Power Flex 40
Los PowerFlex 40 son dispositivos de CA compactos y ajustables con la ayuda de los cuales se pueden controlar los motores. Estos controladores de motor funcionan según el principio del modo de accionamiento de frecuencia variable. En MEP, esta unidad también se denomina unidad vectorial sin sensores. Hay muchos variadores de frecuencia variable (VFD) disponibles en el mercado, y los variadores PowerFlex 40 tienen muchas ventajas sobre los demás. En esta guía, se analizará en detalle una comparación detallada de diferentes modelos de la serie PowerFlex 40.
Se malinterpreta que las series PowerFlex 40, PowerFlex 4 y PowerFlex 4m tienen las mismas especificaciones, pero estas series son diferentes entre sí. PowerFlex 40 es una versión mejorada de PowerFlex 4 con mejor potencia (hasta 15 Hp a 480 voltios), mientras que PowerFlex 4m es una versión más actualizada con diferentes funciones de retroalimentación y otras características.
Especificaciones generales de PowerFlex 40
Todos los modelos de la serie PowerFlex 40 tienen algunas especificaciones en común. Estas especificaciones son las siguientes.
- Estos dispositivos tienen MOV extraíble, lo que ayuda a proporcionar un entorno de funcionamiento sin problemas mientras el usuario debe lidiar con sistemas sin conexión a tierra.
- El relé de carga se ha utilizado para evitar una corriente de irrupción.
- Tienen transistores de freno, que brindan una solución de bajo costo para el frenado dinámico. Esta característica está disponible en todos los modelos excepto en la versión sin frenos de PowerFlex 40**.**
- Los interruptores DIP de fuente y sumidero de 24 V están disponibles para el control.
- Con la ayuda de estos dispositivos podemos controlar la velocidad de salida (motores) ya que cuentan con frecuencias PWM ajustables de hasta 16kHz.
- Los variadores de CA PowerFlex 40 están equipados con un sistema de control vectorial sin sensores (SVC) que puede mantener un control preciso sobre la velocidad incluso cuando varía la salida del par.
- Las características de autoajuste de estos dispositivos garantizan que el controlador se ajustará a las características del motor.
- Tienen una excelente regulación actual.
- Son extremadamente confiables y tienen un alto tiempo de respuesta.
- Con una carga del 100 %, el variador funcionará a la velocidad síncrona del motor.
1) Especificación de potencia
Las tasas de consumo de energía para cada motor son diferentes. Por este motivo, cada motor necesita un tipo de accionamiento diferente según sus características. La siguiente información nos muestra los modelos relevantes de PowerFlex 40 que se pueden utilizar según la potencia nominal del motor.
- Número de modelo: 22B-V2P3N104, 22B-V2P3F104, 22B-V2P3C104
- 120 voltios; Fase única; Sin filtro; 0,4 kilovatios; 0,5 CV; 2,3 amperios
- Número de modelo: 22B-A012N114
- 240 voltios; Tres fases; CEM; 2,2 kilovatios; 3,0 caballos de fuerza; 12,0 amperios
- Número de modelo: 22B-A5P0N104, 22B-A5P0F104, 22B-A5P0C104
- 240 voltios; Fase única; Sin filtro; 0,75 kilovatios; 1,0 caballos de fuerza; 5,0 amperios
- Número de modelo: 22B-B017N104, 22B-B017F104, 22B-B017C104
- 240 voltios; Tres fases; Sin filtro; 3,7 kilovatios; 5,0 caballos de fuerza; 17,5 amperios
- Número de modelo: 22B-D010N104, 22B-D010F104, 22B-D010C104
- 480 voltios; Tres fases; Sin filtro; 4,0 kilovatios; 5,0 caballos de fuerza; 10,5 amperios
- Número de modelo: 22B-E019N104, 22B-E019F104
- 600 voltios; Tres fases; Sin filtro; 11,0 kilovatios; 15,0 caballos de fuerza; 19,0 amperios
Los modelos mencionados anteriormente son unidades simples que se pueden seleccionar según los requisitos de las aplicaciones del usuario. Hay otros módulos de PowerFlex 40, también en los que se han utilizado transistores de frenado. Estos módulos tienen resistencias basadas en el ciclo de trabajo del 5 % integradas en su interior que detienen la corriente de irrupción y brindan seguridad al circuito principal. Las siguientes son las especificaciones completas de los diferentes modelos.
