ESP-600C
Fonte de Alimentação de Plasma
Manual de Instruções
F-15-656 Jun., 2005
Installation, Operation, and Maintenance for the
ESP-600C
Este equipamento após ser instalado, operado, feito a manutenção e reparado de acordo com as instruções for-necidas, operará conforme a descrição contida neste manual acompanhando os rótulos e/ou folhetos e deve ser verificado periodicamente. O equipamento que não estiver operando de acordo com as características contidas neste manual ou sofrer manutenção inadequada não deve ser utilizado. As partes que estiverem quebradas, ausentes, gastas, alteradas ou contaminadas devem ser substituídas imediatamente. Para reparos e substituição, recomenda-se que se faça um pedido por telefone ou por escrito para o Distribuidor Autorizado do qual foi comprado o produto.
Este equipamento ou qualquer uma de suas partes não deve ser alterado sem a autorização do fabricante. O usuário deste equipamento se responsabilizará por qualquer mal funcionamento que resulte em uso impróprio, manutenção incorreta, dano, ou alteração que sejam feitas por qualquer outro que não seja o fabricante ou de um serviço designado pelo fabricante.
CERTIFIQUE-SE DE QUE ESTAS INFORMAÇÕES CHEGUEM
ATÉ O OPERADOR.
VOCÊ PODE OBTER MAIS CÓPIAS ATRAVÉS DE SEU FORNECEDOR.
Estas INSTRUÇÕES são para operadores com experiência. Caso não esteja familiarizado
com as normas de operação e práticas de segurança para solda elétrica e equipamento de
corte, recomendamos que leia nosso folheto, “Formulário 52-529 de Precauções e Práticas
de Segurança para Solda Elétrica, Corte e Goivagem”. NÃO permita que pessoas sem
trei-namento façam a instalação, operação ou a manutenção deste equipamento. NÃO tente
instalar ou operar este equipamento até que tenha lido e compreendido completamente
as instruções. Caso não as compreenda, contate seu fornecedor para maiores informações.
Certifique-se de ter lido as Precauções de Segurança antes de instalar ou operar este
equi-pamento.
CUIDADO
ÍNDICE
Secção / Título
Página
1.0 Precauções de Segurança . . . 129 2.0 Descrição . . . .131 2.1 Introdução . . . .131 2.2 Especificações gerais . . . .131 2.3 Dimensões e peso . . . 132 3.0 Instalação. . . 133 3.1 Geral . . . 133 3.2 Desembalagem . . . 133 3.3 Colocação em funcionamento . . . 133
3.4 Ligação da alimentação de entrada. . . 134
3.4.1 Alimentação principal . . . 134
3.4.2 Condutores de entrada . . . 135
3.4.3 Procedimento de ligação de entrada . . . 135
3.5 Ligação de saída. . . 136
3.5.1 Cabos de saída (fornecidos pelo cliente) . . . 136
3.5.2 Procedimento de ligação de saída. . . 137
3.6 Instalação paralela. . . 137
3.6.1 Ligações paralelas para dois ESP-600C . . . 138
3.7 Cabo da interface. . . 140
3.7.1 Cabo da Interface CNC com conector da fonte de alimentação correspondente de 19 pinos . .141 4.0 Funcionamento . . . 143
4.1 Descrição dos circuitos do diagrama de bloco. . . 143
4.2 Painel de controlo . . . 146
4.3 Sequência de funcionamento . . . 149
4.4 Definições de início do arco . . . 150
4.4.1 Activar/Desactivar condições de início do arco. . . 151
4.4.2 Ajuste do temporizador de espera do início do arco . . . 151
4.4.3 Ajuste da corrente de arranque mínima . . . 151
4.4.4 Controlos de início do arco. . . 152
4.4.5 Corrente de arranque e Temporizador ascendente . . . 152
4.5 Curvas V-I do ESP-600C . . . 153
4.5.1 Curvas V-I do ESP-600C para entradas de 460V e 575V a 60Hz . . . 153
4.5.2 Curvas V-I do ESP-600C para entradas de 400V a 50Hz . . . 154
5.0 Manutenção . . . 305
5.1 Geral . . . 305
5.2 Limpeza. . . 305
ÍNDICE
6.0 Resolução de problemas . . . 307
6.1 Geral . . . 307
6.2 Indicadores de avaria . . . 307
6.3 Isolamento de avarias. . . 310
6.3.1 Não funcionamento das ventoinhas . . . 310
6.3.2 Alimentação desligada ou Baixa tensão . . . 310
6.3.3 Iluminação das luzes de avaria . . . .311
6.3.4 O maçarico não acende. . . .315
6.3.5 Fusíveis F1 e F2 queimados . . . 316
6.3.6 Funcionamento intermitente, interrompido ou parcial . . . 316
6.4 Teste e substituição de componentes. . . 318
6.4.1 Rectificadores de potência . . . .319
6.4.2 Substituição do IGBT / Diodo de rotação livre (FWD) . . . 321
6.4.3 Instalação da derivação de potência . . . 323
6.4.4 Procedimento de verificação da calibração de medidores digitais . . . 324
6.5 Interface de circuitos de controlo a utilizar o conector J1 . . . 324
6.6 Conjuntor principal auxiliar (K3) e Circuitos do conjuntor de estado sólido . . . 326
6.7 Circuito de activação do conjunto principal (K1A, K1B e K1C) . . . 327
6.8 Circuitos de detecção de corrente do arco . . . 328
6.9 Cadinho de controlo de corrente e Vref remoto . . . 329
7.0 Peças Sobressalentes. . . 331
7.1 Geral. . . 331
7.2 Encomendas. . . 331
SEÇÃO 1
MEDIDAS DE SEGURANÇA
1.0 Medidas de Segurança
Todos aqueles que utilizam equipamentos de solda e corte da ESAB devem certificar-se de que todas as pessoas que trabalhem ou estiverem perto da máquina de solda ou corte tenha conhecimento das medidas de segurança. Estas medidas de segurança devem estar de acordo com os requerimentos que se aplicam às máquinas de solda e corte. Leia atentamente as recomendações a seguir. As recomendações em relação ao seu local de trabalho relativas à segurança também devem ser seguidas.
