Atributos de detención y frenado

Estos son los atributos relacionados de detención y frenado activas asociados con un Eje de control de movimiento.

Umbral de frecuencia de freno de inyección de CA

Valor que establece la frecuencia que inicia la transición del frenado de inyección de CA al frenado de inyección de CC cuando se ejecuta una acción de detención de "Freno de inyección de CA". Cuando la frecuencia de salida cae por debajo de este umbral durante la operación de frenado, se produce la transición del frenado de inyección de CA al frenado de inyección de CC.

Umbral de potencia de freno de inyección de CA

Valor que ajusta el umbral de potencia definido internamente del variador que inicia la transición del frenado de inyección de CA al frenado de inyección de CC cuando se ejecuta una acción de detención de "Freno de inyección de CA". Cuando el nivel de potencia de salida cae por debajo de este umbral durante la operación de frenado, se produce la transición del frenado de inyección de CA al frenado de inyección de CC. Un valor del 100 % da como resultado que el variador use el 100 % de su umbral de potencia definido internamente al comprobar esta condición de transición.

Ki regulador de freno de inyección de CA

Valor que establece la ganancia proporcional del regulador que controla la frecuencia de salida que se aplica al motor en función del voltaje del bus de CC cuando se ejecuta una acción de detención de "Freno de inyección de CA".

Kn regulador de freno de inyección de CA

Valor que establece la ganancia proporcional del regulador que controla la frecuencia de salida que se aplica al motor en función del voltaje del bus de CC cuando se ejecuta una acción de detención de "Freno de inyección de CA".

Kp regulador de freno de inyección de CA

Valor que establece la ganancia proporcional del regulador que controla la frecuencia de salida que se aplica al motor en función del voltaje del bus de CC cuando se ejecuta una acción de detención de "Freno de inyección de CA".

Acción de detención

Al deshabilitar o invalidar un eje, por medio de una Solicitud de deshabilitación o una Solicitud de invalidación, este valor determina el método de parada que hay que aplicar al motor. Cada acción de detención admitida inicia una de tres Secuencias de detención (Paradas de categoría 0, 1 y 2 IEC60204-1).

En cualquiera de los estados finales, la estructura de potencia del inversor del dispositivo se deshabilitará (selección de Deshabilitar) y quedará sin par o retenida activamente (selección de Retención) en una condición estática. Este atributo no influye ni tiene ninguna relación con los perfiles de aceleración y desaceleración generados del planificador. Este atributo no determina en modo alguno las acciones de detención aplicadas como respuesta a condiciones de fallo.

Acción de detención por pérdida de conexión

Cuando se detecta una pérdida de conexión de CIP Motion, este valor determina el método de detención que hay que aplicar al motor. Cada acción de detención admitida inicia la Secuencia de detención asociada (Paradas de categoría 0, 1 y 2 IEC60204-1). Si la conexión se cierra de manera intencionada usando un servicio Envío cerrado, el método de detención seleccionado se aplica durante el estado de Detención, y el estado final después de completar el método de parada es el estado de Inicialización. Si la conexión se pierde de manera no intencionada y se genera el Fallo del nodo resultante (códigos de fallo de nodo 1 o 6), el método de detención se aplica durante el estado de Invalidación, y el estado final después de completar el método de detención es el estado de Fallo mayor. En cualquiera de los estados finales, la estructura de potencia del inversor del dispositivo se deshabilitará (selección de Deshabilitar) y quedará sin par o retenida activamente (selección de Retención) en una condición estática.

Definiciones de enumeraciones de acciones de detención

Par de detención

Al deshabilitar o invalidar un eje, este valor determina la cantidad máxima de par que produce la corriente, disponible para detener el motor, cuando la Acción de detención se ha configurado como Desaceleración de corriente. Si no se admite este atributo, el dispositivo del variador utilizará los límites de corriente máxima positivos y negativos.

