Inverter vettoriale di corrente ad alte prestazioni PXe-PI550
L'inverter vettoriale di corrente ad alte prestazioni PXe-PI550 offre un controllo preciso della velocità variabile dei motori per macchinari industriali, apparecchiature di processo e sistemi di automazione in cui sono importanti la stabilità della velocità, la risposta della coppia e il funzionamento affidabile sotto carico variabile.
Basato sul controllo DSP con modalità operative V/F e vettoriale senza sensori, il PI550 può essere configurato per un'ampia gamma di applicazioni con motori CA. Le configurazioni di tipo G offrono fino al 150% della coppia di avviamento a 0.5 Hz con controllo vettoriale senza sensori, mentre il PID integrato, il controllo flessibile di accelerazione e decelerazione e i molteplici riferimenti di velocità supportano applicazioni di macchinari e processi più esigenti.
La gamma comprende configurazioni di ingresso monofase e trifase con tensioni di alimentazione di 220 V, 380 V e 480 V, e potenze dei motori che vanno dai motori per macchinari compatti fino a 22 kW su alcuni modelli trifase.
Grazie alle interfacce RS485/Modbus RTU integrate, agli I/O digitali e analogici programmabili, al controllo tramite tastiera locale e alla protezione completa dell'inverter, il PI550 può funzionare come azionamento motore autonomo o come parte di un sistema PLC e di automazione più ampio.
Aspetti tecnici salienti per il controllo dei motori industriali
Controllo motore vettoriale e V/F
Supporta il controllo vettoriale V/F e senza sensori per garantire prestazioni stabili di velocità e coppia in un'ampia gamma di applicazioni standard per motori industriali.
Coppia di avviamento elevata a bassi regimi
Fornisce fino al 150% della coppia di avviamento a 0.5 Hz su configurazioni di tipo G idonee con controllo vettoriale senza sensori, supportando macchinari che richiedono una coppia controllata durante l'avviamento.
Controllo basato su DSP con PID integrato
Una piattaforma di controllo DSP garantisce una risposta rapida e un funzionamento costante in condizioni di carico variabili, con controllo PID integrato per pompe, ventilatori, pressione, portata e automazione generale dei processi.
Controllo locale e remoto flessibile
Supporta il funzionamento tramite tastiera, il controllo da terminale e la comunicazione seriale, con interfaccia RS485/Modbus RTU integrata per PLC, automazione e integrazione in sistemi più ampi.
Protezione integrata dell'unità
Le funzioni di protezione includono protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, protezione da surriscaldamento (ove applicabile), guasti esterni, errori di comunicazione, anomalie del feedback PID e cortocircuiti verso terra.
Informazioni sul prodotto
Controllo del motore
Il PI550 converte la corrente alternata in ingresso in un'uscita a tensione e frequenza variabili e controllate per il motore collegato.
L'azionamento può funzionare utilizzando il controllo vettoriale senza sensori o il controllo V/F, consentendo di adattare il metodo di controllo al motore, al carico meccanico e alle prestazioni operative richieste.
Controllo vettoriale sensorless
Il controllo vettoriale senza sensori offre un comportamento migliorato in termini di velocità e coppia 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
- Tempo di risposta della coppia: ≤20 ms
- Coppia di avviamento tipo G: 150% a 0.5 Hz
- Coppia di avviamento tipo F: 100% a 0.5 Hz
Questa modalità è appropriata quando sono richieste una migliore risposta di coppia e carico a bassa velocità, senza la complessità del feedback dell'encoder.
Controllo V / F
Il controllo V/F fornisce un controllo convenzionale del motore da tensione a frequenza per applicazioni generiche a velocità variabile.
Le caratteristiche disponibili includono curve V/F lineari, a legge di potenza e personalizzate, insieme all'incremento automatico o manuale della coppia.
Il controllo V/F è particolarmente adatto a pompe, ventilatori, nastri trasportatori e altri carichi industriali standard dove non sono richieste prestazioni vettoriali complete.
Autoapprendimento motorio
Il PI550 supporta l'identificazione dei parametri dei motori rotativi e statici, consentendo di stabilire le caratteristiche del motore durante la fase di messa in servizio.
L'identificazione statica può essere utile quando il motore non può essere ruotato agevolmente durante la messa in servizio, mentre l'identificazione rotativa può fornire informazioni più dettagliate sui parametri del motore laddove l'installazione lo consenta.
