اینورتر زیمنس در خانواده SINAMICS مجموعه گستردهای از Frequency Converter و Driveهای صنعتی را شامل میشود که برای کنترل موتور در کاربردهایی از ماشینآلات ساده تا سیستمهای اتوماسیون پیشرفته استفاده میشوند. زیمنس برای همه پروژهها یک اینورتر واحد ارائه نمیکند؛ هر Series برای سطح مشخصی از توان، عملکرد، Communication، Motor Control و Application طراحی شده است.
به همین دلیل انتخاب درایو Siemens فقط با توان موتور یا عبارتهایی مانند «اینورتر 7.5kW» انجام نمیشود. ولتاژ تغذیه، جریان موتور، نوع بار، Duty، Overload، روش کنترل، نیاز به Encoder، Brake، Safety، PROFINET، PROFIBUS یا Modbus و نحوه Integration با PLC باید بررسی شوند. در پروژههای Replacement نیز کد کامل 6SL محصول قبلی و مشخصات Motor و Control System اهمیت زیادی دارد.
اینورتر زیمنس چیست؟
اینورتر یا Variable Frequency Drive با تغییر فرکانس و ولتاژ خروجی، امکان کنترل عملکرد موتور AC را فراهم میکند. نتیجه میتواند کنترل سرعت موتور، کاهش جریان و تنش مکانیکی هنگام Start، کنترل بهتر فرایند و در برخی کاربردها کاهش مصرف انرژی باشد.
محصولات زیمنس در این حوزه عمدتاً با نام SINAMICS شناخته میشوند. SINAMICS یک خانواده واحد با مشخصات یکسان نیست؛ از مدلهای اقتصادی برای کاربردهای پایه تا Driveهای ماژولار، Process Drive و سیستمهای دارای Safety Integrated و Communication پیشرفته را پوشش میدهد.
نکته:
در بازار ایران عبارتهای «اینورتر زیمنس»، «درایو زیمنس» و «SINAMICS» برای این گروه استفاده میشوند. برای خرید، نام Series و کد کامل محصول اهمیت بیشتری از عنوان عمومی دستگاه دارد.
سریهای اصلی اینورتر Siemens SINAMICS
سبد فعلی SINAMICS شامل چند خانواده با سطح عملکرد متفاوت است. برای جلوگیری از انتخاب اشتباه، بهتر است ابتدا Application مشخص شود و سپس Series مناسب انتخاب شود. جزئیات دقیق توانها و کدهای هر سری باید در صفحه اختصاصی همان خانواده بررسی شوند.
| سری |
جایگاه کلی |
کاربردهای شاخص |
نکته انتخاب |
| SINAMICS V20 |
Drive کامپکت برای کاربردهای پایه |
پمپ، فن، نوار نقاله و ماشینآلات ساده |
برای پروژههایی با نیاز کنترلی سادهتر بررسی میشود |
| SINAMICS G120C |
Compact General Purpose Drive |
ماشینآلات، Conveyor و کاربردهای عمومی صنعتی |
Communication و Safety بر اساس Variant بررسی شود |
| SINAMICS G120 |
درایو ماژولار |
کاربردهای عمومی تا پیچیدهتر ماشینسازی |
Control Unit، Power Module و Optionها جداگانه انتخاب میشوند |
| SINAMICS G120X |
Infrastructure Drive |
Pump، Fan، Water/Wastewater و HVAC |
Functionهای Process محور اهمیت دارند |
| SINAMICS G200 |
نسل جدید Standard Performance Drive |
Pump، Fan و Conveyorهای استاندارد |
PROFINET و Safety Integrated در ساختار فعلی این خانواده مهم هستند |
| SINAMICS G210 |
نسل جدید برای Continuous Motion |
Moving، Positioning و Process Applicationهای پیشرفتهتر |
Motor Control، Encoder، Safety و Communication قابل توجه است |
اینورتر زیمنس V20
SINAMICS V20 برای کاربردهای پایه و فرایندهایی با نیاز کنترلی سادهتر طراحی شده است. زیمنس برای این سری محدوده توان 0.12 تا 30kW را اعلام میکند. نسخههای مربوطه برای تغذیه تکفاز 230V و سهفاز 400V عرضه میشوند.
