 5,5 кВт

Перегрузочные значения предназначены для кратковременных переходных режимов. Постоянный рабочий ток двигателя не должен превышать соответствующий номинальный выходной ток преобразователя.

Режимы управления электродвигателем

1. V/F — скалярное управление

Скалярное управление обеспечивает регулирование выходной частоты и напряжения в соответствии с заданной характеристикой.

Применяется для:

• Центробежных насосов.

• Вентиляторов.

• Систем циркуляции воды.

• Воздухообрабатывающих установок.

• Простых промышленных механизмов.

Особенности:

• Простота настройки.

• Плавный запуск.

• Регулирование производительности.

• Возможность уменьшения энергопотребления при частичной нагрузке.

• Отсутствие необходимости установки энкодера.

2. SVC — бессенсорное векторное управление

Sensorless Vector Control обеспечивает регулирование скорости и момента электродвигателя без применения энкодера.

Характеристики SVC:

Режим SVC рекомендуется для механизмов, где требуется стабильное поддержание скорости и улучшенная реакция на изменения нагрузки.

Встроенный ПИД-регулятор

GD300-16 поддерживает два набора параметров ПИД-регулятора.

ПИД-регулирование используется для автоматического поддержания заданного технологического параметра по сигналу внешнего датчика.

Возможные задачи:

• Поддержание давления в системе водоснабжения.

• Регулирование расхода жидкости.

• Поддержание температуры.

• Управление вентиляционным давлением.

• Регулирование воздушного потока.

• Управление циркуляционными насосами.

• Поддержание уровня жидкости.

Пример работы насосной установки

К преобразователю подключается датчик давления с соответствующим аналоговым выходом.

Пользователь задает необходимое давление.

При увеличении водоразбора преобразователь повышает частоту вращения насоса.

При уменьшении водоразбора частота снижается.

В результате система поддерживает заданное давление без постоянной работы электродвигателя на максимальной скорости.

Управление несколькими насосами

Одна из специализированных возможностей серии GD300-16 — алгоритмы управления несколькими электродвигателями насосной станции.

Система может использоваться для автоматизации насосных установок с основным регулируемым насосом и дополнительными насосными агрегатами.

В зависимости от схемы автоматики и настроек могут применяться:

• Автоматическое подключение дополнительных насосов.

• Отключение резервных или вспомогательных насосов.

• Поддержание заданного давления.

• Переключение режимов работы.

• Выравнивание времени наработки насосов.

• Использование внешних релейных цепей управления.

Количество одновременно управляемых насосов и конкретная схема подключения определяются конфигурацией станции, функциями контроллера и количеством доступных выходов.

Для расширения системы предусмотрена дополнительная плата с шестью программируемыми релейными выходами.

Управление вентиляционными установками

GD300-16 предназначен для автоматизации приточной и вытяжной вентиляции, промышленного кондиционирования и воздухообрабатывающих агрегатов.

Возможности:

• Регулирование производительности вентилятора.

• Плавный запуск электродвигателя.

• Настройка времени разгона и остановки.

• Поддержание давления воздуха.

• Управление по сигналам датчиков.

• Управление по расписанию.

• Подключение к внешней системе автоматизации.

При работе центробежных вентиляторов снижение частоты вращения при уменьшении требуемого расхода воздуха может существенно снижать энергопотребление.

Встроенные часы реального времени RTC

Преобразователь оснащен часами реального времени, предназначенными для реализации временных алгоритмов управления.

Эта возможность особенно полезна в инженерных системах зданий.

Примеры использования:

• Работа вентиляции по расписанию.

• Изменение режима водоснабжения в течение суток.

• Автоматическое переключение технологических режимов.

• Организация периодической работы оборудования.

Конкретные расписания и доступные функции программирования задаются параметрами GD300-16.

Интерфейсы промышленной связи

Встроенный RS-485 / Modbus RTU

Позволяет подключать преобразователь к промышленным контроллерам и системам диспетчеризации.

Через Modbus можно организовать:

• Дистанционный пуск и остановку.

• Задание выходной частоты.

• Контроль состояния преобразователя.

• Мониторинг выходного тока.

• Получение аварийных сообщений.

• Изменение параметров.

• Интеграцию с ПЛК и HMI.

Дополнительные промышленные интерфейсы

Modbus RTU является встроенным интерфейсом. BACnet, PROFIBUS-DP, DeviceNet и CANopen требуют соответствующих дополнительных коммуникационных модулей.

Аналоговые входы и выходы

Аналоговые входы

Предусмотрены три аналоговых входа:

• 2 входа с поддержкой 0–10 В / 0–20 мА.

• 1 вход 0–10 В.

Аналоговые входы применяются для подключения:

• Датчиков давления.

• Датчиков температуры с совместимым выходным сигналом.

• Датчиков уровня.

• Датчиков расхода.

• Потенциометров задания скорости.

• Аналоговых сигналов внешнего контроллера.