Tracciamento ad alta velocità
La funzionalità di tracciamento della velocità consente all'inverter di identificare e seguire un motore già in rotazione prima di applicare la potenza controllata.
Questo può essere utile quando si riavviano ventilatori, pompe e altri macchinari in cui il motore potrebbe essere ancora in funzione per inerzia dopo un arresto o un'interruzione di alimentazione.
Accelerazione e decelerazione
Sono supportate l'accelerazione e la decelerazione sia in linea retta che lungo curve a S.
Sono disponibili fino a quattro impostazioni di tempo di accelerazione/decelerazione, con un intervallo programmabile da 0.0 a 6500.0 secondi.
Ciò consente di adattare il comportamento di avvio e arresto al carico meccanico anziché applicare un brusco cambiamento di velocità.
Servizio di tipo G e tipo F
Il PI550 include, su alcuni modelli selezionati, le classificazioni di servizio di tipo G e di tipo F.
Tipo G: 150% della corrente nominale per 1 minuto e 180% per 2 secondi.
Tipo F: corrente nominale pari al 120% per 1 minuto e al 150% per 2 secondi.
Nella scelta definitiva dell'inverter, è necessario considerare la corrente del motore, la coppia di avviamento e il carico previsto, piuttosto che la sola potenza del motore in kW.
Controllo PID integrato
Il controllo PID integrato consente al PI550 di regolare una variabile di processo utilizzando un segnale di feedback esterno.
Le applicazioni tipiche includono il controllo della pressione della pompa, della portata, della pressione della ventola, del flusso d'aria e altre funzioni di controllo di processo a circuito chiuso.
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 terminali multifunzione o logica operativa programmata.
Ciò è utile per macchinari che operano a diverse velocità di produzione o di processo definite.
Riferimento di frequenza
I metodi di riferimento di frequenza disponibili includono:
- Impostazione digitale
- Ingresso di tensione o corrente analogica
- Impostazioni multiple preimpostate
- Comunicazione seriale
La sorgente di comando può quindi essere selezionata in base al fatto che l'azionamento venga gestito localmente, tramite un segnale di controllo esterno o attraverso un sistema di automazione.
Sorgenti dei comandi
Il PI550 può essere controllato da:
- Tastiera operativa locale
- Terminali di controllo
- Comunicazione seriale
Ciò consente alla stessa piattaforma di azionamento di supportare macchinari autonomi o sistemi più ampi basati su PLC.
Regolazione automatica della tensione
La regolazione automatica della tensione contribuisce a mantenere la tensione di uscita del motore richiesta al variare della tensione di alimentazione di rete entro l'intervallo di ingresso consentito.
Limitazione rapida della corrente
Il PI550 include un algoritmo di limitazione della corrente progettato per ridurre la probabilità di interventi per sovracorrente durante variazioni di carico e aumenti di breve durata della richiesta meccanica.
Frenatura in corrente continua
La frenatura in corrente continua è disponibile laddove sia necessario un controllo aggiuntivo per l'arresto del motore.
La frequenza, la corrente e la durata della frenatura possono essere programmate in base al motore e al carico meccanico.
Le applicazioni che prevedono arresti rapidi, carichi ad alta inerzia o cicli di frenatura frequenti devono essere valutate per determinare se sia necessaria una resistenza di frenatura esterna o un altro sistema di frenatura.
Bus CC comune
È possibile configurare più unità compatibili attorno a un bus CC comune, laddove richiesto dalla progettazione complessiva del sistema.
Gli impianti a bus comune dovrebbero essere progettati come un sistema completo, che includa considerazioni relative alla rettifica, alla protezione, alla frenatura e al recupero di energia.
Visualizzazione locale e cronologia dei guasti
La tastiera locale può visualizzare informazioni operative tra cui 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, ingresso analogico, valori PID e temperatura dell'IGBT.
L'inverter può inoltre memorizzare le informazioni relative a un massimo di tre eventi di guasto, consentendo di esaminare le condizioni operative al momento del guasto.
Selezione di un inverter vettoriale di corrente PXe-PI550
Nella scelta corretta dell'inverter, è necessario considerare il motore e le apparecchiature azionate, piuttosto che la sola potenza del motore.
