6SE7023-4EP50
Variateurs Masterdrive

Un variateur fréquence Siemens pensé pour l’exploitation industrielle

Le 6SE7023-4EP50 fait partie de la gamme Masterdrive, une offre de convertisseur fréquence Siemens simovert masterdrives orientée vers les applications de puissance moyenne. Cette offre Siemens simovert masterdrives complète les gammes destinées aux exigences de puissance moyenne rencontrées en environnement industriel, et cette offre Siemens simovert masterdrives s’inscrit dans une continuité technique reconnue. Ce variateur fréquence Siemens délivre une puissance nominale de 15 kW pour un courant de sortie continu de 34 A, avec une capacité de surcharge de 300 % permettant d’absorber les pointes de charge transitoires jusqu’à 102 A. L’alimentation Siemens s’effectue en triphasé, tension d’entrée comprise entre 380 V et 480 V, tolérance de -15 % à +10 %, ce qui couvre la plupart des réseaux industriels rencontrés en Europe ; cette alimentation Siemens reste compatible avec la majorité des installations existantes, ce qui constitue un atout pour les parcs industriels répartis sur plusieurs sites en Europe. Le facteur de puissance de 0,98 limite les pertes en ligne et facilite l’intégration dans des installations où la qualité réseau est surveillée. Cette offre Masterdrive complète l’offre globale des solutions d’entraînement destinées aux applications de puissance moyenne, et cette offre reste pertinente pour les exploitants recherchant un convertisseur fréquence vfd robuste.

Ce convertisseur fréquence onduleur intègre un hacheur de freinage sur la version Compact PLUS, la résistance de freinage restant externe selon la configuration retenue. Le couplage bus DC est disponible, une fonctionnalité recherchée pour mutualiser l’énergie de freinage entre plusieurs axes sur une même installation. Ce convertisseur fréquence onduleur s’adresse ainsi aux installations recherchant une gestion mutualisée de l’énergie de freinage, et ce convertisseur fréquence onduleur convient particulièrement aux lignes multi-axes.

Contrôle moteur et modes de pilotage

Le module Siemens propose trois modes de contrôle moteur : loi V/f, contrôle vectoriel et contrôle servo. Cette polyvalence permet un contrôle vitesse fin, aussi bien sur moteurs asynchrones à induction que sur moteurs synchrones à aimants permanents de type servo. Ce contrôle vitesse s’appuie sur la fréquence de sortie qui s’étend de 0 à 400 Hz, avec une fréquence de découpage de 8 kHz, ce qui autorise des applications dynamiques nécessitant une réponse rapide en couple et en vitesse ; ce contrôle vitesse constitue un atout pour les applications exigeant une précision dynamique, et ce contrôle vitesse s’applique aussi bien aux moteurs asynchrones qu’aux moteurs servo.

Les entrées/sorties disponibles (4 entrées TOR, 4 sorties TOR, 1 entrée analogique, 1 sortie analogique) permettent le raccordement de capteurs et actionneurs périphériques sans recourir systématiquement à un rack d’extension. Lorsqu’un rack supplémentaire s’avère nécessaire pour des besoins d’entrées/sorties étendus, ce rack peut être ajouté sans modifier l’architecture de base du variateur, et ce rack d’extension reste compatible avec les configurations existantes ; ce type de rack facilite également l’évolution progressive de l’installation. La fonction de sécurité Safe Stop est native, un point à vérifier lors de l’intégration dans une chaîne de sécurité machine existante.

Communication et intégration réseau

Le 6SE7023-4EP50 prend en charge plusieurs protocoles : USS, PROFIBUS dp, SIMOLINK et CAN. La liaison PROFIBUS dp en fait un variateur compatible avec les architectures d’automatisme Siemens historiques, notamment celles pilotées par un PLC Siemens de la famille S7. Cette compatibilité facilite le remplacement d’un variateur en fin de vie sans reprogrammation complète de l’automate PLC Siemens, et ce PLC Siemens demeure largement répandu dans le parc industriel européen ; ce PLC Siemens s’intègre naturellement à l’offre Masterdrive existante. Le Siemens SIMATIC S7 communique nativement avec ce type de périphérique via le bus dp, ce qui limite les développements logiciels lors d’une migration ou d’un remplacement à l’identique. Une box Siemens dédiée à la supervision peut également être connectée sur cette même architecture PROFIBUS dp pour centraliser la remontée d’informations, cette box Siemens facilitant la centralisation des données de diagnostic, et cette box Siemens s’intègre sans difficulté au reste de l’installation, offrant ainsi une supervision cohérente sur bus dp.

