Convertisseur polyvalent pour les applications de base: SINAMICS V20

25-02-2022

Le Sinamics V20 compact est un convertisseur de fréquence pour les séquences de mouvements simples à faibles exigences. À l’heure actuelle, de plus en plus d’applications dans la construction de machines et d’équipements exigent des solutions particulières d’automatisation et d’entraînement, notamment pour des applications de base, telles les séquences de mouvements simples et peu exigeantes.

Le Sinamics V20 compact est un convertisseur de fréquence pour les séquences de mouvements simples à faibles exigences. Il se distingue par ses temps de mise en service courts, sa manipulation simple et ses fonctions d’économie d’énergie. Disponible en neuf tailles, le convertisseur couvre une plage de puissance de 0,12 kW à 30 kW pour un fonctionnement sur des réseaux monophasés ou triphasés (230 V/400 V) en modes de régulation U/f, U²/f, FCC (Flux Current Control) et ECO.

Les Sinamics V20 sont donc conçus sur mesure et destinés aux applications d’entraînement simples. Les applications cibles typiques sont les pompes, les ventilateurs, les compresseurs, les convoyeurs à bande, à rouleaux et à chaînes, les entraînements individuels dans des broyeurs, mélangeurs, malaxeurs ou centrifugeurs, ainsi que les entraînements principaux couplés mécaniquement, par exemple dans les métiers à filer continus à anneaux dans l’industrie textile.

Dans le segment de marché visé, les convertisseurs sont principalement commercialisés par des distributeurs et montés par les fabricants de machines et de groupes de machines ou les utilisateurs eux-mêmes, le plus souvent sans assistance technique de la part de spécialistes des entraînements. Par conséquent, l’installation et la mise en service doivent être simples, de même que l’utilisation et la manipulation dans toutes les situations d’exploitation. D’une manière générale, un large champ d’application, pouvant être rigoureux, exige robustesse et fiabilité de la part des convertisseurs. Enfin, leur utilisation doit toujours contribuer à réduire les coûts de fonctionnement.

Les convertisseurs Sinamics V20 sont simples de trois façons :

Une installation simple est le point de départ d’une mise en œuvre rapide et impeccable de chaque solution d’entraînement, garantissant une bonne réception de la part des utilisateurs. C’est pourquoi tous les modèles du Sinamics V20 sont compacts et peuvent être placés directement côte à côte, sans espace et sans perte de puissance, pour un faible encombrement. L’utilisateur a ainsi le choix entre le montage mural courant et le montage traversant, pour un refroidissement de l’armoire plus aisé et efficace.

Aucun autre module ni option supplémentaire n’est nécessaire pour faire fonctionner les convertisseurs, de sorte qu’ils peuvent être utilisés directement après le déballage. Le Basic Operator Panel (BOP) intégré permet la mise en service et l’utilisation sur site.

Pour un raccordement facile à la gamme Simatic-S7, le convertisseur Sinamics V20 possède une interface série universelle (USS) intégrée. De plus, le terminal comprend également une interface Modbus pour la communication avec les systèmes de commande d’autres fournisseurs. Des macros de connexion prédéfinies intègrent les réglages spécifiques nécessaires et évitent un paramétrage manuel (souvent source d’erreurs). L’intégration dans des systèmes d’automatisation existants ou nouveaux est ainsi simplifiée.

L’énergie produite par le freinage est éliminée sous forme de chaleur par l’intermédiaire d’une résistance de freinage. Le cycle de charge peut ainsi varier de 5 à 100 pour cent, ce qui permet des freinages très dynamiques sans surchauffe. En outre, le module de freinage intégré simplifie l’installation des variateurs d’une puissance supérieure à 7,5 kW, auxquels la résistance de freinage peut être directement raccordée.

Dans le cadre de la manipulation et de l’utilisation quotidiennes, le convertisseur simple présente plusieurs fonctionnalités innovantes dans sa catégorie.

Les jeux de paramètres optimisés peuvent facilement être transférés à d’autres convertisseurs à l’aide d’une carte SD ou MMC et le Chargeur de Paramètres (Parameter Loader). Ce chargeur est une interface à batterie avec emplacement pour carte mémoire permettant de lire et de cloner des réglages sans alimenter le convertisseur.

En outre, le convertisseur peut être commandé à distance via l’afficheur BOP (Basic Operator Panel) et l’interface enfichable BOP (BOP interface) ou sans fil par l’intermédiaire de Sinamics V20 Smart Access Module. Ce dernier offre également un moyen simple de mettre en service le convertisseur et de charger et copier des jeux de paramètres vers d’autres convertisseurs.

L’utilisateur final obtient alors un appareil entièrement configuré, qu’il peut utiliser rapidement et en toute sécurité, sans autre assistance technique.