Límite de tiempo de detención

Al deshabilitar o invalidar un eje, este parámetro determina la cantidad máxima de tiempo que el variador permite para alcanzar la velocidad cero como parte de la secuencia de Parada de categoría 1 o categoría 2. La acción realizada por el variador una vez alcanzado el límite de tiempo depende de la Categoría de parada. En el caso de una Parada de categoría 1, el variador sigue aplicando el Par de detención mientras se aplica el freno. En el caso de una Parada de categoría 2, el variador sigue aplicando el Par de detención, pero no aplica el freno. Si no se admite el Límite de tiempo de detención, se podrá aplicar un tiempo de espera de fábrica.

Límite de tiempo de parada por inercia

Al deshabilitar o invalidar un eje, este parámetro determina la cantidad máxima de tiempo que el variador permite para alcanzar la velocidad cero como parte de la secuencia de Parada de categoría 0 "Deshabilitación y parada por inercia". La acción realizada por el variador si se alcanza el límite de tiempo es aplicar el freno y avanzar hasta el estado Detenido. Si no se admite este atributo, el Límite de tiempo de parada por inercia aplica el valor del Límite de tiempo de detención. Si no se admite el Límite de tiempo de detención, se podrá aplicar un tiempo de espera de fábrica.

Retardo de contacto de freno resistivo

Cuando se utiliza un freno resistivo externo, un contactor externo conmuta los cables del motor UVW de la estructura de potencia del inversor a una resistencia de disipación de energía para detener el motor. Esta conmutación no se produce instantáneamente y habilitar la estructura de alimentación demasiado pronto puede provocar arcos eléctricos en el contactor. Para evitar esta condición, el Retardo de contacto de freno resistivo puede configurarse con el tiempo máximo que se tarda en cerrar completamente el contactor en las líneas del motor UVW, de modo que, al habilitar el eje, la estructura de potencia del inversor no se habilita hasta que se agote el Retardo de contacto del freno resistivo. La operación del freno resistivo solamente es aplicable a los motores de tipo PM.

La secuencia siguiente define más detalladamente cómo influye el Retardo de contacto de freno resistivo en la secuencia de habilitación general, que también podría incluir el funcionamiento de un freno mecánico. Tenga en cuenta que los atributos Retardo de contacto de freno resistivo y Retardo de liberación de freno mecánico se utilizan aunque no haya ningún contactor externo o freno mecánico conectado al variador.

Secuencia de habilitación:

Control del freno mecánico

El atributo Control del freno mecánico regula el funcionamiento de la Salida del freno mecánico del variador. La Salida de freno mecánico controla el mecanismo de freno mecánico. Cuando se configura como Automático, el freno mecánico queda controlado por la máquina de estado de eje. Los atributos Retardo de activación del freno mecánico y Retardo de liberación del freno mecánico describen la secuenciación del freno. Para liberar el freno, ponga el freno en Liberación del freno. La máquina de estados de eje libera el control del freno.

Retardo de liberación de freno mecánico

Al habilitar el eje con el freno mecánico activado, el valor de Retardo de liberación de freno mecánico determina la cantidad de tiempo que el variador retrasará la transición desde el estado de Arranque hasta los estados de Ejecución o Prueba. Este retardo impide cualquier movimiento ordenado por comando hasta que el freno mecánico externo haya tenido suficiente tiempo para soltarse. Si se admite, en esta secuencia se incluye una operación de Verificación de par antes de liberar el freno. Tenga en cuenta que los atributos Retardo de contacto del freno resistivo y Retardo de liberación del freno mecánico se utilizan aunque no haya un contactor externo o freno mecánico conectados al variador.

Secuencia de habilitación:

Corriente de liberación de freno mecánico

Uso	Acceso	Tipo de datos	Predeterminado	Mín.	Máx.	Semántica de los valores
Opcional - XD	Establecido/GSV	REAL	0 DB	0		Amperios

El atributo Corriente de liberación de freno mecánico determina el comportamiento de la Salida de freno mecánico cuando se admite la regulación de corriente en la Salida de freno mecánico. La regulación de corriente en la Salida del freno mecánico puede reducir el consumo de energía del control de estado estable cuando la corriente necesaria para mantener el freno mecánico en la condición liberada es menor que la corriente consumida por el freno mecánico cuando se aplica el voltaje nominal.

