MICROMASTER 440 sem filtro 6SE6440-2UD25-5CA1

Siemens 6SE6440-2UD25-5CA1 | MICROMASTER 440 — 5,5 kW / 7,5 cv (HO), 7,5 kW / 10 cv (LO), 3CA 380–480V, IP20, Sem Filtro, Controle V/Hz e Vetorial sem Sensor

Visão Geral

O Siemens 6SE6440-2UD25-5CA1 é o MICROMASTER 440 de 5,5 kW (torque constante) — um inversor de frequência trifásico bem estabelecido da geração de inversores compactos mais capazes da Siemens, compartilhando sua estrutura mecânica FSC e conjunto completo de E/S com a variante de 11 kW, mas dimensionado para a faixa de motores de 4 a 5,5 kW em serviço de torque constante e até 7,5 kW em aplicações de ventilador e bomba de torque variável.

A classificação de 5,5 kW ocupa uma posição particularmente comum no projeto de máquinas industriais. Motores nessa faixa de potência são encontrados em seções de esteiras de médio porte, estágios de bombas de pequeno a médio porte, unidades de compressor, acionamentos auxiliares de extrusoras e uma ampla variedade de máquinas de processo onde a carga requer mais do que um inversor de fração de quilowatt, mas está abaixo das faixas de potência maiores onde conjuntos de inversores dedicados montados em painel se tornam padrão.

A estrutura MM440 FSC — 245 mm de altura, 185 mm de largura, 195 mm de profundidade — é compacta o suficiente para caber dentro de um painel de controle padrão sem dominar o espaço disponível, ao mesmo tempo em que oferece o conjunto completo de parâmetros e a arquitetura de E/S das variantes MM440 maiores.

O inversor é fornecido sem um filtro EMC integrado (designação -2UD- no número da peça).

Esta é a especificação padrão para inversores montados em painel onde a filtragem EMC é tratada no nível do painel por um choque de modo comum ou filtro de linha externo ao inversor, para instalações onde o padrão aplicável não requer filtragem de emissão conduzida, ou onde a configuração da fonte de alimentação (rede IT ou TT) torna um filtro embutido inadequado. A versão filtrada de 5,5 kW (prefixo -2AD-) está disponível onde a filtragem a bordo é necessária.

Especificações Principais

Do Setpoint à Velocidade — Como o MM440 Aciona um Motor

O caminho do sinal do MICROMASTER 440 do comando externo à velocidade real do motor passa por uma sequência definida de estágios de processamento que, juntos, determinam como o inversor se comporta sob condições operacionais variáveis.

A fonte do setpoint pode ser qualquer uma de várias entradas: um sinal de tensão ou corrente analógica de uma placa de saída analógica de PLC, uma frequência fixa selecionada por entradas digitais, o potenciômetro motorizado interno do inversor (que aumenta ou diminui o setpoint pela ativação sustentada de duas entradas digitais), um setpoint serial RS-485 de um PLC sobre o protocolo USS, ou o próprio teclado do inversor através do painel operador BOP ou AOP opcional.

Essas fontes podem ser combinadas — por exemplo, um setpoint analógico principal somado a um sinal de ajuste de uma segunda entrada analógica.

O setpoint selecionado passa pelo gerador de rampa programável, que limita a taxa de variação de velocidade aos tempos de aceleração e desaceleração configurados.

Os tempos de rampa de subida e descida são configuráveis independentemente, e o MM440 suporta arredondamento (curva S) no início e no final da rampa para suavizar a transição entre estado estacionário e aceleração, reduzindo o estresse mecânico na máquina acionada.

O setpoint processado entra então no algoritmo de controle — V/Hz ou vetorial sem sensor — que calcula a tensão e a frequência de saída necessárias.

O estágio de saída IGBT do inversor gera a saída PWM trifásica na frequência de pulso selecionada (4–16 kHz), com frequências de pulso mais altas proporcionando operação mais silenciosa do motor ao custo de uma dissipação de calor ligeiramente maior do inversor e a necessidade de redução da corrente de saída em temperaturas mais altas.

Funções de Proteção do Motor

O MM440 integra um conjunto abrangente de funções de proteção do motor que reduzem a necessidade de relés de proteção separados na fiação do painel do inversor:

Proteção eletrônica contra sobrecarga térmica (função I²t) integra continuamente a razão entre a corrente de saída real e a corrente nominal do motor e desliga o inversor se o estresse térmico acumulado exceder um limite configurável.

Esta função aproxima o comportamento térmico de um relé de sobrecarga bimetálico do motor, mas se adapta mais rapidamente à operação em velocidade variável, onde o fluxo de ar de resfriamento reduzido em baixas velocidades altera a constante de tempo térmica do motor.

Monitoramento de temperatura do motor PTC/KTY permite a conexão direta do sensor de temperatura interno do motor ao inversor.

Um termistor PTC apresenta um salto característico de resistência acima de sua temperatura nominal; o inversor detecta isso e pode gerar um aviso ou desligamento antes que o isolamento do enrolamento do motor seja danificado.

Um KTY (sensor de temperatura de silício) fornece uma característica linear de resistência-temperatura para exibição contínua de temperatura e configuração de limiar mais precisa.

