Kinetix vs PowerFlex: cómo elegir el variador Allen-Bradley adecuado (y obtenerlo) - Blog

An open control cabinet in a machine shop showing two rows of variable speed drives with a control engineer standing beside it

Si su eje tiene que detenerse en una posición conocida o permanecer en fase con otro eje, necesita Kinetix. Si sólo tiene que girar a una velocidad controlable, necesitas PowerFlex. Esa regla resume la mayoría de los proyectos en una sola frase, y es donde termina casi toda comparación entre servodrive y VFD.

El problema es que aproximadamente un tercio de los proyectos reales se ubican en la zona gris entre esas dos respuestas, e incluso las más claras aún dejan con cuatro preguntas sin resolver: qué modelo, cuánto cuesta realmente, qué hacer cuando se descontinue el viejo disco y si podrá obtenerlo este trimestre.

TL;DR

Su requisito	Familia	Punto de partida típico
Control de posición, sincronización de leva/marcha	Kinetix	5100 (un solo eje), 5500/5700 (varios-ejes)
Control de velocidad, control de par, ahorro de energía.	PowerFlex	525 (nivel de máquina), 755 (nivel de proceso)
Posicionamiento-a nivel de máquina en una plataforma Logix	PowerFlex 527	Configurado a través del controlador
Alta potencia con regeneración o límites armónicos.	PowerFlex 755T / Kinetix 5700	Depende del requisito del lado de la línea

Aquí está primero la versión de 30 segundos y luego analizamos el modelo, el costo y la disponibilidad.

Tres umbrales deciden la familia antes de abrir cualquier catálogo.

Elija Kinetix sicualquiera de estas es cierta:

El perfil de movimiento contiene una parada ordenada en una posición definida y la repetibilidad se especifica en fracciones de milímetro o arco-minutos.
Dos o más ejes deben mantener una relación de fase, engranaje o leva entre sí.
El eje debe mantener el par a velocidad cero, por ejemplo, una carga vertical o de indexación que retrocedería.
El ciclo exige más que unos pocos eventos de aceleración/desaceleración por segundo.

Elija PowerFlex siel eje está definido por un punto de ajuste de velocidad, un bucle de flujo o presión, o un tiempo de rampa, y nadie en la especificación escribe la palabra "posición".

Si no puedes responder con seguridad, salte al flujo de seis preguntas más abajo. Está diseñado exactamente para ese caso.

Punto de comparación	Kinetix (servo)	PowerFlex (VFD)
Objetivo de control	Posición y velocidad en un circuito cerrado.	Frecuencia y voltaje, regulación de velocidad.
Se requiere retroalimentación	Codificador absoluto o resolutor, siempre	Opcional; El circuito abierto es la norma.
tipo de motor	Imán permanente síncrono	Inducción de jaula de ardilla-
Secciones típicas de la máquina	Indexación, corte, llenado, etiquetado, ejes accionados por leva-	Transportadores, ventiladores, bombas, mezcladores, redes de extrusión.
Costo relativo del sistema	Más alto, accionado por motor y cable.	Más bajo

Una nota práctica antes de entrar en detalles: al modernizar una máquina existente, el motor decide más que el accionamiento. No se puede hacer funcionar un motor de inducción desde un variador Kinetix y cambiar el motor generalmente significa nuevos soportes, nuevos cables y nuevas interfaces mecánicas.

El motivo por el que se mantiene esa línea se reduce a una diferencia en cómo las dos familias controlan un motor.

El núcleo del servodrive frente al VFD es lo que sabe el variador. Un VFD produce una frecuencia y un voltaje. No tiene idea de dónde está el eje, y no es necesario: el control vectorial sin sensores estima el flujo del rotor a partir de la corriente y el voltaje, y el control V/Hz ni siquiera hace eso. Un servoaccionamiento conmuta desde un codificador absoluto o resolutor y ejecuta bucles anidados de posición, velocidad y corriente. Conoce el ángulo del eje en cada escaneo.

Esa es toda la regla. El conocimiento de la posición cuesta dinero y genera determinismo. Si desea un análisis más detallado-de esa decisión, consulte nuestro artículo sobresi su máquina necesita un VFD o un servoaccionamiento, y si es nuevo en el lado VFD, comience conQué hace realmente un variador de frecuencia.

