In questa pagina è possibile scaricare il manuale di istruzioni in formato PDF del Siemens MICROMASTER 440, un convertitore di frequenza ampiamente utilizzato per il controllo preciso di motori elettrici. Il manuale fornisce informazioni dettagliate sull’installazione, la configurazione e la manutenzione dell’apparecchiatura, offrendo una guida completa sia per gli utenti esperti che per chi si avvicina per la prima volta a questo dispositivo. Consultando il manuale, è possibile sfruttare al meglio tutte le funzionalità del MICROMASTER 440, garantendo efficienza, sicurezza e affidabilità nell’utilizzo quotidiano.
Cosa Troverai nel Manuale Utente Siemens MICROMASTER 440
MICROMASTER 440 è un convertitore di frequenza per motori trifase, pensato per regolare velocità e coppia in un’ampia gamma di applicazioni industriali, da 0,12 a 250 kW. Il manuale operativo spiega come è fatto, come va installato, parametrizzato, utilizzato e manutenuto, e insiste fin dall’inizio su sicurezza e competenze richieste: l’apparecchio lavora con tensioni pericolose e comanda organi meccanici in rotazione, quindi ogni intervento di installazione, cablaggio e avviamento deve essere fatto solo da personale qualificato che conosca norme elettriche, procedure di messa in sicurezza, primo soccorso e uso dei dispositivi di protezione. I condensatori del circuito intermedio restano carichi per diversi minuti dopo lo sgancio dell’alimentazione, perciò prima di aprire il convertitore si deve sempre attendere il tempo indicato e verificare l’assenza di tensione sui morsetti di rete e di motore.
Nella descrizione generale il manuale presenta la famiglia MICROMASTER 440 come inverter a IGBT controllati da microprocessore, con portata sia a coppia costante sia a coppia variabile, adatti a motori asincroni trifase standard ma anche a impieghi più evoluti grazie alle funzioni di controllo vettoriale. Il convertitore può lavorare in semplice V/f, con curva lineare, quadratica o programmabile, oppure in regolazione vettoriale senza sensore e con encoder, e include funzioni come riavvio automatico dopo mancanza rete, ripresa su motore in rotazione, regolatori di corrente e di coppia, controllo di tensione sul DC-link, freni elettronici e gestione di freno meccanico di stazionamento. Viene messa in evidenza la dotazione di I/O: sei ingressi digitali configurabili NPN o PNP, due ingressi analogici riconfigurabili in tensione o corrente, due uscite analogiche, tre relè di uscita, ingresso per sensore termico del motore, interfaccia RS485 e una struttura a pannelli che consente l’uso di moduli opzionali di comunicazione e di un’unità encoder.
La parte sulle avvertenze di sicurezza definisce le parole chiave usate nel testo, da “Pericolo” a “Allarme di cautela”, e chiarisce cosa si intende per “persona qualificata”: qualcuno che sappia togliere e mettere in tensione, mettere a terra, contrassegnare i circuiti, usare correttamente gli strumenti di misura e le protezioni individuali e abbia formazione di primo soccorso. Viene ribadito che il convertitore non può essere usato come dispositivo di arresto di emergenza ai sensi della EN 60204, perché determinati parametri possono consentire riavvii automatici dopo un calo di tensione. Si richiede sempre il corretto collegamento a terra, anche in reti IT, con precisazioni particolari sul condensatore “Y” da disabilitare se la rete non è messa a terra. Sono indicate anche le condizioni per usare interruttori differenziali (di tipo B con soglia adeguata, un RCD per ogni inverter, lunghezza massima dei cavi), per l’uso in ambienti industriali con disturbi e per la protezione meccanica in trasporto e magazzinaggio.
Il capitolo di installazione spiega prima come rigenerare i condensatori dopo lunghi periodi di magazzino, poi fissa le condizioni ambientali: campo di temperatura ammesso con eventuale derating per le grandezze costruttive più grandi, umidità fino al 95% senza condensa, altitudine con curve di riduzione della corrente oltre 1000 o 2000 m, limiti di vibrazione e urto secondo le norme e divieto di montare in zone con polveri conduttive, gas corrosivi, condensa o gocciolamenti d’acqua. L’inverter va montato sempre in verticale, con determinate distanze sopra e sotto per il raffreddamento, che aumentano passando da grandezze A–C fino a F, FX e GX. Per le casse grandi è descritta anche la rimozione dal pallet con occhielli di sollevamento, raccomandando attenzione al baricentro spostato. Il manuale propone schemi di foratura, dimensioni di ingombro e coppie di serraggio delle viti per fissaggio a parete, oltre all’eventuale montaggio su guida DIN per la taglia piccola.