Communication پایه V20 شامل USS و Modbus RTU است. ECO Mode، حالت Hibernation و Functionهای مرتبط با پمپ و فن از قابلیتهای این خانواده هستند. با این حال تمام Frame Sizeها و Variantها تجهیزات Brake یکسانی ندارند؛ بنابراین ساختار Braking باید برای کد دقیق بررسی شود.
اینورتر زیمنس G120C
SINAMICS G120C یک Drive کامپکت برای کاربردهای متنوع صنعتی است. زیمنس برای نسخه فعلی این خانواده محدوده توان تا 132kW را اعلام میکند. Sensorless Vector Control و قابلیت Safe Torque Off در ساختار این سری ارائه میشوند.
یکی از نقاط مهم G120C تنوع Interfaceهای ارتباطی است. بسته به Variant میتوان نسخههایی با PROFINET، PROFIBUS، EtherNet/IP یا USS/Modbus RTU داشت. بنابراین عبارت «G120C» بهتنهایی برای تعیین Communication کافی نیست و باید Order Number کامل بررسی شود.
SINAMICS G120؛ ساختار ماژولار
تفاوت مهم G120 با بسیاری از Driveهای کامپکت، ساختار ماژولار آن است. سیستم میتواند از Power Module، Control Unit و Operator Panel مناسب تشکیل شود. این معماری امکان انتخاب اجزا بر اساس نیاز موتور، Communication، Safety و Functionهای کنترلی را فراهم میکند.
زیمنس برای G120 محدوده گستردهای تا 250kW در پلتفرم فعلی اعلام میکند. این سری برای Conveyor، فرایندهای Continuous و کاربردهایی با نیاز بیشتر به کنترل Speed و Torque قابل بررسی است.
نکته در سفارش G120:
برای بسیاری از پیکربندیهای G120 تنها سفارش Power Module کافی نیست. Control Unit، Operator Panel، Memory Card و سایر Optionها باید بر اساس Configuration پروژه بررسی شوند.
اینورتر SINAMICS G120X
G120X بهطور مشخص برای کاربردهای Infrastructure مانند Pump و Fan در Water/Wastewater و HVAC بهینه شده است. در این کاربردها هدف فقط تغییر سرعت موتور نیست؛ کنترل فرایند، صرفهجویی انرژی، Bypass، Multi-Pump و Functionهای مرتبط با پمپ یا فن نیز اهمیت پیدا میکنند.
در مدلهای مربوطه Functionهایی مانند Pipe Filling، Deragging، Cavitation Detection و Multi-Pump Control برای کاربردهای آب و فاضلاب ارائه میشوند. این قابلیتها نباید به V20 یا G120C تعمیم داده شوند، زیرا G120X برای این Applicationها به شکل تخصصیتری طراحی شده است.
سریهای جدید SINAMICS G200 و G210
سبد فعلی زیمنس علاوه بر خانوادههای شناختهشده V20 و G120، نسلهای جدیدتری نیز دارد. SINAMICS G200 برای کاربردهای صنعتی استاندارد مانند Pump، Fan و Conveyor ارائه شده و در نسخه فعلی محدوده 0.55 تا 11kW را برای شبکه 380 تا 480V سهفاز پوشش میدهد. PROFINET و Safety Functionهای یکپارچه از مشخصات کلیدی این خانواده هستند.
SINAMICS G210 در سطح عملکرد بالاتری برای Continuous Motion قرار میگیرد. زیمنس برای نسخه فعلی آن محدوده 1.1 تا 75kW در 3AC 380–500V را اعلام میکند و گزینههای مختلف Motor Control، Encoder و Communication را ارائه میدهد. این سری برای انتخابهای جدید صنعتی باید جدا از G120C و V20 ارزیابی شود.