A compact servo motor with a rear encoder housing next to a larger finned induction motor on a workbench

No estás eligiendo un camino; está eligiendo un par de motor y transmisión. Los servomotores de imanes permanentes tienen una mayor densidad de par y una inercia del rotor mucho menor que un motor de inducción equivalente, por lo que un servoeje puede invertirse en milisegundos y mantener el par en reposo. Los motores de inducción son más baratos, toleran mejor el calor y el polvo y están disponibles en cualquier rebobinadora local.

Esa diferencia de inercia introduce el número más útil en toda esta decisión: la relación de inercia, la inercia de la carga reflejada dividida por la inercia del motor. Vuelve dos veces a continuación, en el flujo de selección y en la sección de errores de campo.

Un PowerFlex con una tarjeta codificadora que ejecuta control vectorial de bucle cerrado-hace más de lo que la mayoría de los ingenieros esperan. Mantendrá firmemente la regulación de velocidad a baja velocidad, producirá un par máximo cerca de velocidad cero y realizará movimientos simples de punto-a-punto con un contador o una función de posicionamiento.

No realizará levas electrónicas, sincronización de fase-bloqueada entre ejes, respuesta de menos-milisegundos a una perturbación de carga ni par de retención confiable como función-relevante para la seguridad.

Utilice un vector de bucle cerrado-cuando: la carga tiene una alta inercia y una velocidad-definida, necesita torsión a baja velocidad, el "posicionamiento" es realmente una parada-en-un-movimiento del sensor o está limitado a motores de inducción que ya están en la máquina. Pase a Kinetix cuando: se especifica la repetibilidad, dos ejes deben permanecer en fase, el tiempo de estabilización está dentro de una fracción de segundo o el eje es vertical y debe mantener la posición después de una parada.

Ese es el fin de la teoría. A partir de aquí la pregunta se convierte en un número de catálogo.

Modelo	ejes	Posicionamiento dentro de la familia	Uso típico
Kinetix 5100	Eje único	Modos independientes o Logix-conectados, indexados y de tren de impulsos, el punto de entrada de la familia	Indexadores-de un solo eje, alimentadores pequeños, adaptaciones
Kinetix 5300	Simple/múltiple, EtherNet/IP	CIP Motion con un conjunto de funciones reducido en comparación con el 5500	Ejes de máquina sensibles al coste-en una plataforma Logix
Kinetix 5500	Un solo eje por módulo, bus de CC compartido	CIP Motion, desconexión de par segura integrada, conexión de motor con un solo-cable	Embalaje, etiquetado, automatización general de máquinas.
Kinetix 5700	Autobús compartido multi-ejes con opciones de regeneración	Mayor potencia y número de ejes de la familia, opciones de seguridad ampliadas	Impresión, conversión, grandes líneas multi-ejes

Elija el 5100 cuando el eje sea independiente y el controlador no esté planificando el movimiento. Elija el 5500 cuando el eje se encuentre dentro de un grupo de movimiento Logix. Elija el 5700 cuando el recuento de ejes, el uso compartido de autobuses o la regeneración impulsen la arquitectura.

Una observación práctica: en máquinas de bajo número de ejes-la elección entre 5300 y 5500 generalmente la decide la plataforma de su controlador y lo que su tienda de mantenimiento ya tiene en stock, no el rendimiento.

Modelo	Modos de control	Posicionamiento dentro de la familia	Carga típica
PowerFlex 525	V/Hz, vector sin sensores, vector de velocidad de bucle cerrado-con tarjeta codificadora	Unidad compacta-a nivel de máquina, EtherNet/IP integrada, desconexión de par segura	Transportadores, pequeñas bombas y ventiladores, mezcladores.
PowerFlex 527	Diseñado para operar con un controlador Logix usando instrucciones de movimiento	Unidad-a nivel de máquina configurada como un eje de movimiento, no independiente	Ejes de máquinas que necesitan integración Logix sin servodinámica completa
PowerFlex 753	V/Hz, vector sin sensor y de bucle cerrado-	Menos ranuras para tarjetas opcionales que el 755, precisión de control estándar	Cargas industriales de uso general
PowerFlex 755	Control vectorial total, control de motor de imán permanente	Más capacidad de opciones, mayor nivel de precisión de control, más opciones de red y seguridad	Procesos y cargas de máquinas exigentes
PowerFlex 755T	Control TotalFORCE, configuraciones regenerativas y de bajos armónicos	Gestión-de energía y calidad de la energía eléctrica	Cargas regeneradoras, instalaciones limitadas-armónicas

La mayoría de las veces se eligen mal dos modelos. El 527 no es un VFD de uso general, es un variador de máquina que espera un controlador Logix. El 755T no es simplemente un 755 más grande, es lo que se compra cuando el problema está en el lado de suministro de la unidad.