PX di solito esaminerà:
- Potenza nominale, tensione, corrente, frequenza e velocità del motore
- Disponibilità di fornitura in loco e suddivisione in fasi
- Tipo di macchinario azionato
- Coppia di avviamento richiesta
- Requisiti di accelerazione e decelerazione
- velocità operativa minima e massima
- Carico continuo e di breve durata
- Requisiti di servizio di tipo G o di tipo F
- Controllo vettoriale V/F o senza sensore
- Segnali di controllo analogici o digitali
- Requisiti di feedback PID
- Integrazione RS485 / Modbus RTU
- Requisiti di frenata
- Temperatura ambiente e altitudine
- Spazio disponibile per il pannello di controllo e ventilazione
Configurazioni di alimentazione in ingresso
Il PI550 è disponibile in diverse famiglie di tensioni di alimentazione.
Monofase 220V Classe
Tensione nominale da 220 a 240 V CA, -15% / +10%, con modelli selezionati fino a circa 5.5 kW.
Classe trifase 220V
Tensione nominale da 220 a 240 V CA, -15% / +10%, con modelli selezionati fino a circa 11 kW.
Classe trifase 380V
Da 380 a 440 V CA nominali, -15% / +10%, con modelli selezionati fino a 22 kW.
Classe trifase 480V
480 V CA ±10%, con modelli selezionati fino a 22 kW.
La disponibilità del modello definitivo deve essere verificata in base alla classe di tensione, alla potenza del motore e al carico richiesti.
Configurazioni di motori monofase
I modelli G1S selezionati sono identificati per carichi con motori monofase.
Prima della selezione, è necessario verificare la compatibilità del motore e la configurazione di uscita richiesta, poiché tale funzionalità non è da considerarsi valida per l'intera gamma PI550.
RS485 / Modbus RTU
La funzionalità RS485/Modbus RTU integrata consente al PI550 di scambiare comandi operativi, riferimenti di frequenza e informazioni di stato con PLC, HMI e sistemi di automazione compatibili.
Le informazioni sul cablaggio di origine specificano velocità di comunicazione fino a 115200 bps.
Ingressi/uscite digitali e analogici
Il PI550 offre sei ingressi digitali programmabili, di cui DI5 in grado di gestire impulsi ad alta velocità fino a 100 kHz.
Un ingresso analogico può essere configurato per:
- 0 a 10V
- 0 a 20mA
Le uscite disponibili includono un'uscita a collettore aperto, un'uscita a relè programmabile e un'uscita analogica.
Arresto di emergenza / 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 input fornisca una funzione di arresto di emergenza certificata, a meno che non sia integrato in un sistema di sicurezza della macchina opportunamente progettato e validato.
Ambiente di installazione
Il modello standard PI550 è progettato per l'installazione in ambienti interni con un'alimentazione elettrica adeguatamente controllata.
Le condizioni operative pubblicate includono:
- Temperatura di esercizio: -10 ° C a 40 ° C
- Funzionamento da 40°C a 50°C con riduzione di potenza
- Umidità relativa inferiore al 90%, senza condensa
- Nessun gas corrosivo o esplosivo
- Protezione da acqua, vapore, polveri conduttive, nebbie oleose e contaminazione salina.
- Nessuna riduzione della potenza in uscita al di sotto dei 1000 metri di altitudine.
- Riduzione dell'1% per ogni 100 metri aggiuntivi oltre i 1000 metri.
- Altitudine massima pubblicata: 3000 m
- Protezione IP20
- Raffreddamento ad aria forzata
Attorno all'inverter è necessario garantire un'adeguata ventilazione e uno spazio di installazione sufficiente.