- Número de modelo: AK-R2-091P500
- 120 V, monofásico; 1,1 kilovatios; 1,5 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 48 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-091P500
- 240 V, monofásico; 1,5 kilovatios; 2,0 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 48 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-047P500
- 240 V, Trifásico; 3,7 kilovatios; 5,0 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 19 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-030P1K2
- 240 V, Trifásico; 5,5 kilovatios; 7,5 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 13 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-120P1K2
- 480 V, Trifásico; 5,5 kilovatios; 7,5 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 55 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-120P1K2
- 480 V, Trifásico; 7,5 kilovatios; 10 CV; Resistencia mínima de 39 ohmios
- Número de modelo: AK-R2-120P1K2
- 480 V, Trifásico; 11..0 kilovatios; 15,0 caballos de fuerza; Resistencia mínima de 24 ohmios
Estos módulos pueden equiparse con una variedad de accesorios para potenciar su funcionalidad. Los inductores para buses de CC, filtros de línea EMC, reactores de línea en serie externos y otros kits de interfaz humana como LCD y teclados se encuentran entre los módulos que ayudan a comprender mejor.
2) Adaptadores de comunicación
La comunicación es crucial para los controladores y las HMI. La comunicación en estas unidades se puede realizar con la ayuda de módulos externos. Hay varios módulos disponibles que se pueden utilizar para llevar a cabo la comunicación. La siguiente información proporciona información sobre los adaptadores de comunicación de diferentes modelos que deben pedirse por separado según los requisitos.
- 22-COMM-P: PROFIBUS DP
- 22-COMM-E: Ethernet/IP
- 22-COMM-D: ControlNet
- 22-COMM-B: DeviceNet
- Y más
3) Rendimiento de la comunicación
En la sección anterior, se analizó la comunicación de los variadores con dispositivos externos. La comunicación interna, también conocida como comunicación operativa, es otra característica importante de estas unidades. En los variadores PowerFlex 40, se han utilizado protocolos RS-485. El protocolo RS-485 garantiza una comunicación fiable durante las operaciones. Con la ayuda de este protocolo, 40 unidades pueden comunicarse en un solo canal cuando se conectan a un solo controlador en un solo sistema. Este modo se conoce como modo RTU en el que diferentes unidades pueden comunicarse entre sí, este modo es necesario en aplicaciones como HVAC donde muchas unidades funcionan sincrónicamente. Con la ayuda de este modo, las unidades pueden enviar comentarios al controlador, también se pueden generar códigos de error utilizando el mismo modo y, con la ayuda de este modo, tanto el controlador como las unidades pueden leer y comprender los datos lógicos estáticos.
4) Rendimiento de PowerFlex 40
Hay diferentes parámetros involucrados en PowerFlex 40, tales como.
- Para un par alto con arreglo de velocidad amplia, el rendimiento se puede lograr mediante SVC
- PWM ayuda a impulsar los motores a frecuencias variables.
- PID mejora la flexibilidad de las aplicaciones.
- Estas unidades tienen temporizadores, contadores, lógicas básicas y lógicas de pasos integradas con la ayuda de las cuales pueden funcionar muy bien en comparación con las unidades que dependen del controlador para la lógica. Pueden establecer su velocidad de acuerdo con la demanda del motor, desconectar el suministro cuando se observa alguna anomalía desde el lado de salida (motor), los variadores pueden acelerar y desacelerar la velocidad por sí mismos según los requisitos, la retroalimentación del salida, es decir, los motores ayudan al variador a determinar qué paso se realizará a continuación.