Seleccionar el modelo es sólo la mitad del trabajo. La clase de voltaje, la clasificación del gabinete, el filtrado EMC y las opciones de freno se encuentran dentro del número de catálogo, y eso es lo que realmente modifica su plazo de entrega. Si está trabajando con una unidad de 25B, consultecómo leer un número de catálogo del PowerFlex 525.

PowerFlex 525 vs Kinetix 5100, máquinas pequeñas.El 525 con una tarjeta codificadora puede indexar un alimentador pequeño. El 5100 proporciona un par de estabilización y retención repetible. La línea: si la posición de parada está definida por un sensor y una aproximación lenta, quédate con el 525; si está definido por un número en el programa, vaya 5100.

PowerFlex 755 frente a Kinetix 5500, cargas dinámicas de rango medio-.Ambos cubren potencia mecánica similar. El 755 gana cuando la carga es continua y de alta inercia. El 5500 gana en el momento en que un segundo eje tiene que seguir al primero. La línea aquí es la sincronización, no la precisión.

PowerFlex 755T vs Kinetix 5700, alta potencia y regeneración.Ambos manejan la energía regenerada, pero de manera diferente: el 755T la administra en la conexión de línea teniendo en cuenta el rendimiento armónico, el 5700 la comparte a través de un bus de CC común entre ejes. La línea: muchos ejes de frenado en una máquina apuntan al 5700; una gran carga de desaceleración en un suministro limitado apunta al 755T.

Especificaciones completas y stock actual para estos modelos:Biblioteca de productos Allen-BradleyyVariadores de frecuencia Allen-Bradley.

Esos tres enfrentamientos cubren la mayoría de las máquinas. Si su eje no es uno de ellos, ejecute el flujo a continuación.

Comience con el perfil de movimiento, no con el motor.

An engineer crouching beside a partly assembled packaging machine with a laptop looking up at the indexing station

P1. ¿Posición o velocidad?Busque cualquier acción ordenada que deba ocurrir en una ubicación mecánica definida. En caso afirmativo, Kinetix. Si la especificación solo indica rpm, flujo o tiempo de rampa, PowerFlex.

P2. ¿Algún eje sigue a otro?Verifique las relaciones de engranaje, leva o fase en la descripción de la secuencia. Cualquier requisito de engranaje electrónico finaliza la conversación con el VFD.

P3. ¿Cuál es el tiempo del ciclo?Trabaje hacia atrás desde el rendimiento hasta la ventana de aceleración disponible. Si la ventana está por debajo de unos cientos de milisegundos con una inversión, estás en territorio de servo.

P4. ¿Cuál es la relación de inercia?Calcule la inercia de carga reflejada (inercia de carga a través de la relación de transmisión al cuadrado, más el acoplamiento y el tornillo) dividida por la inercia del motor. Los rangos comúnmente objetivo son modestos para ejes altamente-dinámicos y mucho más flexibles para cargas-de velocidad controlada. Una relación alta no prohíbe un VFD, pero sí prohíbe un servomotor de tamaño insuficiente.

P5. ¿Qué seguridad funcional se requiere?Tome el requisito de la evaluación de riesgos, no del hábito. STO está ampliamente disponible en ambas familias; SS1, velocidad segura y posición segura reducen rápidamente la lista de modelos.

P6. ¿Qué potencia y voltaje?Lea la placa del motor y el suministro. Esta es la última pregunta, no la primera, porque elimina modelos en lugar de elegirlos.

Ejecute esos seis contra un eje y tendrá una familia más una lista corta de dos modelos. La siguiente pregunta es cuánto cuesta esa lista corta, y la respuesta no está en el presupuesto del disco.