Uma pessoa com experiência em equipamentos de solda e corte deve ser responsável pelo trabalho. A operação incorreta da máquina pode danificar o equipamento e causar riscos à sua saúde.
1. Todos aqueles que utilizarem os equipamentos de solda e corte devem estar familiarizados com: - sua operação.
- localização das chaves de emergência. - sua função.
- medidas de segurança relevantes. - processo de solda e/ou corte 2. O operador deve certificar-se de que:
- somente pessoas autorizadas mexam no equipamento.
- todos estejam protegidos quando o equipamento for utilizado. 3. A área de trabalho deve ser:
- apropriada para esta aplicação. - sem ventilação excessiva.
4. Equipamentos de segurança pessoal:
- sempre use equipamentos de segurança como óculos de proteção, luvas e roupas especiais.
- não utilize acessórios que não sejam adequados à operação de solda ou corte, como colar, pulseira, etc. 5. Precauções gerais:
- certifique-se de que o cabo de trabalho esteja firmemente conectado.
- o trabalho em equipamentos de alta voltagem deve ser feito por pessoas qualificadas. - tenha um extintor perto da área onde a máquina esteja situada.
SEÇÃO 1
MEDIDAS DE SEGURANÇA
O PROCESSO DE SOLDA E CORTE PODE CAUSAR DANOS À SUA SAÚDE E A DE OUTROS. TOME AS MEDIDAS DE SEGURANÇA APROPRIADAS AO SOLDAR OU CORTAR. PEÇA AO SEU EMPREGADOR PARA TER ACESSO ÀS NORMAS DE SEGURANÇA.
CHOQUE ELÉTRICO - pode ser fatal!
- instale e aterre o equipamento de solda ou corte de acordo com a norma de segurança local.
- não toque as partes elétricas ou o eletrodo sem proteção adequada, com luvas molhadas ou com pano molhado.
- não encoste no aterramento nem na peça de trabalho. - certifique-se de que a área de trabalho é segura. FUMOS E GASES - podem ser nocivos à saúde.
- mantenha a cabeça longe dos fumos.
- utilize ventilação e/ou extração de fumos na zona de trabalho. RAIOS DO ARCO - podem causar queimaduras e danificar a sua visão.
- proteja os olhos e o corpo. Use a lente de solda/corte correta e roupas apropriadas. - proteja as outras pessoas com cortinas apropriadas.
FOGO
- fagulhas podem causar fogo. Certifique-se que nenhum produto inflamável não esteja na área de trabalho. RUÍDO - ruído em excesso pode prejudicar a sua audição.
- proteja o seu ouvido. Use protetor auricular.
- informe as pessoas na área de trabalho dos riscos de ruído em excesso e da necessidade de se usar protetor auricular.
MALFUNÇÃO - caso a máquina não opere como esperado, chame uma pessoa especializada.
LEIA E COMPREENDA O MANUAL DE INSTRUÇÕES ANTES DE INSTALAR OU OPERAR A MÁQUINA.
PROTEJA OS OUTROS E A SI MESMO!
SECÇÃO 2
DESCRIÇÃO
2.1 Introdução
A fonte de alimentação ESP-600C foi concebida para aplicações de corte mecanizado de plasma de alta ve-locidade. Pode ser utilizada com outros produtos ESAB, tais como os maçaricos PT-15, PT-19XLS, PT-600 e PT-36 juntamente com o Smart Flow II, um sistema informático de regulação e comutação de gás.
50 a 600 amperes de corrente de corte •
Refrigeração a ar forçada •
Alimentação de corrente contínua de estado sólido •
Protecção da tensão de entrada •
Controlo a partir do painel frontal, local ou remotamente •
Protecção do interruptor térmico para os componentes do transformador principal e semi-condutores •
de alimentação
Anéis de elevação superiores para forquilha na base para fins de transporte •
Capacidades de fonte de alimentação suplementar paralela para aumentar a gama de saída de corrente. • ESP-600C 400V, 50 / 60Hz CE ESP-600C 460V, 60Hz ESP-600C 575V, 60Hz Peça 0558006467 0558006468 0558006469 Saída (100 % do ciclo de serviço) Tensão 200 VDC
Gama de corrente CC (corte) 50A a 600A
Alimentação 120 KW
Tensão de circuito aberto
(OCV) 423 VDC 427 VDC 427 VDC
Entrada
Tensão (trifásica) 400 V 460 V 575 V Corrente (trifásica) 206A RMS 179A RMS 143A RMS
Frequência 50/60 HZ 60 Hz 60 Hz
KVA 142.7 KVA 142.6 KVA 142.9 KVA Alimentação 129.9 KW 129.8 KW 129.6 KW Factor de alimentação 91.0 % 91.0% 91.0% Fusível de entrada 250A 250A 200A
SECÇÃO 2
DESCRIÇÃO
2.3 Dimensões e peso
114.3 cm 45.00” 94.6 cm 37.25” 102.2 cm 40.25” Peso = 825 kg.SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
3.1 Geral
O NÃO CUMPRIMENTO DAS INSTRUÇÕES PODE CONDUzIR À MORTE,
FERIMENTOS E DANOS MATERIAIS. SIGA ESTAS INSTRUÇÕES PARA
EVITAR A OCORRÊNCIA DE FERIMENTOS OU DANOS MATERIAIS.
DEVEM SER CUMPRIDOS OS REGULAMENTOS DE SEGURANÇA
LOCAIS, REGIONAIS E NACIONAIS.
AVISO
3.2 Desembalagem
A utilização de um olhal de elevação danifica a folha metálica e a
armação. Utilize ambos os olhais de elevação durante o transporte
suspenso.