روشهای کنترل موتور در اینورتر زیمنس
روش کنترل موتور بین Seriesها متفاوت است. U/f یا V/f برای بسیاری از کاربردهای ساده و بارهایی که به کنترل دقیق Torque نیاز ندارند استفاده میشود. در خانوادههای پیشرفتهتر، Sensorless Vector Control یا Vector Control با Encoder میتواند دقت Speed و Torque را افزایش دهد.
وجود Vector Control به معنی یکسان بودن Performance همه سریها نیست. کیفیت کنترل، Motor Model، امکان استفاده از Encoder، Torque Control و عملکرد در سرعتهای پایین باید برای Drive موردنظر بررسی شوند.
انتخاب اینورتر زیمنس بر اساس توان یا جریان؟
توان kW نقطه شروع مناسبی برای انتخاب است، اما معیار نهایی نباید فقط توان موتور باشد. Rated Output Current اینورتر باید با Current موردنیاز موتور و Duty پروژه هماهنگ شود. دو موتور با توان یکسان ممکن است جریان نامی یا شرایط کاری متفاوتی داشته باشند.
همچنین Driveها میتوانند برای High Overload و Low Overload Ratingهای متفاوت داشته باشند. کاربردی مانند Conveyor سنگین یا بار با گشتاور بالا ممکن است شرایط Overload متفاوتی نسبت به Pump یا Fan داشته باشد. بنابراین Selection Guide همان Series باید بررسی شود.
تکفاز و سهفاز بودن اینورتر Siemens
همه SINAMICSها ورودی تکفاز ندارند. برای مثال در V20 نسخههای 200 تا 240V تکفاز در بخشی از محدوده توان ارائه میشوند، در حالی که بسیاری از خانوادههای صنعتی دیگر عمدتاً برای تغذیه سهفاز طراحی شدهاند.
هنگام سفارش باید Input Voltage، تعداد فاز ورودی و Output Voltage با Motor Nameplate تطبیق داده شوند. عبارت «اینورتر 220V» بدون مشخص کردن تکفاز یا سهفاز بودن ورودی برای انتخاب کافی نیست.
Communication در اینورتر زیمنس
اتصال Drive به PLC یکی از نقاط مهم در اکوسیستم Siemens است. بسته به سری و Variant، پروتکلهایی مانند PROFINET، PROFIBUS، USS، Modbus RTU، Modbus TCP و EtherNet/IP میتوانند در دسترس باشند.
اگر Drive قرار است به SIMATIC S7-1200 یا S7-1500 متصل شود، PROFINET در بسیاری از پروژهها گزینه مهمی است. اما وجود PROFINET در تمام مدلها عمومی نیست. برای مثال V20 بهصورت پایه USS و Modbus RTU دارد، در حالی که G120C با Interfaceهای مختلف عرضه میشود.
TIA Portal و SINAMICS Startdrive
بسیاری از خانوادههای SINAMICS با SINAMICS Startdrive در محیط TIA Portal مهندسی و Commission میشوند. این Integration امکان Parameterization، Diagnostics و هماهنگی بهتر Drive با سیستم اتوماسیون Siemens را فراهم میکند.
Version نرمافزار، Firmware و Drive پشتیبانیشده باید بررسی شوند. سازگاری یک نسخه Startdrive با تمام Firmwareها و تمام نسلهای SINAMICS نباید فرض شود.
Safety Integrated در درایو زیمنس
برخی Driveهای SINAMICS دارای Safety Functionهای داخلی هستند. Safe Torque Off یا STO یکی از Functionهای رایج است و برای جلوگیری از ایجاد Torque در موتور در شرایط Safety تعریفشده استفاده میشود.
در سریهای پیشرفتهتر Functionهایی مانند SS1، SLS، SDI یا SSM نیز ممکن است ارائه شوند. سطح Safety، نیاز به License، Terminal یا PROFIsafe و قابلیت دقیق هر Function باید برای Control Unit و Firmware همان Drive بررسی شود.