Per il cablaggio elettrico vengono illustrati i morsetti di potenza per le varie taglie, con le sigle L/L1, N/L2, L3 sul lato rete e U, V, W lato motore, e l’eventuale accesso ai morsetti DC+ e DC− per collegare unità di frenatura esterne sulle taglie grandi. È spiegato come collegare un filtro di rete, una bobina di linea, il motore e la resistenza di frenatura nei modelli che hanno il chopper integrato, rispettando il verso dei conduttori di protezione e tenendo separati i cavi di potenza da quelli di comando. Una sezione specifica riguarda la compatibilità elettromagnetica: si consiglia di usare piastre di ingresso cavi o clamp metallici per collegare gli schermi dei cavi motore e segnale, di mantenere i percorsi più corti possibile, di instradare separatamente motore, rete e segnali, di filtrare le bobine dei contattori e di usare cavi schermati per i segnali analogici, collegando lo schermo a terra su entrambe le estremità. Per gli ingressi di comando viene fornita la morsettiera completa: tensione di riferimento +10 V e 24 V, due ingressi analogici, uscite analogiche, sei ingressi digitali, contatti dei tre relè e morsetti RS485.
Il cuore del manuale è il capitolo sulle funzioni e sui parametri. Siemens spiega che tutto il comportamento dell’inverter è governato da parametri numerati, nominati con P per quelli impostabili e con r per quelli di sola lettura. Ogni parametro ha attributi di tipo, campo valori, unità, livello di accesso e appartenenza a un gruppo (motore, ingressi, comunicazione, controllo, ecc.). Il livello di accesso viene filtrato con P0003, così un operatore standard vede solo i parametri più comuni, mentre un esperto può vedere e modificare anche quelli avanzati di tuning e service. I parametri sono raggruppati secondo funzione tramite P0004 in modo da facilitare la ricerca, e molti sono indicizzati, così si possono definire più “record” di dati per motori diversi o set di comando diversi attivi a selezione.
Una parte fondamentale è dedicata alla tecnologia BICO, che permette di collegare internamente segnali e funzioni usando il concetto di ingressi e uscite “Binector” per segnali binari e “Connector” per valori numerici. Gli ingressi di BICO sono parametri P, le uscite sono parametri r, e si collegano scrivendo nel parametro BI o CI il numero del parametro sorgente BO o CO. In pratica puoi instradare un qualsiasi segnale interno (per esempio una parola di stato o una corrente misurata) verso una funzione, un’uscita analogica, un’uscita digitale o un blocco logico programmabile, senza toccare il cablaggio. C’è anche il concetto di CDS (Command Data Set) per commutare gruppi di sorgenti di comando e valori di riferimento, e DDS (Drive Data Set) per commutare interi insiemi di parametri di motore e regolazione, utile se con lo stesso inverter comandi due motori diversi o hai più scenari di funzionamento.
Per l’interfaccia uomo-macchina il manuale descrive lo Status Display Panel di serie, con due LED frontali per lo stato, e i pannelli opzionali BOP e AOP. Il BOP ha display a 5 cifre e tasti per start, stop, direzione, jogging, scelta parametri e navigazione; permette di modificare parametri, vedere errori, leggere velocità, corrente e tensione del DC-link. L’AOP aggiunge testi in chiaro multilingue, menù diagnostici, possibilità di salvare e caricare fino a dieci set di parametri e funzioni di timer. È collegato via protocollo USS sulla porta BOP o sulla porta COM, e richiede la configurazione di alcuni parametri di comunicazione, descritti nella sezione dedicata alla RS485.
