Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens Sinamics V20

Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens Sinamics V20

Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens Sinamics V20

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Circuito principal

Alimentación de red, salida al motor y conexión del frenado. Elige la tensión de red en el selector del diagrama.

Circuito principal
400 V · trifásico230 V · monofásico Red L1, L2 y L3 con fusible y seccionador por fase.Red L1 y L2/N con fusible y seccionador. Frenado: resistencia externa en R1 y R2.Frenado: módulo de frenado dinámico en DC+ y DC−. SINAMICS V20 circuito principal RED 3 AC 400 V L1 L2 L3 RESISTENCIA DE FRENADO R1 R2 RED 1 AC 230 V L1 L2/N MÓDULO DE FRENADO DC+ DC− PE PE PE U V W CABLE APANTALLADO M 3~

Bornes y componentes · 8

  • Red de alimentación
  • Salida al motor
  • Tierra (PE) y pantalla
  • Frenado

Acerca de este Diagrama

Estos diagramas están rediseñados a partir de las páginas 43–54, 76–90 y 445–446 del manual del variador de frecuencia Siemens SINAMICS V20 y se los ofrecemos completamente gratis y en español. Así mismo, lo hemos catalogado en la sección de PLC y variadores (Motores e Industria) en Diagramverse, y ha sido calificado por 1 usuario con una valoración media de 5,0. Si tiene alguna consulta específica acerca del Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens Sinamics V20, le sugerimos que revise la sección de Preguntas frecuentes (FAQs).

Diagramas del Sinamics V20 para imprimir

Circuito principal · 400 V · trifásico

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Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Circuito principal · 400 V · trifásico
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Circuito principal · 230 V · monofásico
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Control: entradas · PNP · interna
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Control: entradas · NPN · interna
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Control: entradas · PNP · externa
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Control: entradas · NPN · externa
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Control: salidas y RS-485
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – I/O Extension Module · PNP · interna
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – I/O Extension Module · NPN · interna
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – I/O Extension Module · PNP · externa
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – I/O Extension Module · NPN · externa
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: BOP y bornes · Cn001
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: BOP y bornes · Cn002 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: BOP y bornes · Cn002 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn003 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn003 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn004 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn004 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn005 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: velocidades fijas · Cn005 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: pulsadores · Cn006 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: pulsadores · Cn006 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: pulsadores · Cn007 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: pulsadores · Cn007 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: PID · Cn008 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: PID · Cn008 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: PID · Cn009 · PNP
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: PID · Cn009 · NPN
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: USS y Modbus · Cn010
Diagrama de conexión del Variador de Frecuencia Siemens SINAMICS V20 – Macros: USS y Modbus · Cn011

Instrucciones de cableado

Antes de empezar

Primero elige las opciones del diagrama Sinamics V20 que coinciden con tu instalación. En la pestaña Circuito principal, selecciona 400 V · trifásico o 230 V · monofásico según la placa de características del equipo. En Control: entradas, elige PNP o NPN. Después elige interna si tus contactos se alimentan del borne 24V del V20, o externa si se alimentan de tu propia fuente de 24 V DC. Si vas a usar una macro de conexión, abre la pestaña de macros con el mismo número Cn que piensas elegir en la puesta en marcha rápida. La pestaña I/O Extension Module solo corresponde a los equipos de 400 V con firmware V3.94 o posterior.

Herramientas y materiales que necesitas:

  • Destornilladores aislados y un destornillador dinamométrico
  • Una crimpadora con terminales de horquilla con certificación UL/cUL (terminales de ojal en la red del tamaño E)
  • Un multímetro de verdadero valor eficaz (true RMS)
  • Cable apantallado para el motor
  • Cable de par trenzado apantallado para las señales analógicas y el RS-485

Usa cable de cobre para 75 °C. Los conductores de potencia van desde 14 AWG en los tamaños más pequeños hasta 3 AWG en la red del tamaño E de 30 kW, así que dimensiónalos según el tamaño y la potencia de tu equipo. El cableado de control es de 20 a 18 AWG, rígido o flexible, o de 24 AWG con puntera aislada.

