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可変周波数インバータ
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| 起源の場所 | イギリス |
| ブランド名 | SIMENS |
| 証明 | CE ROHS |
| モデル番号 | 6SE6440-2UD25-5CA1 |
「Siemens 6SE6440-2UD25-5CA1」は、5.5 kW (定トルク) の MICROMASTER 440 であり、シーメンスの最も高性能なコンパクトドライブ世代に属する、実績のある三相可変周波数ドライブです。FSC 機械フレームと完全な I/O を 11 kW モデルと共有していますが、定トルク用途では 4 ～ 5.5 kW、可変トルクのファンおよびポンプ用途では最大 7.5 kW のモーター範囲に対応するようにサイズ設定されています。
5.5 kW の定格は、産業機械設計において特に一般的な位置を占めています。この電力帯のモーターは、中規模のコンベアセクション、小～中規模のポンプステージ、コンプレッサーユニット、押出機補助ドライブ、および負荷が 1kW 未満のドライブよりも大きいが、キャビネットマウント型の専用ドライブアセンブリが標準となるより大きな電力範囲を下回る、さまざまなプロセス機械に見られます。
MM440 FSC フレーム — 高さ 245mm、幅 185mm、奥行き 195mm — は、標準的な制御盤内に収まるほどコンパクトでありながら、より大きな MM440 モデルの完全なパラメータセットと I/O アーキテクチャを提供します。
このドライブは、統合された EMC フィルターなしで供給されます (部品番号の「-2UD-」指定)。
これは、パネルマウント型ドライブの標準仕様であり、EMC フィルターは、共通モードチョークまたはドライブ外部のラインフィルターによってパネルレベルで処理されます。適用規格で伝導エミッションフィルターが不要な場合、または供給構成 (IT または TT ネットワーク) により内蔵フィルターが不適切な場合に適用されます。5.5 kW のフィルター付きバージョン (「-2AD-」プレフィックス) は、オンボードフィルターが必要な場合に入手可能です。
| パラメータ | 値 |
|---|---|
| 定格出力 (HO / CT) | 5.5 kW / 7.5 hp |
| 定格出力 (LO / VT) | 7.5 kW / 10 hp |
| 入力 | 3AC、380–480V ±10%、47–63Hz |
| 入力電流 (HO) | 15.6A |
| 入力電流 (LO/VT) | 17.3A |
| 出力電流 (HO/CT) | 13.2A |
| 出力電流 (LO/VT) | 19A |
| フレームサイズ | FSC |
| 寸法 (H×W×D) | 245×185×195mm |
| 重量 | 5.5 kg |
| 保護 | IP20 |
| 周囲温度 | −10 ～ +50°C |
| 過負荷 (HO) | 60秒間 150% / 3秒間 200% |
| 制御 | V/Hz、二次曲線 V/Hz、センサレスベクトル |
| デジタル入力 | 6 × 絶縁、プログラム可能 |
| アナログ入力 | 2 × (V または mA) |
| リレー出力 | 3 × プログラム可能 |
| EMC フィルター | 含まれていません |
MICROMASTER 440 の外部コマンドから実際のモーター速度への信号経路は、さまざまな動作条件下でのドライブの動作を決定する一連の処理ステージを通過します。
設定値ソースは、いくつかの入力のいずれかになります。PLC アナログ出力カードからのアナログ電圧または電流信号、デジタル入力によって選択される固定周波数、ドライブの内部モーターポテンショメーター (2 つのデジタル入力を継続的にアクティブにすることで設定値を増減させます)、USS プロトコル経由の PLC からの RS-485 シリアル設定値、またはオプションの BOP または AOP オペレーターパネルを介したドライブ自身のキーパッドです。
これらのソースは組み合わせることができます。たとえば、メインのアナログ設定値に 2 番目のアナログ入力からのトリム信号を加算するなどです。
選択された設定値は、プログラム可能なランプジェネレーターを通過し、設定された加速時間と減速時間によって速度変化率を制限します。
ランプアップ時間とランプダウン時間は個別に設定可能であり、MM440 はランプの開始と終了での丸め (S カーブ) をサポートし、定常状態と加速間の遷移をスムーズにし、駆動機械の機械的ストレスを軽減します。
処理された設定値は、制御アルゴリズム — V/Hz またはセンサレスベクトル — に入力され、必要な出力電圧と周波数を計算します。
ドライブの IGBT 出力ステージは、選択されたパルス周波数 (4 ～ 16 kHz) で三相 PWM 出力を生成します。パルス周波数が高いほどモーターの動作は静かになりますが、ドライブの熱放散がわずかに増加し、高温での出力電流の derating が必要になります。
MM440 は、ドライブのパネル配線で個別の保護リレーの必要性を減らす、包括的なモーター保護機能セットを統合しています。
電子熱過負荷保護 (I²t 機能) は、実際の出力電流と定格モーター電流の比率を継続的に統合し、累積熱ストレスが設定可能な制限を超えた場合にドライブをトリップさせます。
この機能は、モーターのバイメタル過負荷リレーの熱挙動を近似しますが、低速での冷却空気流の減少がモーターの熱時定数を変化させる可変速動作に、より速く適応します。