Аналоговые выходы

Предусмотрены два программируемых аналоговых выхода с поддержкой сигналов 0–10 В / 0–20 мА.

Могут применяться для передачи параметров во внешнюю автоматику.

Дискретные входы и выходы

Релейные выходы:

• RO1A / RO1B / RO1C.

• RO2A / RO2B / RO2C.

Коммутационная способность релейных выходов:

• 3 А при 250 В AC.

• 1 А при 30 В DC.

В зависимости от настройки выходы могут использоваться для передачи сигналов состояния, аварии и управления вспомогательными цепями.

ЭМС-фильтр

Преобразователь имеет встроенный фильтр электромагнитной совместимости класса C3 в соответствии с IEC 61800-3.

Для применения, требующего класса C2, производитель предусматривает внешний ЭМС-фильтр.

Корректная работа системы подавления помех требует соблюдения правил заземления, экранирования кабелей и монтажа.

Защитные функции

Серия GD300-16 предусматривает более 30 защитных функций.

Основные виды защиты:

• От превышения тока.

• От перенапряжения.

• От пониженного напряжения.

• От перегрева преобразователя.

• От перегрузки.

• От потери фазы.

• От аварийных режимов электропривода.

Встроенная диагностика позволяет обнаруживать неисправности и передавать информацию о состоянии оборудования через систему управления.

Работа при повышенной температуре

Диапазон рабочей температуры серии GD300-16 составляет −25…+55 °C.

При температуре выше +40 °C необходимо учитывать снижение допустимой мощности.

Производителем указано уменьшение допустимой мощности на 1% на каждый дополнительный 1 °C выше +40 °C.

Для эксплуатации в условиях запыленности, влажности и высокой температуры необходимо обеспечить соответствующий электрический шкаф и охлаждение.

Степень защиты самого преобразователя — IP20.

Габаритные размеры

Настенный монтаж

Габариты корпуса: 146 × 263 × 181 мм.

Фланцевый монтаж

Области применения

1. Системы водоснабжения

Насосные станции, повысительные насосы, промышленные системы подачи воды, поддержание давления.

2. Отопительные системы

Циркуляционные насосы, котельные, системы распределения теплоносителя.

3. Приточно-вытяжная вентиляция

Вентиляционные агрегаты, промышленные вентиляторы, системы управления воздушным потоком.

4. Кондиционирование воздуха

Центральные системы кондиционирования, воздухообрабатывающие установки и вспомогательное оборудование HVAC.

5. Промышленные насосные установки

Центробежные насосы, циркуляционные системы, технологические установки перекачивания жидкостей.

6. Инженерные системы зданий

Торговые центры, гостиницы, бизнес-центры, производственные и складские комплексы.

7. Многонасосные станции

Установки с несколькими насосными агрегатами и автоматическим поддержанием давления.

8. Промышленные системы вентиляции

Вентиляторы охлаждения, вентиляционные камеры и промышленные воздуховоды.

Рекомендации по подбору GD300-16-004G/5R5P-4

При выборе необходимо учитывать:

1. Номинальную мощность электродвигателя.

2. Номинальный ток двигателя.

3. Напряжение питания.

4. Тип механизма.

5. Характер нагрузки G или P.

6. Необходимый пусковой момент.

7. Диапазон регулирования скорости.

8. Рабочее давление насосной системы.

9. Характеристики датчика давления.

10. Необходимость управления несколькими насосами.

11. Требования к ПИД-регулированию.

12. Необходимость связи с ПЛК или HMI.

13. Требования к BACnet или Modbus.

14. Температуру окружающей среды.

15. Условия установки и охлаждения.

Как правильно выбирать между 4 и 5,5 кВт

Для электродвигателя 4 кВт:

Модель может применяться в режиме G, если номинальный ток двигателя не превышает 9,5 А и соответствуют условия эксплуатации.

Для электродвигателя 5,5 кВт:

Модель может применяться в режиме P для насосно-вентиляторной нагрузки, если номинальный ток двигателя не превышает 14 А и соблюдаются ограничения соответствующего режима.

При тяжелых пусковых условиях или постоянном моменте нагрузки для двигателя 5,5 кВт рекомендуется проверить возможность применения старшей модели GD300-16-5R5G/7R5P-4.

Отличие GD300-16 от общепромышленных преобразователей

GD300-16 особенно актуален для проектов, в которых необходима интеграция частотного преобразователя с автоматикой здания, регулирование давления, работа по расписанию или управление группой насосов.

Расшифровка обозначения GD300-16-004G/5R5P-4

Помощь в подборе оборудования

Для подбора специализированного преобразователя частоты INVT GD300-16 необходимо предоставить параметры электродвигателя, тип нагрузки и требования к автоматизации.

Желательно указать:

• Модель и мощность электродвигателя.

• Номинальный ток.

• Тип насоса или вентилятора.

• Требуемое давление или производительность.

• Количество насосов в системе.

• Тип датчиков.

• Необходимость подключения к ПЛК, HMI или BMS.

• Условия установки.