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Motors | Automation | Energy | Transmission & Distribution | Coatings
Dynamic Braking Module
Módulo de Freno Dinámico
Módulo de Frenagem Reostática
DBW03
User’s Manual
Manual del Usuario
Manual do Usuário
User's Manual
Series: DBW03
Document: 10001560747 / 02
Models: 380 A / 380...480 V
250 A / 500...690 V
Date: 08/2015
Summary of Revisions
Revision
1
2
Description
First edition
General revision
Chapter
-
-
4 | DBW03
Summary
1 SAFETY INSTRUCTIONS .................................................................... 6
1.1 SAFETY WARNINGS IN THE MANUAL .................................................... 6
1.2 SAFETY WARNINGS IN THE PRODUCT ................................................. 6
1.3 PRELIMINARY RECOMMENDATIONS .................................................... 7
2 GENERAL INFORMATION .................................................................. 9
2.2 TERMS AND DEFINITIONS USED IN THE MANUAL ............................. 9
2.4 DBW03 IDENTIFICATION LABEL ........................................................... 13
2.5 HOW TO SPECIFY THE DBW03 MODEL (SMART CODE) ................... 14
2.6 RECEIVING AND STORAGE ................................................................... 15
3 INSTALLATION AND CONNECTION ................................................ 16
3.1 ENVIRONMENTAL CONDITIONS ........................................................... 16
3.2 MECHANICAL INSTALLATION ............................................................... 17
3.3 ELECTRICAL INSTALLATION ................................................................. 18
3.3.1 Power Terminals, Grounding Points and Fuses ......................... 19
3.3.2 Dimensioning of the Braking Resistor ....................................... 21
3.3.3 Installation of the Braking Resistor ............................................ 21
3.3.4 Control Connections ....................................................................22
3.3.5 Master / Slave Connection ........................................................... 27
4 FIRST POWER-UP AND START-UP ................................................. 29
4.1 START-UP PREPARATION ......................................................................29
4.1.1 Cautions during Power-Up/Start-up ...........................................29
5.1 OPERATION OF FAULTS .........................................................................30
5.2 INFORMATION NECESSARY FOR CONTACTING TECHNICAL
5.3 PREVENTIVE MAINTENANCE ................................................................ 31
5.3.1 Cleaning Instructions ....................................................................32
6 OPTIONAL KITS AND ACCESSORIES ............................................ 33
7 TECHNICAL SPECIFICATIONS ........................................................ 34
7.2 ELECTRONICS/GENERAL DATA ............................................................34
7.2.1 Codes and Standards ....................................................................34
Safety Instructions
1 SAFETY INSTRUCTIONS
This manual contains information necessary for the correct use of the dynamic braking module.
Only trained and qualified personnel should attempt to install, start-up, and troubleshoot this type of equipment.
1.1 SAFETY WARNINGS IN THE MANUAL
The following safety warnings are used in the manual:
DANGER!
The procedures recommended in this warning have the purpose of protecting the user against death, serious injuries and considerable material damage.
ATTENTION!
The procedures recommended in this warning have the purpose of avoiding material damage.
NOTE!
The text intents to supply important information for the correct understanding and good operation of the product.
1.2 SAFETY WARNINGS IN THE PRODUCT
The following symbols are attached to the product, serving as safety notices:
High voltages are present.
Components sensitive to electrostatic discharge.
Do not touch them.
Mandatory connection to the protective earth (PE).
Connection of the shield to the ground.
6 | DBW03
Hot surface.
Safety Instructions
1.3 PRELIMINARY RECOMMENDATIONS
DANGER!
Only qualified personnel familiar with the DBW03 and associated equipment should plan or implement the installation, start-up and subsequent maintenance of this equipment.
These personnel must follow all the safety instructions included in this manual and/or defined by local regulations.
Failure to comply with these instructions may result in life threatening and/or equipment damage.
NOTES!
For the purposes of this manual, qualified personnel are those trained to be able to:
1. Install, ground, power-up and operate the DBW03 according to this manual and the effective legal safety procedures.
2. Use protective equipment according to the established standards.
3. Provide first aid.
DANGER!
Always disconnect the main power supply before touching any electrical device associated with the dynamic braking module.
Several components may remain charged with high voltage and/ or in movement (fans), even after the AC power supply has been disconnected or turned off.
Wait at least 10 minutes to guarantee the fully discharge of capacitors.
Always connect the equipment frame to the ground protection (PE).
ATTENTION!
Electronic boards have components sensitive to electrostatic discharges. Do not touch directly on components or connectors.
If necessary, touch the grounded metallic frame before or use an adequate grounded wrist strap.
DBW03 | 7
Safety Instructions
ATTENTION!
The DBW03 must not be used with frequency inverters whose DC link capacitance is reduced (plastic film capacitors).
Example of WEG inverters with reduced capacitance on the DC link:
CFW11 frame H and power modules of the CFW11W.
Do not perform any high pot tests with the dynamic braking module.
If it is necessary, consult WEG.
NOTE!
Read this entire manual before installing or operating this braking module.
8 | DBW03
General Information
2 GENERAL INFORMATION
2.1 ABOUT THE MANUAL
This manual contains information regarding the proper installation and operation, start-up, the main characteristics and shows how to troubleshoot the most common problems of the DBW03 braking module.
The DBW03 is an accessory that enables the braking of motors driven by inverters, with reduced time, providing faster dynamics when necessary.
2.2 TERMS AND DEFINITIONS USED IN THE MANUAL
DC Link: Inverter intermediate circuit. DC voltage obtained from the rectification of the AC input voltage or from an external power supply. It supplies the output inverter bridge, formed by IGBTs.
Inverter: circuit that transforms the direct voltage of the DC link into alternate voltage AC.
IGBT: Insulated Gate Bipolar Transistor - basic component of the output inverters.
They work as electronic switches in the modes: saturated (closed switch) and cut off (open switch).
Braking IGBT: works as a switch to turn on the braking resistors. It is controlled by the DC link level.
PE: Protective Earth.
PWM: Pulse Width Modulation; modulation by pulse width; pulsed voltage generated by the output inverter which feeds the motor.
Switching Frequency: it is the inverter bridge IGBTs commutation frequency, specified normally in kHz.
Heatsink: it is a metal part designed for dissipating the heat generated by the power semiconductors.
Amp, A: amperes.
°C: Celsius degree.
°F: Fahrenheit degree.
AC: Alternating Current.
DC: Direct Current.
CFM: “Cubic Feet per Minute”; it is a flow measurement unit.
cm: centimeter.
DBW03 | 9
General Information
hp: “Horse Power” = 746 Watts (power measurement unit, normally used to indicate the mechanical power of electric motors).
Hz: hertz.
l/s: liters per second.
kg: kilogram = 1000 gram.
kHz: kilohertz = 1000 hertz.
m: meter.
miliampere = 0.001 ampere.
min: minute.
ms: millisecond.
Nm: Newton meter; torque measurement unit.
rms: “Root mean square”; effective value.
rpm: revolutions per minute; speed measurement unit.
s: second.
V: volts.
Ω: ohms.
2.3 ABOUT THE DBW03
The DBW03 dynamic braking module is used in applications with high-inertia loads, requiring short braking times. It is also used in lifting applications that require speed control of the load. In these cases, the power flows from the line to the motor while it is motorizing, see figure 2.1.
Frequency inverter
+UD
M J
-UD
Figure 2.1: Motorization step
10 | DBW03
General Information
In the next step, it is necessary to reduce the motor speed. The motor becomes a generator and the power is returned to the DC link.
In order to avoid overvoltage, the energy is dissipated in a resistor by using the dynamic braking module, as shown in figure 2.2.
Frequency inverter
+UD
M J
-UD
DBW03
+UD
+UD
External braking resistor
-UD BR
Figure 2.2: Braking step
The DBW03 dynamic braking module has the following characteristics:
Supply of the electronics obtained directly from the DC link.
Digital control.
Self-contained operating mode.
Slave operating mode.
Disabling via external control.
Braking resistor temperature monitoring via thermostat.
Ground fault monitoring.
Module status signaling via LEDs.
Relay outputs for fault indication.
DBW03 | 11
General Information
220 V
Ext.
+UD
-UD
Heatsink fans
Capacitor bank
Braking
IGBT
Ground fault sensor
+UD
BR
External braking resistor
POWER
CONTROL
PSB1
Power supply board
GDB5 / CRG9
Gate-driver and gate resistor boards
Fiber optic emitter
(synchronism output N3)
Fiber optic receiver
(synchronism input N2)
CDB1
Control card with
CPU 32 bits "RISC"
LEDs
Input for DIT thermostat
Digital input DI1
Digital outputs
RL1 and RL2
Figure 2.3: General scheme of the module
12 | DBW03
General Information
Figure 2.4: Main components of the DBW03 braking module
2.4 DBW03 IDENTIFICATION LABEL
The identification label of the DBW03 is located on the side of the module.
Serial number
DBW03 Model
Rated data
WEG part number
Manufacturing date
(12 corresponds to week and I to year)
Figure 2.5: Example of identification label of the DBW03
DBW03 | 13
General Information
Figure 2.6: Location of the identification label
2.5 HOW TO SPECIFY THE DBW03 MODEL (SMART CODE)
To specify the model of the DBW03, fill out the respective fields for rated supply voltage and rated output current in the intelligent code with the desired voltage and current values, as example in table 2.1.
Table 2.1: Smart code
Example
Field description
Available options
DBW03
Braking Module Model
0380
WEG braking module series
03
Rated current
0380 = 380 A (1)
0250 = 250 A (2)
D 3848 S Z
Inverter rated voltage Optional kit Character that identifies the code end
3848=380...480 V
5069=500...690 V
(3)
(4)
S = standard product
(1) Available only for voltage of 380...480 V.
(2) Available only for voltage of 500...690 V.
(3) Available only for current of 380 A.
(4) Available only for current of 250 A.
Example: DBW030380D3848SZ corresponds to a braking module DBW03 of 380 A, for an inverter with input voltage (power supply) from 380 V to 480 V.
14 | DBW03
General Information
2.6 RECEIVING AND STORAGE
The DBW03 is packaged and shipped in a cardboard box.
There is an identification label affixed to the outside of the package, identical to the one affixed to the DBW03.
Verify whether:
The DBW03 nameplate corresponds to the purchased model;
Any damage occurred during transportation.
Report any damage immediately to the carrier that delivered your DBW03.
If the DBW03 is not installed soon, store it in a clean and dry location (temperature between -25 °C and 60 °C (-13 °F and 140 °F)), with a cover to prevent dust accumulation inside it.
DBW03 | 15
Installation and Connection
3 INSTALLATION AND CONNECTION
This chapter describes the DBW03 electrical and mechanical installation procedures.
The guidelines and suggestions must be followed aiming personnel and equipment safety, as well as the proper operation of the dynamic braking module.
3.1 ENVIRONMENTAL CONDITIONS
Avoid installing the inverter in an area with:
Direct exposure to sunlight, rain, high humidity, or sea-air.
Inflammable or corrosive gases or liquids.
Excessive vibration.
Dust, metallic particles, and oil mist.
Environment conditions for the operation of the inverter:
Temperature: -10 ºC to 45 ºC (14 °F to 113 °F) – nominal conditions (measured surrounding the dynamic braking module).
From 45 ºC to 55 ºC (113 °F to 131 °F) - current derating of 2 % each °C (or 1.11 % each °F) above 45 ºC (113 °F).
Air relative humidity: 5 % to 90 % non-condensing.
Altitude: up to 1000 m (3.300 ft) - nominal conditions.
From 1000 m to 4000 m (3.300 ft to 13.200 ft) - 1 % of current derating for each
100 m (or 0.3 % each 100 ft) above 1000 m (3.300 ft) altitude.
From 2000 m to 4000 m (6.600 ft to 13.200 ft) above sea level - maximum voltage reduction (480 V for 380...480 V models) of 1.1 % for each 100 m (330 ft) above
2000 m (6.600 ft).
Pollution degree: 2 (according to EN50178 and UL508C), with non-conductive pollution. Condensation must not originate conduction through the accumulated residues.
16 | DBW03
Installation and Connection
3.2 MECHANICAL INSTALLATION
Mount the module in the upright position on a flat surface.
Observe the clearances shown in figure 3.1 to allow the circulation of cooling air.
External dimensions and position of fixation points are presented in Section
7.3 - Mechanical Data.
First put the screws on the surface where the module will be installed, install the module and then tighten the screws. Four M6 screws are used (recommended torque:
8.5 N.m) for fixing the module.
Do not install heat sensitive components just above the module.
100 mm (3.93 in)
130 mm (5.11 in)
Figure 3.1: Ventilation clearances
DBW03 | 17
Installation and Connection
The DBW03 has a mechanical accessory for the mounting of connecting cables "+UD" and "-UD," illustrated in figure 3.2. For further details, contact WEG.
∅ 11.2 mm (0.44 in)
Accessory to assemble cables
Figure 3.2: Accessory for the mounting cables of connections "+UD" and "-UD"
3.3 ELECTRICAL INSTALLATION
DANGER!
The following information is merely a guide for proper installation.
Comply with applicable local regulations for electrical installations.
DANGER!
Make sure the AC power supply is disconnected before starting the installation.
18 | DBW03
3.3.1 Power Terminals, Grounding Points and Fuses
Installation and Connection
The connections of +UD and –UD (see figure 3.3) are performed by means of two bolts M10 x 25 mm (0.98 in) (recommended torque: 30 N.m).
-UD +UD
Figure 3.3: Input connections +UD and –UD
In figure 3.4 are presented the connections of the grounding and braking resistor. The braking resistor is connected by means of bolts M10 x 25 mm (0.98 in) (recommended torque: 30 N.m). For the grounding, bolts M8 x 20 mm (0.78 in) are used (recommended torque: 10 N.m).
DBW03 | 19
Installation and Connection
+UD BR
Braking resistor
Figure 3.4: Connections of the grounding and braking resistor
Use cables with the gauge indicated in table 3.1 to connect the DBW03 braking module.
Line
(V)
380-480
500-690
380
250
Table 3.1: Connecting cables of the DBW03
Current
(A)
Minimum Section of the Resistor
Cables
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
Minimum Section of the Cables for
+UD and –UD
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
Minimum Section of the Grounding
Cable
[mm 2 (AWG)]
120 (4/0)
70 (2/0)
It is recommended to use fuses when the braking module is connected to a DC link with more than one inverter. Two fuses must be installed, one for the +UD and another for the –UD. The current of each fuse must be 630 Arms with i 2 t maximum of 1,440,000 A 2 s.