CAUTION
Inspeccionar quanto a danos ocorridos durante o transporte imediatamente após a recepção. •
Retirar todos os componentes do contentor de transporte e verificar a existência de peças soltas no •
contentor.
Inspeccionar as grelhas de ventilação quanto à existência de obstruções. •
3.3 Colocação em funcionamento
Nota:
Utilizar ambos os olhais de elevação ao transportar a partir de uma posição suspensa.
Permitir uma folga mínima de 1 metro na frente e traseira do equipamento para a circulação do ar. •
Planear a instalação com espaço suficiente de modo a permitir a remoção dos painéis superior e laterais •
para tarefas de manutenção, limpeza e inspecção.
Colocar o equipamento ESP-600C relativamente próximo de uma fonte e alimentação eléctrica com os •
fusíveis adequados.
Manter a área por baixo da fonte de alimentação desimpedida para permitir a circulação do ar. •
O ambiente de estar relativamente isente de poeiras, gases e calor excessivo. Estes factores afectam •
adversamente a eficácia da refrigeração.
A presença de poeiras e sujidade condutora no interior da fonte de
alimentação pode provocar a ignição do arco.
Podem ocorrer danos no equipamento. Pode ocorrer curto-circuitos
eléctricos se for permitida a acumulação de poeiras no interior da
fonte de alimentação. Ver secção de manutenção.
ATENÇÃO
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
3.4 Ligação da alimentação de entrada
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR!!
DEVE SER FORNECIDA A PROTECÇÃO MÁxIMA CONTRA CHOQUES
ELÉCTRICOS. ANTES DA REALIzAÇÃO DE QUAISQUER LIGAÇÕES NO
INTERIOR DA MÁQUINA, ABRIR O INTERRUPTOR DE DESLIGAÇÃO DE
PAREDE PARA CORTAR A ENERGIA.
AVISO
3.4.1 Alimentação principal
O equipamento ESP-600C é uma unidade trifásica. A alimentação de entrada deve ser fornecida a partir de um interruptor de desligação da linha (de parede), que inclua fusíveis ou disjuntores, de acordo com os regulamen-tos locais e nacionais.
Tamanhos dos condutores de entrada e fusíveis de linha recomendados:
* Tamanhos de acordo com o Código de Electricidade Nacional para condutores de cobre de 90˚C (194˚F) numa tempera-tura ambiente de 40˚C (104˚F). Não instalar mais de três condutores no cabo. Devem ser seguidos os códigos locais caso especifiquem tamanhos diferentes dos listados anteriormente.
** Durante os processos de corte pesados a 600A, a corrente de entrada pode subir momentaneamente acima dos 200A e queimar os fusíveis de 200A. Quando as correntes de corte forem inferiores a 500 A, os fusíveis de 200 A são suficientes. Para estimar a corrente de entrada para uma vasta gama de condições de saída, utilizar a fórmula que se segue.
Pode ser necessária uma conduta de alimentação eléctrica dedicada.
O EPP-600C está equipado com compensação de tensão de linha,
mas, para evitar um desempenho impreciso devido à sobrecarga
de um circuito, pode ser necessária uma conduta de alimentação
própria.
AVISO
Entrada à carga nominal Condutor de
entrada e de terra* CU/mm2 (AWG) Tamanho do fusível do relé de atraso (amperes) Volts Amperes 400 206 95 (4/0) 250 460 179 95 (3/0) 250** 575 143 50 (1/0) 200 A carga nominal é de 600 A a 200V
Corrente de entrada = (arco V) x (arco I) x 0.688 (linha V)
Fornecidos pelo cliente. •
Podem ser compostos por condutores de cobre cobertos de borracha pesada (três de alimentação e •
um de terra) ou passarem numa conduta sólida ou flexível. Dimensões de acordo com o quadro.
•
3.4.2 Condutores de entrada
Os condutores de entrada devem ser terminados com terminais em anel.
Os condutores de entrada devem ser terminados com terminais em anel
com um tamanho de 12,7 mm antes de serem ligados ao ESP-600C.
AVISO
1. Remover o painel lateral esquerdo do ESP-600C.
2. Alimentar três cabos pela abertura de acesso no painel traseiro. 3. Fixar os cabos com um aperta-cabos ou acoplamento de
con-dutas (não fornecidos) na abertura de acesso. 4. Ligar o cabo de terra ao rebite na base do chassis.
5. Ligar os terminais do anel do cabo de alimentação aos termi-nais principais com os parafusos, anilhas e porcas fornecidos. 6. Ligar os condutores de entrada à desligação da linha (parede).
3.4.3 Procedimento de ligação de entrada
1
3
2
1 = Terminais principais 2 = Ligação de terra do chassis
3 = Abertura de acesso do cabo de entrada de alimentação (painel traseiro)
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR!
OS TERMINAIS EM ANEL TÊM DE TER UMA FOLGA ENTRE O PAINEL
LATERAL E O TRANSFORMADOR PRINCIPAL. A FOLGA DEVE SER
SUFICIENTE PARA EVITAR A POSSÍVEL FORMAÇÃO DE ARCO.
GARANTIR QUE OS CABOS NÃO INTERFEREM COM A ROTAÇÃO DA
VENTOINHA DE REFRIGERAÇÃO.
A INCORRECTA LIGAÇÃO À TERRA PODE RESULTAR NA MORTE OU
FERIMENTOS.
OS CHASSIS DEVE SER LIGADO A UMA LIGAÇÃO DE TERRA APROVADA.
GARANTIR QUE O CABO DE TERRA NÃO ESTÁ LIGADO A QUALQUER
TERMINAL PRINCIPAL.