5) Capacidades de programación
La programación de estos accionamientos es muy versátil. Uno puede programar estas unidades desde los dispositivos que funcionan en el patrón en RTU maestro y esclavo y pueden recibir comandos RTU. Con la ayuda del protocolo DeviceNet, un nodo del controlador puede controlar cinco unidades. Se puede usar cualquier controlador para controlarlos externamente que funcione con el protocolo RS-485.
6) Cableado de control
El cableado de control es otro aspecto importante de los PLC, SCADA y variadores. Para PowerFlex 40, estos cables de control se pueden activar con un voltaje alto o bajo. Esto se puede lograr mediante el uso de una configuración de interruptor DIP. Si el interruptor DIP está configurado en 1, los cables de control funcionarán en el gatillo alto; de lo contrario, funcionarán en el gatillo bajo. Las siguientes son las características del cableado de control de estos variadores.
- Las operaciones de inicio, parada e inversión se asignan a los terminales de entrada y salida 1, 2 y 3, respectivamente. Dependiendo de la aplicación, los terminales 2 y 3 se pueden utilizar para diferentes aplicaciones con la ayuda de la programación.
- Los terminales de entrada y salida 5, 6, 7 y 8 son terminales programables. Estos terminales brindan flexibilidad programable para el control local de estos variadores.
- Las velocidades de salida de estas unidades se pueden controlar ajustando el voltaje (0-10 voltios) o la corriente (4-20 mA). Ambas entradas son independientes y están aisladas del resto del circuito. Estas características se pueden usar para aplicaciones relacionadas con PID y los parámetros de entrada de voltaje se pueden programar para operaciones bipolares.
7) Características eléctricas
Deben abordarse algunas características más además de las cubiertas en las secciones anteriores para que el usuario tenga una comprensión completa de las unidades. Estas características son las siguientes.
- Propiedad: Frecuencia
- Valor: 0-400Hz
- La frecuencia se puede controlar mediante PWM y puede variar de 0 a 400 Hz a través de la programación. Hay extensiones disponibles que deben comprarse por separado para aumentar el rango de frecuencia.
- Propiedad: Entradas digitales (SRC)
- Valor: 18-24V = ENCENDIDO; 0-6 V = APAGADO
- Cuando se trabaja en modo de fuente, 18-24 voltios se refiere al modo alto, en el que el estado de entrada es ENCENDIDO y cuando la entrada es de 0-6 voltios, la entrada está en estado APAGADO.
- Propiedad: Entradas digitales (SINK)
- Valor: 0-6 V = ENCENDIDO; 18-24 V = APAGADO
- Cuando se trabaja en modo sumidero, 18-24 voltios, que es el modo alto, se configura como APAGADO y cuando la entrada es de 0-6 voltios, entonces la entrada está en estado ENCENDIDO.
- Propiedad: salidas opto (valor nominal resistivo)
- Valor: 30 VCC; 50mA
- Propiedad: salidas opto (valor nominal inductivo)
- Valor: No inductivo
- Propiedad: Salidas analógicas (clasificación resistiva)
- Valor: 0-10 V; 1 k ohmios min
- La resistencia que debe configurarse al ajustar el voltaje debe ser como mínimo de 1K Ohm.
- Propiedad: Salidas analógicas (Valor nominal inductivo)
- Valor: 4-20 mA; 525 ohmios máx.
- El valor máximo de resistencia que se puede configurar para el control de corriente es de 525 ohmios.
8) Comparación entre PowerFlex 4 y PowerFlex 40
Aunque el fabricante de ambas unidades es el mismo, la mayoría de las empresas prefieren PowerFlex 40 porque tiene más funciones que PowerFlex 4. A continuación, se muestra una comparación entre las dos series.