Cuando se libera la salida del freno mecánico durante la secuencia de habilitación, la salida del freno mecánico aplicará inicialmente el voltaje de salida máximo para garantizar que el freno mecánico se libere correctamente. Transcurrido un tiempo específico del proveedor, la Salida de freno mecánico cambiará al modo de regulación de corriente y regulará la corriente de salida al valor del atributo Corriente de liberación de freno mecánico. La transición del modo de voltaje al modo de corriente es independiente del valor del atributo Retraso de liberación de freno mecánico.

Un valor de cero para la Corriente de liberación de freno mecánico deshabilitará la función de regulación de corriente de la Salida de freno mecánico y dará como resultado un voltaje de salida máximo mientras se libere la Salida de freno mecánico. Este ajuste es útil para frenos mecánicos en los que se desconoce la corriente de liberación.

Retardo de activación del freno mecánico

Al deshabilitar el eje de movimiento mediante una Acción de detención de categoría 1, el valor de Retardo de activación de freno mecánico determina la cantidad de tiempo que la estructura de potencia del dispositivo seguirá habilitada después de que el eje se haya desacelerado hasta quedar inmovilizado. Este atributo deja tiempo para que se active un freno mecánico externo. La Acción de detención configurada determina el tipo de secuencia de detención aplicada. Si se admite, en la secuencia de detención de Categoría 1 se incluye una operación de Verificación de freno antes de deshabilitar la estructura de potencia. Tenga en cuenta que el atributo Retardo de liberación de freno mecánico se utiliza aunque haya freno mecánico conectado al variador.

Velocidad cero

Este atributo define el umbral de velocidad asociado a los criterios de velocidad cero de la secuencia de detención. Velocidad cero se especifica en forma de porcentaje de la velocidad nominal del motor. Cuando se admite el atributo Tiempo de velocidad cero, este atributo define el umbral de velocidad en el que comienza el temporizador de velocidad cero. Cuando la velocidad del eje se ha encontrado por debajo del umbral de Velocidad cero durante el Tiempo de velocidad cero, el eje ha cumplido los criterios de velocidad cero. En todas las paradas, excepto en las paradas de Categoría 2, esto da como resultado una acción que activa el freno mecánico. Si no se admite este atributo, el umbral de velocidad cero depende del proveedor y, por lo general, se define como el 1 % de la velocidad nominal del motor. La velocidad del eje de la descripción anterior se basa en la señal de retroalimentación de velocidad, o en el caso de un variador de control de frecuencia, la velocidad del eje se basa en la señal de referencia de velocidad.

Cuando se admite un observador de carga, los criterios de velocidad cero no se basan en la Estimación de velocidad, ya que esa señal puede diferenciarse considerablemente de la velocidad real del motor. Cuando el observador de carga se configura para aplicar la Estimación de velocidad a la junta de suma del lazo de velocidad como retroalimentación de velocidad, los criterios de velocidad cero deben basarse en la entrada de señal de retroalimentación de velocidad del observador de carga.

Tiempo de velocidad cero

Este atributo define la cantidad de tiempo que la velocidad del eje debe quedar por debajo del umbral de velocidad cero, definida por el atributo Velocidad cero o establecida por el proveedor del variador, antes de satisfacer los criterios de velocidad cero. En todas las paradas, excepto en las paradas de Categoría 2, cuando este atributo se define, da como resultado una acción que activa el freno mecánico. Si este atributo no se admite, la cantidad de tiempo necesario para satisfacer los criterios de velocidad cero depende del proveedor y, por lo general, es Inmediato (0). La velocidad del eje de la descripción anterior se basa en la señal de retroalimentación de velocidad, o en el caso de un variador de control de frecuencia, la velocidad del eje se basa en la señal de referencia de velocidad.

Cuando se admite un observador de carga, los criterios de velocidad cero no se basan en la Estimación de velocidad, ya que esa señal puede diferenciarse considerablemente de la velocidad real del motor. Cuando el observador de carga se configura para aplicar la Estimación de velocidad a la junta de suma del lazo de velocidad como retroalimentación de velocidad, los criterios de velocidad cero deben basarse en la entrada de señal de retroalimentación de velocidad del observador de carga.