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR! TENSÃO E CORRENTE
PERI-GOSAS! SEMPRE QUE TRABALHAR NAS IMEDIAÇÕES DE UMA FONTE
DE ALIMENTAÇÃO DE PLASMA COM AS COBERTURAS RETIRADAS:
DESLIGAR A FONTE DE ALIMENTAÇÃO NO INTERRUPTOR DE DES-•
LIGAÇÃO (PAREDE).
PROCEDER À VERIFICAÇÃO POR UMA PESSOA QUALIFICADA DAS •
BARRAS DE BARRAMENTO DE SAÍDA (POSITIVAS E NEGATIVAS) COM UM VOLTÍMETRO.
3.5 Ligações de saída
AVISO
AVISO
AVISO
3.5.1 Cabos de saída (fornecidos pelo cliente)
Escolher cabos de saída de corte de plasma (fornecidos pelo cliente) na base de um cabo de cobre isolado de 4/0 AWG, 600 V por cada 400 amperes de corrente de saída.
Nota:
Não utilizar cabos de soldar isolados de 100V.
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
3.5.2 Procedimento de ligação de saída
Painel de acesso
1. Retirar o painel de acesso da secção frontal inferior da fonte de alimentação.
2. Alimentar os cabos de saída pelas aberturas na parte inferior do painel frontal ou na parte inferior da fonte de alimenta-ção imediatamente por trás do painel frontal.
3. Ligar os cabos aos terminais designados montados no interior da fonte de alimentação, utilizando os conectores de cabo de pressão listados na UL.
4. Instalar novamente o painel retirado durante o primeiro passo.
Pode ser ligados dois equipamentos ESP-600C em paralelo para aumentar a gama de correntes de saída.
3.6 Instalação paralela
ATENÇÃO
A corrente de saída da fonte de alimentação paralela excede os
va-lores recomendados ao cortar abaixo de 100 A.
Utilizar apenas uma fonte de alimentação ao cortar abaixo de 100 A.
É recomendada a desligação do cabo negativo da fonte de
alimenta-ção suplementar ao mudar para correntes abaixo de 100 A. Este cabo
deve ser terminado em segurança para proteger contra choques
eléctricos.
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
Nota:
A fonte de alimentação principal conta com o condutor (-) do eléctrodo ligada com ligação directa. A fonte de alimentação suplementar conta com o terminal de trabalho (+) ligado com ligação directa. 1. Ligar os cabos de saída negativos (-) à caixa de arranque do arco (gerador de alta frequência).
2. Ligar os cabos de saída positivos (+) à peça de trabalho.
3. Ligar os condutores positivos (+) e negativos (-) entre as fontes de alimentação.
4. Ligar o cabo do arco do piloto ao terminal do arco do piloto na fonte de alimentação principal. A ligação do arco do piloto na fonte de alimentação suplementar não é utilizada. O circuito do arco do piloto não é utilizado em paralelo. 5. Colocar o interruptor de regulação Alto / Baixo do arco do piloto, na fonte de alimentação suplementar, na posição
“LOW” (Baixo).
6. Colocar o interruptor de regulação Alto / Baixo do arco do piloto, na fonte de alimentação principal, na posição “HIGH” (Alto).
7. Se for utilizado um sinal de referência de corrente remoto de 0.00 a +10.00 V CC para definir a corrente de saída, alimentar o mesmo sinal a ambas as fontes de alimentação. Ligar o J1-B (V CC positiva de 0.00 a 10.00) de ambas as fontes de alimentação e ligar o J1-A (negativo) de ambas as fontes de alimentação. Com ambas as fontes de alimentação em funcionamento, é possível prever a corrente de saída utilizando a seguinte fórmula: [corrente de saída (amperes)] = [tensão de referência] x [160]
As ligações para a instalação paralela de duas fontes de alimentação ESP-600C com ambas as fontes de alimentação em funcionamento.
Fonte de alimentar
suplementar Fonte de alimentação principal trabalho (+) eléctrodo (-) arco do piloto 3 – cabos positivos de 4/0 1 – Cabo de 14 AWG 600V para a ligação do arco do piloto na 3 – Cabos negativos de 4/0 ESP-600C ESP-600C trabalho (+) eléctrodo (-) 4/0 600V ligações directas
dos cabos entre as unidades
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR!
OS CONDUTORES ELÉCTRICOS ExPOSTOS PODEM SER PERIGOSOS!
NÃO DEIxAR CONDUTORES ELECTRICAMENTE “QUENTES” ExPOSTOS.
AO DESLIGAR A FONTE DE ALIMENTAÇÃO SUPLEMENTAR DA FONTE
DE ALIMENTAÇÃO PRINCIPAL, VERIFICAR SE OS CABOS CORRECTOS
FORAM DESLIGADOS, ISOLAR AS ExTREMIDADES DESLIGADAS.
AO UTILIzAR APENAS UMA FONTE DE ALIMENTAÇÃO NUMA
CONFIGU-RAÇÃO PARALELA, O CONDUTOR DO ELÉCTRODO NEGATIVO DEVE SER
DESLIGADO DA FONTE DE ALIMENTAÇÃO SUPLEMENTAR E DA CAIxA DE
CANALIzAÇÃO. O NÃO CUMPRIMENTO DESTA MEDIDA DEIxA A FONTE
DE ALIMENTAÇÃO SUPLEMENTAR ELECTRICAMENTE “QUENTE”.
AVISO
Fonte de alimentar
suplementar Fonte de alimentação principal
trabalho eléctrodo trabalho eléctrodo
3 – cabos positivos 3 – cabos negativos Desligar a ligação negativa
da fonte de alimentação suplementar e isolar para converter as duas fontes numa
ESP-600C ESP-600C
NÃO OPERAR O EPP-600-C COM AS COBERTURAS RETIRADAS.
OS COMPONENTES DE ALTA TENSÃO FICAM ExPOSTOS A UM MAIOR
RISCO DE CHOQUES.
