Azionamento motore a velocità variabile PXe-PI150
Il variatore di velocità PXe-PI150 offre un controllo compatto della velocità per motori CA utilizzati in pompe, ventilatori, nastri trasportatori, macchine per l'imballaggio e macchinari industriali in generale.
Progettato per pannelli di controllo di dimensioni ridotte e apparecchiature OEM, il PI150 supporta sia il controllo V/F che il controllo vettoriale senza sensori, con PID integrato, accelerazione e decelerazione programmabili, riferimenti di velocità multipli e controllo locale o remoto.
La gamma comprende configurazioni di ingresso monofase e trifase con tensioni di alimentazione di 220 V, 380 V e 480 V, e potenze del motore da 0.4 kW a 5.5 kW, a seconda della tensione di ingresso selezionata.
Grazie alla porta RS485 integrata, agli I/O digitali e analogici programmabili e alla protezione completa dell'inverter, il PI150 può funzionare come azionamento motore autonomo o come parte di un PLC o di un sistema di automazione più ampio.
Aspetti tecnici salienti per le applicazioni di controllo motori
Azionamento a velocità variabile compatto
Progettato per quadri di controllo e impianti meccanici con spazio limitato, che richiedono un controllo affidabile della velocità e dell'accelerazione del motore.
Modalità di controllo vettoriale e V/F
Supporta il controllo vettoriale V/F e senza sensori per un'ampia gamma di applicazioni standard per motori, tra cui ventilatori, pompe, nastri trasportatori e macchinari in generale.
Controllo di processo PID integrato
La funzionalità PID integrata supporta applicazioni di controllo a circuito chiuso per pressione, portata e altri parametri, inclusi sistemi di pompe, ventilatori e ventilazione.
Controllo locale e remoto flessibile
Supporta il funzionamento tramite tastiera, il controllo da terminale e la comunicazione seriale, con RS485 integrato per il controllo remoto, il monitoraggio e una più ampia integrazione con i sistemi di automazione.
Protezione integrata dell'unità
Le funzioni di protezione includono sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, sovratemperatura, errori di comunicazione, anomalie del feedback PID e condizioni di cortocircuito verso terra.
Informazioni sul prodotto
Controllo del motore
Il PI150 converte la corrente alternata in ingresso in un'uscita a tensione e frequenza variabili e controllate per il motore collegato.
L'azionamento può funzionare tramite controllo vettoriale senza sensori o controllo V/F, consentendo di selezionare il metodo di funzionamento in base al motore e al carico meccanico.
Controllo vettoriale sensorless
Il controllo vettoriale senza sensori offre un comportamento migliorato in termini di coppia e velocità senza richiedere il feedback di un encoder esterno.
Le prestazioni pubblicate includono:
- Gamma di velocità: 1:100
- Precisione a velocità costante: ≤±0.5% della velocità sincrona nominale
- Risposta di coppia: ≤40ms
- Coppia di spunto: 150% a 0.5Hz
Questa modalità è adatta ad applicazioni in cui sono richieste prestazioni più elevate a bassa velocità senza dover aggiungere un encoder.
Controllo V / F
Il controllo V/F fornisce un controllo convenzionale del motore da tensione a frequenza per carichi a velocità variabile generici.
Le caratteristiche disponibili includono:
- V/F lineare
- Legge di potenza V/F
- Curve V/F personalizzate
- Aumento automatico della coppia
- Aumento manuale della coppia dallo 0.1% al 30%
Il controllo V/F è particolarmente adatto per ventilatori, pompe, nastri trasportatori e altre semplici applicazioni a velocità variabile.
Accelerazione e decelerazione
Il PI150 supporta l'accelerazione e la decelerazione sia in linea retta che lungo curve a S.
Sono disponibili quattro impostazioni per i tempi di accelerazione/decelerazione, con un intervallo programmabile da 0.0 a 6500.0 secondi.
Ciò consente di adattare il comportamento di avviamento e arresto del motore ai macchinari collegati.
Controllo PID integrato
Il controllo PID integrato consente al PI150 di regolare una variabile di processo utilizzando un segnale di feedback esterno.
