Un variateur SINAMICS pour le pilotage de vitesse en automatisme
Le variateur Siemens 6SL3210-1KE21-7UB1 équipe la gamme SINAMICS, une famille de variateurs fréquence Siemens SINAMICS reconnue parmi les marques de l’automatisation industrielle. Contrairement à d’autres marques concurrentes, ce module Siemens SINAMICS pilote des moteurs asynchrones avec une puissance nominale de 7,5 kW, pour un courant de sortie continu de 16,5 A et une capacité de surcharge de 150 %. La combinaison SINAMICS puissance nominale surcharge autorise des pics de charge transitoires sans déclassement du variateur. Ce variateur SINAMICS Siemens trouve sa place dans les installations nécessitant un contrôle précis de la vitesse de rotation, avec une fréquence de sortie allant de 0 à 550 Hz, sur un format FSB standard reconnu par les intégrateurs. Ce format FSB facilite le remplacement d’unités existantes sans reprise complète du câblage d’automatisme.
Tension d’alimentation et compatibilité électrique
Le convertisseur fréquence SINAMICS accepte une tension d’entrée comprise entre 304 V et 528 V, avec une tolérance de +10 % / -20 %. Cette plage de tension couvre les réseaux triphasés standards rencontrés en environnement industriel, quelles que soient les marques d’équipements associées en amont. Le couplage bus DC au format FSB permet une mutualisation énergétique entre plusieurs variateurs installés sur une même ligne, ce qui optimise la gestion de la tension au sein d’un atelier. Le rendement affiché de 97 % associé à la classe d’efficacité énergétique IE2 confirme la sobriété du convertisseur fréquence sur l’ensemble de sa plage de fonctionnement. Cette régulation de tension homogène facilite la coexistence de plusieurs variateurs fréquence sur un même réseau électrique.
Modes de contrôle moteur et fréquence de sortie
Le variateur propose plusieurs modes de contrôle : V/f linéaire, V/f square-law, V/f paramétrable, V/f avec FCC, V/f ECO linéaire, V/f ECO square-law, ainsi qu’un contrôle vectoriel sans capteur. Cette diversité de modes permet d’ajuster la régulation de vitesse selon la charge mécanique entraînée. La fréquence de découpage de 4 kHz limite les pertes de commutation. Le variateur intègre un régulateur PID, utile pour les applications de régulation en boucle fermée sans automate dédié. Les variateurs SINAMICS de cette gamme, au format FSB, s’intègrent dans des architectures d’automatisme variées, du convoyage à la ventilation industrielle, et se distinguent des autres marques par leur compatibilité étendue avec d’autres variateurs fréquence Siemens déployés sur le même site. Cette polyvalence de vitesse et de régulation permet d’adapter les variateurs à des cahiers des charges d’automatisme évolutifs.
Sécurité machine et fonction Safe Torque Off
Le variateur SINAMICS embarque la fonction safe torque off (STO), certifiée SIL 2 selon la norme IEC 62061 et PLd Catégorie 3 selon EN ISO 13849-1. Cette fonction de sécurité coupe le couple moteur sans nécessiter de contacteur externe, ce qui simplifie le câblage de sécurité machine. Le variateur dispose de 6 entrées TOR, 2 sorties TOR, une entrée analogique, une sortie analogique et une sortie relais, pour l’intégration de capteurs et d’actionneurs périphériques dans la chaîne de sécurité et de pilotage, au format FSB compatible avec les baies existantes. La fonction safe torque off reste disponible indépendamment des marques d’automates supervisant l’installation.
Mise en service, communication et intégration mécanique
La mise en service intuitive du variateur repose sur les protocoles USS et Modbus RTU, compatibles avec la plupart des automates du marché. Cette mise en service ne nécessite pas d’outils spécifiques propres à certaines marques, ce qui facilite le déploiement multi-sites. Cette étape de mise en service intuitive s’appuie également sur les paramètres préconfigurés en usine, ce qui réduit le temps d’intervention de l’opérateur. Cette opération de mise en service peut également s’appuyer sur un pupitre Siemens SIMATIC HMI pour le paramétrage par l’opérateur. Le format panel mount et le refroidissement par ventilateur facilitent l’intégration en armoire électrique, avec un indice protection IP20 adapté aux environnements clos et protégés de la poussière et des projections. Cet indice protection reste cohérent avec une installation en armoire fermée, à l’abri des projections directes. Les dimensions compactes (20,3 x 19,6 x 10 cm) pour un poids de 2,3 kg permettent une installation dense dans les armoires existantes. Le variateur fonctionne dans une plage de température de -10°C à 40°C, ce qui couvre la majorité des salles techniques industrielles. Les certifications CE, cUL, UL, KC, EAC et C-Tick confirment la conformité du produit pour un déploiement international. Ce variateur de vitesse Siemens SINAMICS répond aux exigences des ingénieurs automaticiens en recherche d’un convertisseur fréquence fiable, doté d’une protection open type et compatible avec les moteurs asynchrones à induction couramment installés en environnement industriel. Cette protection open type complète l’indice protection IP20 déjà mentionné pour une intégration en armoire.