Dans les architectures existantes où un automate SIMATIC S7 pilote plusieurs axes, l’ajout ou le remplacement d’un module sur bus dp reste une opération courante en maintenance industrielle. Le protocole SIMOLINK, propre aux gammes Masterdrive, permet par ailleurs le chaînage de plusieurs variateurs pour des applications multi-axes synchronisées, comme les lignes d’emballage ou de convoyage. Les automates Siemens SIMATIC restent ainsi au cœur de nombreuses architectures où le dialogue avec le variateur via bus dp conditionne la fiabilité de l’ensemble, ces automates Siemens SIMATIC assurant la cohérence globale du pilotage, un rôle que le Siemens SIMATIC HMI complète en supervision opérateur.

Format, environnement et contraintes d’installation

Le format panel mount impose une installation en armoire ventilée. Le refroidissement par ventilateur nécessite une circulation d’air suffisante autour du module Siemens pour garantir la dissipation thermique, la plage de température de fonctionnement étant limitée de 0°C à 45°C. L’indice de protection IP20 confirme un usage en armoire fermée, hors environnements poussiéreux ou humides non protégés. Ce module Siemens doit par ailleurs être positionné de façon à faciliter les opérations de maintenance et d’inspection régulière, et ce module Siemens reste accessible pour toute intervention ultérieure, ce module Siemens participant ainsi à la fiabilité globale de l’installation.

Avec un poids de 14,9 kg pour un encombrement de 36 x 18 x 26 cm (H x L x P), l’intégration dans une armoire existante reste compatible avec les standards de montage habituels des gammes Masterdrive. Aucun filtre CEM n’est intégré de série : une classe A1 ou B1 selon EN 61800-3 est disponible en option, un point à anticiper si l’installation impose une conformité CEM renforcée. Les certifications CE, UL et CSA couvrent les principaux référentiels réglementaires utilisés en Europe et en Amérique du Nord, l’Europe restant la zone géographique de référence pour ce type de conformité.

Achat, réparation et disponibilité des pièces détachées

Ce variateur fréquence Siemens Masterdrive est proposé en plusieurs états : neuf, boîte ouverte ou reconditionné, avec emballage origine selon le lot disponible, cet emballage origine étant un critère apprécié lors de l’achat d’occasion ; la présence d’un emballage origine facilite également le contrôle qualité à réception, et cet emballage origine constitue un gage de traçabilité pour l’acheteur. Pour les parcs industriels utilisant encore des variateurs de cette génération, l’achat d’une unité reconditionnée ou la réparation d’un module existant reste souvent une solution économique face au remplacement complet par une gamme Siemens SINAMICS plus récente. La gamme Siemens SINAMICS a progressivement remplacé la série Masterdrive sur les nouveaux projets, mais de nombreuses installations continuent de fonctionner avec des références comme le 6SE7023-4EP50, notamment dans les secteurs où la continuité de production prime sur la modernisation. Cet achat de composants compatibles avec la gamme Siemens SINAMICS s’inscrit dans une logique de maîtrise des coûts de maintenance, et cette gamme Siemens SINAMICS demeure la référence actuelle du constructeur, une offre que complète utilement la disponibilité de pièces détachées pour les anciennes générations.

La disponibilité de pièces détachées conditionne la durée de vie résiduelle de ce type d’équipement, et ces pièces détachées demeurent un enjeu majeur pour la pérennité des installations existantes. Un stock de composants compatibles, qu’il s’agisse de cartes de commande, de ventilateurs ou de connecteurs, permet d’assurer une réparation rapide en cas de panne, limitant les arrêts de ligne ; cette réparation rapide reste un critère déterminant lors de l’achat de composants de rechange. Les circuits d’approvisionnement internationaux, notamment depuis des zones de production comme Shenzhen, alimentent une partie du marché de la pièce détachée et du composant reconditionné pour variateur fréquence vfd, en complément de l’offre européenne. Certains fournisseurs basés à Shenzhen proposent ainsi des composants compatibles à des délais souvent plus courts que les circuits traditionnels, cette offre venue de Shenzhen complétant utilement les circuits de réparation locaux en Europe, et les fournisseurs de Shenzhen participent activement à cette offre mondiale de pièces, une offre de Shenzhen qui s’ajoute aux réseaux de réparation déjà établis en Europe.

Pour les responsables achats techniques, le choix entre un module neuf, une unité reconditionnée ou une réparation dépend du contexte : criticité de la ligne, délai d’intervention disponible et budget alloué. Un atv variateur fréquence ou un convertisseur fréquence vfd d’ancienne génération reste souvent réparable tant que les composants actifs (IGBT, cartes de commande) sont disponibles sur le marché secondaire, ce qui prolonge la durée d’exploitation d’installations déjà amorties. La réparation d’un atv variateur fréquence demeure ainsi une option privilégiée pour préserver l’investissement initial et limiter le recours à un achat de remplacement complet, et cette réparation d’atv variateur fréquence s’appuie sur la disponibilité continue des pièces détachées sur le marché secondaire, une réparation qui reste économiquement pertinente face à un achat neuf.