OS COMPONENTES INTERNOS PODEM FICAR DANIFICADOS DEVIDO
À PERDA DE EFICÁCIA DAS VENTOINHAS DE REFRIGERAÇÃO.
AVISO
O equipamento ESP-600C não dispõe de um interruptor geral de ligar/desligar. A alimentação principal é controlado através do interruptor de desligação da linha (parede).
Ligações para a instalação paralela de duas fontes de alimentação ESP-600C com apenas uma fonte de alimentação em funcionamento.
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
3.7 Cabo da interface
SECTION 4 Operation
4.1 Introduction
The ESP-600C does not have an ON/OFF switch. The main power is controlled through the line(wall) disconnect switch.
WARNING
!
Do not operate the ESP-600C with
Covers Removed.
High voltage components are exposed
increasing shock hazard.
Internal component may be damaged
because cooling fans will lose efficiency.
4.2 Control Panel
Main Power
Main Power
Main Power
Main Power
Indicator illuminates when input power is applied to the power source.
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Indicator illuminates when power source has overheated.
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Indicator illuminates when the main contactor is energized.
SECÇÃO 3
INSTALAÇÃO
3.7.1 Cabo da Interface CNC com conector da fonte de alimentação correspondente de 19 pinos
VISTA DAS LIGAÇÕES
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.1 Descrição dos circuitos do
diagrama de bloco
Le ft P W M / G at e D riv e B oa rd G al vani c I so la to r PWM G at e D rive G al va ni c Is ola to r PWM G at e D rive (M as te r) (Sla ve ) Ri gh t P W M / G at e D riv e B oa rd 2 H Sy nc S ig na l Fo r A lte rn at e Sw itc hi ng se t T1 M ai n Tr an sf or m er -3 00 V-37 5V D C B us Bu s R ec tifi er s 30 0U 12 0’ s Ca p. Ban k Co nt ro l C irc ui t Fe ed ba ck F or F as t I nn er S er vo s Er ro r A m pl ifi er s G al vani c I so la to r 0V D C V re f Vr ef ) x ( 80 ) m on atin g) S T “T ” C om m on C on ne ct ed to E ar th G ro un de d W or k T hr ou gh t he “ +” O ut pu t Fe ed ba ck f or C on st an t Cu rr en t S er vo Tw is te d P ai r Le ft IG BT M od ul es Se e N ot e Ri ght IG BT M od ul es T Le ft H al l Se ns or Ri gh t H al l Se ns or L1 Bl oc ki ng D io de s Bl oc ki ng D io de s L2 Fr ee W he el in g D io de s - S ee N ot e T T1 T1 Co nt ac t o n P ilo t A rc C on ta cto r 42 5V P ea k 25 0V P ea k Bo os t S ta rt in g Ci rc ui t Bi as ed S nu bb er R ( bo os t) R ( sn ub ) Pilo t A rc Ci rc ui t Preci si on Sh unt EL EC TR O D E N OZ ZL E W O RKD
IA
G
RA
M
A D
E B
LO
CO
D
O E
SP
-6
00
C
Se e N ote Se e N ot e N ot a O s I G BT s e o s d io do s d e r ot aç ão l iv re e st ão in cl uí do s n o m es m o m ód ul o.EPP-600 10/20KHz Output RMS Ripple Current Versus Output Voltage
1.0 2.0 3.0 4.0 5.0 6.0 7.0 8.0 9.0 R M S R ip pl e C ur re nt (A m pe re s)Choppers Synchronized and Switchng in Unison (10KHz Ripple)
Choppers Synchronized and Switching Alternately (20KHz Ripple)
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.1 Descrição dos circuitos do diagrama de bloco (continuação)
O circuito de alimentação utilizado no ESP-600C é habitualmente referido como um conversor Buck ou relé modelador. Os interruptores electrónicos de alta velocidade ligam-se e desligam-se vários milhares de vezes por segundo fornecendo im-pulsos de alimentação à saída. Um circuito de filtro, composto principalmente por um indutor (por vezes, designado como auto-indutor de alisamento), converte os impulsos numa saída de corrente contínua (CC) relativamente constante.
Embora o indutor do filtro retire a maior parte das flutuações da saída “alisada” dos interruptores electrónicos, algumas pequenas flutuações na saída permanecem. O ESP-600C utiliza um circuito de alimentação patenteado, que combina a saída de dois auto-indutores sincronizados, cada um a fornecer cerca de metade da saída total, de forma a reduzir a flutuação. Os auto-indutores de alisamento são sincronizados, de modo a que a flutuação do primeiro auto-indutor seja a saída crescente e a flutuação do segundo indutor seja a saída decrescente. O resultado é a flutuação de cada auto-indutor cancelar parcialmente a flutuação do outro auto-indutor. Consegue-se, assim, uma flutuação ultra reduzida com uma saída de corrente bastante estável. A flutuação reduzida é bastante desejada, uma vez que a vida útil do maçarico é bastante aumentada por uma flutuação reduzida.
O gráfico que se segue mostra o efeito da redução de flutuação patenteada da ESAB com a utilização de dois auto-indutores sincronizados e em comutação alternada. Em comparação com a comutação dos auto-auto-indutores em uníssono, a comutação alternada reduz a flutuação com um factor de 4 para 10.
Corrente de flutuação RMS de saída vs tensão de saída do ESP-600C a 10/20 kHz
Co
rr
en
te d
e fl
ut
ua
çã
o d
e R
M
S (
A
m
pe
re
s)
Auto-indutores sincronizados e comutados em uníssono (flutuação de 10 kHz)
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
O Diagrama de Bloco do ESP-600C (depois da sub-secção 6.4.4) mostra os principais elementos funcionais da fonte de alimentação. T1, o transformador principal fornece isolamento da linha da alimentação principal, bem como a tensão adequada ao barramento de *375V CC. Os rectificadores do barramento convertem a saída trifásica do T1 na tensão do barramento de *375V. Uma bateria de condensadores proporciona a filtragem e armazenamento de energia, que fornece energia aos interruptores electrónicos de alta velocidade. Os interruptores são IGBTs (Transístores bipolares de porta isolada). O barramento de *375V fornece alimentação ao indutor de alisamento esquerdo (principal) e ao auto-indutor de alisamento direito (secundário).