Le applicazioni tipiche includono:
- Pressione della pompa
- Flusso d'acqua
- Pressione del ventilatore
- Ventilazione
- Controllo generale del processo
Il feedback PID può utilizzare segnali da 0 a 10 V CC o da 0 a 20 mA.
Funzionamento a velocità multiple
È possibile configurare fino a 16 velocità preimpostate tramite gli ingressi multifunzione o la logica operativa programmata.
Ciò risulta utile quando i macchinari devono funzionare a diverse velocità di processo predefinite.
Riferimento di frequenza
Il PI150 offre diversi metodi per impostare la frequenza operativa richiesta, tra cui:
- Impostazione della tastiera
- Ingresso di tensione analogica
- Ingresso corrente analogico
- Funzionamento a velocità multiple preimpostato
- Comunicazione seriale
Ciò consente di controllare l'azionamento localmente o di integrarlo in un sistema di automazione più ampio.
Regolazione automatica della tensione
La regolazione automatica della tensione contribuisce a mantenere la tensione di uscita del motore entro i limiti consentiti anche quando la tensione di alimentazione in ingresso varia.
Limitazione rapida della corrente
Un algoritmo di limitazione della corrente contribuisce a ridurre gli interventi intempestivi dei dispositivi di protezione da sovracorrente durante le variazioni di carico.
Frenatura in corrente continua
La frenatura a corrente continua programmabile può essere utilizzata laddove sia necessario un maggiore controllo dell'arresto.
La frequenza, la durata e la corrente di frenatura possono essere regolate in base al motore collegato e al carico meccanico.
Le applicazioni che prevedono frenate frequenti o carichi ad alta inerzia devono essere valutate prima di selezionare l'azionamento.
Monitoraggio della velocità
Il PI150 è in grado di monitorare la velocità di un motore già in rotazione all'avvio dell'inverter.
Questo è utile per ventilatori, pompe e altre apparecchiature rotanti che potrebbero continuare a funzionare senza attrito dopo un arresto o un'interruzione temporanea dell'alimentazione.
Visualizzazione locale e cronologia dei guasti
La tastiera può visualizzare informazioni operative tra cui:
- Frequenza di funzionamento
- Imposta frequenza
- Tensione del bus CC
- Tensione di uscita
- Corrente di uscita
- Potenza di uscita
- Coppia di uscita
- Velocità del motore
- Stato di input e output
- Ingresso analogico
- Impostazione PID
- Feedback PID
- temperatura IGBT
L'unità può conservare le informazioni relative a un massimo di tre eventi di errore per una successiva analisi.
Selezione di un variatore di velocità PXe-PI150
Nella scelta corretta dell'azionamento, è necessario considerare il motore e il carico meccanico, piuttosto che la sola potenza del motore.
Normalmente PX avrà bisogno di:
- Potenza nominale del motore
- Tensione e corrente nominali del motore
- Frequenza e velocità del motore
- Fornitura disponibile in loco
- Tipo di attrezzatura azionata
- Coppia di avviamento richiesta
- Tempo di accelerazione e decelerazione
- velocità operativa minima e massima
- Servizio di funzionamento del serbatoio
- Requisiti per il controllo vettoriale V/F o senza sensore
- Segnali di controllo analogici o digitali
- requisito di feedback PID
- Requisiti di comunicazione RS485
- Requisiti di frenata
- Temperatura ambiente e altitudine
- Spazio disponibile per i pannelli e illuminazione
Configurazioni di alimentazione in ingresso
Il PI150 è disponibile in diverse famiglie di tensione di ingresso.
Monofase 220V Classe
220-240 V CA nominali, -15% / +10%, con modelli selezionati da Da 0.4 kW a 2.2 kW.
Classe trifase 220V
220-240 V CA nominali, -15% / +10%, con modelli selezionati da Da 0.4 kW a 2.2 kW.
Classe trifase 380V
380-440 V CA nominali, -15% / +10%, con modelli selezionati da Da 0.75 kW a 5.5 kW.
Classe trifase 480V
480 V CA ±10%, con modelli selezionati da Da 0.75 kW a 5.5 kW.
La scelta definitiva del modello deve essere confermata in base alla corrente nominale del motore, alla coppia richiesta e al carico di lavoro.