El trabajo en un variador de 230 V o 400 V debe hacerlo un electricista calificado, y un circuito derivado nuevo suele requerir permiso e inspección. Si el equipo se fabricó hace más de un año y nunca se ha usado, forma los condensadores del bus de continua antes de ponerlo en servicio normal. El año de fabricación está codificado en los dígitos 3 y 4 del número de serie.

Cableado paso a paso

  1. Abre el seccionador y bloquéalo. Espera 5 minutos y comprueba que no haya tensión entre todos los bornes de potencia, ni entre cada borne y PE.
  2. Instala los Fusibles y seccionador aguas arriba del V20: un fusible en cada línea, con los tipos de protección que Siemens indica para tu modelo exacto. En redes TT, donde una falla a tierra podría no fundir el fusible, agrega un interruptor diferencial (RCD).
  3. Conecta primero el PE de la red, siempre como conexión fija. La corriente de fuga supera los 3,5 mA AC, así que no sirve un simple cable con enchufe.
  4. Conecta L1 L2 L3 (400 V) o L1 L2/N (230 V) y aprieta con el par indicado para el tamaño de tu equipo.
  5. Conecta el motor en estrella o en triángulo según su placa, para la tensión de salida del convertidor. Usa triángulo en un motor de 230/400 V con un equipo de 400 V solo si quieres trabajar con la característica de 87 Hz.
  6. Lleva el cable apantallado a la Salida al motor U V W, sin superar la longitud máxima del cable para tu tamaño y filtro. Une la pantalla al PE del convertidor con el kit de conexión de pantalla o con una placa de montaje conductora, y conecta el PE del motor al PE del convertidor.
  7. Si necesitas frenado dinámico:
    • Equipos de 400 V: conecta una Resistencia de frenado homologada en R1 R2.
    • Equipos de 230 V: conecta el Bus de continua y módulo de frenado en DC+ DC−. Respeta la polaridad.
  8. Cablea primero la referencia de las entradas. Con alimentación interna, coloca el puente de DI C (12–14 para PNP, 12–13 para NPN). Con alimentación externa, conecta tu fuente SELV/PELV a DI C como muestra el diagrama. Luego cablea los contactos, el potenciómetro de consigna (4,7 kΩ o más), los transmisores y el par del RS-485.
  9. Mantén los cables de las entradas digitales y de 24 V en 30 m o menos. Separa los cables de señal de los de potencia, crúzalos a 90° donde haga falta y conecta a tierra las pantallas de los cables analógicos y del bus.
  10. Cablea las cargas de salida dentro de sus valores nominales:
    • DO1 está polarizada, con el + en el borne 15: ±35 V, 100 mA como máximo.
    • DO2 conmuta hasta 240 V AC o 30 V DC con 0,5 A. Si lleva tensión de red, mantén ese cableado físicamente separado de los bornes SELV 1 a 16.
  11. Tira de cada conductor para comprobar que está firme y vuelve a apretar los tornillos de potencia. Verifica que no queden hilos sueltos y vuelve a colocar las tapas.

Pruebas y puesta en marcha

Si haces una prueba de aislamiento del motor o de los cables, desconecta antes el V20. No superes 500 V DC en los circuitos de baja tensión ni 250 V DC en los circuitos SELV.

Comprobaciones al energizar:

  • Mide la alimentación en los bornes de red.
  • El LED de estado debe ponerse naranja y luego verde.
  • Entre el borne 1 (10V) y el borne 5 debes medir unos 10 V.
  • Entre el borne 13 (24V) y el borne 14 debes medir aproximadamente entre 20,4 V y 28,8 V.

Pasos de la puesta en marcha:

  1. Al energizar por primera vez aparece el menú de 50/60 Hz. Elige 60 Hz (hp) (P0100 = 1) para motores norteamericanos.
  2. Introduce los datos de la placa del motor y asegúrate de que la tensión y la corriente correspondan a la conexión en estrella o triángulo que cableaste.
  3. Selecciona la macro de conexión y después la macro de aplicación.
  4. Con P0700 = 1, haz una prueba corta en modo HAND o JOG y comprueba el sentido de giro. Si es incorrecto, corta la alimentación e intercambia dos fases del motor.
  5. Pasa al control por bornes o por bus y prueba cada entrada. Verifica que respondan los pilotos «En marcha» y «Fallo».