Balde	Kinetix	PowerFlex
Conducir	Mayor por eje	Más bajo
Motor	Imán permanente sustancialmente más alto	Motor de inducción estándar, ampliamente adquirido
Cableado	La retroalimentación más las opciones de cable único-críticas de alimentación, blindaje y conexión a tierra reducen el recuento	Cable de motor estándar, a menudo existente
Puesta en servicio	Varias horas de ingeniería por eje	Conjunto de parámetros, a menudo en menos de una hora.
Piezas de repuesto	Variador más motor más cables sujetos por tipo de eje	Solo accionamiento, motores de origen local

La parte contra-intuitiva: en sistemas-pequeños y medianos, la diferencia de precio del disco a menudo no es el factor decisivo. El motor y el juego de cables lo son.

Compare los elementos de trabajo reales. Un servoeje necesita el grupo de movimiento configurado, el eje definido y asociado, el ajuste de escala y referencia, el ajuste realizado y verificado, y las funciones de seguridad configuradas y validadas. Un VFD necesita un grupo de parámetros, un perfil Add-y algunas conexiones de E/S. El ajuste automático-ha reducido esa brecha, pero no la ha cerrado, y la diferencia suele ser varias veces el esfuerzo de configuración por eje.

Hay un elemento de costo que nadie cita: si su equipo de mantenimiento puede ajustar un servo. Si no pueden, esa diferencia se vuelve a pagar en cada avería durante la vida útil de la máquina y, a veces, es suficiente para anular la elección técnicamente óptima.

Tomemos como ejemplo una línea de envasado-de tamaño mediano: tres secciones de transportador más una mesa de indexación.

A packaging line with three stainless steel belt conveyors leading to a rotary indexing table with a pick-and-place arm

Opción A, todo PowerFlex.Cuatro VFD, cuatro motores de inducción, cable estándar. Costo de compra más bajo, pero la mesa indexadora necesita una parada mecánica y un acercamiento lento, lo que cuesta tiempo de ciclo.

Opción B, mixta.Tres PowerFlex en los transportadores, un Kinetix en el índice. Costo de compra más alto, aproximadamente una vez y media la Opción A a nivel de variador y motor en configuraciones típicas, pero el índice funciona más rápido y la especificación de rendimiento se cumple sin paradas mecánicas.

La opción B gana siempre que el índice sea el cuello de botella. La opción A gana cuando no es así. Esa única variable, no el precio del disco, es la que lo decide.

Ese ejemplo puso a ambas familias en la misma máquina, lo que ahora es el caso normal y no un compromiso.

Ambas familias se encuentran en EtherNet/IP. Los ejes Kinetix utilizan CIP Motion y dependen de la distribución de tiempo de CIP Sync; Los variadores PowerFlex normalmente utilizan mensajería EtherNet/IP estándar y no consumen recursos del eje de movimiento.

El verdadero techo es el controlador, no la red. Su plataforma ControlLogix o CompactLogix tiene un recuento de licencias de ejes y un período de actualización aproximado que lo limitará antes de que lo hagan las unidades. Confirme la capacidad de los ejes durante la fase de diseño, no después de comprar los variadores.

Máquina de embalaje:servo en el indexador de alimentación,-cortador transversal, alimentación de película y mordaza de sellado; VFD en el transportador principal, bomba de vacío y ventilador de enfriamiento.
Paletizador:servo en la capa-que forma el empujador y el eje de agarre; VFD en el transportador de paletas y el polipasto donde hay un freno.
Línea de impresión o conversión:servo en los cilindros de impresión y ejes de registro; VFD en la red eléctrica de desenrollado y rebobinado y en el ventilador de la secadora.

Para plantas pesadas con ventiladores y bombas, nuestroaplicaciones del sector energéticoLa página cubre los tipos de carga donde los VFD transportan toda la máquina.

Todo eso supone una máquina nueva. Si nos enfrentamos a un equipo que ha funcionado durante quince años, el problema es completamente diferente.

Tres fuerzas hacen que la migración a Ultra sea una cuestión de programación más que técnica: falta de EtherNet/IP nativo, dependencia de redes heredadas como SERCOS y DeviceNet, falta de funciones de seguridad integradas y disponibilidad cada vez menor de repuestos y soporte.

