6SL3210-1KE24-4AF1
Variateurs Siemens Sinamics G120

Un variateur SINAMICS pensé pour l’intégration réseau

Le variateur SINAMICS Siemens référence 6SL3210-1KE24-4AF1 s’intègre dans les architectures d’automatisation exigeant un pilotage moteur fiable et une communication réseau étendue. Ce Siemens variateur délivre une puissance nominale de 22 kW (25 hp), avec un courant de sortie continu de 43 A et une capacité de surcharge de 150 %, atteignant 74 A en régime transitoire. Cette puissance nominale surcharge élevée permet au Siemens variateur d’absorber les pointes de charge sans déclenchement intempestif ; ce SINAMICS puissance nominale reste ainsi adapté aux applications exigeant une marge de couple ponctuelle, et cette puissance nominale surcharge garantit une réserve de couple appréciable lors des cycles transitoires. La tension sortie assignee du variateur suit une loi V/f linéaire, quadratique ou avec compensation de courant (FCC), complétée par un mode vectoriel sans capteur ; cette tension sortie assignee reste par ailleurs cohérente avec les exigences des réseaux industriels standards, et cette même tension sortie assignee facilite le choix du mode de contrôle selon l’application. Cette diversité de modes de contrôle moteur permet d’adapter la régulation à la charge entraînée, qu’il s’agisse d’un ventilateur, d’une pompe ou d’un convoyeur.

Le protocole PROFINET équipe la gamme en standard, aux côtés du protocole Ethernet/IP. Cette double compatibilité protocole facilite le raccordement à un réseau d’automatisation existant, quel que soit le contrôleur en place. Le protocole PROFINET reste d’ailleurs le choix privilégié dans les installations Siemens Industry déjà équipées d’un réseau homogène, et ce protocole PROFINET bénéficie d’un support étendu au sein des gammes SINAMICS. Le SINAMICS variateur prend en charge nativement ces deux protocoles réseau sans module de communication additionnel ; le protocole DeviceNet n’est en revanche pas proposé nativement sur cette référence, contrairement à certaines gammes historiques où le protocole DeviceNet restait disponible en option. Ce SINAMICS variateur illustre ainsi la volonté de Siemens Industry de simplifier l’intégration réseau sans multiplier les protocoles disponibles, et ce SINAMICS variateur confirme la cohérence de la gamme SINAMICS en matière de communication.

Tension d’alimentation et raccordement

Ce variateur SINAMICS fonctionne sous une tension d’alimentation triphasée comprise entre 380V et 480V, avec une tolérance de +10 % à -20 %. Cette tension alimentation couvre la majorité des réseaux industriels 480v rencontrés en Amérique du Nord comme dans certaines installations européennes fonctionnant en 480v ; cette tension alimentation reste également compatible avec les réseaux 480v utilisés dans certaines zones industrielles asiatiques, et cette même tension alimentation en 480v facilite l’intégration dans un réseau multi-sites, tout en simplifiant le service de mise en route sur des sites opérant en 480v. Le raccordement au réseau électrique s’effectue via un câble adapté au courant de sortie continu de 43 A ; le choix de la section de câble doit tenir compte de la longueur de liaison et de l’échauffement admissible. Un filtre CEM de classe A est intégré, limitant les perturbations conduites vers le réseau d’alimentation et vers les câbles de puissance environnants, y compris le câble reliant le variateur au moteur. Le respect des préconisations de câble constitue également une mesure de protection supplémentaire contre les échauffements anormaux du réseau ; un câble correctement dimensionné limite aussi les chutes de tension sur un réseau de grande longueur, et un tel câble contribue à la sécurité globale de l’installation électrique.

Le facteur de puissance de 0,95 et le rendement de 98 % positionnent ce SINAMICS puissance nominale 22 kW dans la classe d’efficacité énergétique IE2. Ces caractéristiques réduisent les pertes thermiques et facilitent le dimensionnement de l’armoire électrique, notamment pour la ventilation forcée du variateur (mode de refroidissement par ventilateur).