Il capitolo di messa in servizio spiega la procedura consigliata. Prima si può impostare rapidamente l’ambiente 50 o 60 Hz tramite un DIP switch sulla scheda I/O, che influenza P0100 e alcune frequenze nominali. Poi si esegue la “messa in esercizio rapida”: si sceglie il tipo di motore, si inseriscono i dati di targa (tensione, corrente, potenza, cosφ, rendimento, frequenza e velocità nominali), si seleziona il tipo di controllo (V/f o vettoriale), si imposta la sorgente di comando (ingressi digitali, BOP oppure bus) e la sorgente del valore di riferimento (ingresso analogico, MOP, frequenze fisse, bus). Si fissano minima e massima frequenza, tempi di accelerazione e decelerazione e, se richiesto, si lancia l’identificazione automatica dei dati motore: l’inverter alimenta il motore fermo con sequenze di tensione per ricavare resistenze, induttanze e curva di magnetizzazione, che vengono usate nel modello di regolazione. Alla fine, tramite un parametro di conclusione, l’inverter ricalcola internamente tutti i dati di regolazione e li memorizza in EEPROM.
Se i dati del circuito equivalente sono forniti dal costruttore del motore, il manuale mostra come inserirli manualmente e lanciare solo il calcolo interno della regolazione. Viene anche illustrata la procedura di reset ai valori di fabbrica e quella di “messa in esercizio di serie”, cioè il caricamento e scaricamento di set completi di parametri tramite AOP o software PC (DriveMonitor o STARTER) usando la comunicazione seriale o i bus di campo; questo serve per clonare la configurazione su molti azionamenti identici in una macchina di serie.
Nella sezione sugli ingressi e le uscite trovi spiegate in dettaglio le sei linee digitali, con livelli, tempi di filtro, logica PNP o NPN e la tabella delle funzioni assegnabili (start, stop, inversione, jog, frequenze fisse, error reset, consenso freno DC, allarme esterno e così via). Viene spiegato anche come usare gli ingressi analogici, la scelta fra tensione e corrente tramite DIP e parametro, la scalatura dei valori da 0–10 V o 0–20 mA in percentuale della frequenza di riferimento, e la possibilità di usarli anche come ingressi digitali aggiuntivi. Per le uscite digitali, che sono relè, si indica come associarle a parole di stato e messaggi interni, per esempio “azionamento pronto”, “in marcia”, “errore attivo” o “frenatura CC attiva”. Le uscite analogiche possono riportare frequenza, tensione, corrente, tensione DC-link, temperatura virtuale e molte altre grandezze interne, sempre con scalatura e zona morta configurabili.
Il capitolo comunicazione spiega le due interfacce: BOP-Link, usata per pannelli e collegamenti punto-punto RS232, e COM-Link su morsetti 29–30, in RS485. Su questa porta possono vivere sia protocolli USS diretti tra PC/pannello e inverter, sia moduli opzionali di bus come PROFIBUS DP, DeviceNet o CANopen. Siemens mostra un esempio di topologia con master, terminazioni di bus e resistenze di pull up/down da usare per evitare problemi di linea. Nel caso di uso combinato di un modulo bus e di un dispositivo USS sullo stesso COM-Link, la priorità è del modulo di comunicazione, mentre il collegamento USS si disabilita. Viene spiegato come impostare indirizzi, baud rate, lunghezza dei dati di processo (PZD) e parametri diagnostici per avere una comunicazione affidabile.
Tra le funzioni applicative più ricche ci sono le frequenze fisse, il potenziometro motore MOP, il jogging, il regolatore PID e il canale dei valori di riferimento. Le frequenze fisse sono quindici valori programmabili di frequenza che possono essere richiamati con vari codici sugli ingressi digitali, sia in selezione diretta sia in binario o BCD, con o senza comando ON incorporato. Il MOP simula un potenziometro elettronico: due comandi “su” e “giù”, provenienti da ingressi digitali, dal BOP o dal bus, incrementano o decrementano gradualmente la frequenza desiderata, rispettando limiti e rampe di accelerazione. Il controllo jog serve per muovere l’asse a piccole velocità predefinite, in un senso o nell’altro, finché il comando rimane attivo, utile per il posizionamento manuale in setup.