Cada auto-indutor de alisamento contém IGBTs, diodos de rotaçãolivre, um sensor, um indutor de filtro e diodos de bloqueio. Os IGBTs são interruptores electrónicos que, no ESP-600C, ligam-se e desligam-se 10.000 vezes por segundo. Fornecem os impulsos de alimentação filtrados pelo indutor. Os diodos de rotação livre fornecem o caminho para o fluxo de corrente quando os IGBTs estão desligados. O sensor é um transdutor de corrente, que controla a corrente de saída e fornece o sinal de retorno ao circuito de controlo.
Os diodos de bloqueio desempenham duas funções. Primeiro, impedem a CC de 425V do circuito de arranque por impulso de retornar aos IGBTs e ao barramento de *375V. Em segundo lugar, fornecem isolamento aos dois auto-indutores de alisamento. Estas funções permitem o funcionamento independente de cada auto-indutor de alisamento sem o funcionamento do outro auto-indutor de alisamento.
O circuito de controlo contém servos reguladores para ambos os auto-indutores de alisamento. Também inclui um terceiro servo, que controla o sinal de corrente de saída total que retorna do Derivador de Precisão. Este terceiro servo ajusta os dois servos dos auto-indutores para manter uma corrente de saída precisamente controlada e comandada pelo sinal Vref. Os circuitos Vref são isolados galvanicamente dos restantes componentes da fonte de alimentação. O isolamento evita problemas que possam surgir de saltos de “terra”.
Cada auto-indutor de alisamento, o esquerdo e o direito, inclui o seu próprio PWM / Placas de circuitos da unidade PC montadas juntos aos IGBTs. Estes circuitos fornecem sinais de activação / desactivação da PWM (Modulação da Largura do Impulso) para comandar os IGBTs. A PWM esquerda (principal) fornece um sinal de relógio sincronizado ao conjunto de circuitos da unidade de cancela, bem como ao conjunto de circuitos da unidade de cancela direita (secundária). É através deste sinal sincronizado que os IGBTs de ambos os lados comutam aternadamente reduzindo a flutuação de saída. O ESP-600C inclui um Fornecimento de Impulso para fornecer, aproximadamente 425 VCC para o arranque do arco. Depois do estabelecimento do arco de corte, o Fornecimento de Impulso é desligado com um contacto no Conjuntor do Arco do Piloto (K4).
Um amortecedor invertido reduz os transientes da tensão criados durante o encerramento do arco de corte. Também reduz as tensões do transiente da fonte de alimentação paralela, evitando assim danos na fonte de alimentação.
O circuito do arco do piloto é composto pelos componentes necessários para o estabelecimento do arco do piloto. Este circuito é desactivado quando o arco de corte é estabelecido.
* A tensão do barramento para o modelo de 400V, 50Hz é aproximadamente de 320V CC.
SECTION 4 Operation
4.1 Introduction
The ESP-600C does not have an ON/OFF switch.
The main power is controlled through the line(wall)
disconnect switch.
WARNING
!
Do not operate the ESP-600C with
Covers Removed.
High voltage components are exposed
increasing shock hazard.
Internal component may be damaged
because cooling fans will lose efficiency.
4.2 Control Panel
Main Power
Main Power
Main Power
Main Power
Indicator illuminates when input power is applied to
the power source.
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Indicator illuminates when power source has
overheated.
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Indicator illuminates when the main contactor is
energized.
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.2 Painel de controlo
A - Alimentação principal
O indicador acende-se quando a alimentação de entrada é aplicada à fonte de alimentação.
B - Conjuntor ligado
O indicador acende-se quando o conjuntor principal é energizado. C - Sobre-Temperatura
O indicador acende-se quando a fonte de alimentação entra em sobreaquecimento.
D - Avaria
O indicador acende-se quando existem anormalidades no processo de corte ou quando a tensão da linha de entrada cai abaixo do valor nominal obrigatório em ±10%.
E - Avaria de reposição de alimentação
O indicador acende-se quando é detectada uma avaria grave. A alimentação de entrada tem de ser desligada durante, um mínimo de 5 segundos e aplicada novamente.
C
B
D
E
K
J
I
H
F
G
A
147
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
G - Interruptor remoto do painel
Controla a localização do controlo da corrente.
Colocar na posição PANEL (Painel) para controlar utilizando •
o potenciómetro de corrente.
Colocar na posição REMOTE (Remoto) para controlar a partir •
de um sinal externo (CNC).
H e L - Ligações remotas
H - 19 Ficha de 19 pinos para ligação da fonte de alimentação ao CNC (con-trolo remoto)
I - Interruptor Alto / Baixo do Arco do Piloto
Utilizado para seleccionar a quantidade de corrente do arco do piloto pretendida. Como regra geral, para 100 amperes e valores inferiores, é utilizada a regulação LOW (Baixo). Esta situação pode variar, dependendo do gás, material e maçarico utilizados. As regulações High/Low (Alto/Baixo) são especificadas nos dados de corte incluídos no manual do maçarico.
4.2 Painel de controlo (continuação)
SECTION 4 Operation
4.1 Introduction
The ESP-600C does not have an ON/OFF switch.
The main power is controlled through the line(wall)
disconnect switch.
WARNING
!
Do not operate the ESP-600C with
Covers Removed.
High voltage components are exposed
increasing shock hazard.
Internal component may be damaged
because cooling fans will lose efficiency.
4.2 Control Panel
Main Power
Main Power
Main Power
Main Power
Indicator illuminates when input power is applied to
the power source.
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Over Temp
Indicator illuminates when power source has
overheated.