Installazione compatta
Il PI150 è progettato per installazioni compatte in quadri di controllo e supporta:
- montaggio a parete
- Montaggio su guida DIN su telai di dimensioni adeguate
- Installazione affiancata ove consentito dalle istruzioni di installazione
Il telaio più piccolo misura circa 138 × 72 × 123.5 mm , mentre le configurazioni più grandi, da 2.2 kW a 5.5 kW, utilizzano il telaio più grande ove applicabile.
Controllo digitale e analogico
Il PI150 offre:
- 5 ingressi digitali
- 1 ingresso analogico, selezionabile tra 0-10 V o 0-20 mA
- 1 uscita a relè
- 1 uscita analogica, configurabile per 0-10V o 0-20mA
- Comunicazione RS485 integrata
Ciò consente un controllo autonomo semplice, nonché l'integrazione con PLC e sistemi automatizzati.
Uscita Interruzione Ingresso
Nell'ambito del sistema di controllo della macchina, è possibile utilizzare un ingresso programmabile per interrompere l'uscita del controllore.
Non si deve presumere che questo ingresso fornisca una funzione di arresto di emergenza certificata, a meno che non faccia parte di un sistema di sicurezza della macchina opportunamente progettato e validato.
Ambiente di installazione
Il modello standard PI150 è progettato per l'installazione in ambienti interni.
Le condizioni operative pubblicate includono:
- Temperatura di esercizio: -10 ° C a 40 ° C
- Funzionamento a temperatura ridotta da 40 °C a 50 °C
- Temperatura di conservazione: -20 ° C a 65 ° C
- Umidità relativa inferiore al 90%, senza condensa
- Vibrazioni inferiori a 5.9 m/s²
- Nessun gas corrosivo o esplosivo
- Protezione da acqua, vapore, polvere, nebbia d'olio e contaminazione salina.
- Nessuna riduzione di potenza al di sotto dei 1000 metri di altitudine.
- Riduzione dell'1% per ogni 100 metri aggiuntivi oltre i 1000 metri.
- Altitudine massima: 3000m
- Protezione IP20
- Raffreddamento ad aria forzata
Specifiche tecniche del PXe-PI150
Potenza di ingresso
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Classi di tensione di ingresso | Configurazioni monofase 220-240 V, trifase 220-240 V, trifase 380-440 V e trifase 480 V |
| Frequenza di ingresso | 50Hz / 60Hz |
| Fluttuazione continua della tensione | ± 10% |
| Squilibrio di tensione | Meno 3% |
| Fluttuazione della frequenza di ingresso | ± 5% |
Controllo del motore
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Sistema di controllo | Inverter a controllo vettoriale basato su DSP |
| Metodi di controllo | Controllo V/F e controllo vettoriale senza sensori |
| Frequenza di controllo vettoriale | 0 a 300Hz |
| Frequenza massima V/F | Fino a 3200Hz |
| Risoluzione di frequenza digitale | 0.01Hz |
| Risoluzione di frequenza analogica | Frequenza massima × 0.025% |
| Frequenza del vettore | Da 0.5 a 16 kHz, regolabile automaticamente in base alle caratteristiche del carico. |
| Coppia di avviamento | 150% a 0.5 Hz con controllo vettoriale senza sensori |
| Gamma di velocità vettoriale senza sensore | 1:100 |
| Precisione a velocità costante | ≤±0.5% della velocità sincrona nominale |
| Risposta di coppia | ≤40 ms con controllo vettoriale senza sensori |
| Aumento della coppia | Automatico o manuale, dallo 0.1% al 30.0% |
| Accelerazione/Decelerazione | Linea retta o curva a S; quattro tempi programmabili da 0.0 a 6500.0 secondi |
| Capacità di sovraccarico | Corrente pari al 150% della corrente nominale per 1 minuto; corrente pari al 180% della corrente nominale per 2 secondi. |
| Velocità preimpostate | Fino a 16 |
| Controllo PID | Costruito nel |
| Regolazione automatica della tensione | Costruito nel |
| Monitoraggio della velocità | Monitoraggio automatico della velocità del motore durante l'avvio dell'inverter |
| Frenatura in corrente continua | Frequenza, corrente e tempo di frenata programmabili; tempo di frenata da 0.0 a 100.0 secondi. |
I/O e comunicazioni
| Funzione | Specificazione |
|---|---|
| Ingressi digitali | 5 ingressi digitali programmabili |
| Ingresso analogico | 1 × AI1, selezionabile 0-10V o 0-20mA |