Un LED rojo que parpadea a 2 Hz indica que hay un fallo activo.

Notas de seguridad

  • El bus de continua mantiene una tensión peligrosa hasta 5 minutos después de la desconexión. Comprueba siempre la ausencia de tensión antes de tocar cualquier borne.
  • Nunca abras el circuito del motor con el convertidor en marcha y corriente circulando por la salida.
  • Con control por bornes o por RS-485 en modo AUTO (P0700 = 2 o 5), una sola pulsación del botón de parada del BOP no actúa. Instala una parada cableada y una parada de emergencia.
  • Las resistencias de frenado se calientan mucho. Usa solo tipos homologados, vigila su temperatura y ajusta P1240 = 0 para que funcione el frenado dinámico.
  • Usa DO3 y DO4 del I/O Extension Module solo en redes que no superen la categoría de sobretensión II.
  • Cuando varios equipos monofásicos comparten el neutro, las corrientes armónicas se suman. Dimensiona el neutro para aproximadamente 1,45 veces la capacidad del conductor de línea.
  • El disipador sigue caliente después de apagar el equipo. Los variadores también emiten campos electromagnéticos que pueden afectar a personas con implantes activos.

Solución de problemas

Síntoma Causa probable Qué revisar
La pantalla y el LED siguen apagados al conectar la alimentación Fusible fundido, seccionador abierto o un conductor de línea flojo Mide en los bornes L1 L2 L3 o L1 L2/N: debes ver los 400 V o 230 V nominales. Si no, con la alimentación cortada comprueba la continuidad de cada fusible y vuelve a apretar los bornes de red.
Los selectores y pulsadores no hacen nada, pero el variador funciona desde el teclado Falta el puente de DI C o está en el borne equivocado para PNP o NPN, o el común de los contactos está en el borne de alimentación equivocado Para PNP, puentea 12 con 14 y lleva el común a 13. Para NPN, puentea 12 con 13 y lleva el común a 14. Con un contacto cerrado, mide entre el borne DI y DI C: más de 11 V significa entrada activa; menos de 5 V, entrada inactiva.
Las entradas se desactivan al azar o cae la tensión del borne 24V Los sensores o pilotos consumen más de los 50 mA disponibles en el borne 13 Mide entre los bornes 13 y 14 con carga: debe mantenerse en 24 V −15 % / +20 %. Pasa las cargas adicionales a una fuente externa SELV/PELV de 24 V DC cableada como en la variante externa.
Girar el potenciómetro de consigna no hace nada, o la velocidad queda fija en cero o en el máximo El cursor no está en AI1, falta el retorno a 0V (borne 5), el potenciómetro es menor de 4,7 kΩ o la macro no usa la consigna analógica Mide entre los bornes 1 y 5: unos 10 V. Mide entre AI1 (borne 2) y 5 mientras giras el potenciómetro: debe recorrer de 0 a 10 V. Confirma que sea de 4,7 kΩ o más y que la macro elegida use AI1.
El motor gira en sentido contrario Dos fases del motor están invertidas, o la entrada de Inversión (DI2 en Cn002) está cerrada Comprueba que DI2 esté abierta. Si el sentido sigue mal, corta la alimentación, espera 5 minutos e intercambia dos cualesquiera de U V W.
El variador dispara o muestra A911 al desacelerar No hay resistencia ni módulo de frenado, el regulador de Vdc sigue activo o la rampa de deceleración es demasiado corta para la inercia de la carga Revisa la resistencia en R1 R2 (400 V) o el módulo en DC+ DC− (230 V). Ajusta P1240 = 0 y P1237 al ciclo de carga de la resistencia (400 V). Si no, alarga P1121.
El variador dispara por sobrecorriente o muestra A501 al arrancar Motor conectado en estrella o triángulo de forma incorrecta, datos del motor que no coinciden con el cableado, rampa de aceleración demasiado corta o motor que todavía gira al arrancar Compara los puentes de la caja de bornes del motor con su placa y con P0304/P0305. Alarga P1120. Si la carga puede estar girando al arrancar, activa el rearranque al vuelo con P1200.
La pantalla muestra A922 y el motor no gira Motor sin conectar, o una fase abierta en el cable del motor o en su caja de bornes Corta la alimentación y mide la resistencia entre fases desde U V W hasta el motor: las tres lecturas deben ser iguales y bajas. Busca un terminal flojo o un puente faltante.
Se siente cosquilleo en la envolvente, o dispara el diferencial aguas arriba PE inexistente o de alta resistencia. La corriente de fuga supera los 3,5 mA AC. Con la alimentación cortada, comprueba la continuidad del PE del convertidor a la tierra de la red y al PE del motor. Usa una conexión de tierra fija y un diferencial de un tipo adecuado para las fugas de un variador.
El PLC o el HMI no se comunica con el variador P+ y N− invertidos, protocolo o velocidad de transmisión incorrectos, o no se apagó y encendió el equipo después de cambiar P2023 Comprueba P+ en 6 y N− en 7, más la referencia 0V en 5. Revisa los ajustes: Cn010 es USS a 38 400 bps, dirección 1; Cn011 es Modbus RTU a 9600 bps, dirección 1. Después de cambiar P2023, desconecta hasta que la pantalla se apague y vuelve a conectar.
El piloto «En marcha» de DO1 nunca se enciende Polaridad invertida en la salida a transistor, o falta la fuente DC externa en el circuito del piloto El + de la fuente debe llegar al borne 15 y el retorno del piloto debe pasar por el 16. Comprueba que el circuito del piloto no supere ±35 V y 100 mA.
Con regulación PID el motor se va directo a velocidad máxima No hay señal de valor real en AI2, el lazo del transmisor está cortado o AI2 no está configurada en modo corriente Conecta un amperímetro en serie con el lazo de AI2: debes ver 0–20 mA variando con el proceso. Confirma P0756(1) = 2 y el retorno al borne 5.