Interfaces matérielles et entrées tor sorties

Les interfaces matérielles du variateur comptent 6 entrées TOR, 1 sortie TOR, 1 entrée analogique, 1 sortie analogique et 1 sortie relais. Cette configuration d’entrées tor sorties tor analogique permet de raccorder capteurs de fin de course, consignes analogiques et remontées d’état vers un automate programmable, et ces entrées tor sorties simplifient le câblage de commande ; ces entrées tor complètent utilement les fonctions de supervision disponibles. Les matérielles interfaces couvrent ainsi les besoins courants de supervision locale sans carte d’extension complémentaire ; ces matérielles interfaces demeurent accessibles directement depuis le bornier de commande, et ces mêmes matérielles interfaces facilitent la maintenance sur site, tout en simplifiant le diagnostic des interfaces matérielles lors d’une intervention de service.

La sortie analogique safe torque off n’est pas disponible sur ce modèle ; en revanche, la fonction Safe Torque Off (STO) est native et répond aux exigences de sécurité machine les plus courantes. Cette interface safety protocole intégrée permet de couper le couple moteur sans ouvrir le contacteur de puissance, réduisant l’usure des composants de commutation. Cette interface safety protocole s’appuie sur les mêmes entrées tor que celles utilisées pour la commande standard, sans nécessiter de câblage dédié supplémentaire, et cette interface safety protocole reste compatible avec les architectures réseau existantes, cette même interface safety protocole étant reconnue pour sa simplicité de mise en œuvre. La sortie tor analogique et la sortie analogique STO cohabitent sur la même carte de commande, simplifiant le câblage de sécurité ; cette configuration tor sortie analogique évite ainsi la multiplication des bornes, et cette même configuration sorties tor analogique limite les risques d’erreur de câblage, tout comme la configuration analogique safe torque off contribue à la clarté du schéma de raccordement, cette même sortie analogique safe torque off restant un repère fiable pour les techniciens.

Sécurité, protection moteur et régulation

La fonction safe torque off int(égrée) constitue la base de la sécurité fonctionnelle de ce SINAMICS variateur. Ce safe torque off int(égrée) s’active sans intervention sur l’alimentation de puissance, et ce safe torque off int(égrée) reste conforme aux pratiques courantes de sécurité machine, ce même safe torque off int(égrée) participant activement à la sécurité globale de la machine. Elle s’associe à une protection moteur assurée par surveillance thermique et limitation de courant, protégeant l’enroulement du moteur à induction contre les surcharges prolongées. La protection moteur combinée à la capacité de surcharge de 150 % offre une marge de fonctionnement pour les démarrages difficiles ou les à-coups de charge, renforçant ainsi la protection globale de l’installation, cette protection moteur demeurant un élément clé de la fiabilité à long terme.

La régulation de vitesse s’appuie sur les modes V/f et vectoriel sans capteur cités plus haut. Cette régulation quadratique tension sortie s’adapte aux charges à couple variable, typiques des applications de pompage et de ventilation, où la relation puissance quadratique tension sortie optimise la consommation énergétique aux vitesses réduites. Cette même logique de puissance quadratique tension guide également le choix de la régulation lors des phases d’accélération, et cette régulation demeure ajustable selon le profil de charge rencontré, cette même régulation participant à la stabilité du procédé entraîné.

Environnement d’installation et service

Le format panel mount de ce variateur SINAMICS impose une installation en armoire fermée, l’indice de protection IP20 ne permettant pas une exposition directe aux poussières ou projections. La plage de température de fonctionnement s’étend de -20°C à 40°C, compatible avec la majorité des salles électriques industrielles. Le poids de 19 kg et les dimensions (47,2 x 20 x 23,7 cm) doivent être pris en compte lors du dimensionnement de l’armoire et du système de fixation.

Le service variateur proposé par le revendeur couvre le contrôle fonctionnel avant expédition, quel que soit l’état commercial (neuf, boîte ouverte ou reconditionné). Ce service variateur inclut une vérification des interfaces matérielles, du protocole de communication et des fonctions de sécurité, garantissant la conformité du produit aux spécifications d’origine Siemens Industry. Ce service comprend également un contrôle visuel du câble de raccordement fourni le cas échéant, ainsi qu’un service de conseil technique pour les questions d’installation, et ce même service reste disponible après la mise en réseau de l’installation ; ce service après-vente peut également orienter l’utilisateur vers la documentation technique du variateur SINAMICS. Les certifications CE, cUL, UL, KC, EAC et RCM accompagnent chaque unité, attestant la conformité aux normes en vigueur dans plusieurs zones géographiques.