| Feedback PID | 0-10 V CC o 0-20 mA |
| Uscita relè | 1 uscita relè programmabile |
| Uscita analogica | 1 uscita DA1 programmabile, configurabile per 0-10V o 0-20mA |
| canali di comando | Tastiera operativa, terminali di controllo o comunicazione seriale |
| Sorgenti di frequenza | Comunicazione digitale, analogica, a velocità multipla preimpostata e seriale |
| Communication | RS485 integrato |
Monitoraggio e protezione
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Funzioni di protezione | Protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, sovratemperatura, blocco da sovracorrente, blocco da sovratensione, protezione opzionale contro la perdita di fase, errore di comunicazione, anomalia del feedback PID e protezione da cortocircuito a terra. |
| Informazioni in esecuzione | Frequenza di funzionamento, frequenza impostata, tensione del bus CC, tensione di uscita, corrente di uscita, potenza di uscita, coppia di uscita, velocità del motore, stato dei terminali, valori di ingresso analogico e PID. |
| Cronologia dei guasti | Memorizza le informazioni relative a un massimo di 3 eventi di guasto. |
| Temperatura IGBT | Visualizzato localmente |
| Blocco tasti | È possibile bloccare alcune o tutte le funzioni della tastiera. |
Ambiente operativo
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Temperatura di esercizio | Da -10 °C a 40 °C; riduzione di temperatura necessaria da 40 °C a 50 °C |
| Temperatura di conservazione | -20 ° C a 65 ° C |
| Umidità | Umidità relativa inferiore al 90%, senza condensa |
| Vibrazione | Inferiore a 5.9 m/s² (0.6 g) |
| Ambiente di installazione | Installazione in ambienti interni, al riparo dalla luce solare diretta, da gas corrosivi o esplosivi, vapore acqueo, polvere, gas infiammabili, nebbie oleose, gocciolamenti d'acqua e contaminazione salina. |
| altitudine | Nessuna riduzione di valore al di sotto dei 1000 m; riduzione dell'1% per ogni 100 m aggiuntivi al di sopra dei 1000 m; massimo 3000 m |
| Grado di protezione | IP20 |
| Raffreddamento | Raffreddamento ad aria forzata |
| Installazione | Montaggio su guida DIN o a parete, a seconda del modello. |
Nota sulle specifiche: la disponibilità del modello definitivo, la potenza nominale del motore e le specifiche operative devono essere verificate in base alla tensione di ingresso, alla corrente del motore e al carico richiesti.
Il PI150 viene utilizzato per controllare la velocità dei motori a corrente alternata in applicazioni quali ventilatori, pompe, nastri trasportatori, compressori, macchine per l'imballaggio e sistemi di automazione industriale leggera.
Nell'uso pratico, i termini vengono spesso utilizzati per apparecchiature simili. Un variatore di velocità controlla la velocità del motore regolando la frequenza e la tensione di uscita, mentre "inverter per motori" o "inverter di frequenza" è comunemente usato per descrivere lo stadio di conversione di potenza che aziona il motore.
Sì. Il PI150 è adatto per applicazioni con pompe e ventilatori in cui la velocità del motore deve essere regolata in base alla richiesta. Ciò può contribuire a ridurre le sollecitazioni meccaniche ed evitare di far funzionare i motori alla massima velocità inutilmente.
Sì. Il PI150 supporta il controllo V/F e il controllo vettoriale senza sensori, risultando quindi adatto ad applicazioni generiche di controllo motori in cui sono richieste prestazioni stabili in termini di velocità e coppia.
Sì. L'unità include la comunicazione RS485 e supporta diverse sorgenti di comando, tra cui tastiera, terminale e comunicazione seriale. Ciò ne consente l'utilizzo in quadri di controllo e sistemi di macchinari automatizzati.
L'inverter PI150 include funzioni di protezione quali protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, surriscaldamento e cortocircuito. Queste funzioni contribuiscono a proteggere sia l'azionamento che il motore collegato in caso di condizioni operative anomale.