Il regolatore PID integrato consente di realizzare semplici regolazioni di processo direttamente nel drive, per esempio pressione, livello o tensione del nastro. Il valore di riferimento e il valore misurato entrano tramite MOP PID, valori fissi PID, ingressi analogici o bus, passano attraverso filtri e scalature, e il PID genera un’uscita che in genere viene collegata al riferimento di frequenza o di coppia del motore. Il manuale prende l’esempio della “regolazione ballerino” su macchine avvolgitrici: un ballerino meccanico misura l’accumulo del materiale e il PID regola la velocità di ingresso per mantenere costante la posizione del ballerino e quindi la tensione del nastro. Per ognuna di queste funzioni sono riportati i parametri chiave da impostare.
Il canale del valore di riferimento è descritto come catena di funzioni: somma di riferimento principale e riferimento aggiuntivo, eventuale inibizione del contributo aggiuntivo, inversione del segno per cambiare direzione, salti di frequenza per evitare risonanze meccaniche, generatore di rampa con tempi e arrotondamenti sulle transizioni. Ci sono parametri dedicati per la frequenza minima, massima, le bande di esclusione attorno alle frequenze di risonanza e il tipo di rampa, continua o discontinua; tutto questo serve a combinare molte sorgenti di comando senza perdere controllo sulla dinamica meccanica.
Una sezione molto interessante del manuale riguarda i blocchi funzione liberi. Il MICROMASTER 440 integra piccoli mattoncini logici e aritmetici, come porte AND, OR, XOR e NOT, flip-flop D e RS, timer, sommatore, sottrattore, moltiplicatore, divisore e un comparatore, che possono essere collegati via BICO. Con questi FFB puoi costruire logiche di consenso, ritardi, memorie di evento o semplici calcoli, direttamente nel drive, evitando PLC o relè esterni quando le esigenze sono modeste. Ogni blocco si abilita e gli si assegna una priorità di esecuzione, in modo che la catena delle funzioni sia deterministica all’interno del ciclo di 128 ms.
Il manuale entra poi nel dettaglio dei freni, sia meccanici sia elettronici. Per il freno di stazionamento del motore è previsto un controllo integrato: quando arriva il comando ON, l’inverter eccita il motore fino a raggiungere una frequenza minima, poi, dopo un tempo di ritardo programmato, rilascia il freno tramite un’uscita digitale o un relè; al contrario, in arresto, mantiene ancora coppia minima finché il freno non è chiuso da un certo tempo. Per la frenatura elettrica esistono tre funzioni: freno in corrente continua, freno compound e freno a resistenza. Il freno in CC inietta corrente continua negli avvolgimenti per frenare velocemente il motore, in combinazione con i comandi OFF1/OFF3 o su comando diretto; il manuale sottolinea che è efficace ma scalda molto il motore, quindi va dimensionato e usato con giudizio. Il freno compound combina frenatura rigenerativa e in CC, attivandosi quando la tensione DC supera una soglia; il freno a resistenza sfrutta il chopper interno e una resistenza esterna dimensionata secondo le tabelle, per smaltire in calore l’energia rigenerata da masse inerziali o carichi discendenti, con controllo sul duty cycle per non distruggere la resistenza.
Tra le funzioni di continuità di servizio ci sono il riavvio automatico e la ripresa. Il riavvio automatico permette di far ripartire il motore, se abilitato, dopo brevi sottotensioni o blackout di rete, con diversi livelli di aggressività e numero massimo di tentativi configurabili; se falliscono, viene generato un errore specifico. La ripresa, invece, è la funzione di “flying restart”: quando l’inverter viene riabilitato su un motore che sta ancora girando, l’apparato ricerca la frequenza del rotore, rallentando o accelerando finché la corrente indica che il campo è agganciato, poi ricostruisce il flusso e riaggancia la regolazione senza dare colpi di coppia e senza forzare l’albero. Esistono modalità con e senza encoder, con parametri che controllano la corrente di ricerca, la pendenza e la direzione ammessa.
La gestione del DC-link viene affidata a due regolatori: Vdc_max e Vdc_min. Il primo interviene quando la tensione del circuito intermedio tende a salire troppo, per esempio per frenate rigenerative senza resistenza: il regolatore rallenta dinamicamente l’azionamento, allungando le rampe di decelerazione e riducendo la coppia rigenerativa, in modo da evitare gli errori di sovratensione. Il secondo, chiamato buffer cinetico, entra in gioco durante mancanze di rete: spinge il motore in rigenerazione controllata per alimentare il DC-link con energia meccanica accumulata, mantenendo in piedi l’inverter per qualche istante e permettendo di superare bui di rete brevi, a spese di una diminuzione controllata della velocità.