Control de carga vertical

Este valor enumerado permite que el variador ajuste el comportamiento de control del motor para aplicaciones de cargas verticales. Cuando se selecciona la enumeración Habilitado, el variador intenta, siempre que sea posible, evitar la aplicación de acciones de detención de Categoría 0 para responder a condiciones de Fallo mayor. Es posible que el variador ajuste otros aspectos de su comportamiento para poder manejar mejor las cargas verticales.

Configuración de verificación

Este atributo habilita el funcionamiento de las funciones Verificación de par y Verificación de freno del variador que se utilizan junto con el control del freno mecánico. Cuando se habilita la Verificación, el freno mecánico debe configurarse en cuanto se deshabilita el variador. Cuando el freno está controlado por la máquina de estado de eje, esto es automático. Pero, cuando se controla externamente, el hecho de no configurar el freno cuando el variador está deshabilitado puede provocar una condición de caída libre en una aplicación vertical.

Cuando está habilitado, el variador realiza una prueba de verificación de par de la corriente del motor mientras se encuentra en estado de Arranque para "verificar" que la corriente fluye correctamente a través de cada fase del motor antes de liberar el freno. Si falla la prueba de verificación de par, se genera una excepción de Pérdida de fase del motor.

Algunos servicios de prueba prohíben la ejecución de la prueba de verificación de par (incluida la prueba de freno) durante el estado de Arranque. La prueba de par se omite durante la secuencia de habilitación de estos servicios de prueba.

Aunque la funcionalidad de verificación de par es aplicable para hacer funcionar modos de control que no pueden generar un par de mantenimiento fiable basado en un dispositivo de retroalimentación, como el control de frecuencia y el control de velocidad sin detector, la verificación de par no debería utilizarse en estos modos para aplicaciones en los que el par de mantenimiento es crítico para el funcionamiento seguro, como sucede en una aplicación típica de ascensor o grúa.

Si se admite el atributo Par de prueba de freno opcional, la prueba de verificación de par incluye también una prueba de freno proactiva para garantizar que el freno mecánico esté funcionando correctamente. En caso de que la prueba de freno detecte deslizamiento de freno, se genera una excepción de deslizamiento de freno.

Cuando la verificación está habilitada, el variador lleva a cabo también una prueba de verificación de freno durante los estados de Detención o Invalidación para "verificar" el funcionamiento correcto del freno mecánico antes de deshabilitar la estructura de potencia del variador. En caso de que la prueba de verificación de freno detecte deslizamiento de freno, se genera una excepción de deslizamiento de freno.

A menos que se utilice otro método específico del proveedor para solucionar una condición de deslizamiento de freno en el estado de Detención o de Invalidación, la acción de fallo adecuada para la excepción de deslizamiento de freno es Parada y retención limitadas por el par. Esta acción de fallo aplica el par de mantenimiento para detener el deslizamiento de freno y lleva el eje al estado de Fallo mayor.

Por lo general, la funcionalidad de verificación de freno solo es aplicable para hacer funcionar modos de control que sean capaces de generar un par de mantenimiento basado en un dispositivo de retroalimentación. Por lo tanto, verificación de freno no es aplicable a los modos de control de frecuencia o control de velocidad sin detector.

Cuando la verificación está habilitada y se admite la función de aflojamiento automático, cuando se detecta una condición de deslizamiento de freno, el variador puede bajar de manera segura la carga al suelo mediante una serie de incrementos controlados. El atributo Configuración de autoarriado se utiliza para habilitar esta función. Además del deslizamiento de freno que inicia una excepción de deslizamiento de freno, el variador genera también una inhibición de arranque de Funcionamiento defectuoso de freno cuando se habilita la función de autoarriado.

Cuando la verificación, Autoarriado e Inicio de autoarriado están habilitados, el variador también monitoriza si hay deslizamiento de freno en el estado Detenido o de Fallo. Si se detecta deslizamiento de freno, la estructura de potencia del variador se pone en marcha automáticamente para detener el deslizamiento, lo que permite que la función de autoarriado baje de manera segura la carga al suelo. Al detectar deslizamiento de freno, se genera una excepción de deslizamiento de freno junto con una inhibición de arranque de Funcionamiento defectuoso de freno.