Preguntas Frecuentes (FAQs)


¿Qué variante del diagrama corresponde a mi instalación?
Empieza por la placa de características. Un equipo trifásico de 400 V usa el circuito principal 400 V · trifásico y admite una resistencia de frenado en R1 R2. Un equipo monofásico de 230 V usa 230 V · monofásico y frena mediante un módulo en DC+ DC−. Para el control, elige PNP o NPN e interna o externa según cómo se alimentan tus contactos. Después abre la pestaña de la macro cuyo número Cn eliges en la puesta en marcha rápida.

¿Conviene cablear las entradas digitales en PNP o en NPN?
Las dos opciones funcionan y los parámetros son idénticos; solo cambia la conexión de DI C. En PNP, los contactos llevan 24 V a las entradas y DI C va a 0V. En NPN, los contactos conmutan 0 V y DI C va a 24V. Elige el tipo que coincida con los sensores o las salidas del PLC que vas a conectar. Con contactos secos simples, lo más sencillo es PNP desde el borne 24V interno.

¿Puedo alimentar un motor trifásico desde una red monofásica?
Sí, con un V20 monofásico de 230 V. Recibe fase y neutro, o dos fases, en L1 L2/N y entrega salida trifásica en U V W. El motor debe estar conectado para esa tensión de salida, lo que normalmente significa triángulo en un motor de 230/400 V. Las variantes de 400 V necesitan alimentación trifásica en L1 L2 L3.

¿Qué fusible o interruptor automático debo usar?
Usa los tipos de fusible o interruptor automático que Siemens homologa para tu modelo y tamaño exactos de V20, con capacidad para la corriente de cortocircuito disponible en tu tablero. Esos valores dependen de la potencia y de la corriente de cortocircuito admisible de cada equipo, así que revisa la etiqueta de características y la lista de protecciones de Siemens antes de comprar. Instala un fusible en cada línea y un seccionador. En instalaciones UL/cUL, usa fusibles, interruptores automáticos o arrancadores combinados tipo E homologados UL/cUL.