They must have an interruption capacity for direct voltage of 800 Vdc for the line
380...480 V, 1000 Vdc for the line 500...600 V and 1200 Vdc for the line 660...690 Vdc.
20 | DBW03
Installation and Connection
3.3.2 Dimensioning of the Braking Resistor
For the proper dimensioning of the braking resistor, consider the application data, such as:
Desired deceleration time.
Load inertia.
Braking cycle.
In any case, the effective current and maximum braking current values presented in table 7.1 must be observed.
The maximum braking current defines the minimum ohm value allowed for the braking resistor. The DC link voltage level for actuation of the rheostatic braking is defined by the setting of the DIP Switch S2 (rheostatic braking actuation voltage); see table 3.4.
The braking resistor power is defined according to the deceleration time, load inertia and resistive torque.
For most applications, it may be used a resistor with the ohm value indicated in table
7.1 and power of 20 % of the rated power value of the driven motor.
Use resistors of STRIP or WIRE type in ceramic support, with proper insulation voltage and that stand high instant powers in relation to the rated power.
For critical applications with very short braking times, high inertia loads (ex: centrifuges) or with very short and frequent duty cycles, contact WEG, to define the most suitable resistor.
Note:
The effective braking current presented is just an orientative value, because it depends on the braking cyclic ratio in the application. In order to obtain the effective braking current, use the formula below, where t br sum of the braking actuation periods during the severest cycle of five minutes.
I
is given in minutes and corresponds to the effective
= I max
x
√ t br
5
3.3.3 Installation of the Braking Resistor
Connect the braking resistor between the power terminals +UD and BR, see figure 3.5.
Separate these power cables from the signal and control wiring. Dimension the cables according to the application, observing the maximum and effective currents.
If the braking resistor is mounted within the inverter cabinet, take its energy into account when dimensioning the ventilation of the cabinet.
In order to avoid the destruction of the resistor or risk of fire, include a thermal relay in series with the resistor and/or a thermostat in contact with its housing, connected in such a way to disconnect the input power supply of the inverter, as shown in figure 3.5.
DBW03 | 21
Installation and Connection
NOTE!
Through the power contacts of the bimetallic overload relay circulates direct current during the braking process.
DCDC+
DBW03 braking module
+UD
External braking resistor
BR
Frequency inverter
Thermostat
Control supply
Shield
Grid Contactor Fuses
Figure 3.5: Example of basic application circuit
3.3.4 Control Connections
The control connections (digital inputs/outputs), must be made at the CDB1 control board terminal strip XC4. Refer to the figure 3.7.
A
22 | DBW03
Detail A
Scale 1:1
Figure 3.6: Location of the control board CDB1
Installation and Connection
ATTENTION!
Provide independent conduits for the physical separation of signal, control and power cables.
White LED: DC Voltage
Green LED: DI Enable
Green LED: + 15 V
Green LED: Brake On
Red LED: Fault
S1: line voltage:
S2: braking voltage
CDB1
10772987
ON
S1
ON
ON
S2
1 2
1
ON
1 2 3 4
XC2
1
5
XP
P
GND
N4 IN
OUT
XN
N
1 2
XC1
1314
B
C
K1
B B
C
K1
NA NF NA
B
NF
XC6
N2
41
N3
41
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
XC4
N3: synchronism output (fiber optic emitter)
N2: synchronism input (fiber optic receiver)
Figure 3.7: Connection points of the CDB1 board
XC4 Terminal Strip
6
7
8
3
4
1
2
5
DIT-A
DIT-B
NA1
C1
NF1
NA2
C2
NF2
9 DI1
10 COM1
Table 3.2: Signals at connector XC4
Function Specifications
Braking resistor thermostat input NC - Normally closed contact
Digital output RL1:
With Fault
Digital Output RL2:
With ground fault
Digital input 1:
General disable
Common point of the digital input
DI1
Contact rating:
Maximum voltage: 240 Vac
Maximum current: 1 A
NC - Normally closed contact
C - Common
NO - Normally open contact
Isolated digital input
High level ≥ 18 V
Low level ≤ 3 V
Input voltage ≤ 30 V
Input current: 11 mA @ 24 Vdc
DBW03 | 23
Installation and Connection
Description of the control connections:
DIT (A/B): input for braking resistor thermostat; if not used, install a jumper between
XC4:1 and XC4:2.
RL1 (NA1/C1/NF1): relay that indicates when the module is with fault. In normal operation, it closes the contacts NF1 and Common. In fault, it closes the contacts
NA1 and Common.
RL2 (NA2/C2/NF2): relay that indicates ground fault. In normal operation, it closes the contacts NF2 and Common. In fault, it closes the contacts NA2 and Common.
DI1: can be used as disable general command. Applying a signal of +24 Vdc disables the braking.
N2: synchronism fiber optic receiver: used to control the braking module when configured as slave. For further information, refer to table 3.4.
N3: synchronism fiber optic emitter used to control other DBW03. When the module is configured as slave, it serves as signal repeater.
X1: Auxiliary power supply input for fan (220 Vac / 250 mA), see figure 3.8.
24 | DBW03
X1: Fan connector
220 Vac / 250 mA external
Figure 3.8: X1 terminal strip
Installation and Connection
Follow instructions below for the proper installation of the control wiring:
Wire gauge: 0.5 mm² (20 AWG) to 1.5 mm² (14 AWG).
Maximum tightening torque: 0.5 N.m (4.50 lbf.in).
If necessary, use shielded cables. The correct connection of the cable shield is showed in the figure 3.9.
Insulate with tape
Side of the braking module
Do not ground
Figure 3.9: Shield connection
Relays, contactors, solenoids or coils of electromechanical brakes installed close to the output inverters may occasionally generate interferences in the control circuitry.
To eliminate this effect, RC suppressors (with AC power supply) or freewheel diodes (with DC power supply) must be connected in parallel to the coils of these devices.
The rated operating voltage of the DBW03 is configured by means of the DIP switch
S1, located on the CDB1 board. A model of line 400 V (DBW030380D3848SZ) can be adjusted for three different voltage ranges: 380 V, 400 – 415 V, 440 – 480 V, see table 3.3.
Table 3.3: Setting of S1 (setting of the rated voltage)
Position S1
ON
0
1 2
ON
1 2
ON
1 2
ON
1 2
1
2
3
(*) Factory setting.
S1:1
OFF
ON
OFF
ON (*)
S1:2
OFF
OFF
ON
ON (*)
380 – 480 V
380 V
400 – 415 V
440 – 480 V (*)
500 – 690 V
500 -525 V
550 -575 V
600 V
660 – 690 V (*)
DBW03 | 25
Installation and Connection
The setting of the braking actuation voltage is also performed on the CDB1 board; however, by means of the DIP switch S2. The values of voltage levels are presented in table 3.4. As factory default, the braking actuation voltage is 20 % above the link rated voltage.
Table 3.4: Setting of S2 (fine tuning of the braking voltage)
Braking Actuation Voltage (according to the model and setting of S1)
Braking Actuation Voltage Fine
Tuning (according to the model and setting of S2)
0 1
Position S1
2 / 3 0 1 2 3
Position S1 S2:1 S2:2 S2:3 S2:4 380 400-415 440-480 500-525 550-575 600 690
ON
0 OFF OFF OFF OFF 588 644 717 816 890 930 1069
1 2 3 4
ON
1 ON OFF OFF OFF 592 648 722 821 896 936 1076
1 2 3 4
ON
2 OFF ON OFF OFF 596 652 728 826 902 942 1083
1 2 3 4
ON
3 ON ON OFF OFF 600 656 733 831 908 948 1090
1 2 3 4
ON
4 OFF OFF ON OFF 604 660 738 836 914 954 1097
1 2 3 4
ON
5 ON OFF ON OFF 608 664 744 841 920 960 1104
1 2 3 4
ON
6 OFF ON ON OFF 612 668 749 846 926 966 1111
1 2 3 4
ON
7 ON (*) ON (*) ON (*) OFF (*) 616 672 754 (*) 851 932 972 1118 (*)
1 2 3 4
ON
8 OFF OFF OFF ON 641 689 760 871 940 975 1128
1 2 3 4
ON
9 ON OFF OFF ON 667 706 765 891 948 978 1138
1 2 3 4
ON
10 OFF ON OFF ON 691 723 771 911 956 981 1148
1 2 3 4
ON
11 ON ON OFF ON 716 740 776 931 964 984 1158
1 2 3 4
ON
12 OFF OFF ON ON 741 757 781 951 972 987 1168
1 2 3 4
ON
13 ON OFF ON ON 766 774 787 971 980 990 1178
1 2 3 4
ON
14 OFF ON ON ON 791 791 792 991 988 993 1188
1 2 3 4
ON
15 ON ON ON ON SLAVE
1 2 3 4
(*) Factory setting.
26 | DBW03
Installation and Connection
Tensão CC/DC Voltage
DI Habilitada/DI Enable
+15V
Frenagem Ativa/Brake On
Falha/Fault
S1
S1
Posição/Position
Tensão de Linha/Line Voltage
DBW03xxxxD3848 DBW03xxxxD5069
S1 0 380V 500 - 525V
400 - 415V 1
2
550 - 575V
600 V
440 - 480V
S1 3 660-690V
Posição/Position Tensão de Frenagem/Break Voltage
S2 7 Nominal/Nominal
S2
Outros/
Others
15
0-6/
8-14
Escravo/Slave
Consulte o Manual do Usuário/
See the Users Guide
Figure 3.10: Information available in the front part of the braking module DBW03
Function of the indicator LEDs of the DBW03; see figure 3.10.
DC Voltage (white LED): when ON, it indicates if voltage is present on the DBW03
DC link.
DI Enable (green LED): when ON, it indicates that the digital input DI1 (disable general) is enabled.
+ 15 V (green LED): when ON, it indicates that the electronics power supply is present.
Brake On (green LED): when ON, it indicates that the DBW03 is braking.
Fault (red LED): it indicates a fault occurred on the DBW03; refer to the table 5.1.
3.3.5 Master / Slave Connection
For the operation of braking modules in parallel, one of the braking modules must be configured as master and the others as slaves. In order to do so, the master module must be with the DIP Switch S2 set with the desired braking actuation level. The slave modules must be with the DIP Switch S2 configured in position number 15 of table 3.4.
DBW03 | 27
Installation and Connection synchronism output synchronism output synchronism input
Figure 3.11: Example of a simplified wiring diagram of the DBW03 as master and slave
In figure 3.11 is a master and slave wiring diagram of the DBW03. The synchronism output N3 of the master must be connected to the synchronism input N2 of the slave.
If there is more than one slave, the synchronism output of one of the slaves must be connected to the synchronism input of the following slave and so on.
28 | DBW03
First Time Power-up and Start-up
4 FIRST POWER-UP AND START-UP
This chapter describes how to:
Check and prepare the braking module before power-up.
How to power up and check the success of the power-up.
How to set the braking module to work according to the network used in the application.
4.1 START-UP PREPARATION
The braking module must have been already installed according to the recommendations listed in Chapter 3 – Installation and Connection.
DANGER!
Always disconnect the main power supply before performing any braking module connection.
4.1.1 Cautions during Power-Up/Start-up
1. Check all panel connections.
2. Check if there are short-circuits in the input, DC link, etc.
3. Check the state of all fuses.
4. Check all groundings (panel, doors, etc.).
5. Remove from inside the braking module or the cabinet all the materials left behind from the installation work.
6. Close the braking module or cabinet covers.
4.2 START-UP
1. Set the line voltage according to the braking module model, as per table 3.3, by means of DIP switches S1 located on the CDB1 board.
2. Set the desired braking actuation level, according to table 3.4, by means of DIP
Switch S2 located on board CDB1.
3. Measure the line voltage and verify if is within the allowed range.
4. Power up the inverter. The LEDs “DC Voltage”, “+15 V” and “DI enable” (see figure 3.10) must turn ON. The other LEDs must be OFF.
5. Check the correct operation of the fan.
6. Check for the presence of faults in the relay outputs and LEDs. If any fault occurs, check for the possible cause and correct the problem.
DBW03 | 29
Faults
5 FAULTS
This chapter presents:
A lists of all the faults that may occur.
Instructions for periodic inspections and preventive maintenance on the equipment.
5.1 OPERATION OF FAULTS
When a fault is detected:
Blocking of the IGBT trigger pulses.
The “Fault” LED and the digital outputs RL1 and RL2 behave as shown in table 5.1.
Table 5.1: Fault Indication
FAULTS
Overcurrent fault
"Fault" LED Indication
ON
RL Outputs
RL1 RL2
ON OFF
Overvoltage fault
Undervoltage fault
Turns ON and OFF once, pauses for 1 second
Turns ON and OFF twice, pauses for 1 second
Fault of overtemperature on the heatsink
Turns ON and OFF three times, pauses for 1 second
Fault of overtemperature on the resistor
Turns ON and OFF four times, pauses for 1 second
Ground fault
Turns ON and OFF six times, pauses for 1 second
ON
ON
ON
ON
OFF
OFF
OFF
OFF
OFF ON
The braking module, if properly supplied, goes back to normal operation shortly after the cause of fault is cleared.
5.2 INFORMATION NECESSARY FOR CONTACTING TECHNICAL SUPPORT
NOTE!
For technical support and servicing, it is important to have the following information in hand:
Braking module model.
Serial number and manufacturing date that are listed in the product nameplate.
Data on the performed application and programming.
30 | DBW03
Faults
5.3 PREVENTIVE MAINTENANCE
DANGER!
Always turn off the mains power supply before touching any electrical component associated to the braking module.
High voltage may still be present even after disconnecting the power supply.
To prevent electric shock, wait at least 10 minutes after turning off the input power for the complete discharge of the power capacitors.
Always connect the equipment frame to the protective ground (PE).
Use the adequate connection terminal at the braking module.
ATTENTION!
The electronic boards have electrostatic discharge sensitive components.
Do not touch the components or connectors directly. If necessary, first touch the grounded metallic frame or wear a ground strap.
Do not perform any withstand voltage test!
If necessary, consult WEG.
When installed in proper environment and operating conditions, the braking modules require little maintenance.
Power module /
Power connections
Heatsink
Table 5.2: Recommended periodic inspections - Every 6 months
Component
Terminals, connectors
Fans / Cooling system
Printed circuit boards
Abnormality
Loose screws
Loose connectors
Dirty fans
Corrective Action
Tighten
Cleaning
Abnormal acoustic noise
Blocked fan
Replace the fan. Refer to the figure 5.1. Check the fan connections.