La secuencia de las pruebas de "verificación" del par y del freno se describe de forma detallada mediante los atributos Retardo de activación de freno mecánico y Retardo de liberación de freno mecánico.

La función de verificación incluye varias subfunciones opcionales, muchas de las cuales dependen de que se admitan otros atributos de funcion de verificación. En la siguiente tabla se definen estas dependencias de atributos.

Las pruebas de verificación se realizan al habilitar o deshabilitar el eje del variador. Durante estas transiciones de estado, el variador realiza una serie de operaciones para garantizar el funcionamiento correcto del motor (verificación de par) y del freno (verificación de freno).

Corriente de verificación de par

Este atributo define el porcentaje de par nominal del motor aplicado al motor por la prueba de verificación de par, como parte de la función de verificación de par ejecutada en el estado de Arranque. La prueba de verificación de par aplica corriente al motor para "verificar" que la corriente fluye correctamente a través de cada fase del motor antes de liberar el freno.

Par de prueba de freno

Este atributo define el porcentaje de par nominal del motor aplicado al motor por la prueba de freno, como parte de la función de verificación de par ejecutada en el estado de Arranque. Esta prueba de freno comprueba de manera proactiva la capacidad del freno mecánico para soportar la carga máxima anticipada antes de liberar el freno y permitir la operación. En caso de que la prueba de freno detecte deslizamiento de freno, se genera una excepción de deslizamiento de freno.

Si el valor del atributo Par de prueba de freno es 0, la prueba de freno no se lleva a cabo en el estado de Arranque. Algunos servicios de prueba prohíben la ejecución de la prueba de freno durante el estado de Arranque. La prueba de freno se omite durante la secuencia de habilitación de estos servicios de prueba.

Tiempo de rampa de verificación de freno

Este atributo determina la cantidad de tiempo que el variador tardará en reducir en rampa el par aplicado del motor hasta llegar a cero durante la prueba de verificación de freno en el estado de Arranque o Invalidación. El Tiempo de rampa de verificación de freno determina la velocidad de reducción en rampa de la salida del par aplicado dividiendo el Límite de par por el Tiempo de rampa de verificación de freno. En este caso, el Límite de par es el valor máximo entre el límite de par positivo y el límite de par negativo configurados. La prueba de verificación de freno se realiza para comprobar si hay deslizamiento de freno antes de deshabilitar la estructura de potencia.

Tolerancia de deslizamiento de freno

Este atributo determina la cantidad de deslizamiento de freno que se permite después de activar el freno. Si se supera esta tolerancia mientras el freno está activado, se genera una excepción de deslizamiento de freno. Por lo tanto, el deslizamiento de freno se puede monitorizar en cualquier estado de eje cuando el freno está activado.

Corriente de freno de inyección de CC

El atributo Corriente de freno de inyección de CC define el nivel de corriente de freno inyectado en un estator de motor de inducción cuando se selecciona Freno de inyección de CC como acción de detención. Este atributo se especifica en forma de porcentaje de la velocidad nominal del motor.

Tiempo de freno de inyección de CC

El atributo Tiempo de freno de inyección CC define la cantidad de tiempo que la corriente de freno CC se inyecta en un estator de motor de inducción cuando se selecciona Freno de inyección CC como acción de detención. Este atributo se especifica en segundos.

Habilitar frenado de flujo

El atributo Habilitar frenado de flujo determina si el dispositivo variador debe aplicar más corriente de flujo al motor de inducción con el fin de aumentar las pérdidas del motor y reducir el tiempo de desaceleración durante el estado de Detención. Esta función resulta útil cuando no hay regulador de derivación o freno regenerativo.

Configuración de autoarriado

Este atributo se utiliza para habilitar la función opcional de autoarriado que, en caso de que se detecte una condición de deslizamiento de freno, baja de manera segura la carga al suelo mediante una serie de incrementos controlados de deslizamiento de autoarriado. Cuando se detecta una condición de deslizamiento de freno y está habilitada la función de autoarriado, el variador no solo establece la excepción estándar de deslizamiento de freno, sino que también establece la inhibición de arranque de Funcionamiento defectuoso de freno. Esto impide que el variador se vuelva a poner en marcha una vez que la carga se ha bajado al suelo de manera segura.

