Convertitori di frequenza PowerFlex in bassa tensione Guida alla selezione

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by  Rockwell Automation

Convertitori di frequenza in
bassa tensione PowerFlex
Massime prestazioni. Controllo flessibile.
Guida alla selezione
Traduzione delle istruzioni originali
Convertitori di frequenza in bassa tensione PowerFlex Guida alla selezione
Sommario Convertitore di frequenza PowerFlex 755TS
Argomento Pagina
Massime prestazioni e flessibilità di controllo 3
Configurazione e programmazione semplificate 4
Soluzioni di sicurezza 5
Opzioni di linea e carico 7
Scegliere un convertitore di frequenza PowerFlex a bassa tensione 9
Convertitori di frequenza PowerFlex 4M 23
Convertitori di frequenza PowerFlex 400 26
Convertitori di frequenza PowerFlex 523 30
Convertitori di frequenza PowerFlex 525 33
Convertitori di frequenza PowerFlex 527 36
Convertitori di frequenza PowerFlex 755TS 39
PowerFlex 755TS è un tradizionale convertitore di frequenza a sei impulsi
Convertitori di frequenza PowerFlex 755TL/TR 46
che integra la tecnologia TotalFORCE. Precedentemente disponibile solo nei
Convertitori di frequenza PowerFlex 753 55
convertitori di frequenza PowerFlex 755T con tecnologia Active Front End,
Convertitori di frequenza PowerFlex 755 60
TotalFORCE può essere utilizzato in una gamma più ampia di applicazioni.
Convertitori di frequenza PowerFlex 70 65
Queste includono sia le tradizionali applicazioni di ventilatori, pompe e
Convertitore di frequenza PowerFlex 700 68
nastri trasportatori, sia i sistemi di controllo motore più avanzati che
Convertitori PowerFlex CC 69 richiedono funzionalità ad alte prestazioni tipiche delle soluzioni di
Controllore di campo PowerFlex CC 71 azionamento speciali. PowerFlex 755TS offre un’esperienza utente
Soluzioni con convertitori PowerFlex a bus comune 73 semplificata e coerente per qualsiasi applicazione di controllo motori grazie
Sistema PowerFlex 755TM 77 a tre fattori chiave:
Alimentatore non rigenerativo PowerFlex 755TM 83 • Controllo flessibile e ad alte prestazioni
• Dati operativi in tempo reale con manutenzione predittiva
• Facilità di configurazione, integrazione e visualizzazione
Novità nell’ambiente di progettazione Studio 5000®.
PowerFlex 755TM senza rigenerazione
Argomento Pagina
Aggiornamento della spiegazione del numero di catalogo per
40
PowerFlex 755TS
Ampliamento dell’uso della tecnologia TotalFORCE
Novità della versione firmware 11
• Supporto dei convertitori di frequenza PowerFlex® 755TS raffreddati
ad aria
- Frame 1…7, 400 V/480 V
- Manutenzione predittiva per evitare tempi di fermo non
pianificati
- Supporto della scheda di alimentazione ausiliaria opzionale
TotalFORCE®, per mantenere attivi il controllo e le comunicazioni
quando viene scollegata l’alimentazione trifase
- Modulo di precisione coppia (frame 2...7): migliora la precisione
della coppia in applicazioni sensibili come avvolgitori, svolgitori e Una soluzione economica e dall’ingombro ridotto con bus comune quando
banchi di prova non sono richieste basse armoniche e rigenerazione. Disponibile in
- Funzione di frenatura dinamica: per eliminare l’energia in configurazioni a 6 e 12 impulsi con protezione contro i gas corrosivi (XT).
eccesso della sbarra CC senza restituirla alla rete
• Fusibili CA/CC e reattanza di linea inclusi in dotazione standard
- Modalità di arresto aggiuntive – per decelerare senza restituire
• Consente di collegare in parallelo più moduli di potenza fino a
troppa energia rigenerata nella sbarra CC
6000Hp
• Supporto per PowerFlex 755TL, 755TM e 755TR Frame 6 raffreddati
• La struttura modulare consente un’installazione e una manutenzione
ad aria con potenza di 250 Hp
efficienti
• Cancellazione sicura per proteggere la proprietà intellettuale del
cliente
• Parametri informativi sugli errori e sugli allarmi per la ricerca guasti
dei convertitori di frequenza PowerFlex 755TL, 755TM e 755TR
2 Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
La famiglia di convertitori di frequenza e convertitori in CC PowerFlex® Allen-Bradley® è stata sviluppata per fornire i massimi vantaggi agli
utenti. Abbiamo creato una serie di prodotti flessibili, concepiti per migliorare connettività e produttività.