Abnormal vibration
Dust in the cabinet air filter
Dust in the cabinet air filter
Odor
Cleaning or replacement
Cleaning
Replacement
Accumulation of dust, oil, humidity, etc. Cleaning
Loose connection screws
Dust accumulation
Dirty
Tighten
Cleaning
For the DBW03, it is recommended to replace the fans after 50.000 hours of operation.
figure 5.1 illustrates this procedure. It is suggested to perform the cleaning every 6 months of operation, after the module start-up.
DBW03 | 31
Faults
Figure 5.1: Fan replacement
5.3.1 Cleaning Instructions
When it is necessary to clean the braking module, follow the instructions below.
Ventilation system:
Disconnect the braking module power supply and wait at least 10 minutes.
Remove the dust from the cooling air inlet by using a soft brush or a flannel.
Remove the dust from the heatsink fins and from the fan blades by using compressed air.
Electronic boards:
Disconnect the braking module power supply and wait at least 10 minutes.
Remove the dust from the electronic board by using an anti-static brush or an ion air gun (Charges Burtes Ion Gun - reference A6030-6DESCO).
If necessary, remove the boards of the rectifier.
Always wear a ground strap.
32 | DBW03
Optional Kits and Accessories
6 OPTIONAL KITS AND ACCESSORIES
This chapter presents the accessory that can be incorporated to the braking module.
Instructions for the installation of the accessories are described in their own manuals and are not present in this chapter.
6.1 OPTIONAL KITS
The braking module DBW03 does not have optional kits.
6.2 ACCESSORIES
The available accessory for the DBW03 is the fiber optic cable to connect to master
/ slave. Table 6.1 presents the accessory model.
WEG Part Number
11962598
Table 6.1: Accessory models
Description
Cable set to connect master / slave with length of 1000 mm (39.36 in).
DBW03 | 33
Technical Specifications
7 TECHNICAL SPECIFICATIONS
This chapter describes the technical specifications (electric and mechanical) of the DBW03.
7.1 POWER DATA
Table 7.1: Technical specifications for the DBW03 braking module
Model
Line
(Vac)
Braking
Actuation
Level
(Vdc)
Overvoltage
Fault (Vdc)
Braking
Power
(kW)
Minimum
Resistance
(Ω)
Rated
Effective
Current on the
Module
(A)
Peak
Current
(A)
Dissipated
Power
(kW) (1)
DBW030380D3848 380-480 588-792 800 301 1.8
380 440 1.00
DBW030250D5069 500-690 816-1188 1200 297 2.6
250 457 1.00
(1) Disregarding the power dissipated on the braking resistor.
Note:
(1) Steady state rated current in the following conditions:
- Temperature around the braking module: -10 °C (14 °F) to 45 °C (113 °F). The braking module can operate at ambient temperatures up to 55 °C (131 °F) if the output current is derated by 2 % for each degree Celsius above 45 ºC (113 °F).
- Relative air humidity: 5 % to 90 % non-condensing.
- Altitude: 1000 m (3.300 ft). Above 1000 m (3.300 ft) up to 4000 m (13.200 ft) the output current must be derated by 1 % for each 100 m (330 ft) above 1000 m
(3.300 ft).
From 2000 m to 4000 m (6.600 ft to 13.200 ft) above sea level - maximum voltage reduction (480 V for 380...480 V models) of 1.1 % for each 100 m (330 ft) above
2000 m (6.600 ft).
- Ambient with pollution degree 2 (according to EN50178 and UL508C).
(2) The specified losses are valid for rated operating conditions, that is, for rated output current.
7.2 ELECTRONICS/GENERAL DATA
INPUTS (CDB) DIGITAL
OUTPUTS (CDB1 Board) RELAY
SAFETY
ENCLOSURE
1 insulated input and 1 thermostat input
2 relay outputs with NO/NC contacts, 240 Vac, 1 A
PROTECTION Under/Overvoltage
Overtemperature on the heatsink and braking resistor
Overcurrent
Ground fault
IP00
7.2.1 Codes and Standards
SAFETY
STANDARDS
MECHANICAL
STANDARDS
34 | DBW03
UL 840 – Insulation coordination including clearances and creepage distances for electrical equipment.
EN61800-5-1 – Safety requirements electrical, thermal and energy.
EN 50178 – Electronic equipment for use in power installations.
EN 60146 (IEC 146) – Semiconductor converters
EN 60529 – Degrees of protection provided by enclosures (IP code).
UL 50 – Enclosures for electrical equipment.
Technical Specifications
7.3 MECHANICAL DATA
7.3.1 Weight
The weight of the DBW03 braking module is 15 kg.
7.3.2 Dimensions
The dimensions of the DBW03 braking module are presented in figure 7.1.
214.5 (8.44)
185 (7.28)
317.6 (12.50)
125 (4.92)
137.6 (5.41)
R3.5 (0.1
3)
R7
Detail C
Scale 2:5
R3.
5 (0
.13)
Detail D
Scale 2:5
D
Figure 7.1: Dimensions of the DBW03 in mm (in)
DBW03 | 35
Manual del Usuario
Serie: DBW03
Documento: 10001560747 / 02
Modelos: 380 A / 380...480 V
250 A / 500...690 V
Fecha: 08/2015
Sumario de las Revisiones
Revisión
1
2
Descripción
Primera edición
Revisión general
Capítulo
-
-
38 | DBW03
Índice
1 INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD ................................................. 40
1.1 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL MANUAL .............................................40
1.2 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL PRODUCTO .......................................40
1.3 RECOMENDACIONES PRELIMINARES ................................................ 41
2 INFORMACIONES GENERALES ...................................................... 43
2.1 A RESPECTO DEL MANUAL ...................................................................43
2.2 TÉRMINOS Y DEFINICIONES UTILIZADOS EN EL MANUAL .............43
2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN DEL DBW03 ..................................... 47
2.5 CÓMO ESPECIFICAR EL MODELO DEL DBW03
2.6 RECIBIDO Y ALMACENADO ..................................................................49
3 INSTALACIÓN Y CONEXIÓN ............................................................ 50
3.1 CONDICIONES AMBIENTALES ..............................................................50
3.2 INSTALACIÓN MECÁNICA .....................................................................50
3.3 INSTALACIÓN ELÉCTRICA .................................................................... 52
3.3.1 Bornes de Potencia, Puntos de Puesta a Tierra y Fusibles .....52
3.3.2 Dimensionamiento del Resistor de Frenado .............................54
3.3.3 Instalación del Resistor de Frenado ...........................................54
3.3.4 Conexiones de Control ................................................................55
3.3.5 Conexión Maestro / Esclavo ........................................................60
4 ENERGIZACIÓN Y PUESTA EN MARCHA ...................................... 62
4.1 PREPARACIÓN Y ENERGIZACIÓN ........................................................62
4.1.1 Cuidados Durante la Energización/Start-up ..............................62
4.2 PUESTA EN MARCHA .............................................................................62
5.1 FUNCIONAMIENTO DE LAS FALLAS ....................................................63
5.2 DATOS PARA CONTACTO CON LA ASISTENCIA TÉCNICA ...............63
5.3 MANTENIMIENTO PREVENTIVO ...........................................................64
5.3.1 Instrucciones de Limpieza ...........................................................65
6 OPCIONES Y ACCESORIOS ............................................................. 66
7 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS ..................................................... 67
7.2 DATOS DE LA ELECTRÓNICA / GENERALES ...................................... 67
7.2.1 Normativas Cumplidas .................................................................. 67
Instrucciones de Seguridad
1 INSTRUCCIONES DE SEGURIDAD
Este manual contiene las informaciones necesarias para el uso correcto del módulo de freno dinámico DBW03.
Este manual fue desarrollado para ser utilizado por personas con entrenamiento o calificación técnica adecuada para operar este tipo de equipo.
1.1 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL MANUAL
En este manual son utilizados los siguientes avisos de seguridad:
¡PELIGRO!
Los procedimientos recomendados en este aviso tienen como objetivo proteger el usuario contra muerte, heridas graves y daños materiales considerables.
¡ATENCIÓN!
Los procedimientos recomendados en este aviso tienen como objetivo evitar daños materiales.
¡NOTA!
Las informaciones mencionadas en este aviso son importantes para el correcto entendimento y buen funcionamiento del producto.
1.2 AVISOS DE SEGURIDAD EN EL PRODUCTO
Los siguientes símbolos están pegados al producto, sirviendo como aviso de seguridad:
Tensiones elevadas presentes.
Componentes sensibles a descarga electrostática.
No tocarlos.
Conexión obligatoria a la tierra de protección (PE).
Conexión del blindaje a la tierra.
40 | DBW03
Superficie caliente.
Instrucciones de Seguridad
1.3 RECOMENDACIONES PRELIMINARES
¡PELIGRO!
Solamente personas con calificación adecuada y familiaridad con el
DBW03 y equipos asociados deben planear o ejecutar la instalación, puesta en marcha, operación y mantenimiento de estos equipos.
Estas personas deben seguir todas las instrucciones de seguridad contenidas en este manual y/o definidas por las normativas locales.
No seguir las instrucciones de seguridad podrá resultar en riesgo de vida y/o daños en el equipo.
¡NOTAS!
Para los propósitos de este manual, personas calificadas son aquellas entrenadas para estar hábil para:
1. Instalar, poner a tierra, energizar y operar el DBW03 de acuerdo con este manual y con los procedimientos legales de seguridad vigentes.
2. Usar los equipos de protección de acuerdo con las normativas establecidas.
3. Prestar servicios de primeros socorros.
¡PELIGRO!
Siempre desconecte la alimentación general antes de tocar en cualquier componente eléctrico asociado al módulo de freno.
Muchos componentes pueden permanecer cargados con alta tensión y/o en movimiento (ventiladores), mismo después que la alimentación
CA de entrada fuera desconectado o desligado.
Aguarde por lo menos 10 minutos para garantizar la total descarga de los capacitores.
Siempre conecte la carcasa del equipamento a tierra de protección
(PE) en el punto adecuado para eso.
DBW03 | 41
Instrucciones de Seguridad
¡ATENCIÓN!
Las tarjetas electrónicas poseen componentes sensibles a descargas electrostáticas. No tocar directamente sobre los componentes o conectores. Caso necesario, tocar antes en la carcaza metálica puesta a tierra o utilice pulsera de puesta a tierra adecuada.
¡ATENCIÓN!
El DBW03 no debe ser utilizado con convertidores de frecuencia cuya capacitancia del Enlace CC sea reducida (condensadores de film plástico).
Ejemplo de convertidores WEG con capacitancia reducida en el
Enlace CC:
CFW11 mecánica H y Módulos de potencia del CFW11W.
No ejecute ninguno ensayo de tensión aplicada al módulo de freno.
Caso sea necesario consulte el fabricante.
¡NOTA!
Lea completamente este manual antes de instalar u operar este módulo de frenado.
42 | DBW03
Informaciones Generales
2 INFORMACIONES GENERALES
2.1 A RESPECTO DEL MANUAL
Este manual presenta informaciones para una adecuada instalación y operación del
DBW03, puesta en funcionamiento, las principales características técnicas y cómo identificar y corregir los problemas más comunes del módulo de frenado DBW03.
El DBW03 es un accesorio que permite el frenado de motores accionados por convertidores, con tiempo reducido, posibilitando la obtención de dinámicas más rápidas en aplicaciones que sean necesarias.
2.2 TÉRMINOS Y DEFINICIONES UTILIZADOS EN EL MANUAL
Enlace CC (Link CC): circuito intermediario de los convertidores; tensión en corriente continua obtenida por la rectificación de la tensión alternada de alimentación, o a través de fuente externa; alimenta el puente inversor de salida de los convertidores, formada por IGBTs.
Convertidor: circuito que transforma la tensión continua del enlace CC en tensión alterna CA.
IGBT: del inglés "Insulated Gate Bipolar Transistor"; componente básico de los convertidores de salida. Funcionan como llave electrónica en los modos: saturado
(llave cerrada) y cortado (llave abierta).
IGBT de Frenado: funciona como llave para encendido de los resistores de frenado.
Es comandado por el nivel del enlace CC.
PE: Tierra de protección; del inglés “Protective Earth”.
PWM: del inglés “Pulse Width Modulation”; modulación por ancho de pulso; tensión pulsada generada por el convertidor de salida que alimenta al motor.
Frecuencia de Conmutación: Frecuencia de conmutación de los IGBTs del puente inversora, representada normalmente en kHz.
Disipador (Radiador): Pieza de metal proyectada para disipar el calor generado por los semiconductores de potencia.
Amp, A: Amperios.
°C: Grados centígrados.
CA: Corriente alternada.
CC: Corriente continua.
CFM: Del inglés “cubic feet per minute”; pie cúbico por minuto; medida de caudal.
cm: Centímetro.
DBW03 | 43
Informaciones Generales
CV: Caballo Vapor = 736 Watts; unidad de medida de potencia, normalmente usada para indicar potencia mecánica de motores eléctricos.
hp: Caballo Vapor = 746 Watts; unidad de medida de potencia, normalmente usada para indicar potencia mecánica de motores eléctricos.
Hz: Hertz.
l/s: Litros por segundo.
kg: kilogramo = 1000 gramas.
kHz: kilohertz = 1000 Hertz.
m: Metro.
mA: Miliamperes = 0.001 Amperio.
min: Minuto.
ms: Milisegundo.
Nm: Newton metro; unidad de medida de torque (par).
rms: Del inglés “Root mean square”; valor eficaz.
rpm: Rotaciones por minuto; unidad de medida de rotación.
s: Segundo.
V: Volts.
Ω: Ohms.
2.3 SOBRE EL DBW03
El módulo de frenado reostático DBW03 es utilizado en aplicaciones donde la carga posee una gran inercia, necesitándose tiempos cortos de frenado. También es utilizado en aplicaciones que necesitan de control de velocidad de la carga, durante la bajada.
En estos casos, la energía fluye de la red para el motor, ver figura 2.1.
Convertidor de frecuencia
+UD
M J
-UD
Figura 2.1: Etapa de motorización
44 | DBW03
Informaciones Generales
En la etapa siguiente, es necesario reducir la velocidad del motor. El motor se transforma en generador y la energía es devuelta al enlace CC.
Para evitar que ocurra sobretensión, se disipa la energía en un resistor utilizándose el módulo de frenado reostático, conforme puede ser visto en la figura 2.2.
Convertidor de frecuencia
+UD
M J
-UD
DBW03
+UD
+UD
Resistor de frenado externo
-UD BR
Figura 2.2: Etapa de frenado
El módulo de frenado reostático DBW03 posee las siguientes características:
Alimentación de la electrónica obtenida directamente del enlace CC.