Des macros de connexion et d’application conçues sur mesure, notamment pour les convoyeurs à bande, les pompes, les ventilateurs ou les compresseurs, facilitent la configuration des E/S et garantissent des réglages adaptés à l’application concernée. Cela évite une formation fastidieuse, réduit les possibilités d’erreur et accélère la mise en œuvre.

Le mode « Keep Running » regroupe différentes fonctions d’adaptation automatique du convertisseur, pratiquement transparentes pour l’utilisateur, en cas d’utilisation sur des réseaux instables ou des exigences de l’application imprévues. Par exemple, les fluctuations du réseau sont compensées en interne ou le convertisseur redémarre automatiquement en cas de coupure de courant totale. De plus, les messages d’erreur résultants peuvent être masqués. Le moteur continue simplement à tourner en utilisant par exemple l’énergie cinétique du train de propulsion (stockage cinétique) ou par synchronisation du convertisseur sur le régime moteur actuel en cas de coupure de courant totale (redémarrage à la volée). Ainsi, les interruptions de fonctionnement sont moins nombreuses, ce qui accroît la disponibilité et la productivité. Le convertisseur fonctionne également de manière fiable dans des conditions d’utilisation difficiles et l’utilisateur peut réagir de manière plus souple en cas d’erreur ou d’alarme.

La robustesse électrique et mécanique élevée en fonctionnement est assurée entre autres par une large plage de tension, de 200 V à 240 V (± 10 %) pour les appareils triphasés et de 380 V à 480 V (‑15 %/+10 %) pour les appareils triphasés, ainsi que par une résistance à des températures jusqu’à +60 °C. De plus, les cartes de circuit imprimé revêtues garantissent un fonctionnement continu fiable, même dans des conditions ambiantes difficiles, comme une humidité de l’air, une condensation ou une exposition à la poussière élevées.

Pour de nombreuses applications de base, une simple régulation du régime moteur en fonction de la demande permet d’économiser beaucoup d’énergie et d’argent, par exemple si un ventilateur tourne uniquement au régime requis, au lieu de le faire fonctionner à régime maximal et de « réguler » le débit d’air à l’aide de volets. Selon l’application et la machine, l’économie d’énergie peut s’élever à 60%. À cet égard, le Sinamics V20 offre aussi des fonctions supplémentaires « intelligentes », comme les macros d’application mentionnées plus haut, qui mettent en œuvre un fonctionnement adapté de manière optimale à l’application correspondante, sans paramétrage supplémentaire. Les modes de fonctionnement ECO intégrés pour la régulation U/f et U²/f adaptent automatiquement le flux magnétique dans le moteur aux besoins, afin de réduire l’énergie nécessaire à régime constant. Une bonne caractéristique de fonctionnement et un très bon rendement sont ainsi garantis.

Pour pouvoir économiser de l’énergie, il faut d’abord connaître sa consommation. Le Sinamics V20 l’indique directement sur le BOP ou à distance via le Sinamics V20 Smart Access Module.

Avec deux convertisseurs Sinamics V20 de la même classe de puissance, l’énergie produite lors du freinage d’un moteur peut être utilisée dans l’autre moteur par l’intermédiaire d’un circuit intermédiaire commun, ce qui réduit la puissance prélevée dans le réseau. Cela permet d’économiser à la fois de l’énergie et des résistances de freinage externes.

Lorsque le mode hibernation est activé, le Sinamics V20 passe automatiquement en veille si la fréquence ou un signal de capteur sont inférieurs à une valeur limite donnée. Le convertisseur et le moteur fonctionnent alors uniquement si la production l’exige. Ainsi, la durée de vie du moteur augmente et l’usure des pompes diminue, par exemple. Comme ces fonctionnalités spécifiques à l’application existent déjà dans le convertisseur, le temps de programmation de l’automate programmable (API) est réduit.

Le convertisseur Sinamics V20 est compact et peut être adapté individuellement aux exigences de l’application et aux besoins de l’utilisateur grâce à différentes options (comme un BOP externe, un Smart Access Module sans fil, un câble de raccordement, un filtre, des résistances de freinage, un blindage…).

Le service proposé à l’utilisateur du Sinamics V20 est exceptionnel. Ce service est intégré à un dispositif mondial, avec une assistance téléphonique locale, un vaste réseau de techniciens de service expérimentés et une assistance Web multilingue, notamment sous forme de FAQ, de sorte qu’en cas de besoin, tout se déroule rapidement et sans problème.

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Le Sinamics G110 arrivant bientôt au terme de son cycle de vie, il est temps d’évoluer vers notre variateur Sinamics V20. Cette évolution est très simple et vous offre de nombreux avantages.

Découvrez tout concernant cette migration dans notre dépliant.

• sur : http://siemens.com/sinamics-v20
• Le sélecteur Sinamics : http://siemens.com/sinamics-selector
• Le configurateur Drive Technologies : http://siemens.com/dt-configurator
• ou l’offre complète des variateurs sur: https://www.siemens.be/drives
• Approfondissez vos connaissances et téléchargez les feuillets joints ci-dessous.

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