Planifique estos cambios, no solo un cambio de unidad:

Espacio del panel y disposición del cableado, ya que las huellas y la disposición de los terminales difieren.
Controlar el poder. Los discos Ultra utilizan un suministro de control de CC independiente, y este es el elemento que con mayor frecuencia se omite en el presupuesto.
Reutilización de motores y retroalimentación, que depende de la familia de motores y del dispositivo de retroalimentación y rara vez es una transferencia directa-.
Migración del programa desde instrucciones de movimiento heredadas a una configuración de eje CIP Motion.

En la práctica, el impulso no es lo que requiere tiempo. Reescribir y validar el programa y negociar la ventana de cierre son los factores que estiran estos proyectos.

Legado	Dirección actual	Montaje	Parámetros	Comunicación
PowerFlex 40	PowerFlex 525	Huella diferente, verifique el recorte del panel-	No es una importación directa, vuelve-ingresar y verificar	EtherNet/IP integrado reemplaza las tarjetas opcionales heredadas
PowerFlex 70	PowerFlex 753	Nuevos tamaños de carcasa y marco	Reingreso manual-, la asignación es diferente	Las tarjetas 20-COMM no se transfieren a las ranuras 20-750
PowerFlex 700	PowerFlex 753 o 755	El marco y la profundidad difieren, verifique la profundidad del gabinete	Se requiere reingreso, los nombres del modo de control cambiaron	Nueva familia de tarjetas opcionales, re-especifique la tarjeta de red
PowerFlex 700S	PowerFlex 755 o 755T	Marcos más grandes en algunas clasificaciones	Las funciones de movimiento basadas en el reingreso-basadas en la conducción- deben re-replanificarse	Vuelva a-especificar por completo

Trátelos como instrucciones, no como reemplazos uno a uno. El equivalente real depende de la clasificación de servicio, el filtrado y la configuración de opciones. Para obtener una versión específica de VFD-más detallada de esta tabla, consulte nuestraGuía de selección, reemplazo y abastecimiento de VFD PowerFlex de Allen-Bradley.

Tres variables lo deciden: vida útil restante de la máquina, coste por hora de inactividad y disponibilidad de la pieza.

Vida restante corta, bajo costo de tiempo de inactividad: repare o obtenga una unidad usada. Esta es una elección racional, no un compromiso.
Larga vida restante, alto costo por tiempo de inactividad: migre ahora, en un cierre planificado, con el trabajo del programa realizado con anticipación.
Larga vida útil, pieza aún disponible: compre repuestos ahora y programe la migración para la próxima revisión importante.

Envíenos el número de modelo y le informaremos la disponibilidad y el plazo de entrega.Enviar una consultao envíanos un mensaje por WhatsApp.

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Una vez que haya decidido qué comprar, queda una barrera práctica: si podrá conseguirlo, cuándo y si lo que llega es auténtico.

La disponibilidad se divide en tres niveles. Las configuraciones de producción de corriente estándar en clases de voltaje comunes se mueven más rápido. Las configuraciones específicas, es decir, clases de voltaje particulares, niveles de filtro EMC, clasificaciones de gabinete y combinaciones de opciones de seguridad, toman mucho más tiempo porque están construidas, no almacenadas. Los modelos descatalogados dependen enteramente del mercado secundario y de los canales de reparación.

Esta es la razón por la que dos cotizaciones para "un PowerFlex 755" pueden diferir según los meses. La familia es la misma; el número de catálogo no lo es.

Clasifique cada eje según tres criterios: pérdida de producción por hora si ese eje se detiene, estado del ciclo de vida del modelo y qué tan difícil es obtener el reemplazo. Cualquier cosa que tenga una puntuación alta en los tres recibe una estantería.

Dos puntos que se pasan por alto. En primer lugar, para los servoejes el repuesto no es sólo el accionamiento. Sujete también los cables de alimentación y retroalimentación del motor, porque un cable de retroalimentación dañado detiene el eje exactamente con la misma eficacia que un accionamiento averiado. En segundo lugar, decida de antemano si aceptará una alternativa compatible o insistirá en el mismo número de catálogo, porque esa decisión tomada bajo presión a las 2 de la madrugada es siempre la más costosa.