Control microprocesado.
Modo de operación autónomo.
Modo de operación como esclavo.
Deshabilitación vía control externo.
Monitoreo de la temperatura del resistor de frenado vía termostato.
Monitoreo de falta a tierra.
Señalización de estado del módulo vía LEDs.
Salidas a relé para indicación de fallas.
DBW03 | 45
Informaciones Generales
220 V
Ext.
+UD
-UD
Ventilador del disipador
Banco de
Condensadores
IGBT de
Frenado
Sensor de falta a tierra
+UD
BR
Resistor de frenado externo
POTENCIA
CONTROL
PSB1
Tarjeta de fuentes de alimentación
GDB5 / CRG9
Tarjetas de gate-driver y de resistores de gate
Emisor fibra
óptica (salida de sincronismo N3)
Receptor fibra
óptica (entrada de sincronismo
N2)
CDB1
Tarjeta de Control con
CPU de 32 bits “RISC”
LEDs
Entrada para termostato
DIT
Entrada digital
DI1
Salidas
Digitales
RL1 y RL2
Figura 2.3: Esquema general del módulo
46 | DBW03
Informaciones Generales
Figura 2.4: Principales componentes del módulo de frenado DBW03
2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICACIÓN DEL DBW03
La etiqueta de identificación del DBW03 está localizada en la lateral del módulo.
Número de serie
Modelo del DBW03
Datos nominales
Ítem WEG (n° de material)
Fecha de fabricación
(12 corresponde a semana y aI año)
Figura 2.5: Ejemplo de etiqueta de identificación del DBW03
DBW03 | 47
Informaciones Generales
Figura 2.6: Ubicación de la etiqueta de identificación
2.5 CÓMO ESPECIFICAR EL MODELO DEL DBW03 (CÓDIGO INTELIGENTE)
Para especificar el modelo del DBW03 se debe sustituir los valores de tensión y corriente deseados en los campos respectivos de tensión nominal de alimentación y corriente nominal de salida en el código inteligente, conforme el ejemplo de la tabla 2.1.
Tabla 2.1: Código inteligente
Ejemplo
Denominación del Campo
Opciones posibles
DBW03
Modelo del Módulo de Frenado
Módulo de frenado WEG serie 03
0380
0380 = 380 A
0250 = 250 A
(1)
(2)
D 3848
Corriente nominal - Tensión nominal del convertidor
3848=380...480 V (3)
5069=500...690 V (4)
S Z
Opcionales Digito indicador de fin del código
S = producto padrón
(1) Disponible solamente para tensión de 380...480 V.
(2) Disponível somente para tensão de 500...690 V.
(3) Disponible solamente para corriente de 380 A.
(4) Disponible solamente para corriente de 250 A.
Ejemplo: DBW030380D3848SZ corresponde a un módulo de frenado DBW03 de 380
A, para un convertidor con tensión de entrada (red de alimentación) de 380 V a 480 V.
48 | DBW03
Informaciones Generales
2.6 RECIBIDO Y ALMACENADO
El DBW03 es suministrado embalado en caja de cartón.
En la parte externa del embalaje existe una etiqueta de identificación, la misma está fijada en el DBW03.
Verifique si:
La etiqueta de identificación del DBW03 corresponde al modelo comprado.
Si ocurrieran daños durante el transporte.
Caso sea detectado algún problema, contacte inmediatamente la transportadora.
Si el DBW03 no fuera instalado pronto, almacenarlo en un lugar limpio y seco
(temperatura entre -25 °C y 60 °C) con una cobertura para evitar la entrada de polvo en el interior del módulo de freno dinámico.
DBW03 | 49
Instalación y Conexión
3 INSTALACIÓN Y CONEXIÓN
Este capítulo describe los procedimientos de instalación eléctrica y mecánica del DBW03.
Las orientaciones y sugerencias deben ser seguidas para se obtener la seguridad personal, del equipo y el correcto funcionamiento del módulo de freno.
3.1 CONDICIONES AMBIENTALES
Evitar:
Exposición directo de los rayos solares, lluvia, humedad excesiva y ambientes salinos.
Gases o líquidos explosivos o corrosivos.
Vibración excesiva.
Polvo, partícula o aceite suspensos en el aire.
Condiciones ambientales permitidas para el funcionamiento:
Temperatura: -10 °C a 45 °C - condiciones nominales (medida al rededor del módulo de freno).
De 45 ºC a 55 ºC - reducción de la corriente de 2 % para cada grado centígrado arriba de 45 °C.
Humedad relativa del aire: de 5 % a 90 % sin condensación.
Altitud máxima: hasta 1000 m – condiciones nominales.
De 1000 m a 4000 m – reducción de 1 % de la corriente nominal del convertidor de frecuencia para cada 100 m arriba de 1000 m de altitud.
De 2000 metros a 4000 m por encima del nivel del mar - aplicar 1,1 % de reducción de la tensión máxima (480 V para los modelos 380...480 V) para cada 100 metros por encima de 2000 metros.
Grado de contaminación: 2 (conforme EN50178 y UL508C), con contaminación no conductiva. La condensación no debe causar conducción de los residuos acumulados.
3.2 INSTALACIÓN MECÁNICA
Instalar el módulo en la posición vertical en una superficie plana.
Respete los espacios libres presentados en la figura 3.1 para permitir la circulación del aire de refrigeración.
Las dimensiones externas y la posición de los puntos de fijación son presentados en la sección 7.3 – Datos Mecánicos.
Poner primero los tornillos en la superficie donde el módulo será instalado, instalar el módulo y entonces atornillar los tornillos. Son utilizados cuatro tornillos M6 (torque recomendado: 8.5 N.m) para la fijación del módulo.
50 | DBW03
Instalación y Conexión
No poner componentes sensibles al calor luego arriba del módulo.
100 mm
130 mm
Figura 3.1: Espacio libre para la ventilación
El DBW03 posee un accesorio mecánico para el montaje de cables en las conexiones
“+UD” y “-UD”, ilustrado en la figura 3.2. Para más detalles, consulte a WEG.
∅ 11.2
Accesorio para montaje de
cables
Figura 3.2: Accesorio para el montaje de cables en las conexiones "+UD" y "-UD"
DBW03 | 51
Instalación y Conexión
3.3 INSTALACIÓN ELÉCTRICA
¡PELIGRO!
Las informaciones que siguen tienen el propósito de orientar en la obtención de una instalación eléctrica correcta. Siga también las normativas de instalaciones eléctricas aplicables.
¡PELIGRO!
Certifíquese que la red de alimentación se encuentra desconectada antes de iniciar las conexiones eléctricas.
3.3.1 Bornes de Potencia, Puntos de Puesta a Tierra y Fusibles
Las conexiones de +UD y –UD, ver figura 3.3, son realizadas a través de dos tornillos
M10 x 25 mm (torque recomendado: 30 N.m).
-UD +UD
Figura 3.3: Conexiones de entrada +UD y –UD
En la figura 3.4 son presentadas las conexiones del resistor de frenado y de puesta a tierra. El resistor de frenado es conectado a través de tornillos M10 x 25 mm (torque recomendado: 30 N.m). Para la puesta a tierra se utilizan tornillos M8 x 20 mm (torque recomendado: 10 N.m).
52 | DBW03
Instalación y Conexión
+UD BR
Resistencia de
Frenado
Figura 3.4: Conexiones del resistor de frenado y de puesta a tierra
Utilice cables con el calibre indicado en la tabla 3.1 para la conexión del módulo de frenado DBW03.
Tabla 3.1: Cables de conexión del DBW03
Red
(V)
380-480
500-690
Corriente
(A)
380
250
Sección Mínima de los Cables para el
Resistor
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
Sección Mínima de los Cables para
+UD y –UD
[mm 2 (AWG)]
Sección Mínima del
Cable de Puesta a tierra
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
120 (4/0)
70 (2/0)
Es recomendable utilizar fusibles cuando el módulo de frenado esté conectado a un enlace CC con más de un convertidor. Se debe colocar dos fusibles, uno para el
+UD y otro para el –UD. La corriente de cada fusible debe ser de 630 Arms con i 2 t máximo de 1.440.000 A 2 s.
Se debe tener capacidad de interrupción para tensión continua de 800 Vcc para la línea 380...480 V, 1000 Vcc para la línea 500...600 V y 1200 Vcc para la línea
660...690 Vcc.
DBW03 | 53
Instalación y Conexión
3.3.2 Dimensionamiento del Resistor de Frenado
Para el correcto dimensionamiento del resistor de frenado considere los datos de la aplicación como:
Tiempo de desaceleración deseado.
Inercia de la carga.
Ciclo de frenado.
En cualquier caso, los valores de corriente eficaz y de corriente máxima de frenado presentados en la tabla 7.1 deben ser respetados.
La corriente máxima de frenado define el valor óhmico mínimo permitido del resistor de frenado. El nivel de tensión del enlace CC para actuación del frenado reostático es definido por el ajuste de la DIP Switch S2 (tensión de actuación del frenado reostático), ver tabla 3.4.
La potencia de la resistencia de frenado es función del tiempo de desaceleración, de la inercia de la carga y del torque (par) resistente.
Para la mayoría de las aplicaciones, puede ser utilizado un resistor con el valor óhmico indicado en la tabla 7.1 y la potencia de 20 % del valor de la potencia nominal del motor accionado.
Utilice resistores del tipo CINTA o ALAMBRE en soporte cerámico, con tensión de aislamiento adecuada y que soporten potencias instantáneas elevadas en relación a la potencia nominal.
Para aplicaciones críticas, con tiempos muy cortos de frenado, cargas de elevada inercia (ej.: centrífugas) o ciclos repetitivos de corta duración, consultar la fábrica para dimensionamiento de la resistencia.
Obs.:
La corriente eficaz de frenado presentada es apenas un valor orientativo, ya que depende de la razón cíclica del frenado en la aplicación. Para obtener la corriente eficaz de frenado utilice la ecuación de abajo, donde t br
es dado en minutos y corresponde a la suma de los tiempos de actuación del frenado durante el más severo ciclo de 5 minutos.
I eficaz
= I max
x
√ t br
5
3.3.3 Instalación del Resistor de Frenado
Conecte el resistor de frenado entre los bornes de potencia +UD y BR, ver figura 3.5.
Separe los cables de potencia del cableado de señal y control. Dimensione los cables de acuerdo con la aplicación, respetando las corrientes máxima y eficaz.
Si el resistor de frenado es montado internamente en el tablero del convertidor, considere la energía del mismo en el dimensionamiento de la ventilación del tablero.
Para evitar la destrucción del resistor, o riesgo de fuego, incluya un relé térmico en serie con el resistor y/o un termostato en contacto con el cuerpo del mismo, conectado de modo de seccionar la red de alimentación de entrada del convertidor, como es presentado en el ejemplo de la figura 3.5.
54 | DBW03
Instalación y Conexión
¡NOTAS!
En los contactos de fuerza del bimetalito del relé térmico circula corriente continua durante el freno.
DCDC+
Módulo de frenado
DBW03
+UD
Resistor de frenado externo
BR
Convertidor de frecuencia
Alimentación de comando
Termostato
Blindaje
Red Contactor Fusible
Figura 3.5: Ejemplo de circuito básico de aplicación
3.3.4 Conexiones de Control
Las conexiones de control (entradas / salidas digitales), deben ser hechas en el conector XC4 de la Tarjeta Electrónica de Control CDB1. Consulte la figura 3.7.
A
Detalle A
Escala 1:1
Figura 3.6: Localización de la tarjeta de control CDB1
DBW03 | 55
Instalación y Conexión
¡ATENCIÓN!
Prever electroducto o conducto independiente para la separación física de los conductores de señal, control y potencia.
LED blanco: tensión CC
LED verde: DI habilitada
LED verde: + 15 V
LED verde: frenado activo
LED rojo: falla
S1: tensión de línea
S2: tensión de frenado
CDB1
10772987
ON
S1
ON
ON
S2
1
1
ON
2
1 2 3 4
XC2
1
5
XP
P
GND
N4 IN
OUT
XN
N
1 2
XC1
1314
B
C
K1
B B
C
K1
NA NF NA
B
NF
XC6
N2
41
N3
41
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
XC4
N3: salida de sincronismo (emisor fibra óptica)
N2: entrada de sincronismo (receptor fibra óptica)
Figura 3.7: Puntos de conexión de la tarjeta CDB1
Tabla 3.2: Señales en el conector XC4
Conector XC4
6
7
8
3
4
1
2
5
DIT-A
DIT-B
NA1
C1
NC1
NA2
C2
NC2
9 DI1
10 COM1
Función
Entrada para termostato del resistor de frenado
Especificaciones
NC - Contacto normalmente cerrado
Salida digital RL1:
Con Falla
Salida digital RL2:
Con falla de falta a tierra
Entrada digital 1:
Deshabilita general
Punto común de la entrada digital DI1
Capacidad de los contactos:
Tensión máxima: 240 Vca
Corriente máxima: 1 A
NC – Contacto normalmente cerrado
C - Común
NA - Contacto normalmente abierto
Entrada digital aislada
Nivel alto ≥ 18 V
Nivel bajo ≤ 3 V
Tensión de entrada ≤ 30 V
Corriente de entrada: 11 mA @ 24 Vcc
56 | DBW03
Instalación y Conexión
Descripción de las conexiones de control:
DIT (A/B): entrada para termostato del resistor de frenado, en caso de que no sea utilizada, coloque jumper entre XC4:1 y XC4:2.
RL1 (NA1/C1/NF1): relé que indica cuando el módulo está con falla. En operación normal, cierra los contactos NF1 y Común. En falla, cierra los contactos NA1 y
Común.
RL2 (NA2/C2/NF2): relé que indica falla de falta a tierra. En operación normal, cierra los contactos NF2 y Común. En falla, cierra los contactos NA2 y Común.
DI1: puede ser usado como comando de deshabilita general. Aplicándose una señal de +24 Vcc y el frenado es deshabilitado.
N2: receptor de fibra óptica de sincronismo: usado para comandar el módulo de frenado cuando esté configurado como esclavo. Para más informaciones verifique la tabla 3.4.
N3: emisor de fibra óptica de sincronismo, usado para comandar otros DBW03.
Cuando el módulo esté configurado como esclavo, funciona como repetidor de señal.
X1: Entrada de alimentación auxiliar para ventilador (220 Vca / 250 mA), ver figura
3.8.