Ottimizzate la vostra applicazione con una vasta gamma di tecnologie di controllo, dalla regolazione della velocità ad anello aperto al
controllo preciso di coppia e velocità. Oltre al controllo motore standard, la famiglia PowerFlex offre tecnologie di controllo uniche, in grado
di garantire una flessibilità applicativa ancora maggiore.
FORCE™ è la tecnologia originale per il controllo ad orientamento di campo brevettata da Allen-Bradley che fornisce eccellenti prestazioni a
bassa velocità/velocità zero e garantisce una regolazione accurata della coppia e della velocità.
I convertitori di frequenza PowerFlex 755T offrono la tecnologia TotalFORCE®, basata sulla tecnologia FORCE originale, per offrire un
controllo motore superiore attraverso un controllo adattivo preciso di coppia, velocità e posizione per i motori elettrici.
I nostri convertitori di frequenza PowerFlex a basse armoniche, rigenerativi e a bus comune sono dotati di una protezione avanzata contro i
gas corrosivi che offre una maggiore difesa rispetto al tradizionale rivestimento protettivo. Insieme a diversi altri miglioramenti progettuali,
questi convertitori di frequenza forniscono prestazioni migliori in ambienti con forte presenza di gas corrosivi.
La connettività EtherNet/IP consente l’integrazione nell’ambiente Logix. I convertitori di frequenza PowerFlex favoriscono l’utilizzo di questa
rete aperta rendendo semplici le connessioni con porte di comunicazione EtherNet/IP integrate o opzionali. La connettività EtherNet/IP
permette, inoltre, di supportare diverse topologie di rete: lineare, a stella o ad anello. Un ulteriore vantaggio è il supporto della funzionalità
DLR (Device Level Ring).
PanelView™ Plus 7
Pannello operatore 1783-ETAP
Controllore ControlLogix®
Modulo EtherNet/IP
Convertitore di frequenza
PowerFlex® 527 con due porte
EtherNet/IP standard integrate
Convertitore di
frequenza
PowerFlex® 755TS
Point I/O™
Convertitore di frequenza Convertitore di frequenza
PowerFlex® 525 PowerFlex® 755TR con due porte
con modulo opzionale EtherNet/IP standard integrate
I/O ArmorBlock®
Ethernet/IP a doppia porta
Operazioni efficienti
Regolare la velocità dei motori in base ai requisiti dell’applicazione può aiutare a ottenere risparmi significativi nelle vostre operazioni.
• Alcuni prodotti PowerFlex offrono una modalità Economizer basata sul controllo vettoriale sensorless con una funzione aggiuntiva di
risparmio energetico. Quando viene raggiunta la velocità di regime, l’Economizer si attiva e regola automaticamente la tensione di
uscita del convertitore di frequenza in base al carico applicato.
• In molti convertitori di frequenza PowerFlex è disponibile l’opzione per il controllo dei motori a magneti permanenti. L’utilizzo di
motori a magneti permanenti può aiutare a migliorare l’efficienza energetica e a ridurre i relativi costi. La maggiore densità di
potenza offerta dai motori a magneti permanenti si traduce spesso nella riduzione delle dimensioni del motore pur mantenendo
invariata la coppia di uscita.
• I convertitori di frequenza PowerFlex con capacità di rigenerazione aiutano a ridurre il consumo di energia restituendo l’energia
rigenerativa dai motori all’alimentazione di ingresso.
Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022 3
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
Configurazione e programmazione semplificate
I convertitori di frequenza PowerFlex contribuiscono a rendere semplici e rapide le operazioni di configurazione e programmazione con una
serie di strumenti e di pacchetti software di facile utilizzo. Ogni strumento è potente e intuitivo per contribuire a migliorare l’esperienza
utente e ridurre al contempo i tempi di sviluppo, in modo da ottenere i risultati previsti in modo più rapido ed efficiente.