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Contactor On
Indicator illuminates when the main contactor is
energized.
C
B
D
E
K
J
I
H
F
G
A
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
J - Medidores
Mostram a tensão e amperagem durante o corte. O amperímetro pode ser activado quando não se encontrar no modo de corte para visualizar uma estimativa da corrente de corte antes de se iniciar o corte.
K - Interruptor actual/predefinido
O interruptor de activação montado em mola AMPS ACTUAL / AMPS PREDEF., S42, assume a regulação predefinida de ACTUAL (para cima). Na posição ACTUAL, o amperímetro de saída mostra a corrente de corte de saída. Na posição PREDEF. (para baixo), o amperímetro de saída mostra uma estimativa da corrente de corte de saída através do controlo do sinal de referência da corrente de corte de 0.00 a 10.00 V CC (Vref ). O sinal de referência resulta do potenciómetro de corrente com o interruptor PANEL/REMOTE na posição PANEL (para cima) e de um sinal de referência remoto (J1-D / J1-C(+)) com o interruptor PANEL/ REMOTE na posição REMOTE (para baixo). O valor apresentado no amperímetro de saída será o valor de Vref (volts) vezes 80. Por exemplo, um sinal de referência de 5.00V resulta numa leitura predefinida de 400 amperes no medidor.
O interruptor pode ser alternado entre as posições ACTUAL e PREDEF. a qualquer momento sem afectar o processo de corte.
TENSÕES E CORRENTES PERIGOSAS!
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR!
ANTES DO FUNCIONAMENTO, GARANTIR QUE OS PROCEDIMENTOS DE
INSTALAÇÃO E LIGAÇÃO À TERRA FORAM SEGUIDOS. NÃO OPERAR ESTE
EQUIPAMENTO COM AS PROTECÇÕES RETIRADAS.
4.2 Painel de controlo (continuação)
149
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
Aplicar energia, desligando o interruptor da linha (parede). (O 1.
equipamento ESP-600C não dispõe de um interruptor geral de ligar/desligar.) A luz de alimentação principal acende-se e a luz indicadora de avaria fica intermitente, apagando-se em seguida.
Seleccionar a definição Panel / Remote (Painel / Remoto). 2.
Colocar o interruptor do arco do piloto nas posições Alto/Baixo. 3.
(Consultar os dados de corte no manual do maçarico.) Se utilizar o modo de painel, é possível ver os amperes 4.
predefinidos com o interruptor ACTUAL / PREDEF. Ajustar a corrente até que o valor aproximado pretendido seja apresentado no amperímetro. Em caso de utilização do modo remoto, colocar o interruptor Amps / Reset na posição Preset Amps (Amperes predefinidos) fornece a corrente de saída inicial comandada pelo controlo remoto.
Iniciar a operação de corte de plasma. Pode incluir a con-5.
figuração manual de outras opções, dependendo do pacote de plasma total.
Em caso de utilização do modo de painel, depois de iniciar o 6.
corte, ajustar a corrente até ao valor pretendido.
Se o início do corte falhar, verificar as luzes indicadoras de 7.
avaria. Se a luz de avaria se acender, consultar a secção de resolução de problemas.
Nota:
A luz de avaria fica intermitente quando o conjuntor é ligado pela primeira vez, o que significa
que o barramento de corrente contínua foi ligado normalmente.
4.3 Sequência de funcionamento
SECTION 4 Operation
Begin Cutting ACTUAL AMPS PRESET AMPS HIGH LOW PILOT ARC PANEL REMOTE Apply Power4.3 Sequence of Operation
1. Apply power by closing the line (wall) switch. (The ESP-400C does not have an on/off switch). The main power light will illuminate and the fault light will flash and then go out. 2. Select the Panel/Remote setting.
3. Set pilot arc High/Low switch. (Refer to cutting data in the torch manual.)
4. If using panel mode, view preset amps with the ACTUAL/PRESET AMPS switch. Adjust current until the approximate desired value is shown on the ammeter.
5. Begin plasma cutting operation. This may include manually setting up other options, depending on the total plasma package. 6. If using panel mode, after cutting has begun,
adjust current to desired amount.
7. Check for fault light. If a fault light illuminates, refer to troubleshooting section.
Note: The fault light flashes when the contactor is Note: The fault light flashes when the contactor is Note: The fault light flashes when the contactor is Note: The fault light flashes when the contactor is first turned on signifying the DC Bus powered up first turned on signifying the DC Bus powered up first turned on signifying the DC Bus powered up first turned on signifying the DC Bus powered up normally.
normally. normally. normally.
4.4 Arc Initiation Settings
The time to achieve full current can be adjusted to suit your particular system. This feature uses 50% of the cutting current to start, dwell and then gradually (less than a second) achieve full current. The ESP-400C is factory shipped with this feature enabled. The default settings are:
Minimum Start Current 40A
Start Current 50% of cut current Timing to achieve full current 800 msec
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.4 Definições de início do arco
O período de tempo para obter a corrente total pode ser ajustado para um arranque parcial. Esta função utiliza uma corrente reduzida para iniciar e, gradualmente, aumenta até ao nível de corrente total. O ESP-600C é enviado de fábrica com o arranque parcial activado. As predefinições são:
Corrente de arranque mínima. . . 45A
Corrente de arranque. . . 50% da corrente de corte Tempo para atingir a corrente total. . . 800 mseg.
Tempo de espera . . . 50 mseg.
Estas funções de temporização podem ser desactivadas ou ajustadas de modo a responder aos requisitos de cada sistema.
Start Current Wave Form With Soft Start OFF
Cut Current 1OUT = 80 VREF Approx. 2 msec time to full current
D C O ut pu t C ur re nt Time
Start Current Wave Form With Soft Start ON
Cut Current 1OUT = 80 VREF Start Current
Time to full current 800 msec Dwell Time D C O ut pu t C ur re nt Time
OS CHOQUES ELÉCTRICOS PODEM MATAR!