X1: Conector del ventilador
220 Vca / 250 mA externo
Figura 3.8: Conector X1
DBW03 | 57
Instalación y Conexión
Para la correcta instalación del cableado de control, utilice:
Calibre de los cables: 0.5 mm² (20 AWG) a 1.5 mm² (14 AWG).
Torque (par) máximo: 0.5 N.m (4.50 lbf.in).
Siendo necesario, utilice cables blindados. La correcta conexión del blindaje de los cables es presentado en la figura 3.9.
Aislar con cinta
Lado del módulo de frenado
No poner a la tierra
Figura 3.9: Conexión del Blindaje
Relés, contactores, solenoides o bobinas de frenos electromecánicos instalados cerca de los convertidores de frecuencia de salida pueden eventualmente generar interferencia en el circuito de control. Para eliminar este efecto, supresores RC deben ser conectados en paralelo con las bobinas de estos dispositivos, en el caso de alimentación CA, y diodos de rueda libre en el caso de alimentación CC.
La tensión nominal de operación del DBW03 es configurada a través de la
DIP switch S1 localizada en la tarjeta CDB1. Un modelo de la línea 400 V
(DBW030380D3848SZ) puede ser ajustado para tres diferentes rangos de tensión:
380 V, 400 – 415 V, 440 – 480 V, ver tabla 3.3.
Tabla 3.3: Ajuste de S1 (ajuste de la tensión nominal)
Posición S1
ON
0
1 2
ON
1 2
ON
1 2
ON
1 2
1
2
3
(*) Padrón de fábrica.
S1:1
OFF
ON
OFF
ON (*)
S1:2
OFF
OFF
ON
ON (*)
380 – 480 V
380 V
400 – 415 V
440 – 480 V (*)
500 – 690 V
500 -525 V
550 -575 V
600 V
660 – 690 V (*)
58 | DBW03
Instalación y Conexión
El ajuste de la tensión de actuación del frenado también es realizado en la tarjeta
CDB1, no obstante, a través de la DIP switch S2. Los valores de los niveles de tensión son presentados en la tabla 3.4. Como estándar de fábrica, la tensión de actuación del frenado es 20 % por encima de la tensión nominal del enlace.
Tabla 3.4: Ajuste de S2 (ajuste fino de la tensión de frenado)
Tensión de Actuación del Frenado (de acuerdo con modelo y ajuste de S1)
Ajuste Fino de la Tensión de
Actuación del Frenado (de acuerdo con modelo y ajuste de S2)
0 1
Posición S1
2 / 3 0 1 2 3
Posición S1 S2:1 S2:2 S2:3 S2:4 380 400-415 440-480 500-525 550-575 600 690
ON
0 OFF OFF OFF OFF 588 644 717 816 890 930 1069
1 2 3 4
ON
1 ON OFF OFF OFF 592 648 722 821 896 936 1076
1 2 3 4
ON
2 OFF ON OFF OFF 596 652 728 826 902 942 1083
1 2 3 4
ON
3 ON ON OFF OFF 600 656 733 831 908 948 1090
1 2 3 4
ON
4 OFF OFF ON OFF 604 660 738 836 914 954 1097
1 2 3 4
ON
5 ON OFF ON OFF 608 664 744 841 920 960 1104
1 2 3 4
ON
6 OFF ON ON OFF 612 668 749 846 926 966 1111
1 2 3 4
ON
7 ON (*) ON (*) ON (*) OFF (*) 616 672 754 (*) 851 932 972 1118 (*)
1 2 3 4
ON
8 OFF OFF OFF ON 641 689 760 871 940 975 1128
1 2 3 4
ON
9 ON OFF OFF ON 667 706 765 891 948 978 1138
1 2 3 4
ON
10 OFF ON OFF ON 691 723 771 911 956 981 1148
1 2 3 4
ON
11 ON ON OFF ON 716 740 776 931 964 984 1158
1 2 3 4
ON
12 OFF OFF ON ON 741 757 781 951 972 987 1168
1 2 3 4
ON
13 ON OFF ON ON 766 774 787 971 980 990 1178
1 2 3 4
ON
14 OFF ON ON ON 791 791 792 991 988 993 1188
1 2 3 4
ON
15 ON ON ON ON ESCLAVO
1 2 3 4
(*) Padrón de fábrica.
DBW03 | 59
Instalación y Conexión
Tensão CC/DC Voltage
DI Habilitada/DI Enable
+15V
Frenagem Ativa/Brake On
Falha/Fault
Posição/Position
Tensão de Linha/Line Voltage
DBW03xxxxD3848 DBW03xxxxD5069
S1 0 380V 500 - 525V
400 - 415V S1
S1
1
2
550 - 575V
600 V
440 - 480V
S1 3 660-690V
Posição/Position Tensão de Frenagem/Break Voltage
S2 7 Nominal/Nominal
S2
Outros/
Others
15
0-6/
8-14
Escravo/Slave
Consulte o Manual do Usuário/
See the Users Guide
Figura 3.10: Informaciones disponibles en la parte frontal del módulo de frenado DBW03
Función de los LEDs indicadores del DBW03, ver figura 3.10.
Tensión CC (LED blanco): cuando está encendido, indica si hay tensión en el enlace CC del DBW03.
DI Habilitada (LED verde): cuando está encendido indica que la entrada digital
DI1 (deshabilita general) está habilitada.
+ 15 V (LED verde): cuando está encendido, indica que la tensión de alimentación de la electrónica está presente.
Frenado Activo (LED verde): cuando está encendido, indica que el DBW03 está frenando.
Falla (LED rojo): indica la falla que ocurrió en el DBW03, verifique la tabla 5.1.
3.3.5 Conexión Maestro / Esclavo
Para la operación de módulos de frenado en paralelo, se debe configurar uno de los módulos de frenado como maestro y los restantes como esclavos. Para que eso sea hecho, el módulo maestro debe estar con la DIP Switch S2 ajustada con el nivel de actuación del frenado deseado. Los módulos esclavos deben estar con la DIP
Switch S2 configurada en la posición número 15 de la tabla 3.4.
60 | DBW03
Instalación y Conexión
N3: salida sincronismo
Figura 3.11: Ejemplo de esquema de conexión simplificado del DBW03 como maestro y esclavo
En la figura 3.11 se observa un esquema de conexión maestro y esclavo del DBW03. La salida de sincronismo N3 del maestro debe ser conectada en la entrada de sincronismo N2 del esclavo. Si existe más de un esclavo, la salida de sincronismo de uno de los esclavos debe ser conectada en la entrada de sincronismo del esclavo siguiente y así sucesivamente.
DBW03 | 61
Energización y Puesta en Marcha
4 ENERGIZACIÓN Y PUESTA EN MARCHA
Este capítulo explica:
Cómo verificar y preparar el módulo de frenado antes de la energización.
Cómo alimentar y comprobar el suceso de la energización.
Cómo ajustar el módulo de frenado para funcionamiento de acuerdo con la red utilizada en la aplicación.
4.1 PREPARACIÓN Y ENERGIZACIÓN
El módulo de frenado ya debe tener sido instalado de acuerdo con el Capítulo 3 –
Instalación y Conexión.
¡PELIGRO!
Siempre desconecte la alimentación general antes de efectuar cualesquiera conexiones.
4.1.1 Cuidados Durante la Energización/Start-up
1. Verificar todas las conexiones del tablero.
2. Verificar si existen cortocircuitos en la entrada, enlace DC, etc.
3. Verificar el estado de todos los fusibles.
4. Verificar todas las puestas a tierra (tablero, puertas, etc.).
5. Retire todos los materiales excedentes del interior del módulo de frenado o accionamiento.
6. Cierre las tapas del módulo de frenado o accionamiento.
4.2 PUESTA EN MARCHA
1. Ajustar la tensión de red de acuerdo con el modelo del módulo de frenado, conforme tabla 3.3, a través de las DIP switches S1 localizadas en la tarjeta CDB1.
2. Ajustar el nivel de actuación del frenado deseado, conforme tabla 3.4, a través de la DIP Switch S2 localizada en la tarjeta CDB1.
3. Medir la tensión de la red y verificar si está dentro del rango permitido.
4. Energizar el convertidor. Los LEDs “Tensión CC / DC Voltaje”, “+15 V” y “DI habilitada
/ DI enable”, ver figura 3.10, deberán encenderse. Los demás LEDs deberán estar apagados.
5. Verificar el correcto funcionamiento del ventilador.
6. Verificar la existencia de fallas en las salidas a relé y en los LEDs. En caso de que ocurra falla, verificar la posible causa y corregir el problema.
62 | DBW03
Fallas
5 FALLAS
Este capítulo presenta:
Listado de todas las fallas que pueden ser presentados.
Instrucciones para inspecciones periódicas en el producto y mantenimiento preventivo.
5.1 FUNCIONAMIENTO DE LAS FALLAS
Cuando identificada la falla ocurre:
Bloqueo de los pulsos de disparo del IGBT.
El LED “Falla” y las salidas digitales RL1 y RL2 se comportan conforme es presentado en la tabla 5.1.
Tabla 5.1: Indicación de fallas
Fallas Indicación LED "Fault"
Salidas RL
RL1 RL2
Falla de sobrecorriente Aceso ON OFF
Falla de sobretensión
Falla de subtensión
Enciende y apaga 1 vez, pausa por 1 segundo
Enciende y apaga 2 veces, pausa por 1 segundo
Falla de sobretemperatura
En el disipador
Enciende y apaga 3 veces, pausa por 1 segundo
Falla de sobretemperatura en el resistor
Enciende y apaga 4 veces, pausa por 1 segundo
Falla de falta a tierra
Enciende y apaga 6 veces, pausa por 1 segundo
ON OFF
ON OFF
ON OFF
ON OFF
OFF ON
El módulo de frenado, si está adecuadamente alimentado, vuelve a operar normalmente tras el desaparecimiento de la causa de la falla.
5.2 DATOS PARA CONTACTO CON LA ASISTENCIA TÉCNICA
¡NOTA!
Para consultas o solicitación de servicios, es importante tener en las manos los siguientes datos:
Modelo del módulo de frenado.
Número de serie y fecha de fabricación disponible en la placa de identificación del produto.
Datos de la aplicación y de la programación efectuada.
DBW03 | 63
Fallas
5.3 MANTENIMIENTO PREVENTIVO
¡PELIGRO!
Siempre desconecte la alimentación general antes de tocar en cualquier componente eléctrico asociado al módulo de frenado.
Altas tensiones pueden estar presente mismo luego después de la desconexión de la alimentación.
Aguardar pelo menos 10 minutos para la descarga completa de los capacitores de potencia.
Siempre conecte la carcasa del equipo a la tierra de protección
(PE) en el punto adecuado para eso.
¡ATENCIÓN!
Las tarjetas electrónicas poseen componentes sensibles a la descarga electrostáticas.
No toque directamente sobre los componentes o conectores. Caso necesario, toque antes en la carcasa metálica puesta a tierra o utilice pulsera de puesta a tierra adecuada.
¡No ejecute ninguna prueba de tensión aplicada en el módulo de frenado!
Caso sea necesario, consulte a WEG.
Cuando instalados en ambiente y en condiciones de funcionamiento apropiados, los módulos de frenado requieren pequeños cuidados de mantenimiento.
Tabla 5.2: Inspección periódica a cada 6 meses
Componente
Terminales, conectores Tornillo flojo
Ventiladores / Sistema de ventilación
Anormalidad
Conectores flojos
Suciedad en los ventiladores
Tarjeta de circuito impreso
Acción Correctiva
Apretar
Limpieza
Ruido acústico anormal
Ventilador parado
Sustituir ventilador. Consulte la figura 5.1. Verificar conexiones de los ventiladores.
Vibración anormal
Polvo en los filtros de aire de los tableros Limpieza o sustitución
Acúmulo de polvo, aceite, humedad, etc. Limpieza
Módulo de potencia /
Conexiones de potencia
Disipador
Olor
Acúmulo de polvo, aceite, humedad, etc. Limpieza
Tornillos de conexiones flojos
Acúmulo de polvo
Suciedad
Sustitución
Apretar
Limpieza
64 | DBW03
Fallas
Para el DBW03 es recomendado, el cambio de los ventiladores luego de 50.000 horas de operación. La figura 5.1 ilustra ese procedimiento. Se sugiere efectuar la limpieza a cada 6 meses de operación, luego de haber puesto el módulo en funcionamiento.
Figura 5.1: Cambio del ventilador
5.3.1 Instrucciones de Limpieza
Cuando necesita limpiar el módulo de frenado, siga las instrucciones abajo.
Sistema de ventilación:
Seccione (interrumpa) la alimentación del módulo de frenado y aguarde 10 minutos.
Quite el polvo depositado en las entradas de ventilación, utilizando un cepillo plástico o un trapo.
Quite el polvo acumulado sobre la aletas del disipador (radiador) y palas del ventilador, utilizando aire comprimido.
Tarjetas electrónicas:
Seccione (interrumpa) la alimentación del módulo de frenado y aguarde 10 minutos.
Quite el polvo acumulado sobre las tarjetas, utilizando un cepillo antiestático o aire comprimido ionizado (Ejemplo: Charges Burtes Ion Gun (non nuclear) referencia
A6030-6DESCO).
Si necesario, quite las tarjetas de dentro del rectificador.
Utilice siempre pulsera de puesta a tierra.
DBW03 | 65
Opciones y Accesorios
6 OPCIONES Y ACCESORIOS
Este capítulo presenta el accesorio que puede ser incorporado al modulo de frenado.
Los detalles de instalación del accesorio son presentados en el respectivo manual, no estando incluidos en este capítulo.
6.1 OPCIONALES
El módulo de frenado DBW03 no posee opcionales.
6.2 ACCESORIOS
El accesorio disponible para el DBW03 es el cable de fibra óptica para conexión como maestro / esclavo. La tabla 6.1 presenta el modelo del accesorio.
Item WEG
11962598
Tabla 6.1: Modelos de los accesorios
Descripción
Juego de cables para conexión maestro / esclavo con longitud de 1000 mm.
66 | DBW03
Especificaciones Técnicas
7 ESPECIFICACIONES TÉCNICAS
Este capítulo describe las especificaciones técnicas (eléctricas y mecánicas) del módulo de frenado DBW03.