• Il modulo interfaccia operatore (HIM) facilita le operazioni di configurazione.
• Il software di programmazione e configurazione Connected Components Workbench™ sfrutta le comprovate tecnologie di Rockwell
Automation e Microsoft® Visual Studio® per rendere più semplice e rapida la configurazione del convertitore di frequenza, la
programmazione del controllore e l’integrazione con l’editor dell’interfaccia operatore.
• I convertitori di frequenza PowerFlex sono integrati nell’ambiente Studio 5000®. I dati relativi al convertitore vengono generati
automaticamente per semplificare la configurazione e ridurre al minimo la programmazione manuale di parametri e tag.
• I convertitori di frequenza PowerFlex 527 e 755 possono essere programmati utilizzando istruzioni di controllo assi nell’ambiente
Studio 5000. Queste istruzioni sono condivise con i servoazionamenti Kinetix® per creare un’esperienza comune di configurazione,
programmazione e controllo per entrambi.
Configurazione automatica dei dispositivi
Grazie alla configurazione automatica dei dispositivi (ADC), i controllori Logix possono rilevare un convertitore di frequenza PowerFlex
sostituito e scaricarne automaticamente tutti i parametri di configurazione, riducendo al minimo la necessità di una riconfigurazione
manuale. Questa caratteristica significa maggiore produttività poiché riduce i tempi di fermo macchina. La funzione ADC può essere
utilizzata sia con i convertitori PowerFlex che hanno una porta EtherNet/IP integrata standard sia con i convertitori PowerFlex che utilizzano
un modulo opzionale EtherNet/IP a doppia porta.
Controllore ControlLogix®
Convertitore di
frequenza
PowerFlex® 525
Stratix® 5700
Switch
EtherNet/IP
Configurazione
Indirizzo IP
4 Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
Soluzioni di sicurezza
In passato, l’implementazione delle soluzioni di sicurezza spesso andava a scapito della produttività. I convertitori PowerFlex risolvono i
problemi di produttività offrendo opzioni di sicurezza che aiutano a proteggere persone e macchine, riducendo, nel contempo, i fermi
macchina non pianificati.
Con i convertitori PowerFlex, la sicurezza può essere implementata utilizzando sia le funzioni integrate che le opzioni di sicurezza
aggiuntive. È possibile scegliere tra una configurazione cablata collegata direttamente all’unità, oppure utilizzare la sicurezza integrata
fornita tramite EtherNet/IP con determinati convertitori.
La funzione Safe Torque Off cablata è ideale per le applicazioni di sicurezza che richiedono la rimozione della potenza/coppia rotazionale
al motore senza rimuovere l’alimentazione dal convertitore di frequenza. Questa funzione offre il vantaggio di un avviamento rapido dopo un
intervento del sistema di sicurezza.
La funzione Safe Torque Off integrata fornisce gli stessi vantaggi e le stesse caratteristiche di sicurezza della funzionalità Safe Torque Off
cablata, con in più la possibilità di semplificare la progettazione della macchina e ridurre al minimo le ridondanze delle apparecchiature.
• Un unico controllore GuardLogix® può essere utilizzato sia per il controllo di sicurezza che per quello standard, in modo che le funzioni
di sicurezza e non di sicurezza condividano la stessa rete EtherNet/IP
• Gli operatori e il personale della manutenzione hanno visibilità su tutti gli eventi della macchina, compresi gli eventi di sicurezza.
Questo assicura tempi di risposta rapidi perché la macchina torni alla piena produzione.
Safe Torque Off cablata Safe Torque Off integrata
Point I/O™
SensaGuard™ Controllore ControlLogix® SensaGuard™ con sicurezza
Point I/O™ Controllore GuardLogix®
Stratix®
Guardmaster® 5700
440R-ENETR Switch
EtherNet/IP
EtherNet/IP
Cablata

PowerFlex® 525
con funzione PowerFlex® 527
Safe Torque Off con sicurezza
integrata integrata
Motori Motori
Safe Speed Monitor rappresenta una soluzione per le applicazioni che possono trarre vantaggio dall’accesso ad un’area sicura con
movimento limitato. Consente agli operatori di eseguire una serie di interventi di lavoro o manutenzione senza fermare la macchina.
