Un variateur Siemens pour le pilotage moteur en environnement industriel
Le variateur Siemens SINAMICS référence 6SL3210-1KE21-3UP1 équipe la gamme des solutions de contrôle moteur destinées aux applications industrielles exigeantes. Ce produit délivre une puissance nominale de 5.5 kW, soit 7.5 hp, pour un courant de sortie continu de 12.5 A. La capacité de surcharge atteint 150 %, avec un courant transitoire de 17.6 A. Ce niveau de puissance permet de couvrir un grand nombre d’applications de pompage, de ventilation et de convoyage rencontrées en milieu industriel. Le variateur pilote des moteurs asynchrones à induction via plusieurs modes de contrôle, dont le contrôle vectoriel sans capteur et différentes lois V/f. La fréquence de sortie s’étend de 0 à 550 Hz, avec une fréquence de découpage de 4 kHz, adaptée aux applications de terrain nécessitant une régulation fine de vitesse. Cette plage de fréquence, associée à la puissance disponible, offre une souplesse d’exploitation appréciable pour ajuster la fréquence de rotation du moteur selon les besoins du process.
Tension d’alimentation et interface PROFIBUS
La tension d’entrée du variateur Siemens SINAMICS accepte une plage de 304 à 528 V, avec une tolérance de +10 % / -20 %. Cette caractéristique de tension permet une utilisation flexible selon les réseaux électriques rencontrés sur site. La tension d’alimentation ainsi définie garantit la compatibilité du variateur avec la majorité des installations triphasées industrielles. L’interface PROFIBUS DP assure la communication avec les automates SIMATIC et s’intègre dans les architectures de supervision existantes. Cette interface PROFIBUS DP facilite le diagnostic et le paramétrage à distance, un atout pour les techniciens de maintenance. Le protocole PROFIBUS DP permet également d’échanger les données de puissance et d’état du variateur avec le système Siemens SIMATIC HMI utilisé en supervision. Le couplage bus DC est disponible, ce qui permet de mutualiser l’énergie entre plusieurs variateurs installés sur une même ligne de production.
Protection, sécurité et environnement d’utilisation
Le variateur Siemens présente un indice de protection IP20, adapté à une installation en armoire électrique fermée. La fonction STO (Safe Torque Off) assure une sécurité fonctionnelle certifiée SIL 2 selon IEC 62061 et PLd catégorie 3 selon EN ISO 13849-1. Ce niveau de protection type sécurité convient aux applications où l’arrêt sécurisé du moteur est requis sans coupure de l’alimentation principale. Ce protection type taille associé au format panel mount facilite le choix du variateur lors du dimensionnement des armoires électriques. Cette caractéristique de PROFIBUS protection type complète les informations utiles au technicien lors de l’intégration du variateur dans une architecture de supervision équipée d’automates SIMATIC. La communication via PROFIBUS protection ainsi assurée renforce la cohérence entre les fonctions de sécurité du variateur et le protocole de terrain utilisé sur la ligne de production. La température de fonctionnement admise va de -10°C à 40°C, ce qui couvre la majorité des environnements industriels standards. Le format panel mount et le refroidissement par ventilateur facilitent l’intégration dans les armoires de commande de taille FSB, format courant sur les lignes d’automatisation Siemens. Ce type taille FSB correspond aux références Siemens SINAMICS habituellement montées sur les lignes équipées d’automates SIMATIC.
Entrées, sorties et intégration terrain
Le variateur Siemens SINAMICS dispose de 6 entrées TOR, 2 sorties TOR, une entrée analogique, une sortie analogique et une sortie relais. Cette configuration d’entrées/sorties permet un câblage direct avec les capteurs et actionneurs présents sur le terrain, sans module d’extension supplémentaire. Le régulateur PID intégré simplifie les boucles de régulation locales, notamment pour les applications de pompage ou de ventilation. Le rendement énergétique de 97 % et la classe d’efficacité IE2 renforcent l’intérêt économique du produit sur la durée d’exploitation, en limitant les pertes de puissance lors du fonctionnement continu. Le prix de ce variateur Siemens SINAMICS doit être mis en perspective avec ces performances énergétiques et cette robustesse de conception, conçue pour limiter les coûts de maintenance liés aux arrêts non planifiés. L’association du protocole PROFIBUS DP et de l’interface Siemens SIMATIC HMI complète l’intégration de ce variateur dans les architectures d’automatisation Siemens existantes.