7.1 DATOS DE POTENCIA
Tabla 7.1: Especificaciones técnicas para el módulo de frenado DBW03
Modelo
Red
(Vca)
Nivel de
Actuación del
Frenado
(Vcc)
Falla de
Sobretensión
(Vcc)
Potencia de
Frenado
(kW)
Resistencia
Mínima
(Ω)
Corriente
Eficaz
Nominal en el
Módulo
(A)
Corriente de Pico
(A)
Potencia
Disipada
(kW) (1)
DBW030380D3848 380-480 588-792 800 301 1.8
380 440 1.00
DBW030250D5069 500-690 816-1188 1200 297 2.6
250 457 1.00
(1) Desconsiderándose la potencia disipada en el resistor de frenado.
Observación:
(1) Corriente nominal en régimen permanente en las siguientes condiciones:
- Temperatura alrededor del módulo de frenado: -10 °C a 45 °C. Es posible que e módulo de frenado opere en ambientes con temperatura de hasta 55 °C si es aplicada reducción de la corriente de salida de 2 % para cada grado Celsius por encima de 45 °C.
- Humedad relativa del aire: 5 % a 90 % sin condensación.
- Altitud: 1000 m. Arriba de 1000 metros hasta 4000 metros la corriente de salida debe ser reducida de 1 % para cada 100 m arriba de 1000 m.
De 2000 metros a 4000 m por encima del nivel del mar - aplicar 1,1 % de reducción de la tensión máxima (480 V para los modelos 380...480 V) para cada 100 metros por encima de 2000 metros.
- Ambiente con grado de contaminación 2 (conforme EN50178 y UL508C).
(2) Las pérdidas especificadas son válidas para la condición nominal de funcionamiento, o sea, para la corriente de salida nominal.
7.2 DATOS DE LA ELECTRÓNICA / GENERALES
ENTRADAS (tarjeta CDB) DIGITALES 1 entrada aislada y 1 entrada para termostato
SALIDAS (tarjeta CDB1) RELÉ
SEGURIDAD PROTECCIÓN
2 relés con contactos NA/NC, 240 Vca, 1 A
Sub./sobretensión en la potencia
Sobretemperatura en el disipador y resistor de frenado
Sobrecorriente
Falta a tierra
GRADO DE PROTECCIÓN IP00
7.2.1 Normativas Cumplidas
NORMAS DE
SEGURIDAD
NORMAS DE
CONSTRUCCIÓN
MECÁNICA
UL 840 – Insulation coordination including clearances and creepage distances for electrical equipment.
EN61800-5-1 – Safety requirements electrical, thermal and energy.
EN 50178 – Electronic equipment for use in power installations.
EN 60146 (IEC 146) – Semiconductor converters.
EN 60529 – Degrees of protection provided by enclosures (IP code).
UL 50 – Enclosures for electrical equipment.
DBW03 | 67
Especificaciones Técnicas
7.3 DATOS MECÁNICOS
7.3.1 Peso
El peso del módulo de frenado DBW03 es de 15 kg.
7.3.2 Dimensiones
Las dimensiones del módulo de frenado DBW03 son presentadas en la figura 7.1
214.5
185
317.6
68 | DBW03
125 R7
137.6
R3.
5
Detalle C
Escala 2 : 5
R3.
5
Detalle D
Escala 2 : 5
D
Figura 7.1: Dimensiones del DBW03 en mm
Manual do Usuário
Série: DBW03
Documento: 10001560747 / 02
Modelos: 380 A / 380...480 V
250 A / 500...690 V
Data: 08/2015
Sumario das Revisões
Revisão
1
2
Descrição
Primeira edição
Revisão geral
Capítulo
-
-
70 | DBW03
Índice
1 INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA ...................................................... 72
1.1 AVISOS DE SEGURANÇA NO MANUAL ................................................ 72
1.2 AVISOS DE SEGURANÇA NO PRODUTO ............................................. 72
1.3 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES .................................................... 73
2 INFORMAÇÕES GERAIS .................................................................. 75
2.2 TERMOS E DEFINIÇÕES USADOS NO MANUAL ................................ 75
2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃO DO DBW03 ......................................... 79
2.5 COMO ESPECIFICAR O MODELO DO DBW03
2.6 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO ................................................. 81
3 INSTALAÇÃO E CONEXÃO ............................................................... 82
3.1 CONDIÇÕES AMBIENTAIS .....................................................................82
3.2 INSTALAÇÃO MECÂNICA .......................................................................82
3.3 INSTALAÇÃO ELÉTRICA .........................................................................84
3.3.1 Bornes de Potência, Pontos de Aterramento e Fusíveis ..........84
3.3.2 Dimensionamento do Resistor de Frenagem ............................86
3.3.3 Instalação do Resistor de Frenagem ..........................................86
3.3.4 Conexões de Controle ................................................................. 87
3.3.5 Conexão Mestre / Escravo ...........................................................92
4 ENERGIZAÇÃO E COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO .............. 94
4.1 PREPARAÇÃO E ENERGIZAÇÃO ...........................................................94
4.1.1 Cuidados Durante a Energização/Start-up ................................94
4.2 COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO ...................................................94
5.1 FUNCIONAMENTO DAS FALHAS ...........................................................95
5.2 DADOS PARA CONTATO COM A ASSISTÊNCIA TÉCNICA ................95
5.3 MANUTENÇÃO PREVENTIVA .................................................................96
5.3.1 Instruções de Limpeza.................................................................. 97
6 OPCIONAIS E ACESSÓRIOS ............................................................ 98
7 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS ......................................................... 99
7.2 DADOS DA ELETRÔNICA / GERAIS ......................................................99
7.2.1 Normas Atendidas .........................................................................99
7.3 DADOS MECÂNICOS .............................................................................100
Instruções de Segurança
1 INSTRUÇÕES DE SEGURANÇA
Este manual contém informações necessárias para o uso correto do módulo de frenagem reostática DBW03.
Foi desenvolvido para ser utilizado por pessoas com treinamento ou qualificação técnica adequada para operar este tipo de equipamento.
1.1 AVISOS DE SEGURANÇA NO MANUAL
Neste manual são utilizados os seguintes avisos de segurança:
PERIGO!
Os procedimentos recomendados neste aviso têm como objetivo proteger o usuário contra morte, ferimentos graves e danos materiais consideráveis.
ATENÇÃO!
Os procedimentos recomendados neste aviso têm como objetivo evitar danos materiais.
NOTA!
As informações mencionadas neste aviso são importantes para o correto entendimento e bom funcionamento do produto.
1.2 AVISOS DE SEGURANÇA NO PRODUTO
Os seguintes símbolos estão afixados ao produto, servindo como aviso de segurança:
Tensões elevadas presentes.
Componentes sensíveis a descarga eletrostática.
Não tocá-los.
Conexão obrigatória ao terra de proteção (PE).
Conexão da blindagem ao terra.
72 | DBW03
Superfície quente.
Instruções de Segurança
1.3 RECOMENDAÇÕES PRELIMINARES
PERIGO!
Somente pessoas com qualificação adequada e familiaridade com o
DBW03 e equipamentos associados devem planejar ou implementar a instalação, partida, operação e manutenção deste equipamento.
Estas pessoas devem seguir todas as instruções de segurança contidas neste manual e/ou definidas por normas locais.
Não seguir as instruções de segurança pode resultar em risco de vida e/ou danos no equipamento.
NOTA!
Para os propósitos deste manual, pessoas qualificadas são aquelas treinadas de forma a estarem aptas para:
1. Instalar, aterrar, energizar e operar o DBW03 de acordo com este manual e os procedimentos legais de segurança vigentes.
2. Usar os equipamentos de proteção de acordo com as normas estabelecidas.
3. Prestar serviços de primeiros socorros.
PERIGO!
Sempre desconecte a alimentação geral antes de tocar em qualquer componente elétrico associado ao módulo de frenagem.
Muitos componentes podem permanecer carregados com altas tensões e/ou em movimento (ventiladores), mesmo depois que a alimentação de entrada for desconectada ou desligada.
Aguarde pelo menos 10 minutos para garantir a total descarga dos capacitores.
Sempre conecte a carcaça do equipamento ao terra de proteção (PE) no ponto adequado para isto.
DBW03 | 73
Instruções de Segurança
ATENÇÃO!
Os cartões eletrônicos possuem componentes sensíveis a descargas eletrostática. Não toque diretamente sobre componentes ou conectores. Caso necessário, toque antes na carcaça metálica aterrada ou utilize pulseira de aterramento adequada.
ATENÇÃO!
O DBW03 não deve ser utilizado com inversores de frequência cuja capacitância do Link CC seja reduzida (capacitores de filme plástico).
Exemplo de inversores WEG com capacitância reduzida no Link CC:
CFW11 mecânica H e Módulos de potência do CFW11W.
Não execute nenhum ensaio de tensão aplicada no módulo de frenagem!
Caso seja necessário consulte a WEG.
NOTA!
Leia completamente este manual antes de instalar ou operar este módulo de frenagem.
74 | DBW03
Informações Gerais
2 INFORMAÇÕES GERAIS
2.1 SOBRE O MANUAL
Este manual apresenta informações para adequada instalação e operação do DBW03, colocação em funcionamento, as principais caracteristicas técnicas e como identificar e corrigir os problemas mais comuns do módulo de frenagem DBW03.
O DBW03 é um acessório que permite a frenagem de motores acionados por inversores, com tempo reduzido, possibilitando a obtenção de dinâmicas mais rápidas em aplicações que sejam necessárias.
2.2 TERMOS E DEFINIÇÕES USADOS NO MANUAL
Barramento CC (Link CC): circuito intermediário dos inversores; tensão em corrente contínua obtida pela retificação da tensão alternada de alimentação ou através de fonte externa; alimenta a ponte inversora de saída dos inversores, formada por IGBTs.
Inversor: circuito que transforma a tensão contínua do barramento CC em tensão alternada CA.
IGBT: do inglês "Insulated Gate Bipolar Transistor"; componente básico dos inversores de saída. Funcionam como chave eletrônica nos modos: saturado (chave fechada) e cortado (chave aberta).
IGBT de Frenagem: funciona como chave para ligamento dos resistores de frenagem. É comandado pelo nível do barramento CC.
PE: terra de proteção; do inglês “Protective Earth”.
PWM: do inglês “Pulse Width Modulation”; modulação por largura de pulso; tensão pulsada gerada pelo inversor de saída que alimenta o motor.
Frequência de Chaveamento: frequência de comutação dos IGBTs da ponte inversora, dada normalmente em kHz.
Dissipador: peça de metal projetada para dissipar o calor gerado por semicondutores de potência.
Amp, A: ampères.
°C: graus celsius.
CA: corrente alternada.
CC: corrente contínua.
CFM: do inglês "Cubic Feet per Minute"; pés cúbicos por minuto; medida de vazão.
cm: centímetro.
DBW03 | 75
Informações Gerais
CV: Cavalo-Vapor = 736 Watts (unidade de medida de potência, normalmente usada para indicar potência mecânica de motores elétricos).
hp: Horse Power = 746 Watts (unidade de medida de potência, normalmente usada para indicar potência mecânica de motores elétricos).
Hz: hertz.
l/s: litros por segundo.
kg: quilograma = 1000 gramas.
kHz: quilohertz = 1000 hertz.
m: metro.
mA: miliampère = 0.001 ampère.
min: minuto.
ms: milissegundo.
Nm: newton metro; unidade de medida de torque.
rms: do inglês "Root mean square"; valor eficaz.
rpm: rotações por minuto; unidade de medida de rotação.
s: segundo.
V: volts.
Ω: ohms.
2.3 SOBRE O DBW03
O módulo de frenagem reostática DBW03 é utilizado em aplicações que a carga possui grande inércia e que necessitam tempos curtos de frenagem. Também é utilizado em aplicações que necessitam de controle de velocidade da carga durante a descida. Nestes casos, a energia flui da rede para o motor, ver figura 2.1.
Inversor de frequência
+UD
M J
-UD
Figura 2.1: Etapa de motorização
76 | DBW03
Informações Gerais
Na etapa seguinte, é necessário reduzir a velocidade do motor. O motor transforma-se em gerador e a energia é devolvida ao barramento CC.
Para evitar que ocorra sobretensão, dissipa-se a energia em um resistor utilizando-se o módulo de frenagem reostática, conforme pode ser visto na figura 2.2.
Inversor de frequência
+UD
M J
-UD
DBW03
+UD
+UD
Resistor de frenagem externo
-UD BR
Figura 2.2: Etapa de frenagem
O módulo de frenagem reostática DBW03 possui as seguintes características:
Alimentação da eletrônica obtida diretamente do barramento CC.
Controle microprocessado.
Modo de operação autônomo.
Modo de operação como escravo.
Desabilitação via controle externo.
Monitoração da temperatura do resistor de frenagem via termostato.
Monitoração de falta à terra.
Sinalização de estado do módulo via LEDs.
Saídas a relé para indicação de falhas.
DBW03 | 77
Informações Gerais
220 V
Ext.
+UD
-UD
Ventilador do dissipador
Banco de capacitores
IGBT de frenagem
Sensor de falta
à terra
+UD
BR
Resistor de frenagem externo
POTÊNCIA
CONTROLE
PSB1
Cartão de fontes de alimentação
GDB5 / CRG9
Cartões de gate-driver e de resistores de gate
Emissor fibra
óptica (saída de sincronismo N3)
Receptor fibra
óptica (entrada de sincronismo
N2)
CDB1
Cartão de controle com
CPU 32 bits "RISC"
LEDs
Entrada para termostato
DIT
Entrada digital
DI1
Saídas digitais
RL1 e RL2
Figura 2.3: Esquema geral do módulo
78 | DBW03
Informações Gerais
Figura 2.4: Principais componentes do módulo de frenagem DBW03
2.4 ETIQUETA DE IDENTIFICAÇÃO DO DBW03
A etiqueta de identificação do DBW03 está localizada na lateral do módulo.
Nº de série
Modelo do DBW03
Dados nominais
Nº do material WEG
Data de fabricação
(12 corresponde à semana e I ao ano)
Figura 2.5: Exemplo de etiqueta de identificação do DBW03
DBW03 | 79
Informações Gerais
Figura 2.6: Localização da etiqueta de identificação
2.5 COMO ESPECIFICAR O MODELO DO DBW03 (CÓDIGO INTELIGENTE)
Para especificar o modelo do DBW03 deve-se substituir os valores de tensão e corrente desejados nos campos respectivos de tensão nominal de alimentação e corrente nominal de saída no código inteligente, conforme exemplo da tabela 2.1.
Tabela 2.1: Código inteligente
Exemplo DBW03
Denominação de campo
Módulo de frenagem
WEG série 03
Opções possíveis
Modelo do Módulo de Frenagem
0380
Corrente nominal
0380 = 380 A
0250 = 250 A
(1)
(2)
D
- Tensão nominal do inversor
3848
3848=380...480 V (3)
5069=500...690 V (4)
S Z
Opcionais Dígito indicador de final de codificação
S = produto padrão
(1) Disponível somente para tensão de 380...480 V.