Proteção contra stall monitora a relação entre a frequência de saída e a velocidade do motor (inferida do modelo de corrente no modo vetorial sem sensor) para detectar operação de stall — um motor que parou de se mover, apesar do inversor continuar a fornecer corrente.

Desligamentos por stall evitam a sobrecorrente sustentada que ocorre quando um inversor continua a aplicar corrente de escorregamento total a um motor parado.

Monitoramento de sobretensão e subtensão no barramento DC protege os componentes de potência do inversor contra excursões de alta tensão causadas por frenagem regenerativa (se nenhum resistor de frenagem for instalado) e contra quedas de tensão da fonte que poderiam causar perda de controle.

FAQ

P1: A corrente de saída nominal é de 13,2A no modo CT e 19A no modo VT. Como seleciono qual classificação se aplica à minha aplicação?

A classificação aplicável depende da característica de carga do motor. O modo de torque constante (CT/HO) — 13,2A — aplica-se quando a carga requer torque aproximadamente igual, independentemente da velocidade: esteiras, compressores, bombas de deslocamento positivo, misturadores, extrusoras.

O modo de torque variável (VT/LO) — 19A — aplica-se quando o torque da carga aumenta com o quadrado da velocidade: ventiladores centrífugos, bombas centrífugas, sopradores.

No modo CT, a capacidade de sobrecarga do inversor (150% por 60s) garante margem de torque de partida. 

No modo VT, a sobrecarga é reduzida (tipicamente 110% por 60s), mas a corrente contínua mais alta lida com a classificação maior do motor.

P2: O que afeta a configuração da frequência de pulso e quando ela deve ser alterada do padrão de fábrica?

A frequência de pulso padrão é de 4 kHz, o que minimiza as perdas de comutação do inversor e maximiza a capacidade de corrente de saída. Aumentar a frequência de pulso para 8 ou 16 kHz reduz o ruído eletromagnético audível do motor (o zumbido característico da frequência de comutação), o que é importante em ambientes sensíveis ao ruído.

No entanto, frequências de pulso mais altas aumentam a dissipação de calor do inversor e exigem redução da corrente de saída — a 16 kHz, a capacidade de corrente de saída da estrutura MM440 FSC é reduzida abaixo do valor nominal.

Um bom compromisso prático para a maioria dos acionamentos de máquinas é 8 kHz, que proporciona operação significativamente mais silenciosa com redução modesta.

A lista de parâmetros do MM440 fornece o fator de redução para cada configuração de frequência de pulso.

P3: O inversor tem 6 entradas digitais. Todas podem ser reconfiguradas para funções não padrão?

Sim. Todas as seis entradas digitais (DI1–DI6) são totalmente programáveis através da lista de parâmetros (P0701–P0706).

As atribuições padrão de fábrica incluem on/off1 (DI1), reverso (DI2), JOG (DI3) e reset de falha (DI4/DI5), mas qualquer entrada digital pode ser reatribuída a qualquer função de controle de inversor disponível — incluindo seleção de frequência fixa, comutação de fonte de setpoint, habilitação PID, entrada de falha externa e inúmeras funções de controle do motor.

Essa flexibilidade elimina a necessidade de lógica de fiação externa em muitas aplicações onde as atribuições de função padrão não correspondem à arquitetura de controle da máquina.

P4: O MICROMASTER 440 é adequado para aplicações de içamento ou guindaste?

O MM440 pode ser aplicado em tarefas de içamento com engenharia apropriada, mas não é um inversor de içamento dedicado.

Considerações importantes: o inversor deve ter um resistor de frenagem conectado (através do chopper de frenagem embutido) para lidar com a energia regenerativa durante a descida com cargas suspensas — o MM440 não pode retornar energia para a rede e, sem um resistor de frenagem, desligará por sobretensão no barramento DC durante a desaceleração. 

O modo de controle vetorial sem sensor do inversor fornece melhor torque em baixa velocidade para manuseio suave da carga.

Para içamento crítico de segurança com controle de freio à prova de falhas, gerenciamento de freio de retenção eletromagnético e as funções de segurança certificadas exigidas pelos regulamentos de içamento, um inversor de içamento dedicado ou uma variante SINAMICS com funções de segurança integradas pode ser a especificação mais apropriada.

P5: O inversor foi descontinuado. Qual é o equivalente atual da Siemens?

A Siemens posicionou os SINAMICS G120 e G120C como sucessores do MICROMASTER 440.

O G120 em uma configuração de Unidade de Controle + Módulo de Potência fornece controle vetorial V/Hz e sem sensor equivalente, com opções de comunicação PROFIBUS e PROFINET, integração aprimorada de funções de segurança e um design mais modular.

O G120C (compacto) fornece funcionalidade semelhante em um invólucro mais integrado. Ambos são produtos ativos com suporte completo da Siemens.

Para uma aplicação de torque constante de 5,5 kW, 380–480V, equivalente ao 6SE6440-2UD25-5CA1, a configuração de pedido G120 ou G120C apropriada deve ser confirmada usando o configurador de produtos online da Siemens.