DESLIGAR A CORRENTE NO INTERRUPTOR DE PAREDE ANTES DE RETIRAR
QUAISQUER PROTECÇÕES OU FAzER QUAISQUER AJUSTES À FONTE DE
ALIMENTAÇÃO.
4.4.1 Activar/Desactivar condições de início do arco
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
1. Retirar o painel de acesso do canto superior direito do painel frontal. Certificar-se de que este painel é instalado novamente após a conclusão dos ajustes.
2. Localizar SW1 e PCB1 e empurrar os interruptores basculantes para baixo para desactivar. Para activar, empurrar os interruptores para cima. (Se um interruptor estiver para cima e outra para baixo, o tempo de início do arco é considerado como ligado.)
4.4.2 Ajuste do temporizador de espera do início do arco
O tempo de espera é controlado pelas selecções das posições 1 a 4 dos interruptores SW2 no PCB1. Quando um interruptor é premido, o respectivo valor é adicionado ao tempo de espera mínimo de 10 mseg.
Interruptor nº 1 = tempo de espera de 10 mseg. Interruptor nº 2 = Tempo de espera de 20 mseg. Interruptor nº 3 = Tempo de espera de 40 mseg. Interruptor nº 4 = Tempo de espera de 80 mseg.
A predefinição é o interruptor nº 3 ligado 40 mseg. + 10 mseg. (mínimo) = 50 mseg.
4.4.3 Ajuste da corrente de arranque mínima
A corrente de arranque mínima é controlada pela selecção das posições 5 a 8 do SW2. Quando um interruptor é premido, o respectivo valor é adicionado ao valor mínimo definido de fábrica de 5A.
Interruptor nº 5 = Corrente de arraqnue mínima de 40A Interruptor nº 6 = Corrente de arranque mínima de 20A Interruptor nº 7 = Corrente de arranque mínima de 10A
Predefinições de fábrica apresentadas Predefinição de fábrica apresentada
1
2
3
4
5
6
7
8
SW2
SW1 on off on off1
2
3
4
5
6
7
8
SW
2
1
2
3
4
5
6
7
8
SW2
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.4.4 Controlos de início do arco
Temporizador de tendência ascendente
Potenciómetro da corrente de arranque
4.4.5 Corrente de arranque e Temporizador ascendente
Corrente de arranque
Definida através da utilização do potenciómetro colocado por cima e à esquerda do centro do PCB1. A predefinição de 7 resulta numa corrente de arranque que é 50% da corrente de corte. Temporizador de tendência ascendente
Interruptor de três posições colocado junto ao potenciómetro da corrente de arranque. O período de tempo decorre da corrente de arranque (após o fim do tempo de espera) até à corrente total. Predefinição de fábrica = 800 mseg.
Posição esquerda = 250 mseg.
90% 80% 70% 60% 50% 40% 30% ta ge m ( % ) d a c or re nt e d e c or te
Relação da corrente de arranque (%) e definição de cadinho
SW1
PKH: VI_Curves_370V_Bus.xls; ESP-600C (460&575V) VI Curves
ESP-600C V-I CURVES FOR 460V & 575V INPUTS
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 100 200 300 400 500 600
OUTPUT CURRENT (Amperes)
OUTPUT VOLTAGE (Volts)
VREF = 0.625V MIN RATING
VREF = 4.000V VREF = 3.000V VREF = 2.000V VREF = 1.000V
INTERNAL CURRENT LIMIT VREF = 7.500V
VREF = 7.000V VREF = 6.000V VREF = 5.000V
MAX RATING
427V Open Circuit Voltage
Output of Boost/Start Circuit
Max Output Voltage
@ Nominal Line I OUT = (80) x (V REF ) DATA PLATE MAX RATING
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.5.1 Curvas V-I do ESP-600C para entradas de 460V e 575V a 60Hz
Tensão de saída (Volts)
Co
rre
nte d
e sa
íd
a (
A
m
pe
re
s)
I OUT = (80) x ( V REF ) M ax . O ut pu t V olt ag e @ N om in al L in eInternal Current Limit Max. Current Rating
V REF = 7.000V V REF = 7.500V V REF = 6.000V V REF = 5.000V Min. Rating V REF = 1.000V V REF = 2.000V V REF = 3.000V V REF = 4.000V V REF = 0.625V O utput of B oost / S tar t C ir cuit 427V Open C ir cuit V oltage D A TA PLA TE M A X R A TING
PKH: VI_Curves_370V_Bus.xls; ESP-600C (400V) VI Curve
ESP-600C V-I CURVES FOR 400V INPUT
0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 0 100 200 300 400 500 600
OUTPUT CURRENT (Amperes)
OUTPUT VOLTAGE (Volts)
VREF = 0.625V MIN RATING
VREF = 4.000V VREF = 3.000V VREF = 2.000V VREF = 1.000V VREF = 7.500V VREF = 7.000V VREF = 6.000V VREF = 5.000V MAX RATING
423V Open Circuit Voltage
Output of Boost/Start Circuit
Max Output Voltage
@ Nominal Line I OUT = (80) x (V REF DATA PLATE MAX RATING
SECÇÃO 4
FUNCIONAMENTO
4.5.2 Curvas V-I do ESP-600C para entradas de 400V a 50/60Hz
Tensão de saída (Volts)
Co
rre
nte d
e sa
íd
a (
A
m
pe
re
s)
I OUT = (80) x ( V M ax . O ut pu t V olt ag e @ N om in al L in eMax. Current Rating V REF = 7.000V V REF = 7.500V V REF = 6.000V V REF = 5.000V Min. Rating V REF = 1.000V V REF = 2.000V V REF = 3.000V V REF = 4.000V V REF = 0.625V O utput of B oost / S tar t C ir cuit 423V Open C ir cuit V oltage D A TA PLA TE M A X R A TING