(2) Disponível somente para tensão de 500...690 V.
(3) Disponível somente para corrente de 380 A.
(4) Disponível somente para corrente de 250 A.
Exemplo: DBW030380D3848SZ corresponde a um módulo de frenagem DBW03 de
380 A, para um inversor com tensão de entrada (rede de alimentação) de 380 V a 480 V.
80 | DBW03
Informações Gerais
2.6 RECEBIMENTO E ARMAZENAMENTO
O DBW03 é fornecido embalado em caixa de papelão.
Na parte externa desta embalagem existe uma etiqueta de identificação, igual a que está afixada no DBW03.
Verifique se:
A etiqueta de identificação do DBW03 corresponde ao modelo comprado.
Ocorreram danos durante o transporte.
Caso seja detectado algum problema, contate imediatamente a transportadora.
Se o DBW03 não for logo instalado, armazene-o em um lugar limpo, seco (temperatura entre -25 °C e 60 °C) e coberto para evitar a entrada de poeira no interior do módulo de frenagem reostática.
DBW03 | 81
Instalação e Conexão
3 INSTALAÇÃO E CONEXÃO
Este capítulo descreve os procedimentos de instalação elétrica e mecânica do DBW03.
As orientações e sugestões devem ser seguidas visando a segurança de pessoas, equipamentos e o correto funcionamento do módulo de frenagem.
3.1 CONDIÇÕES AMBIENTAIS
Evitar:
Exposição direta a raios solares, chuva, umidade excessiva ou maresia.
Gases ou líquidos explosivos ou corrosivos.
Vibração excessiva.
Poeira, partículas metálicas ou óleo suspenso no ar.
Condições ambientais permitidas para funcionamento:
Temperatura: -10 °C a 45 °C - condições nominais (medida ao redor do módulo de frenagem).
De 45 °C a 55 °C - redução da corrente de 2 % para cada grau Celsius acima de 45 °C.
Umidade relativa do ar: de 5 % a 90 % sem condensação.
Altitude máxima: até 1000 m - condições nominais.
De 1000 m a 4000 m - redução da corrente de 1 % para cada 100 m acima de
1000 m de altitude.
De 2000 m a 4000 m acima do nivel do mar - redução da tensão máxima (480 V para modelos 380...480 V) de 1.1 % para cada 100 m acima de 2000 m.
Grau de poluição: 2 (conforme EN50178 e UL508C), com poluição não condutiva.
A condensação não deve causar condução dos resíduos acumulados.
3.2 INSTALAÇÃO MECÂNICA
Instale o módulo na posição vertical em uma superfície plana.
Respeite os espaços livres apresentados na figura 3.1 para permitir a circulação do ar de refrigeração.
Dimensões externas e posição dos pontos de fixação são apresentadas no item
7.3 - Dados Mecânicos.
Coloque primeiro os parafusos na superfície onde o módulo será instalado, instale o módulo e então aperte os parafusos. São utilizados quatro parafusos M6 (torque recomendado: 8.5 N.m) para a fixação do módulo.
82 | DBW03
Instalação e Conexão
Não coloque componentes sensíveis ao calor logo acima do módulo.
100 mm
130 mm
Figura 3.1: Espaços livres para ventilação
O DBW03 possui um acessório mecânico para a montagem de cabos nas conexões
“+UD” e “-UD”, ilustrado na figura 3.2. Para mais detalhes, consulte a WEG.
Acessório para montagem de cabos
∅ 11.2
Figura 3.2: Acessório para a montagem de cabos nas conexões "+UD" e "-UD"
DBW03 | 83
Instalação e Conexão
3.3 INSTALAÇÃO ELÉTRICA
PERIGO!
As informações a seguir têm a intenção de servir como guia para se obter uma instalação correta. Siga também as normas de instalações elétricas aplicáveis.
PERIGO!
Certifique-se que a rede de alimentação está desconectada antes de iniciar as ligações.
3.3.1 Bornes de Potência, Pontos de Aterramento e Fusíveis
As conexões de +UD e –UD, ver figura 3.3, são realizadas através de dois parafusos
M10 x 25 mm (torque recomendado: 30 N.m).
-UD +UD
Figura 3.3: Conexões de entrada +UD e –UD
Na figura 3.4 são apresentadas as conexões do resistor de frenagem e aterramento.
O resistor de frenagem é conectado através de parafusos M10 x 25 mm (torque recomendado: 30 N.m). Para o aterramento utilizam-se parafusos M8 x 20 mm
(torque recomendado: 10 N.m).
84 | DBW03
Instalação e Conexão
+UD BR
Resistor de frenagem
Figura 3.4: Conexões do resistor de frenagem e aterramento
Utilize cabos com a bitola indicada na tabela 3.1 para a conexão do módulo de frenagem DBW03.
Rede
(V)
380-480
500-690
Corrente
(A)
380
250
Tabela 3.1: Cabos de conexão do DBW03
Seção Mínima dos
Cabos para o
Resistor
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
Seção Mínima dos
Cabos para
+UD e –UD
[mm 2 (AWG)]
240 (2 x 4/0)
120 (4/0)
Seção Mínima do
Cabo de
Aterramento
[mm 2 (AWG)]
120 (4/0)
70 (2/0)
É recomendado utilizar fusíveis quando o módulo de frenagem estiver conectado em um barramento CC com mais de um inversor. Deve – se colocar dois fusíveis, um para o +UD e outro para o –UD. A corrente de cada fusível deve ser de 630 Arms com i 2 t máximo de 1.440.000 A 2 s.
Deve ter capacidade de interrupção para tensão contínua de 800 Vcc para a linha
380...480 V, 1000 Vcc para a linha 500...600 V e 1200 Vcc para a linha 660...690 Vcc.
DBW03 | 85
Instalação e Conexão
3.3.2 Dimensionamento do Resistor de Frenagem
Para o correto dimensionamento do resistor de frenagem considere os dados da aplicação como:
Tempo de desaceleração desejado.
Inércia da carga.
Ciclo de frenagem.
Em qualquer caso, os valores de corrente eficaz e corrente máxima de frenagem apresentados na tabela 7.1 devem ser respeitados.
A corrente máxima de frenagem define o valor ôhmico mínimo permitido do resistor de frenagem. O nível de tensão do barramento CC para atuação da frenagem reostática é definido pelo ajuste da DIP Switch S2 (tensão de atuação da frenagem reostática), ver tabela 3.4.
A potência do resistor de frenagem é função do tempo de desaceleração, da inércia da carga e do conjugado resistente.
Para a maioria das aplicações, pode ser utilizado um resistor com o valor ôhmico indicado na tabela 7.1 e a potência de 20 % do valor da potência nominal do motor acionado.
Utilize resistores do tipo FITA ou FIO em suporte cerâmico, com tensão de isolamento adequada e que suportem potências instantâneas elevadas em relação à potência nominal.
Para aplicações críticas, com tempos muito curtos de frenagem, cargas de elevada inércia (ex: centrífugas) ou ciclos repetitivos de curta duração, consultar a WEG para o dimensionamento correto do resistor de frenagem.
Observação:
A corrente eficaz de frenagem apresentada é apenas um valor orientativo, pois depende da razão cíclica da frenagem na aplicação. Para obter a corrente eficaz de frenagem utilize a equação abaixo, onde t
√ br
é dado em minutos e corresponde à soma dos tempos de atuação da frenagem durante o mais severo ciclo de 5 minutos.
I eficaz
= I máx
x t br
5
3.3.3 Instalação do Resistor de Frenagem
Conecte o resistor de frenagem entre os bornes de potência +UD e BR, ver figura 3.5.
Separar os cabos de potência da fiação de sinal e controle. Dimensionar os cabos de acordo com a aplicação, respeitando as correntes máxima e eficaz.
Se o resistor de frenagem for montado internamente ao painel do inversor, considerar a energia do mesmo no dimensionamento da ventilação do painel.
Para evitar a destruição do resistor ou risco de fogo, incluir um relé térmico em série com o resistor e/ou um termostato em contato com o corpo do mesmo, conectados de modo a seccionar a rede de alimentação de entrada do inversor, como apresentado
Instalação e Conexão
NOTA!
Nos contatos de força do bimetálico do relé térmico circula corrente contínua durante a frenagem.
DCDC+
Módulo de frenagem
DBW03
+UD
Resistor de frenagem externo
BR
Inversor de frequência
Termostato
Alimentação do comando
Blindagem
Rede Contator Fusíveis
Figura 3.5: Exemplo de circuito básico de aplicação
3.3.4 Conexões de Controle
As conexões de controle (entradas/saídas digitais) devem ser feitas no conector XC4 do Cartão Eletrônico de Controle CDB1, ver figura 3.7.
A
Detalhe A
Escala 1:1
Figura 3.6: Localização do cartão de controle CDB1
DBW03 | 87
Instalação e Conexão
ATENÇÃO!
Prever eletroduto ou calhas independentes para separação física dos condutores de sinal, controle e potência.
LED branco: tensão CC
LED verde: DI habilitada
LED verde: + 15 V
LED verde: frenagem ativa
LED vermelho: falha
S1: tensão de linha
S2: tensão de frenagem
CDB1
10772987
ON
S1
ON
ON
S2
1
1
ON
2
1 2 3 4
XC2
1
5
XP
P
GND
N4 IN
OUT
XN
N
1 2
XC1
1314
B
C
K1
B B
C
K1
NA NF NA
B
NF
XC6
N2
41
N3
41
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
XC4
N3: saída de sincronismo (emissor fibra ótica)
N2: entrada de sincronismo (receptor fibra ótica)
Figura 3.7: Pontos de conexão do cartão CDB1
Tabela 3.2: Sinais no conector XC4
Conector XC4
6
7
8
3
4
1
2
5
DIT-A
DIT-B
NA1
C1
NF1
NA2
C2
NF2
9 DI1
Função
Entrada para termostato do resistor de frenagem
Saída digital RL1:
Com falha
Saída digital RL2:
Com falha de falta à terra
Entrada digital 1:
Desabilita geral
10 COM1 Ponto comum da entrada digital DI1
Especificações
NF - Contato normalmente fechado
Capacidade dos contatos:
Tensão máxima: 240 Vca
Corrente máxima: 1 A
NF - Contato normalmente fechado
C - Comum
NA - Contato normalmente aberto
Entrada digital isolada
Nível alto ≥ 18 V
Nível baixo ≤ 3 V
Tensão de entrada ≤ 30 V
Corrente de entrada: 11 mA @ 24 Vcc
88 | DBW03
Instalação e Conexão
Descrição das conexões de controle:
DIT (A/B): entrada para termostato do resistor de frenagem, caso não seja utilizada, colocar jumper entre XC4:1 e XC4:2.
RL1 (NA1/C1/NF1): relé que indica quando o módulo está com falha. Em operação normal, fecha os contatos NF1 e Comum. Em falha, fecha os contatos NA1 e
Comum.
RL2 (NA2/C2/NF2): relé que indica falha de falta à terra. Em operação normal, fecha os contatos NF2 e Comum. Em falha, fecha os contatos NA2 e Comum.
DI1: pode ser usado como comando de desabilita geral. Aplicando-se um sinal de +24 Vcc a frenagem é desabilitada.
N2: receptor de fibra ótica de sincronismo: usado para comandar o módulo de frenagem quando estiver configurado como escravo. Para mais informações verificar a tabela 3.4.
N3: emissor de fibra ótica de sincronismo, usado para comandar outros DBW03.
Quando o módulo estiver configurado como escravo, funciona como repetidor de sinal.
X1: Entrada de alimentação auxiliar para ventilador (220 Vca / 250 mA), ver figura 3.8.
X1: Conector do ventilador
220 Vca / 250 mA externo
Figura 3.8: Conector X1
DBW03 | 89
Instalação e Conexão
Para correta instalação da fiação de controle, utilize:
Bitola dos cabos: 0.5 mm² (20 AWG) a 1.5 mm² (14 AWG).
Torque máximo: 0.5 N.m (4.50 lbf.in).
Se necessário, utilize cabos blindados. A correta conexão da blindagem dos cabos é apresentada na figura 3.9.
Isolar com fita
Lado do módulo de frenagem
Não aterrar
Figura 3.9: Conexão da blindagem
Relés, contatores, solenóides ou bobinas de freios eletromecânicos instalados próximos aos inversores de saída podem eventualmente gerar interferências no circuito de controle. Para eliminar este efeito, supressores RC devem ser conectados em paralelo com as bobinas destes dispositivos, no caso de alimentação CA, e diodos de roda-livre no caso de alimentação CC.
A tensão nominal de operação do DBW03 é configurada através da DIP switch S1 localizada no cartão CDB1. Um modelo da linha 400 V (DBW030380D3848SZ) pode ser ajustado para três diferentes faixas de tensão: 380 V, 400 – 415 V, 440 – 480 V, ver tabela 3.3.
Tabela 3.3: Ajuste de S1 (ajuste da tensão nominal)
Posição S1
ON
1 2
ON
1 2
ON
1 2
ON
1 2
0
1
2
3
(*) Padrão de fábrica.
S1:1
OFF
ON
OFF
ON (*)
S1:2
OFF
OFF
ON
ON (*)
380 – 480 V
380 V
400 – 415 V
440 – 480 V (*)
500 – 690 V
500 -525 V
550 -575 V
600 V
660 – 690 V (*)
90 | DBW03
Instalação e Conexão
O ajuste da tensão de atuação da frenagem também é realizado no cartão CDB1, porém através da DIP switch S2. Os valores dos níveis de tensão são apresentados na tabela 3.4. Como padrão de fábrica a tensão de atuação da frenagem é 20 % acima da tensão nominal do link.