Per applicazioni di posizionamento il manuale introduce la “rampa di decelerazione posizionante”: quando arriva un comando di stop particolare, per esempio da un finecorsa, l’inverter calcola il percorso residuo lato macchina usando i dati di rapporto di riduzione e passo vite, e modella una rampa di frenatura che porta l’albero di uscita a fermarsi dopo una distanza programmata. Viene spiegato come parametrizzare i rapporti di trasmissione e il tipo di asse, lineare o rotante.
C’è poi un blocco molto ampio dedicato alle protezioni. La protezione termica del motore può funzionare con solo modello termico interno, basato su corrente e parametri di circuito equivalente, oppure usando un sensore PTC o KTY84 collegato ai morsetti 14–15. Il manuale spiega le classi termiche IEC, come impostare la soglia di allarme e quali reazioni adottare: solo segnalazione, riduzione della corrente massima o trip. In modo analogo, la parte di potenza del convertitore viene protetta da sovracorrente, cortocircuito, sovra e sottotensione del DC-link, surriscaldamento del dissipatore e del chip IGBT, con allarmi che possono ridurre frequenza impulsiva e frequenza di uscita e, in caso di persistenza, portano a errori F000x che disattivano il drive.
Le funzioni di sorveglianza includono il monitoraggio della coppia di carico, utile per rilevare rotture di cinghie o bloccaggi meccanici: si definisce una “finestra” di coppia consentita in funzione della frequenza, e se il valore misurato esce dalla banda per un certo tempo scatta prima un allarme poi, se voluto, un arresto. Ci sono molte parole di stato che indicano condizioni come “drive ready”, “running”, “limit corrente”, “freno DC attivo”, “frequenza massima raggiunta” e molte altre, tutte consultabili e utilizzabili via BICO e via bus.
La parte di diagnostica e ricerca guasti spiega l’uso del piccolo pannello SDP: a seconda del lampeggio o della combinazione dei due LED si capisce se il convertitore è in funzione, pronto, in errore di sovratensione, sottotensione, sovracorrente, sovratemperatura o in errore di memoria. Con il BOP, invece, errori e allarmi sono mostrati con codici Fxxxx e Axxxx; il manuale rimanda alla lista parametri per la descrizione completa di ciascun codice e spiega come resettarli, via pulsante, via ingresso digitale o togliendo e ridando tensione. Vengono suggeriti controlli di base se il motore non parte, come verificare che la messa in servizio rapida sia finita (P0010 = 0), che la sorgente di comando P0700 sia impostata correttamente e che il valore di riferimento arrivi davvero sull’ingresso scelto.
Infine, il capitolo sui dati caratteristici raccoglie le tabelle con gamme di tensione, potenza e corrente per tutte le taglie, i limiti di frequenza d’ingresso e uscita, il campo delle frequenze impulsive e le eventuali riduzioni di corrente al salire della switching frequency. Sono specificate le condizioni ambientali, l’altitudine massima senza derating, l’IP20 come grado di protezione standard, le omologazioni CE, UL e le condizioni per la conformità EMC nei diversi ambienti (industriale, residenziale filtrato, ecc.). Le appendici spiegano interventi meccanici come rimozione dei pannelli frontali, sostituzione del ventilatore, rimozione del condensatore Y per uso su reti IT e le norme di riferimento cui l’apparecchio risponde.
Manuale di Istruzioni Siemens MICROMASTER 440 PDF
Se hai bisogno di consultare il manuale di istruzioni per il Siemens MICROMASTER 440, qui puoi trovare il documento ufficiale in formato PDF da scaricare gratuitamente. Il manuale fornisce tutte le informazioni necessarie per l’installazione, la configurazione, l’utilizzo e la manutenzione dell’inverter, oltre a dettagli sulle specifiche tecniche e sulle procedure di risoluzione dei problemi. Scaricare il manuale ti permetterà di avere sempre a portata di mano una guida completa e affidabile per sfruttare al meglio tutte le funzionalità del dispositivo.