PTC/KTY モーター温度監視により、モーターの内部温度センサーをドライブに直接接続できます。
PTC サーミスタは、定格温度を超えると特性抵抗ジャンプを示します。ドライブはこれを検出し、モーターの巻線絶縁が損傷する前に警告またはトリップを生成できます。
KTY (シリコン温度センサー) は、連続温度表示とより正確なしきい値設定のために線形抵抗-温度特性を提供します。
ストール保護は、出力周波数とモーター速度の関係 (センサレスベクトルモードでの電流モデルから推測) を監視して、ストール動作を検出します。これは、ドライブが電流を出力し続けているにもかかわらずモーターの移動が停止した状態です。
ストールトリップは、ドライブがストールしたモーターにスリップ電流を継続的に印加した場合に発生する持続的な過電流を防ぎます。
過電圧および低電圧監視DC バス上の過電圧および低電圧監視は、回生ブレーキ (ブレーキ抵抗が取り付けられていない場合) による高電圧の急増や、制御の喪失を引き起こす可能性のあるサグからドライブの電力部品を保護します。
Q1: 出力電流定格は CT モードで 13.2A、VT モードで 19A です。どちらの定格が私のアプリケーションに適用されるかを選択するにはどうすればよいですか？
適用される定格は、モーターの負荷特性によって異なります。定トルク (CT/HO) モード — 13.2A — は、負荷が速度に関係なくほぼ同じトルクを必要とする場合 (コンベア、コンプレッサー、容積式ポンプ、ミキサー、押出機) に適用されます。
可変トルク (VT/LO) モード — 19A — は、負荷トルクが速度の二乗で上昇する場合 (遠心ファン、遠心ポンプ、ブロワー) に適用されます。
CT モードでは、ドライブの過負荷能力 (60秒間 150%) が始動トルクのマージンを保証します。
VT モードでは、過負荷は軽減されます (通常 60秒間 110%) が、より高い連続電流がより大きなモーター定格を処理します。
Q2: パルス周波数設定は何に影響し、工場出荷時のデフォルトから変更すべき時はいつですか？
デフォルトのパルス周波数 4 kHz は、ドライブのスイッチング損失を最小限に抑え、出力電流容量を最大化します。パルス周波数を 8 kHz または 16 kHz に上げると、モーターからの可聴電磁ノイズ (特徴的なスイッチング周波数ハム) が減少します。これは、ノイズに敏感な環境で重要です。
ただし、パルス周波数が高いほどドライブの熱放散が増加し、出力電流の derating が必要になります。16 kHz では、MM440 FSC フレームの出力電流容量は定格値以下に低下します。
高いパルス周波数による derating は、ドライブの熱放散を増加させ、出力電流の derating を必要とします。16 kHz では、MM440 FSC フレームの出力電流容量は定格値以下に低下します。
ほとんどの機械ドライブにとって実用的な妥協点は 8 kHz であり、適度な derating で大幅に静かな動作が得られます。
MM440 のパラメータリストには、各パルス周波数設定の derating ファクターが記載されています。
Q3: ドライブには 6 つのデジタル入力があります。すべてを非デフォルト機能に再構成できますか？
はい。すべての 6 つのデジタル入力 (DI1 ～ DI6) は、パラメータリスト (P0701 ～ P0706) を介して完全にプログラム可能です。
工場出荷時のデフォルト割り当てには、オン/オフ 1 (DI1)、リバース (DI2)、JOG (DI3)、およびフォルトリセット (DI4/DI5) が含まれますが、任意のデジタル入力を、固定周波数選択、設定値ソース切り替え、PID 有効化、外部フォルト入力、および多数のモーター制御機能を含む、利用可能な任意のドライブ制御機能に再割り当てできます。
この柔軟性により、標準の機能割り当てが機械の制御アーキテクチャに一致しない多くのアプリケーションで、外部配線ロジックの必要性がなくなります。
Q4: MICROMASTER 440 は、ホイストまたはクレーン用途に適していますか？
MM440 は、適切なエンジニアリングを行えばホイスト用途に適用できますが、専用のホイストドライブではありません。
主な考慮事項: ドライブには、吊り荷を下げるときに回生エネルギーを処理するためにブレーキ抵抗器を接続する必要があります (内蔵ブレーキチョッパ経由)。MM440 はメインにエネルギーを戻すことができず、ブレーキ抵抗器がないと、減速中に DC バス過電圧でトリップします。
ドライブのセンサレスベクトル制御モードは、スムーズな負荷処理のために低速トルクを向上させます。
フェイルセーフブレーキ制御、電磁保持ブレーキ管理、およびホイスト規制で要求される認定安全機能が必要な安全クリティカルなホイスト用途では、専用のホイストドライブまたは統合安全機能を持つ SINAMICS バリアントの方が適切な仕様となる場合があります。
Q5: ドライブは生産中止になりました。現在のシーメンスの同等品は何ですか？
シーメンスは、MICROMASTER 440 の後継として SINAMICS G120 および G120C を位置付けています。
コントロールユニット + パワーモジュール構成の G120 は、同等の V/Hz およびセンサレスベクトル制御、PROFIBUS および PROFINET 通信オプション、改善された安全機能統合、およびよりモジュラーな設計を提供します。
G120C (コンパクト) は、より統合されたハウジングで同様の機能を提供します。どちらもアクティブな製品であり、完全なシーメンスサポートが付いています。