Specifiche tecniche del PXe-PI550
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 |
|---|---|
| Piattaforma di controllo | Inverter vettoriale di corrente ad alte prestazioni basato su DSP |
| Metodi di controllo | Controllo V/F e controllo vettoriale senza sensori |
| Frequenza di uscita del controllo vettoriale | 0 a 300Hz |
| Frequenza di uscita massima V/F | Fino a 3200Hz |
| Risoluzione di frequenza digitale | 0.01Hz |
| Frequenza del vettore | Da 0.5 a 16 kHz, regolabile automaticamente in base alle caratteristiche del carico. |
| Coppia di avviamento tipo G | 150% a 0.5 Hz con controllo vettoriale senza sensori |
| Coppia di avviamento del modello F | 100% 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 | ≤20 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, da 0.0 a 6500.0 secondi |
| Velocità preimpostate | Fino a 16 |
| Controllo PID | Costruito nel |
| Regolazione automatica della tensione | Costruito nel |
| Autoapprendimento motorio | Identificazione dei parametri di motori rotativi e statici |
| Monitoraggio della velocità | Tracciamento della velocità del motore per il riavvio di un motore rotante |
| Frenatura in corrente continua | Frequenza, corrente e tempo di frenata programmabili; tempo di frenata da 0.0 a 100.0 secondi. |
| Controllo della corsa | Frequenza di camminata e tempo di accelerazione/decelerazione programmabili |
Capacità di sovraccarico
| Tipo di servizio | 1 Minuti | secondi 2 |
|---|---|---|
| Tipo G. | Corrente nominale 150%. | Corrente nominale 180%. |
| Tipo F | Corrente nominale 120%. | Corrente nominale 150%. |
I/O e comunicazioni
| Funzione | Specificazione |
|---|---|
| Ingressi digitali | 6 ingressi programmabili; DI5 supporta ingressi a impulsi ad alta velocità fino a 100 kHz |
| Ingresso analogico | 1 × 0-10V / 0-20mA |
| Feedback PID | 0-10 V CC o 0-20 mA |
| Velocità preimpostate | Fino a 16 tramite terminali multifunzione o controllo programmato |
| Uscita Open-Collector | 1 uscita SPA programmabile |
| Uscita relè | 1 uscita relè programmabile |
| Capacità del contatto del relè | 5A a 250V CA / 1A a 30V CC, contatto normalmente aperto |
| Uscita analogica | 1 uscita programmabile 0-10V / 0-20mA |
| Canali di controllo | Tastiera, terminali di controllo o comunicazione seriale |
| Riferimento di frequenza | Comunicazione digitale, analogica di tensione/corrente, a velocità multiple preimpostata e seriale. |
| Comunicazioni | RS485 / Modbus RTU integrato |
| Velocità massima di comunicazione | Fino a 115200bps |
Monitoraggio e protezione
| Parametro | Specificazione |
|---|---|
| Funzioni di protezione | Protezione da sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, surriscaldamento, guasto esterno, errore di comunicazione, anomalia del feedback PID e cortocircuito a terra. |
| Informazioni in esecuzione | Frequenza, frequenza impostata, tensione del bus CC, tensione di uscita, corrente di uscita, potenza di uscita, coppia di uscita, velocità del motore, stato del terminale, ingresso analogico e informazioni PID |
| Temperatura IGBT | Visualizzato localmente |
| Cronologia dei guasti | Memorizza le informazioni relative a un massimo di 3 eventi di guasto. |
| Blocco tasti | È possibile bloccare alcune o tutte le funzioni della tastiera per evitare azionamenti involontari. |
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, polveri conduttive, 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 |
| Standard di sicurezza | IEC 61800-5-1: 2007 |
| Standard EMC | IEC 61800-3: 2005 |
Nota sulle specifiche: la disponibilità del modello, la potenza nominale e le specifiche tecniche definitive devono essere confermate in base alla tensione di ingresso, alla potenza del motore e all'applicazione selezionate.
Il PI550 viene utilizzato per il controllo di motori a corrente alternata in applicazioni industriali esigenti, dove sono richiesti velocità, coppia e controllo di processo stabili. Gli impieghi tipici includono pompe, ventilatori, compressori, nastri trasportatori, macchinari tessili, sistemi di trattamento delle acque e apparecchiature di produzione.
Un inverter standard controlla la velocità del motore variando la frequenza e la tensione di uscita. Un inverter a vettore di corrente offre un controllo del motore più avanzato, gestendo con maggiore precisione il comportamento di corrente e coppia, migliorando così la risposta e la stabilità in condizioni di carico variabili.
Sì. Il PI550 supporta il controllo vettoriale senza feedback dell'encoder e il controllo V/F. Questo lo rende adatto a numerose applicazioni industriali con motori che richiedono un controllo migliorato della velocità e della coppia senza la necessità di installare un encoder.
Sì. Il PI550 include un controllo PID integrato, che lo rende adatto ad applicazioni di controllo di pressione, portata e ventilazione. Questo è utile per pompe, ventilatori, sistemi di trattamento delle acque e apparecchiature HVAC.
Sì. La comunicazione RS485 integrata consente di integrare l'inverter in sistemi di controllo che richiedono monitoraggio, controllo o automazione da remoto.
Il PI550 include funzioni di protezione dell'inverter contro sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovraccarico, surriscaldamento, guasti di comunicazione, guasti esterni e cortocircuito verso terra.
Sì. Il PI550 è progettato per macchinari industriali e applicazioni di processo più esigenti rispetto a un azionamento compatto per uso generale. È più adatto ad applicazioni in cui la risposta alla coppia, la variazione del carico e il funzionamento continuo sono importanti.
