MICROMASTER 440 フィルターなし 6SE6440-2UD31-1CA1 6SE6 440-2UD31-1CA1 6SE644O-2UD31-1CA1

シーメンス 6SE6440-2UD31-1CA1 | MICROMASTER 440 — 11 kW / 15 hp, 3AC 380–480V, 26A (CT) / 32A (VT), IP20, フィルターなし, V/Hz およびベクトル制御

概要

「シーメンス 6SE6440-2UD31-1CA1」は、2000年代から2010年代にかけて世界中の産業設備で確立された、シーメンスの主力汎用可変周波数ドライブの、11 kW 定トルクバージョンです。

MM440 は、コンパクトドライブセグメントにおけるシーメンスの最も高性能な製品でした。制御能力は MM420 よりも広範（V/Hz にセンサーレスベクトル制御を追加）であり、ファンおよびポンプ用途に最適化され、定トルク負荷に必要な高過負荷定格を備えていなかった MM430 よりも柔軟でした。

この部品番号の 11 kW FSC フレームバリアントは、MM440 の電力範囲の中間に位置し、コンベアシステム、コンプレッサー、遠心ポンプ、ミキサー、および一般的な工場機械で最も一般的に見られるモーターサイズに対応します。

定トルク（高過負荷）モードで 26A、可変トルク（低過負荷）モードで 32A の出力電流を備え、このドライブの電流容量は、HO サービスで 11 kW モーター、LO 用途で 15 kW モーターに適切に対応します。

過負荷仕様 — HO モードで 60 秒間 150%、3 秒間 200% — は、トリップや定格低下なしに、負荷がかかったコンベアの始動、コンプレッサーのキックスタート、その他の瞬間的な高慣性加速シナリオの過渡電流要求を処理するドライブの能力を反映しています。

負荷トルクが速度の 2 乗に比例して増加するポンプおよびファン用途では、LO 定格により、定トルクデューティを指定する場合と比較して、次の小さいドライブサイズをより経済的に選択できます。

このドライブは、EMC フィルターなし（部品番号の -2UD-）で供給されます。これは、スイッチギアレベルで外部ラインフィルターが提供されている場合、供給ネットワークにすでにフィルターが装備されている場合、または適用される EMC 標準でドライブでの伝導排出フィルターが不要な場合に適切な仕様です。

設置場所での EMC 準拠が必要な場合 — 通常、EN 61800-3 カテゴリー C2 要件の対象となる設置 — は、供給ケーブルに外部フィルターを追加するか、同じ定格のフィルター付きバリアント（-2AD- プレフィックス）を指定する必要があります。

主な仕様

制御モード — V/Hz およびセンサーレスベクトル

MM440 の制御アーキテクチャは、パラメーター設定で選択可能な 2 つの主要な制御モードをサポートしています。

V/Hz 制御出力電圧と出力周波数の比を一定に保ち、モーターの磁化曲線を近似します。

リニア V/Hz は、モーターが動作速度範囲全体で完全なトルクを発生する必要がある定トルクアプリケーション（コンベア、コンプレッサー）に適しています。

二次曲線 V/Hz — またはスクエアロー V/Hz — は、低速で電圧を周波数の 2 乗に比例して低減し、遠心ファンおよびポンプのトルク速度特性に一致させ、部分負荷時のモーター損失を低減します。

センサーレスベクトル制御（シーメンスの資料ではフラックス電流制御または FCC とも呼ばれる）は、モーターの磁束状態のリアルタイムモデルを計算し、出力電流ベクトルを制御して、シャフトエンコーダーなしで最適な磁束配向を維持します。

これにより、低速トルク生成が大幅に向上し、負荷変動への動的な応答が速くなり、ゼロ速度またはゼロ速度に近い速度で最大トルクを発生する能力が得られます — これは V/Hz 制御では達成できない機能です。

センサーレスベクトル制御では、コミッショニング中にモーター識別実行（オートチューン）を実行して、ドライブのモーターモデルに特定のモーターの抵抗、インダクタンス、およびスリップパラメーターを入力する必要があります。

ほとんどのコンベア、ミキサー、およびコンプレッサー用途では、適切なモーターデータ入力による V/Hz 制御で十分です。

可変負荷全体での厳密な速度レギュレーション、低速での良好な始動トルク、または負荷変動に対する可能な限り最速の応答が必要な用途では、センサーレスベクトル制御がより優れた動作モードです。

I/O アーキテクチャとアプリケーションの柔軟性

MM440 の I/O 構成は、同クラスのよりシンプルなドライブよりも大幅に豊富です。パラメーターセットで構成可能な 6 つの絶縁デジタル入力は、スタート/ストップ、方向反転、設定値ソース選択、フォルトリセット、JOG、および固定周波数選択などの機能を制御します。

デジタル入力に固定された工場出荷時の機能があり、変更するには外部配線が必要なドライブとは異なり、MM440 のデジタル入力はパラメーターで完全に再割り当て可能です — 各入力は、パラメーターリストから利用可能な任意のドライブ機能にマッピングできます。