ترمز و Brake Resistor در اینورتر زیمنس
هنگام کاهش سرعت سریع موتور یا کنترل بارهای دارای انرژی برگشتی، ولتاژ DC Link میتواند افزایش پیدا کند. در برخی Driveها از Braking Unit و Brake Resistor برای دفع این انرژی استفاده میشود.
وجود Brake Chopper داخلی، نیاز به Braking Module و مقدار مقاومت قابل اتصال بین Series و Frame Sizeها متفاوت است. برای مثال ساختار Braking در V20 بسته به Frame یکسان نیست. Resistance، Power و Duty Cycle مقاومت ترمز باید بر اساس دستورالعمل همان Drive انتخاب شوند.
تجهیزات جانبی اینورتر زیمنس
Operator Panel
BOP، IOP یا پنل مربوطه برای Commissioning و کاربری محلی در Seriesهای سازگار.
Smart Access
ماژولهای مربوطه برای Commissioning و Diagnostics از طریق دستگاه هوشمند در سریهای سازگار.
Brake Resistor
برای کاربردهای نیازمند Dynamic Braking در صورت سازگاری Drive.
Line Reactor / Filter
بسته به Network، EMC، Harmonic و الزامات Series انتخاب میشود.
راهنمای انتخاب و خرید اینورتر زیمنس
انتخاب ابتدا با مشخصات موتور و Application آغاز میشود. Motor Nameplate شامل Voltage، Current، Frequency، Power، Speed و Connection باید در دسترس باشد. سپس نوع بار و رفتار مکانیکی سیستم بررسی میشود.
| معیار انتخاب |
چه چیزی بررسی شود؟ |
اثر در انتخاب |
| Motor |
Power، Current، Voltage، Speed و نوع موتور |
تعیین Rating پایه Drive |
| Load Type |
Pump، Fan، Conveyor، Mixer یا بار دیگر |
انتخاب Series و Overload |
| Input Supply |
1AC یا 3AC و Voltage شبکه |
انتخاب Variant صحیح |
| Control Mode |
U/f، Sensorless Vector یا Encoder Feedback |
دقت Speed و Torque |
| Communication |
PROFINET، PROFIBUS، Modbus یا Interface دیگر |
اتصال به PLC و شبکه اتوماسیون |
| Safety |
STO یا Safety Functionهای پیشرفتهتر |
معماری Safety ماشین |
| Braking |
زمان Deceleration و انرژی برگشتی |
نیاز به Brake Resistor یا Module |
Replacement اینورتر قدیمی زیمنس
در جایگزینی یک Drive قدیمی Siemens، انتخاب مدل جدید فقط بر اساس kW صحیح نیست. ابتدا کد کامل محصول قبلی، Voltage، Rated Current، Overload Duty، Motor Type، Control Mode و Application استخراج شود.
سپس Digital Input، Analog Input، Relay Output، Encoder، Communication، Safety، Brake و Optionهای موجود بررسی شوند. اگر Drive به PLC متصل است، Telegram، PROFIBUS/PROFINET، Addressing، Parameter Mapping و برنامه کنترلی نیز ممکن است نیاز به تغییر داشته باشند.
ابعاد مکانیکی، Frame Size، محل کابلها، EMC Filter، Line Reactor، Braking Resistor و Mounting نیز اهمیت دارند. یک Drive جدید ممکن است از نظر توان مناسب باشد اما از نظر Wiring و Integration جایگزین مستقیم مدل قبلی نباشد.
چکلیست Replacement:
کد کامل 6SL، Power، Voltage، Rated Current، Overload، Motor Type، Control Mode، Encoder، Digital/Analog I/O، Communication، Safety، Brake، Filter، Reactor، Operator Panel، Frame Size، ابعاد، Connector، Wiring، PLC Configuration و Firmware بررسی شوند.
