6SL3210-1KE11-8AP2
Variateurs Siemens Sinamics G120

Un variateur de fréquence pour le pilotage de vitesse en environnement industriel

Le variateur Siemens référencé 6SL3210-1KE11-8AP2 appartient à la gamme Siemens SINAMICS. Ce produit assure le contrôle de vitesse des moteurs asynchrones en environnement industriel. Le variateur pilote la vitesse moteur grâce à plusieurs modes de contrôle : V/f linéaire, V/f quadratique, V/f paramétrable, V/f avec FCC, V/f ECO et contrôle vectoriel sans capteur. Cette diversité de modes permet d’adapter le pilotage à la charge mécanique entraînée. La fréquence de sortie s’étend de 0 à 550 Hz, ce qui couvre un large spectre d’applications de variation de vitesse. Cette fréquence sortie du variateur de fréquence Siemens SINAMICS peut être ajustée selon les besoins de l’application. La fréquence de découpage de 4 kHz définit le comportement en commutation du variateur. Ce réglage de la vitesse variateur s’effectue via les paramètres accessibles depuis le pupitre de commande ou l’automate de supervision. Ce réglage précis de la vitesse variateur contribue à la fiabilité du pilotage sur toute la plage de fréquence sortie disponible. Cette régulation de la vitesse moteur reste cohérente avec la puissance nominale du variateur, quel que soit le mode de contrôle sélectionné.

Communication et échange de données via PROFIBUS DP

Le variateur Siemens SINAMICS intègre le protocole de communication PROFIBUS dp. Ce bus de terrain permet l’échange de données entre le variateur et l’automate de supervision. La communication dp facilite l’intégration dans une architecture existante déjà équipée en PROFIBUS. Le pilotage à distance des paramètres de vitesse et la remontée des données de fonctionnement transitent par ce protocole de communication. Ce choix technique s’adresse aux installations où la communication dp constitue déjà le standard de l’atelier. Les entrées et sorties tout ou rien, au nombre de six entrées TOR et deux sorties TOR, complètent les possibilités de communication et de câblage avec les capteurs et actionneurs périphériques. Cette communication dp entre le variateur Siemens et les autres équipements de l’atelier garantit une remontée fiable des données d’exploitation. Ce protocole dp assure ainsi la cohérence des données échangées entre les différents niveaux de l’architecture d’automatisation.

Caractéristiques électriques et puissance nominale

Le variateur Siemens SINAMICS affiche une puissance nominale de 0,55 kW, soit 0,75 hp. Cette valeur de SINAMICS puissance assignee détermine le dimensionnement du moteur asynchrone associé. Cette même SINAMICS puissance assignee conditionne également le choix des câbles et des protections électriques amont. Le courant de sortie continu atteint 1,7 A, avec un courant de sortie transitoire de 2,6 A et une capacité de surcharge de 150 %. La tension d’entrée se situe entre 380 V et 480 V, avec une tolérance de +10 %/-20 %. Le rendement annoncé atteint 97 %, avec un facteur de puissance de 0,85. La classe d’efficacité énergétique IE2 caractérise ce produit. Le filtre intégré classe A limite les perturbations électromagnétiques renvoyées sur le réseau. Ce filtre CEM intégré classe interface simplifie l’installation en évitant l’ajout d’un filtre externe supplémentaire pour les applications standard. Ce filtre intégré classe interface de communication contribue également à la compatibilité électromagnétique de l’ensemble. Cet autre filtre intégré classe interface participe par ailleurs à la stabilité de la tension de sortie sur toute la plage de fonctionnement. La tension de sortie et les phases sortie tension du variateur alimentent directement le moteur asynchrone raccordé, sans étage de conversion additionnel. Ces phases sortie tension respectent le dimensionnement de la puissance nominale annoncée pour ce moteur asynchrone, et cette même puissance nominale reste compatible avec les charges habituellement rencontrées sur ce type de moteur.

Sécurité fonctionnelle et robustesse mécanique

Le variateur intègre la fonction STO (Safe Torque Off), certifiée SIL 2 selon la norme IEC 62061 et PLe catégorie 3 selon EN ISO 13849-1. Cette fonction de sécurité coupe le couple moteur sans nécessiter la coupure de la puissance d’alimentation, ce qui réduit les temps d’arrêt en cas d’intervention de maintenance. L’indice protection du boîtier est IP20, adapté à une installation en armoire électrique fermée. Cet indice protection limite toutefois l’installation à des environnements exempts de poussières et de projections d’eau. Cet indice protection doit donc être pris en compte dès la conception de l’armoire électrique destinée à recevoir le variateur. Le format DIN rail facilite le montage sur rail standard en armoire. Le refroidissement par ventilateur assure la dissipation thermique en fonctionnement continu. La plage de température de fonctionnement s’étend de -10°C à 40°C. Les dimensions compactes, 15,5 cm de profondeur, 17,3 cm de hauteur et 7,3 cm de largeur, pour un poids de 1,4 kg, permettent une intégration dans des armoires à encombrement réduit.

Intégration dans une architecture d’automatisation

Ce variateur de fréquence Siemens SINAMICS trouve sa place dans les architectures de production où la communication PROFIBUS dp structure déjà les échanges de données entre les équipements. Ce variateur de fréquence Siemens SINAMICS s’intègre également aux systèmes de supervision existants sans reconfiguration majeure de l’automate. Le régulateur PID intégré permet de gérer des boucles de régulation locales, comme le maintien d’un débit ou d’une pression, sans sollicitation permanente de l’automate. L’absence de résistance de freinage intégrée nécessite le raccordement d’une résistance externe via les bornes du bus dc, avec une longueur de câble maximale de 15 mètres. L’affichage n’est pas intégré en standard : un pupitre BOP-2 ou IOP-2 en option, comparable dans son principe à un Siemens SIMATIC HMI, permet le paramétrage local et la lecture des données de fonctionnement. Les certifications CE, cUL, UL, KC, EAC et C-Tick (RCM) couvrent les principales zones géographiques d’exploitation industrielle. Cette pièce technique s’adresse aux techniciens de maintenance et aux automaticiens en charge du remplacement ou de l’extension d’un parc de variateurs fréquence Siemens déjà déployé. Cette pièce technique s’intègre ainsi facilement parmi d’autres produits de la même gamme, dans le cadre du renouvellement de produits industriels similaires, notamment lorsque d’autres variateurs fréquence de la même gamme Siemens SINAMICS sont déjà en service sur le site.