2 つのアナログ入力は、電圧（0～10V）または電流（0～20mA）信号を受け入れ、入力タイプは DIP スイッチで選択され、異なる設定値信号タイプに対して異なるハードウェアバリアントを必要としません。

いずれかの入力を追加のデジタル入力として使用することもできます。バイナリ信号が接続されている場合 — アナログチャネルがアナログ設定値またはフィードバックに必要ない場合、ドライブは事実上 8 つのデジタル入力を備えています。

30V DC / 5A または 250V AC / 2A 定格の 3 つのリレー出力は、ドライブステータス条件 — ラン/ストップ、フォルト、設定値到達、またはユーザー定義機能 — を機械の PLC または制御リレー回路に信号で伝えます。

PTC/KTY モーター温度監視入力は、モーターの熱保護センサーに直接接続され、ドライブがモーター温度をリアルタイムで監視し、熱損傷が発生する前に速度を低下させたりトリップさせたりできるようにします。

FAQ

Q1: ドライブは定トルク（HO）モードで 11 kW、可変トルク（LO）モードで 15 kW の定格です。コンベア用途にはどちらの定格が適用されますか？

コンベアは定トルク負荷です — 必要なトルクは、速度に関係なく速度範囲全体でほぼ一定です。

これは、HO（高過負荷）定格が適用されることを意味します。モーターは 11 kW 以下である必要があり、ドライブは 60 秒間 150% の過負荷能力で最大 26A の連続出力電流を提供します。

モーターが 15 kW で、アプリケーションプロファイルが純粋にファンまたはポンプタイプ（トルクが速度の 2 乗で増加、始動トルクが低い）の場合、32A で LO モードが適用されます — ただし、これはモーターの銘板電力だけでなく、実際の負荷特性に基づいたエンジニアリング上の決定です。

Q2: ドライブには EMC フィルターが含まれていません。外部フィルターは常に必要ですか？

常にではありません。EMC フィルターの必要性は、設置に適用される EMC 標準とドライブの展開環境によって異なります。

EN 61800-3 のカテゴリー C3（制限付き配布、産業ゾーン）に分類される産業環境では、設置の供給ネットワークが高周波干渉に敏感でない場合、伝導排出フィルターなしでの動作が許可されることがよくあります。

カテゴリー C2 環境 — 初級環境（住宅/軽商業）への設置、または敏感な機器と供給が共有されている場所が含まれます — は通常、フィルターが必要です。

フィルターの必要性を決定する前に、システムの EMC エンジニアに適用されるカテゴリーを確認してください。

Q3: 新しいモーターに MM440 を設置する際に必要なコミッショニング手順は何ですか？

最小限のコミッショニングでは、モーターの銘板データをパラメーターグループ P0（定格電圧、周波数、電力、電流、速度、力率、およびモータータイプ）に入力する必要があります。

モーターデータが入力されたら、クイックコミッショニング手順（P1910 パラメーター）を実行して、モーター固定子抵抗を測定し、V/Hz の精度を向上させます。

センサーレスベクトル制御の場合、回転オートチューン（モーターを自由に実行する必要がある）により、ローターパラメーターが測定され、完全なモーターモデルが入力されます。

コミッショニング後、加速および減速ランプ時間（P1120/P1121）がアプリケーションの慣性および速度範囲に適していることを確認してください。

Q4: ドライブには RS-485 シリアルインターフェイスがあります。ネイティブでサポートされている通信プロトコルは何ですか？

MM440 の組み込み RS-485 インターフェイスは、USS（ユニバーサルシリアルインターフェイス）プロトコルをサポートしています — ドライブ制御およびパラメーター設定用のシーメンスの独自のシリアル通信標準です。

USS は、単一の RS-485 バスに複数のドライブを接続できます（19,200 ボーで最大 31 ノード、またはより高いボーレートでそれ以下）。PLC またはマスターコントローラーは、各ドライブのステータスをポーリングし、設定値コマンドを送信します。

PROFIBUS DP 接続性 — SIMATIC S7 またはその他の PROFIBUS ベースの制御システムへの統合に必要 — の場合、オプションの CB15 PROFIBUS 通信モジュールがドライブのオプションポートにプラグインします。

Q5: 6SE6440-2UD31-1CA1 は、設置後に V/Hz からベクトル制御にアップグレードできますか、それとも別のドライブが必要ですか？

V/Hz とセンサーレスベクトル制御の両方が同じドライブ内のソフトウェア制御モードです — それらの間の切り替えはパラメーター変更（P1300）であり、ハードウェア変更ではありません。

ドライブはデフォルトで V/Hz（P1300 = 0）で出荷され、必要なオートチューンコミッショニングを実行した後、センサーレスベクトル制御（P1300 = 20）に変更できます。

追加のハードウェアやファームウェアのアップグレードは必要ありません。

移行はいつでも元に戻すことができます。