3GEMX2-A4007-ZV1 | Omron | Variateur compact multifonction série MX2

Description

L’Omron 3GEMX2-A4007-ZV1 est un variateur compact multifonction haute performance appartenant à la série MX2 (version ZV1 complète). Il a été spécialement conçu pour le contrôle de machines de haute précision et associe une commande avancée de la puissance et de la vitesse à bas régime à une fonction de sécurité intégrée.

Fonctionnant avec une alimentation triphasée de classe 400 V, le variateur est conçu pour entraîner un moteur asynchrone triphasé à courant alternatif ou un moteur synchrone à aimants permanents de 0,75 kW. Grâce à un algorithme avancé de commande vectorielle du courant, il atteint un couple de démarrage élevé de 200 % à la basse fréquence de 0,5 Hz et assure un fonctionnement fluide dans les quatre quadrants en boucle ouverte. Le variateur intègre une fonction matérielle de suppression sûre du couple (STO) conforme à la norme ISO 13849-1 (PLd, catégorie 3), ce qui élimine la nécessité de contacteurs de sécurité externes doubles pour couper l’alimentation du moteur et réduit ainsi l’encombrement du boîtier ainsi que les coûts liés à la logique de commande.

Caractéristiques

• Conception à double valeur nominale prenant en charge les modes de fonctionnement Usage intensif (CT) et Usage léger (VT) via la configuration des paramètres.
• Couple de démarrage élevé de 200 % à 0,5 Hz grâce à une commande vectorielle de courant sans capteur.
• Entrées de sécurité intégrées à deux canaux conformes à la norme ISO 13849-1, catégorie 3, PLd, pour la fonction de suppression sûre du couple (STO).
• Fonction intégrée de positionnement simple et d’entrée de train d’impulsions pour un contrôle synchronisé de la vitesse et de la position sans contrôleur externe.
• Fonctionnalité de programmation intégrée du variateur prenant en charge jusqu’à 140 lignes de logique à relais pour des tâches décentralisées autonomes.
• Port de communication série RS-485 standard avec protocole Modbus-RTU intégré et prise en charge de cartes réseau industrielles en option.
• Compatibilité avancée avec les moteurs, prenant en charge les moteurs asynchrones triphasés standard ainsi que les moteurs synchrones à aimants permanents (moteurs PM).

Applications

• Lignes de convoyage industrielles et systèmes de manutention logistique
• Systèmes de levage industriels, mécanismes de levage et grues de manutention
• Ventilateurs de ventilation centrifuges, pompes industrielles multicellulaires et compresseurs d’air
• Machines d’enroulement, machines textiles et systèmes de contrôle de tension des coupeuses-enrouleuses
• Entraînements principaux des machines d’emballage et des lignes de production agroalimentaires

Spécifications techniques

Configuration du modèle (3GEMX2-A4007-ZV1)

Selon la structure de nomenclature des variateurs Omron, les paramètres de configuration spécifiques sont décodés comme suit :

Électrique

Performances de commande

Limites environnementales

Mécanique

Raccordements / Interfaces

Bornes de commande et d’alimentation du transmetteur

Directives d’installation

• Acheminement et séparation des câbles : les lignes de puissance principales (lignes d’alimentation d’entrée R/S/T et lignes de sortie moteur U/V/W) doivent être acheminées strictement à l’écart des câbles de commande ou de communication basse tension, avec un espacement parallèle minimal de 10 cm afin d’éliminer le couplage électromagnétique.
• Blindage et mise à la terre : Raccordez le moteur à l’aide d’un câble blindé triphasé continu. La tresse de blindage doit assurer une connexion périphérique à 360 degrés directement au panneau métallique ou à la bride de mise à la terre côté variateur. La borne de terre PE du variateur doit être reliée à la terre de protection principale de l’installation.
• Distances de ventilation du boîtier : Le variateur doit être installé verticalement sur une surface plane et ininflammable à l’intérieur du tableau électrique. Pour assurer une convection d’air sans entrave, des espaces libres d’au moins 100 mm doivent être maintenus au-dessus et au-dessous du boîtier du variateur, et de 50 mm à gauche et à droite.
• Réduction des perturbations EMI/RFI : Dans les environnements industriels sensibles au bruit, installez un filtre antiparasite radio CA triphasé dédié côté entrée secteur du variateur et faites passer les phases de sortie du moteur dans un noyau de ferrite afin de supprimer les émissions conduites et rayonnées.
• Cavaliers de court-circuit de sécurité : Le variateur est livré avec des liaisons de court-circuit installées en usine entre les bornes d’entrée de sécurité (GS1, GS2) et le niveau logique commun. Lors de la mise en œuvre d’un circuit de relais de sécurité matériel, ces cavaliers doivent être retirés afin de câbler correctement la ligne d’arrêt d’urgence.

Conformité et certifications

• CE : Certifié selon la directive basse tension 2014/35/UE et la directive CEM 2014/30/UE.
• UL/cUL : Répertorié selon les normes relatives aux équipements de commande industrielle UL 508C et CSA C22.2 No.14.
• Sécurité fonctionnelle : Certifié selon la norme ISO 13849-1:2006, catégorie 3 PLd, et la norme IEC 61508 SIL2.
• RoHS : Conforme aux restrictions standard relatives aux substances dangereuses.