Tabela 3.4: Ajuste de S2 (ajuste fino da tensão de frenagem)
Tensão de Atuação da Frenagem (de acordo com modelo e ajuste de S1)
Ajuste Fino da Tensão de Atuação da
Frenagem (de acordo com modelo e ajuste de S2)
0 1
Posição S1
2 / 3 0 1 2 3
Posição S2 S2:1 S2:2 S2:3 S2:4 380 400-415 440-480 500-525 550-575 600 690
ON
0 OFF OFF OFF OFF 588 644 717 816 890 930 1069
1 2 3 4
ON
1 ON OFF OFF OFF 592 648 722 821 896 936 1076
1 2 3 4
ON
2 OFF ON OFF OFF 596 652 728 826 902 942 1083
1 2 3 4
ON
3 ON ON OFF OFF 600 656 733 831 908 948 1090
1 2 3 4
ON
4 OFF OFF ON OFF 604 660 738 836 914 954 1097
1 2 3 4
ON
5 ON OFF ON OFF 608 664 744 841 920 960 1104
1 2 3 4
ON
6 OFF ON ON OFF 612 668 749 846 926 966 1111
1 2 3 4
ON
7 ON (*) ON (*) ON (*) OFF (*) 616 672 754 (*) 851 932 972 1118 (*)
1 2 3 4
ON
8 OFF OFF OFF ON 641 689 760 871 940 975 1128
1 2 3 4
ON
9 ON OFF OFF ON 667 706 765 891 948 978 1138
1 2 3 4
ON
10 OFF ON OFF ON 691 723 771 911 956 981 1148
1 2 3 4
ON
11 ON ON OFF ON 716 740 776 931 964 984 1158
1 2 3 4
ON
12 OFF OFF ON ON 741 757 781 951 972 987 1168
1 2 3 4
ON
13 ON OFF ON ON 766 774 787 971 980 990 1178
1 2 3 4
ON
14 OFF ON ON ON 791 791 792 991 988 993 1188
1 2 3 4
ON
15 ON ON ON ON ESCRAVO
1 2 3 4
(*) Padrão de fábrica.
DBW03 | 91
Instalação e Conexão
Tensão CC/DC Voltage
DI Habilitada/DI Enable
+15V
Frenagem Ativa/Brake On
Falha/Fault
Posição/Position
Tensão de Linha/Line Voltage
DBW03xxxxD3848 DBW03xxxxD5069
S1 0 380V 500 - 525V
S1 1 400 - 415V 550 - 575V
S1
S1
2
3
440 - 480V
600 V
660-690V
Posição/Position Tensão de Frenagem/Break Voltage
S2 7 Nominal/Nominal
S2
Outros/
Others
15
0-6/
8-14
Escravo/Slave
Consulte o Manual do Usuário/
See the Users Guide
Figura 3.10: Informações disponíveis na parte frontal do módulo de frenagem DBW03
Função dos LEDs indicadores do DBW03, ver figura 3.10.
Tensão CC (LED branco): quando aceso, indica se há tensão no link CC do DBW03.
DI Habilitada (LED verde): quando aceso indica que a entrada digital DI1 (desabilita geral) está habilitada.
+ 15 V (LED verde): quando aceso, indica que a tensão de alimentação da eletrônica está presente.
Frenagem Ativa (LED verde): quando aceso, indica que o DBW03 está frenando.
Falha (LED vermelho): indica a falha que ocorreu no DBW03, verificar a tabela 5.1.
3.3.5 Conexão Mestre / Escravo
Para a operação de módulos de frenagem em paralelo, deve-se configurar um dos módulos de frenagem como mestre e os restantes como escravos. Para que isso seja feito, o módulo mestre deve estar com a DIP Switch S2 ajustada com o nível de atuação da frenagem desejado. Os módulos escravos devem estar com a DIP
Switch S2 configurada na posição número 15 da tabela 3.4.
92 | DBW03
Instalação e Conexão
N3: saída sincronismo
Figura 3.11: Exemplo de esquema de ligação simplificado do DBW03 como mestre e escravo
Na figura 3.11 tem-se um esquema de ligação mestre e escravo do DBW03. A saída de sincronismo N3 do mestre deve ser conectada na entrada de sincronismo N2 do escravo.
Se houver mais de um escravo, a saída de sincronismo de um dos escravos deve ser conectada na entrada de sincronismo do escravo seguinte e assim sucessivamente.
DBW03 | 93
Energização e Colocação em Funcionamento
4 ENERGIZAÇÃO E COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO
Este capítulo explica:
Como verificar e preparar o módulo de frenagem antes da energização.
Como energizar e verificar o sucesso da energização.
Como ajustar módulo o de frenagem para funcionamento de acordo com a rede utilizada na aplicação.
4.1 PREPARAÇÃO E ENERGIZAÇÃO
O módulo de frenagem já deve ter sido instalado de acordo com o Capítulo 3 –
Instalação e Conexão.
PERIGO!
Sempre desconecte a alimentação geral antes de efetuar quaisquer conexões.
4.1.1 Cuidados Durante a Energização/Start-up
1. Verificar todas as conexões do painel.
2. Verificar se existem curto-circuitos na entrada, link DC, etc.
3. Verificar o estado de todos os fusíveis.
4. Verificar todos os aterramentos (painel, portas, etc.).
5. Retirar todos os restos de materiais do interior do módulo de frenagem ou acionamento.
6. Fechar as tampas do módulo de frenagem ou acionamento.
4.2 COLOCAÇÃO EM FUNCIONAMENTO
1. Ajustar a tensão de rede de acordo com o modelo do módulo de frenagem, conforme tabela 3.3, através das DIP switches S1 localizadas no cartão CDB1.
2. Ajustar o nível de atuação da frenagem desejado, conforme tabela 3.4, através da DIP Switch S2 localizada no cartão CDB1.
3. Medir a tensão da rede e verificar se está dentro da faixa permitida.
4. Energizar o inversor. Os LEDs “Tensão CC / DC Voltage”, “+15 V” e “DI habilitada / DI enable”, ver figura 3.10, deverão acender. Os demais LEDs deverão estar apagados.
5. Verificar o correto funcionamento do ventilador.
6. Verificar a existência de falhas nas saídas a relé e nos LEDs. Caso ocorra falha, verificar a possível causa e corrigir o problema.
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Falhas
5 FALHAS
Este capítulo apresenta:
Lista de todas as falhas que podem ser apresentadas.
Instruções para inspeções periódicas no produto e manutenção preventiva.
5.1 FUNCIONAMENTO DAS FALHAS
Quando identificada uma falha ocorre:
Bloqueio dos pulsos de disparo do IGBT.
O LED “Falha” e as saídas digitais RL1 e RL2 comportam-se conforme apresentado na tabela 5.1.
Tabela 5.1: Indicação de falhas
Falhas Indicação LED "Fault"
Saídas RL
RL1 RL2
Falha de sobrecorrente Aceso ON OFF
Falha de sobretensão
Falha de falta à terra
Acende e apaga 1 vez, pausa por 1 segundo
Falha de subtensão
Acende e apaga 2 vezes, pausa por 1 segundo
Falha de sobretempetura no dissipador
Acende e apaga 3 vezes, pausa por 1 segundo
Falha de sobretempetura no resistor
Acende e apaga 4 vezes, pausa por 1 segundo
Acende e apaga 6 vezes, pausa por 1 segundo
ON OFF
ON OFF
ON OFF
ON OFF
OFF ON
O módulo de frenagem,se estiver adequadamente alimentado, volta a operar normalmente logo após o desaparecimento da causa da falha.
5.2 DADOS PARA CONTATO COM A ASSISTÊNCIA TÉCNICA
NOTA!
Para consultas ou solicitação de serviços, é importante ter em mãos os seguintes dados:
Modelo do módulo de frenagem.
Número de série e data de fabricação constantes na plaqueta de identificação do produto.
Dados da aplicação e da programação efetuada.
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Falhas
5.3 MANUTENÇÃO PREVENTIVA
PERIGO!
Sempre desconecte a alimentação geral antes de tocar em qualquer componente elétrico associado ao módulo de frenagem.
Altas tensões podem estar presentes mesmo após a desconexão da alimentação.
Aguarde pelo menos 10 minutos para a descarga completa dos capacitores da potência.
Sempre conecte a carcaça do equipamento ao terra de proteção
(PE) no ponto adequado para isto.
ATENÇÃO!
Os cartões eletrônicos possuem componentes sensíveis a descarga eletrostática.
Não toque diretamente sobre os componentes ou conectores. Caso necessário, toque antes na carcaça metálica aterrada ou utilize pulseira de aterramento adequada.
Não execute nenhum ensaio de tensão aplicada no módulo de frenagem.
Caso seja necessário consulte a WEG.
Quando instalados em ambiente e condições de funcionamento apropriados, os módulos de frenagem requerem pequenos cuidados de manutenção.
Tabela 5.2: Inspeções periódicas a cada 6 meses
Componente
Terminais conectores
Ventiladores / Sistema de ventilação
Cartões de circuito impresso
Módulo de potência /
Conexões de potência
Dissipador
Anormalidade
Parafusos frouxos
Conectores frouxos
Sujeira nos ventiladores
Ação Corretiva
Aperto
Limpeza
Ruído acústico anormal
Ventilador parado
Substituir ventilador. Consulte a figura 5.1. Verificar as conexões dos ventiladores
Vibração anormal
Poeira nos filtros de ar dos painéis Limpeza ou substituição
Acúmulo de poeira, óleo, umidade, etc. Limpeza
Odor Substituição
Acúmulo de poeira, óleo, umidade, etc. Limpeza
Parafusos de conexão frouxos
Acúmulo de poeira
Sujeira
Aperto
Limpeza
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Falhas
Para o DBW03 é recomendada, a troca dos ventiladores após 50.000 horas de operação. A figura 5.1 ilustra esse procedimento. Sugere-se efetuar a limpeza a cada
6 meses de operação, após colocado o módulo em funcionamento.
Figura 5.1: Troca do ventilador
5.3.1 Instruções de Limpeza
Quando necessário limpar o módulo de frenagem, siga as instruções abaixo.
Sistema de ventilação:
Seccione a alimentação do módulo de frenagem e aguarde 10 minutos.
Remova o pó depositado nas entradas de ventilação, utilizando uma escova plástica ou uma flanela.
Remova o pó acumulado sobre as aletas do dissipador e pás do ventilador, utilizando ar comprimido.
Cartões eletrônicos:
Seccione a alimentação do módulo de frenagem e aguarde 10 minutos.
Remova o pó acumulado sobre os cartões utilizando uma escova antiestática ou pistola de ar comprimido ionizado (exemplo: Charges Burtes Ion Gun (non nuclear) referência A6030-6DESCO).
Se necessário, retire os cartões de dentro do retificador.
Utilize sempre pulseira de aterramento.
DBW03 | 97
Opcionais e Acessórios
6 OPCIONAIS E ACESSÓRIOS
Este capítulo apresenta,o acessório que pode ser incorporado ao módulo de frenagem.Os detalhes de instalação do acessório é apresentado no respectivo manual e não estão incluídos neste capítulo.
6.1 OPCIONAIS
O módulo de frenagem DBW03 não possui opcionais.
6.2 ACESSÓRIOS
O acessório disponível para o DBW03 é o cabo de fibra ótica para ligação como mestre / escravo. A tabela 6.1 apresenta o modelo do acessório.
Item WEG
11962598
Tabela 6.1: Modelos dos acessórios
Descrição
Jogo de cabos para conexão mestre / escravo com comprimento de 1000 mm.
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Especificações Técnicas
7 ESPECIFICAÇÕES TÉCNICAS
Este capítulo descreve as especificações técnicas (elétricas e mecânicas) do módulo de frenagem DBW03.
7.1 DADOS DA POTÊNCIA
Tabela 7.1: Especificações técnicas para o módulo de frenagem DBW03
Modelo
Rede
(Vca)
Nível de
Atuação da
Frenagem
(Vcc)
Falha de
Sobretensão
(Vcc)
Potência de
Frenagem
(kW)
Resistência
Mínima
(Ω)
Corrente
Eficaz
Nominal no
Módulo
(A)
Corrente de Pico
(A)
Potência
Dissipada
(kW) (1)
DBW030380D3848 380-480 588-792 800 301 1.8
380 440 1.00
DBW030250D5069 500-690 816-1188 1200 297 2.6
250 457 1.00
(1) Desconsiderando-se a potência dissipada no resistor de frenagem.
Obs.:
(1) Corrente nominal em regime permanente nas seguintes condições:
- Temperatura ao redor do módulo de frenagem: -10 °C a 45 °C. É possível o módulo de frenagem operar em ambientes com temperatura até 55 °C se for aplicada redução da corrente de saída de 2 % para cada grau Celsius acima de 45 °C.
- Umidade relativa do ar: 5 % a 90 % sem condensação.
- Altitude: 1000 m. Acima de 1000 m até 4000 m a corrente de saída deve ser reduzida de 1 % para cada 100 m acima de 1000 m.
De 2000 m a 4000 m acima do nivel do mar - redução da tensão máxima (480 V para modelos 380...480 V) de 1.1 % para cada 100 m acima de 2000 m.
- Ambiente com grau de poluição 2 (conforme EN50178 e UL508C).
(2) As perdas especificadas são válidas para a condição nominal de funcionamento, ou seja, para a corrente de saída nominal.
7.2 DADOS DA ELETRÔNICA / GERAIS
ENTRADAS (cartão CDB) DIGITAIS
SAÍDAS (cartão CDB1) RELÉ
SEGURANÇA
GRAU DE PROTEÇÃO
1 entrada isolada e 1 entrada para termostato
2 relés com contatos NA/NF, 240 Vca, 1 A
PROTEÇÃO Sub./sobretensão na potência
Sobretemperatura no dissipador e resistor de frenagem
Sobrecorrente
Falta à terra
IP00
7.2.1 Normas Atendidas
NORMAS DE
SEGURANÇA
NORMAS DE
CONSTRUÇÃO MECÂNICA
UL 840 – Insulation coordination including clearances and creepage distances for electrical equipment.
EN61800-5-1 – Safety requirements electrical, thermal and energy.
EN 50178 – Electronic equipment for use in power installations.
EN 60146 (IEC 146) – Semiconductor converters.
EN 60529 – Degrees of protection provided by enclosures (IP code).
UL 50 – Enclosures for electrical equipment.
DBW03 | 99
Especificações Técnicas
7.3 DADOS MECÂNICOS
7.3.1 Peso
O peso do módulo de frenagem DBW03 é de 15 kg.
7.3.2 Dimensões
As dimensões do módulo de frenagem DBW03 são apresentadas na figura 7.1
214.5
185
317.6
100 | DBW03
125 R7
137.6
R3.
5
Detalhe C
Escala 2 : 5
R3.
5
Detalhe D
Escala 2 : 5
D
Figura 7.1: Dimensões do DBW03 em mm
WEG Drives & Controls - Automação LTDA.
Jaraguá do Sul - SC - Brazil
Phone 55 (47) 3276-4000 - Fax 55 (47) 3276-4020
São Paulo - SP - Brazil
Phone 55 (11) 5053-2300 - Fax 55 (11) 5052-4212 [email protected]
www.weg.net
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