- Propiedades: Tipo de control
- PowerFlex 4: V/Hz
- PowerFlex 40: vectorial sin sensores y V/Hz
- Propiedades: Velocidad preestablecida
- Power Flex 4: 4
- Power Flex 40: 8
- Propiedades: Lazo de control de proceso
- PowerFlex 4: no disponible
- PowerFlex 40: disponible (PID)
- Propiedades: funcionalidad de lógica de pasos
- PowerFlex 4: no disponible
- PowerFlex 40: Disponible
- Propiedades: funciones de contador de tiempo
- PowerFlex 4: no disponible
- PowerFlex 40: Disponible
- Propiedades: entradas discretas
- PowerFlex 4: 3 Fijo; 2 completamente programado
- PowerFlex 40: 3 fijos; 4 totalmente programado
- Propiedades: Respuesta Analógica
- PowerFlex 4: 2 Hz (500 ms)
- PowerFlex 40: 100 Hz (10 ms)
- Propiedades: Salidas Analógicas
- PowerFlex 4: no disponible
- PowerFlex 40: disponible (se puede controlar de 0 a 10 V o de 4 a 20 mA)
- Propiedades: frecuencia de salto
- PowerFlex 4: no disponible
- PowerFlex 40: Disponible
Las distinciones clave entre PowerFlex 4 y PowerFlex 40 se enumeran arriba**.** PowerFlex 40 se lanzó con más funciones que PowerFlex 4.
9) Extensiones y juegos para PowerFlex 40
PowerFlex 40 tiene características adicionales que se pueden mejorar al combinar varios kits y extensiones con ellos. Las breves descripciones de estos kits y sus especificaciones se proporcionan a continuación.
- Número de modelo: 22 JBCB y 22 JBCC
- Kits/Extensiones: IP30/ NEMA 1 Kit con opción de comunicación
- Especificaciones: Estos son kits instalados en campo; pueden mejorar las opciones de comunicación para las unidades
- Número de modelo: 22-HIM-C25, 22-HIM-A3, 22-WIM-N1
- Kits/Extensiones: HMI remotas
- Especificaciones: Hay tantas opciones en HMI, que incluyen pantallas LCD y teclados, así como kits de bisel opcionales.
- Número de modelo: 22-SCM-232
- Kits/Extensiones: Módulo Conversor Serie
- Especificaciones: Este módulo se utiliza para la conversión de RS-485 a RS-232
- Número de modelo: 1203-USB
- Kits/Extensiones: Convertidores USB
- Especificaciones: Proporcione una conexión USB, de modo que se pueda conectar un USB externo para transferir datos o compartir archivos
- Número de modelo: 1769 - SM2
- Juegos/Extensiones: Módulo Compact I/O
- Especificaciones: Este módulo puede proporcionar 3 canales para que la unidad se pueda utilizar en modo único, múltiple o RTU.
- Número de modelo: 32RB001, 40RB001
- Kits/Extensiones: Inductores DC BUS
- Especificaciones: para 240 V, trifásico, 50/60 Hz
- Número de modelo: 25RB005, 32 RB003
- Kits/Extensiones: Inductores DC BUS
- Especificaciones: para 480 V, trifásico, 50/60 Hz
- Número de modelo: 25 RB005, 18RB005
- Kits/Extensiones: Inductor DC BUS
- Especificaciones: para 600 V, trifásico, 50/60 Hz
10) Filtros EMC en PowerFlex 40
Los filtros EMC son un aspecto muy importante de la electrónica. Estos son filtros de paso bajo con la ayuda de los cuales solo las señales de baja frecuencia pueden pasar y las señales de alta frecuencia pueden detenerse. En los variadores de frecuencia, las señales EMC también son importantes. En los VFD, el usuario debe lidiar con el ruido electromagnético de la salida (motores). Para eliminar estos ruidos, hay filtros EMC disponibles que pueden aumentar la eficiencia y, por lo tanto, hay una interferencia mínima entre el variador y la fuente de alimentación. Estos filtros están compuestos por un inductor y un condensador. El valor de estos filtros se establece de acuerdo con la especificación del variador para que la eficiencia del variador no se vea comprometida. Hay dos tipos de filtros disponibles que se pueden agregar a las unidades originales para aumentar la eficiencia del sistema. La selección de un filtro EMC se basa en la clasificación de entrada del sistema. Las calificaciones y su filtro correspondiente se mencionan en la información a continuación.