FAQ

Q1 : Quelle est la principale différence de configuration entre les modes Heavy Duty (CT) et Light Duty (VT) du 3GEMX2-A4007-ZV1 ?

A1 : En mode Heavy Duty (CT), le variateur prend en charge un moteur jusqu’à 0,75 kW avec une capacité de surcharge de 150 % pendant 60 secondes. En mode Light Duty (VT), le courant de sortie nominal augmente pour prendre en charge un moteur de 1,1 kW, mais la capacité de surcharge diminue à 120 % pendant 60 secondes, ce qui convient aux ventilateurs ou pompes à couple variable.

Q2 : Ce variateur peut-il commander un moteur à aimants permanents, ou est-il limité aux moteurs asynchrones standard ?

A2 : Le micrologiciel de la série ZV1 intègre des fonctions de commande des moteurs synchrones à aimants permanents (moteurs PM), en plus des algorithmes standard de commande des moteurs asynchrones triphasés, permettant la commande en boucle ouverte de la vitesse et du couple des moteurs synchrones à économie d’énergie.

Q3 : Comment basculer la logique des entrées numériques entre un câblage SINK et SOURCE ?

A3 : La sélection de la logique s’effectue en déplaçant le commutateur coulissant situé près du bornier de commande ou en modifiant le raccordement du câblage au bornier commun de l’automate programmable, selon l’interface logique externe PNP ou NPN souhaitée.

Q4 : Que se passe-t-il si le ventilateur de refroidissement interne rencontre un blocage mécanique ou une défaillance ?

A4 : Le variateur détecte les anomalies de refroidissement et génère un code d’erreur interne, déclenchant une séquence de déclenchement automatique afin d’empêcher l’emballement thermique des modules IGBT de puissance.

Q5 : Le 3GEMX2-A4007-ZV1 peut-il fonctionner comme contrôleur logique autonome ?

A5 : Oui. Grâce à la fonction intégrée de programmation du variateur, les techniciens peuvent compiler et exécuter jusqu’à 140 lignes de schémas logiques à relais directement dans le processeur du variateur afin de traiter les tâches d’E/S locales sans automate externe.

Q6 : Quel est le réglage minimal de la fréquence porteuse et quel est son effet sur la dissipation thermique ?

A6 : La fréquence porteuse peut être réglée entre 2,0 kHz et 15,0 kHz. La réduction de la fréquence porteuse diminue les pertes thermiques à l’intérieur des modules du variateur, mais augmente le ronronnement acoustique audible du moteur.

Q7 : À quoi sert l’interface de communication Modbus-RTU intégrée ?

A7 : Le port RS-485 intégré permet de mettre en réseau jusqu’à 32 variateurs sous la commande d’un seul contrôleur maître afin de paramétrer, commander et lire les variables d’état à l’aide de structures de trames Modbus standard.

Q8 : Ce variateur compact nécessite-t-il des transistors de freinage dynamique externes ?

A8 : Non. Le variateur A4007 intègre un transistor de hacheur de freinage interne. Des résistances de freinage dynamique peuvent être câblées directement entre les bornes P et RB, sans nécessiter de module de freinage externe séparé.

Q9 : Quelle est la réponse opérationnelle du système de sécurité fonctionnelle intégré ?

A9 : La mise hors tension de l’une ou l’autre des bornes GS1 ou GS2 permet au circuit interne de commande des grilles d’isoler en toute sécurité l’alimentation des IGBT de sortie en quelques millisecondes. Cela réalise un arrêt non contrôlé équivalent à un arrêt d’urgence de catégorie 0 conformément à la norme IEC 60204-1.

Q10 : Comment une installation à haute altitude affecte-t-elle les caractéristiques nominales du variateur ?

A10 : À des altitudes supérieures à 1 000 mètres, la faible densité de l’air réduit l’efficacité du refroidissement par convection. Le courant de sortie continu du variateur doit être déclassé de 1 % par tranche supplémentaire de 100 mètres d’altitude, jusqu’à 3 000 mètres.

Q11 : Ce variateur peut-il accepter une alimentation monophasée de 230 V pour fournir une puissance triphasée de 400 V ?

A11 : Non, le 3GEMX2-A4007-ZV1 est conçu exclusivement pour des entrées triphasées de 380 à 480 V CA. L’utilisation d’une entrée monophasée ou de seuils de tension incorrects déclenchera immédiatement une protection contre la perte de phase d’entrée ou la sous-tension.

Q12 : Comment réinitialiser une erreur active de surintensité ou de surtension sur le variateur ?

A12 : Les erreurs peuvent être réinitialisées en appliquant un signal logique haut à une borne d’entrée numérique configurée pour la fonction de réinitialisation, en exécutant une commande de réinitialisation via la communication Modbus ou en coupant puis en rétablissant l’alimentation d’entrée principale.

Q13 : Quelle borne doit être utilisée pour une commande de référence de vitesse analogique de 4 à 20 mA ?

A13 : L’entrée de la boucle 4 à 20 mA doit être câblée directement sur la borne OI, avec le commun de la boucle relié à la borne L. Le paramètre de sélection de l’entrée doit être configuré pour donner la priorité à l’interface analogique OI.