Le funzioni di sicurezza integrata forniscono ai convertitori di frequenza PowerFlex 755, 755TL, 755TR e 755TM caratteristiche di sicurezza
avanzate su una rete EtherNet/IP. Il modulo opzionale utilizza istruzioni di sicurezza basate sullo standard IEC 61800-5-2.
Le istruzioni di sicurezza basate su convertitore includono:
• STO - Safe Torque Off
• SSI - Safe Stop 1
Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022 5
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
Le funzioni di sicurezza basate su controllore includono:
• SFX - Safety Feedback Interface • SOS - Safe Operational Stop • SDI - Safe Direction
• SS1 – Safe Stop 1 • SLS – Safely-Limited Speed • SBC - Safe Brake Control
• SS2 – Safe Stop 2 • SLP - Safely-limited Position
I convertitori di frequenza PowerFlex e i servoazionamenti Kinetix® utilizzano le stesse funzioni di sicurezza per un’esperienza utente
comune e semplificata. Se utilizzato come parte di un sistema di sicurezza integrato che include un controllore GuardLogix 5580ES o
Compact GuardLogix 5380ES, il modulo opzionale con funzioni di sicurezza integrate garantisce livelli di sicurezza fino a SIL 3 e PLe Cat. 4
compresi. È necessario avere installata anche l’applicazione Studio 5000 Logix Designer® versione 31 o successiva.
Convertitore di Funzioni di sicurezza integrate
Safe Torque Off cablata Safe Torque Off in rete Safe Speed Monitor
frequenza inrete
PowerFlex 525 Integrata: SIL 2, PLd, cat. 3 — — —
PowerFlex 527 Integrata: SIL 3, PLe, cat. 3 Integrata: SIL 3, PLe, cat. 3 — —
PowerFlex 70 Opzione: SIL 2, PLd, cat. 3 — — —
PowerFlex 753 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 — Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 —
PowerFlex 755 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4
PowerFlex 755TS Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4
PowerFlex 755TL Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4
PowerFlex 755TR Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4
PowerFlex 755TM Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 3 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4 Opzione: SIL 3, PLe, cat. 4
6 Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
Opzioni di linea e carico
Fonte di alimentazione CA
È necessario conoscere il tipo di messa a terra del sistema di distribuzione per il convertitore di
frequenza. Tre dei metodi di messa a terra più comuni sono: messa a terra diretta, messa a terra
ad alta resistenza e senza messa a terra. I ponticelli presenti nei nostri convertitori di frequenza
permettono l’installazione in una qualsiasi di queste configurazioni. Si raccomanda un sistema di
distribuzione con messa a terra diretta.
Fusibili e interruttori automatici d’ingresso
Rockwell Automation offre una gamma completa di interruttori automatici e dispositivi di
protezione motore Allen-Bradley®, in grado di soddisfare moltissime esigenze applicative. I tipi di
fusibili raccomandati sono elencati nei manuali d’uso dei prodotti.
Reattanza di linea
Deve essere applicata se:
a. Nel sito d’installazione sono presenti condensatori di rifasamento commutati
b. Il sito d’installazione è soggetto ad interruzioni di alimentazione o cadute di tensione
c. Il trasformatore è troppo grande rispetto al convertitore di frequenza
Filtro di ingresso
Convertitori di frequenza PowerFlex Compact class: il filtro EMC esterno è necessario per la
conformità EMC. Con i convertitori di frequenza PowerFlex 523, 525 e 527, il filtro EMC è integrato a
200 V e 400 V. Convertitori di frequenza Architecture class: filtro EMC esterno richiesto solo con
cavi motore lunghi e/o specifici requisiti di immunità.
Convertitore di frequenza
Valori nominali per carichi normali (ND, Normal Duty): 110% di sovraccarico per 1 minuto e 150% di
sovraccarico per 3 secondi. Senza sovraccarico eccessivo in avviamento, sovraccarico transitorio
o ciclo di carico elevato. La maggior parte delle applicazioni tipiche dei convertitori di frequenza
sono per carichi normali.
Valori nominali per uso gravoso (HD, Heavy Duty): 150% di sovraccarico per 1 minuto e 180% di
sovraccarico per 3 secondi. Richiesto per coppia di avviamento elevata (esempio: nastri
trasportatori molto carichi), coppia di spunto elevata (esempio: estrusori e miscelatori) e coppia
di funzionamento elevata (esempio: compressori alternativi).