Consúltalos a tu llegada, de cualquier proveedor:

Placa de identificación con el número de catálogo solicitado, campo por campo, incluida la clase de voltaje y los dígitos de opción.
Fecha o código de lote, y si coincide con lo descrito.
Revisión de firmware según el controlador y la versión de Studio 5000 que está ejecutando.
Embalajes, conectores y accesorios presentes y sin marcar.
Si se ofrece un informe de prueba, qué cubre realmente la garantía y durante cuánto tiempo.

Suministramos variadores, PLC, HMI y módulos de Allen-Bradley junto con ABB, Siemens, Schneider, Mitsubishi y Omron, incluido el abastecimiento de piezas descontinuadas, y proporcionamos documentación de prueba y términos de garantía establecidos con cada pedido.Solicitar una cotizacióncon modelo, cantidad y datos de contacto.

Error	¿Qué sucede realmente?	¿Qué hacer en su lugar?	Señal de alerta temprana
Uso de un VFD para posicionamiento	Par insuficiente a baja velocidad, deriva en la aproximación y falta de par de retención en la parada, por lo que una carga vertical o{0}}cargada por resorte retrocede después del ciclo.	Verificar si la posición de parada está definida por un sensor o por un número; el segundo caso necesita un servo	Aparece en la revisión de la descripción de la secuencia, antes de diseñar el panel.
Usando un servo para un ventilador o bomba	Mayor costo de compra, más tiempo de puesta en servicio, requisito de habilidad de ajuste en mantenimiento y ningún beneficio en el proceso	Las cargas continuas definidas por velocidad-permanecen en PowerFlex	Visible en la revisión del grupo de movimiento, cuando el eje no tiene comando de posición
Dimensionamiento basándose únicamente en la potencia e ignorando la relación de inercia	La sintonización no converge, el eje oscila al estabilizarse y la aceleración es corta, por lo que no se cumple la especificación del tiempo de ciclo.	Calcule la inercia reflejada antes de seleccionar el bastidor del motor.	En la aprobación del diseño mecánico, cuando se elige la relación de transmisión
Ignorar los requisitos de seguridad funcional	El requisito surge en el momento de la aceptación de la máquina, y adaptar una función de seguridad en un variador elegido cuesta mucho más que seleccionar el modelo correcto.	Tome los requisitos STO, SS1 y PL/SIL de la evaluación de riesgos antes de preseleccionar	En la evaluación de riesgos, que debe preceder a la selección de la unidad.

Preguntas frecuentes

01.¿Qué es un piñón de cadena?

请替换当前内容 El estándar de las ruedas dentadas se puede determinar según los diferentes requisitos de la aplicación. La diferencia entre las ruedas dentadas métricas y las ruedas dentadas construidas según los estándares ANSI es que utilizan diferentes unidades de medida para las especificaciones de la cadena.

02.¿Es universal el piñón de cadena de rodillos métrico?

03. ¿Cuál es la diferencia entre los piñones de cadena de rodillos ANSI y métricos?

El tamaño de las ruedas dentadas se puede determinar según los diferentes requisitos de la aplicación. La diferencia entre las ruedas dentadas métricas y las ruedas dentadas construidas según los estándares ANSI es que utilizan diferentes unidades de medida para las especificaciones de la cadena.

04. ¿Cómo afecta el tamaño de la rueda dentada al torque?

El estándar de las ruedas dentadas se puede determinar según los diferentes requisitos de la aplicación. La diferencia entre las ruedas dentadas métricas y las ruedas dentadas construidas según los estándares ANSI es que utilizan diferentes unidades de medida para las especificaciones de la cadena.

05.¿Cómo elegir el tamaño de la rueda dentada?

06.¿Haría alguna diferencia una rueda dentada más ligera?

Posición o sincronización significa Kinetix, velocidad o torque solo significa PowerFlex, y todo lo que está en la zona gris se reduce a la repetibilidad, las relaciones de fase y quién sintonizará el eje.

Suministramos variadores, PLC, HMI y módulos de E/S de Allen-Bradley Kinetix y PowerFlex, junto con equipos de ABB, Siemens, Schneider, Mitsubishi y Omron, incluido el abastecimiento de piezas descontinuadas.

Envíenos el número de modelo y la cantidad y le responderemos con disponibilidad, plazo de entrega y términos de garantía.Formulario de consultao WhatsApp.

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