El autoarriado no es compatible con la función Límite de seguridad de retención de carga segura (Safe Load Retention, SLR). El autoarriado no se puede habilitar si el Modo SLR no es cero según el bit Modo SLR (bit 2) del atributo Estado de seguridad de eje – RA que se está estableciendo. Si intenta establecer la configuración de autoarriado en Habilitada, se generará un error de conflicto de estado del dispositivo (código de error de estado general 0x10).

Incremento de deslizamiento de autoarriado

Este atributo define la cantidad incremental de deslizamiento de freno permitida por la función opcional de autoarriado del variador antes de restuarar el par de mantenimiento. Cuando se produce un deslizamiento de freno, el variador permite esta cantidad de desplazamiento y, a continuación, habilita automáticamente la estructura de potencia y aplica el par de mantenimiento para detener el deslizamiento. A continuación, el variador reduce en rampa el par del motor a cero, basándose en el Tiempo de rampa de verificación de freno, mientras comprueba si hay deslizamiento. Si el deslizamiento de freno continúa, el ciclo se repite. En aplicaciones de grúa y ascensor, este ciclo de "Autoarriado" que se repite se ha diseñado para bajar la carga mediante una serie de Incrementos controlados de deslizamiento de autoarriado, hasta que la carga llega al suelo.

Límite de tiempo de autoarriado

Este atributo establece el límite de tiempo que, una vez superado, provoca que el variador compruebe si hay deslizamiento de freno, realizado por la función de autoarriado antes de restaurar el par de mantenimiento. Cuando se produce un deslizamiento de freno, el variador permite que transcurra este tiempo antes de habilitar automáticamente la estructura de potencia y aplicar el par de mantenimiento. A continuación, el variador reduce en rampa el par del motor a cero, basándose en el Tiempo de rampa de verificación de freno, mientras comprueba si hay deslizamiento. Por lo general, en caso de deslizamiento de freno, el Límite de tiempo de autoarriado termina cuando la carga llega al suelo después de uno o varios ciclos de Incremento de deslizamiento de autoarriado. Si no se producen más deslizamientos mientras el par del motor se reduce en rampa a cero, la función de autoarriado lleva el eje al estado de fallo mayor y se deshabilita la estructura de potencia del variador.

El atributo Límite de tiempo de deslizamiento de autoarriado opcional no es requerido para la función de autoarriado. Si no se admite, se aplica un valor específico del proveedor al Tiempo de deslizamiento de autoarriado, por lo general 0,25 segundos.

Inicio de autoarriado

Cuando el atributo Configuración de autoarriado está configurado como Habilitado, este atributo se utiliza para habilitar la función de autoarriado en estado Detenido o de Fallo. Cuando Inicio de autoarriado está habilitado, el variador monitoriza la carga para comprobar si hay deslizamiento de freno y, si la cantidad de este supera la Tolerancia de deslizamiento de freno, se genera una excepción de deslizamiento de freno, junto con una inhibición de arranque de Funcionamiento defectuoso de freno. Cuando esto ocurre, la estructura de potencia del variador se habilita (se inicia) sin par de mantenimiento y el eje pasa al estado de Invalidación. El variador sigue monitorizando el deslizamiento de freno y, cuando este supera el Incremento de deslizamiento de autoarriado, se aplica el par de mantenimiento al motor para detener el deslizamiento de freno. A continuación, el variador reduce en rampa el par del motor a cero, basándose en el Tiempo de rampa de verificación de freno, mientras vuelve a comprobar si hay deslizamiento. Si el deslizamiento de freno continúa y supera el Incremento de deslizamiento de autoarriado, se aplica el par de mantenimiento y se repite el ciclo. En aplicaciones de grúa y ascensor, este ciclo de "Autoarriado" que se repite se ha diseñado para bajar la carga mediante una serie de Incrementos controlados de deslizamiento de autoarriado, hasta que la carga llega al suelo.