¿El V20 sirve para motores norteamericanos de 60 Hz?
Sí. Al energizar por primera vez, el menú de 50/60 Hz te permite elegir 60 Hz con potencia en hp (P0100 = 1) o en kW (P0100 = 2). Para cumplir UL/cUL, usa cable de cobre para 75 °C y una protección de derivación con listado UL. Deja P0610 en su valor de fábrica, 6, para la protección de sobrecarga del motor. En instalaciones en Canadá también hace falta un dispositivo de protección contra sobretensiones listado en la alimentación.

¿Necesito una resistencia de frenado?
Solo si la carga debe detenerse más rápido de lo que el motor puede disipar su energía, o si la carga arrastra al motor, como en ventiladores de gran inercia o cargas que descienden. Sin ella, una deceleración rápida eleva la tensión del bus de continua y puede hacer disparar el variador. En los equipos de 400 V el chopper viene integrado: agrega una resistencia homologada en R1 R2, ajusta P1237 a su ciclo de carga y pon P1240 = 0. En los equipos de 230 V, usa el módulo de frenado dinámico externo.

¿Cómo cambio a otra macro de conexión más adelante?
Primero haz un restablecimiento de fábrica: ajusta P0010 = 30, luego P0970 = 1, y repite la puesta en marcha rápida con la nueva macro. Si omites el restablecimiento, el variador puede conservar ajustes de la macro anterior y de la nueva, y comportarse de forma impredecible. Hay una excepción: los parámetros de comunicación P2010, P2011, P2021 y P2023 que usan Cn010 y Cn011 no se restablecen, así que revísalos a mano.

¿Debo conectar el motor en estrella o en triángulo?
Conéctalo para la tensión que entrega el convertidor, según la placa del motor. Un motor de 230/400 V con un V20 de 400 V normalmente va en estrella para el funcionamiento estándar a 50 Hz. Usa triángulo solo si quieres trabajar deliberadamente con la característica de 87 Hz. Elijas lo que elijas, la tensión y la corriente nominales que introduces en la puesta en marcha deben corresponder a esa conexión.

¿El relé DO2 puede accionar un contactor o un piloto a tensión de red?
Sí, dentro de sus valores nominales: 240 V AC o 30 V DC con 0,5 A, carga resistiva. Conecta la carga entre 18 (NO) y 19 (C) para que se active con el evento elegido, o usa 17 (NC) para la acción contraria. Para bobinas más grandes, frenos de retención del motor o cargas inductivas que superen esos valores, agrega un relé intermedio. Mantén el cableado de red separado de los bornes de control SELV.

¿Qué longitud puede tener el cable del motor?
Depende del tamaño, del filtrado y del tipo de cable. Sin bobina de salida, los tamaños A a D de 400 V admiten 25 m apantallado o 50 m sin apantallar, y el tamaño E admite 50 m y 100 m. Con una bobina de salida se llega a 150 m en los tamaños A a D, y a 200 m apantallado o 300 m sin apantallar en el tamaño E. Para cumplir los límites de CEM con el filtro integrado normalmente hacen falta tramos mucho más cortos.

¿Puedo agregar el I/O Extension Module a cualquier V20?
No. El módulo (6SL3256-0VE00-6AA0) solo funciona en equipos de 400 V con firmware V3.94 o posterior, y debe montarse con el convertidor apagado. Agrega DI5, DI6 y las salidas a relé DO3 y DO4. Une su DI C con DI C del V20 si quieres que todas las entradas formen un solo grupo. DO3 y DO4 solo se permiten en redes que no superen la categoría de sobretensión II.

¿De verdad necesito cable apantallado para el motor y el control?
Sí, para un funcionamiento fiable y conforme a CEM. La pantalla del cable del motor debe unirse al PE del convertidor, idealmente con el kit de conexión de pantalla o con una placa de montaje conductora. Las señales analógicas, AO1 y las líneas RS-485 también deben ir apantalladas, con la pantalla a tierra y separadas de los cables de potencia. Los tramos sin apantallar provocan ruido en la consigna, entradas erráticas y errores de bus.

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