Dispositivo di uscita o terminazione cavi
Richiesti se la lunghezza dei cavi motore supera i valori stabiliti.
Motore CA
Per funzionamento con inverter come requisito minimo.
Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022 7
Massime prestazioni e flessibilità di controllo
Nota:
8 Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022
Scegliere un convertitore di frequenza PowerFlex a bassa tensione
Convertitori di frequenza PowerFlex
La famiglia di convertitori di frequenza a bassa tensione PowerFlex® fornisce la potenza e il controllo di cui avete bisogno, offrendo una
gamma di potenze nominali e capacità per soddisfare ogni esigenza applicativa. Per ulteriori informazioni, vedere Panoramica dei
convertitori di frequenza PowerFlex 755T con tecnologia TotalFORCE a pagina17, Panoramica dei convertitori di frequenza PowerFlex
Compact-class a pagina19, e Panoramica dei convertitori di frequenza PowerFlex Compact-class a pagina16.
Prestazioni e potenza dei convertitori di frequenza PowerFlex
Convertitori di frequenza Architecture-class
Convertitori di frequenza PowerFlex 755T rigenerativi e a basse armoniche
Convertitori di frequenza PowerFlex 755TS
Convertitori di frequenza PowerFlex 755
Convertitori di frequenza PowerFlex 753
Capacità/prestazioni Convertitori di frequenza PowerFlex 70
Convertitori di frequenza Compact-class
Convertitori di frequenza
PowerFlex serie 520
Convertitori di frequenza PowerFlex 400
Convertitori di
frequenza
PowerFlex 4M
15 hp 30 Hp 50 hp 350 Hp 2000 Hp 6000 Hp
(11 kW) (22 kW) (37 kW) (261 kW) (1491 kW) (4500 kW)
Potenza nominale [Hp (kW)]
Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022 9
Scegliere un convertitore di frequenza PowerFlex a bassa tensione
Convertitori PowerFlex in CC
I convertitori PowerFlex in CC sono disponibili con potenza di 1.2...1044 kW/1.5...1400 Hp in tensioni da 200 V a 690 V. Questi convertitori sono
dotati di soluzioni rigenerative e non rigenerative e di varie caratteristiche per soddisfare la maggior parte delle esigenze applicative. Per
maggiori informazioni, vedere Panoramica dei convertitori PowerFlex in CC a pagina21.
Potenza nominale dei convertitori PowerFlex in CC
Convertitori PowerFlex in CC
1,5 Hp 15 hp 30 Hp 50 hp 350 Hp 1400 Hp
(1,2 kW) (11 kW) (22 kW) (37 kW) (261 kW) (1044 kW)
Potenza nominale [Hp (kW)]
Inverter e alimentatori a bus comune PowerFlex
Gli inverter a bus comune PowerFlex sono disponibili con potenza 0,75...4550 kW/1...6000 Hp. Gli alimentatori a bus comune PowerFlex sono
disponibili con potenza 0,75...4550 kW/1...6000 Hp. Per maggiori informazioni, vedere Panoramica dei sistemi con convertitori di frequenza
PowerFlex 755TM a bus comune a pagina20.
Potenza nominale degli inverter e alimentatori a bus comune PowerFlex
Inverter a bus comune 755T
e Architecture-Class; controllo Total FORCE
n
u
m
o
c
s PowerFlex 755 Frame 1...10 con ingresso CC
bu Convertitori di frequenza Architecture-Class
a
r
e
rt
ve PowerFlex 753 Frame 1...7 con ingresso CC
In Convertitori di frequenza Architecture-Class
Alimentatori bus rigenerativi e a basse armoniche PowerFlex 755TM
us Architecture-Class; controllo Total FORCE
b
ri
o
at
nt
e
m PowerFlex 755TM senza rigenerazione
Ali Convertitori di frequenza Architecture-Class
1 Hp 100 Hp 400 Hp 2000 Hp 6000 Hp
(0,75 kW) (75 kW) (270 kW) (1500 kW) (4550 kW)
Potenza nominale [Hp (kW)]
10 Rockwell Automation Pubblicazione PFLEX-SG002P-IT-P - Ottobre 2022