قیمت اینورتر زیمنس به چه عواملی بستگی دارد؟
قیمت اینورتر زیمنس به Series، توان، Voltage، Current Rating، Communication، Safety، Filter و Optionهای محصول وابسته است. برای مثال دو G120C با توان یکسان میتوانند از نظر Interface ارتباطی یا Filter دارای Order Number متفاوت باشند.
در G120 ماژولار نیز قیمت مجموعه فقط با Power Module تعیین نمیشود و Control Unit، Operator Panel و Optionهای دیگر باید در Configuration لحاظ شوند. در پروژههای Replacement نیز هزینه تغییر Wiring یا PLC Program میتواند در کنار قیمت خود Drive اهمیت داشته باشد.
برای خرید اینورتر زیمنس چه اطلاعاتی لازم است؟
- توان موتور بر حسب kW
- Rated Current موتور
- ولتاژ و تعداد فاز ورودی
- ولتاژ موتور
- نوع بار و Application
- High Overload یا Low Overload موردنیاز
- روش کنترل و نیاز به Encoder
- PROFINET، PROFIBUS یا Modbus موردنیاز
- نیاز به STO یا سایر Safety Functionها
- زمان Acceleration و Deceleration
- نیاز به Brake Resistor
- شرایط محیط و محل نصب
- کد کامل Drive قبلی برای Replacement
سوالات متداول اینورتر زیمنس
برای کاربرد ساده V20 بهتر است یا G120C؟
V20 برای بسیاری از کاربردهای پایه طراحی شده است. G120C سطح بالاتری از Motor Control، Safety و گزینههای Communication را ارائه میکند. انتخاب نهایی به Application و سیستم کنترل بستگی دارد.
تفاوت G120 و G120C چیست؟
G120 یک سیستم ماژولار با Power Module و Control Unit قابل انتخاب است. G120C ساختار Compact و یکپارچهتری دارد. این تفاوت روی Configuration، Optionها و Replacement اثر میگذارد.
برای پمپ و فن کدام اینورتر زیمنس مناسب است؟
V20 و G120C در بسیاری از کاربردهای Pump و Fan قابل بررسی هستند، اما G120X بهطور ویژه برای Pump، Fan، Water/Wastewater و HVAC طراحی شده است. انتخاب به توان و Functionهای فرایندی موردنیاز بستگی دارد.
آیا اینورتر زیمنس به PLC متصل میشود؟
بله، در مدلهای دارای Interface سازگار. بسته به Series میتوان از PROFINET، PROFIBUS، Modbus یا سایر پروتکلها استفاده کرد. Interface دقیق باید از Order Number بررسی شود.
آیا همه اینورترهای زیمنس PROFINET دارند؟
خیر. Communication به Series و Variant بستگی دارد. برای مثال V20 بهصورت پایه USS و Modbus RTU دارد، در حالی که خانوادههای دیگر Variantهای PROFINET ارائه میکنند.
آیا برای انتخاب اینورتر فقط توان موتور کافی است؟
خیر. جریان موتور، Voltage، نوع بار، Overload، Control Mode، Brake، Communication و شرایط محیطی نیز باید بررسی شوند.
آیا همه درایوهای Siemens به مقاومت ترمز متصل میشوند؟
خیر. وجود Brake Chopper داخلی یا نیاز به Braking Module به Series و Frame Size بستگی دارد. مقدار Resistance و Power نیز باید از Manual همان Drive انتخاب شود.
برای جایگزینی اینورتر زیمنس قدیمی چه اطلاعاتی لازم است؟
Order Number کامل، Power، Voltage، Current، Overload، Motor، I/O، Communication، Safety، Brake، Dimensions، Connector، Wiring و تنظیمات PLC باید بررسی شوند.
برای راهنمای خرید و دریافت قیمت اینورتر زیمنس با شماره 03191091031 تماس بگیرید.
آوا الکتریکمهندسی بازرگانی · برق و اتوماسیون صنعتی
