Toshiba VFAS3: la guida completa all'inverter industriale ad alte prestazioni
Tutto ciò che serve per capire caratteristiche, taglie di potenza, sicurezza SIL3 e connettività industriale, prima di scegliere l'inverter più adatto ad applicazioni gravose e ad alta dinamica.
Indice dei contenuti
- Cos'è l'inverter Toshiba VFAS3
- Perché scegliere la serie VFAS3
- Caratteristiche tecniche principali
- Taglie di potenza disponibili
- Connettività e industria 4.0
- Sicurezza STO SIL3 e protezioni integrate
- Applicazioni tipiche
- Confronto con VFNC3S e VFS15
- Installazione e messa in servizio
- Accessori compatibili
- Come scegliere il modello corretto
- Domande frequenti
Cos'è l'inverter Toshiba VFAS3
Il VFAS3 è l'inverter di fascia alta della gamma Toshiba, progettato per applicazioni industriali gravose che richiedono precisione di controllo, alta dinamica e connettività avanzata. È la scelta naturale quando la potenza richiesta o la criticità del ciclo produttivo superano le possibilità di un inverter general purpose.
L'architettura hardware integra la quasi totalità dei componenti accessori già di serie, con classi di tensione 400v ac fino a 280 kw e 200v ac fino a 55 kw, coprendo così un range molto ampio di applicazioni industriali di grande potenza.
Nella configurazione standard il VFAS3 arriva già completo di filtro EMC integrato, reattanza dc di serie, doppia porta ethernet nativa con switch incorporato e circuiteria di sicurezza STO certificata SIL3, ponendosi come una delle soluzioni più complete disponibili nel catalogo Toshiba.
Perché scegliere la serie VFAS3
Controllo vettoriale ad anello chiuso
Precisione superiore e coppia elevata anche a basse velocità, grazie al controllo vettoriale ad anello chiuso disponibile su questa serie.
Sto sil3 integrato
Massima sicurezza macchina senza costi di cablaggio extra, con circuiteria hardware certificata secondo la norma iec 61800-5-2.
Multi protocollo nativo
Doppia porta ethernet con switch incorporato, pronto per l'integrazione in reti industria 4.0 senza moduli aggiuntivi.
Algoritmi anti vibrazione
Controllo avanzato con soppressione delle risonanze meccaniche, utile su macchinari ad alta dinamica e cicli di lavoro impegnativi.
Caratteristiche tecniche principali
Al di là della singola taglia scelta, l'intera famiglia VFAS3 condivide un set di funzioni comuni che ne definiscono il posizionamento come inverter industriale di fascia alta.
Panoramica delle funzioni di serie sulla gamma VFAS3
| Funzione | Descrizione |
|---|---|
| Controllo motore | Vettoriale sensorless e vettoriale ad anello chiuso, con autotuning digitando i dati di targa del motore |
| Doppio rating | Normal duty (nd, 120% per 60s) e heavy duty (hd, 150% per 120s, coppia di spunto oltre il 200% a 0hz) |
| Filtro EMC | Integrato, categoria c2/c3 secondo IEC61800-3, cavi motore schermati fino a 150 metri |
| Sicurezza | Circuiteria hardware STO certificata SIL3 secondo IEC 61800-5-2 |
| Reattanza dc | Integrata di serie su tutte le taglie |
| Comunicazione | Doppia porta ethernet nativa con switch incorporato (Modbus TCP, Ethernet IP), porta RS485 seriale aggiuntiva |
| Logica integrata | Funzione plc integrata my function con 14 terminali di ingresso logici |
| Diagnostica | Pannello lcd frontale con porta usb, generazione automatica di qr code diagnostico in caso di trip |
| Orologio integrato | Real time clock con batteria per lo storico degli eventi |
| Montaggio | Verticale a parete o piastra, con possibilità di installazione affiancata zero clearance sotto i 40 gradi interni all'armadio |
Taglie di potenza disponibili
La serie VFAS3 copre la fascia di potenza più alta della gamma Toshiba, con alimentazione trifase 400v pensata per applicazioni industriali gravose. Di seguito una selezione dei modelli disponibili, con link diretto alla scheda tecnica di ciascun prodotto.
Modelli VFAS3 disponibili per potenza e corrente nominale
| Modello | Potenza motore | Corrente nominale | Alimentazione | Scheda prodotto |
|---|---|---|---|---|
| VFAS3 4150pc | 15 kw | 31,7 a | 400v trifase | vedi scheda |
| VFAS3 4185pc | 18,5 kw | 39,2 a | 400v trifase | vedi scheda |
| VFAS3 4220pc | 22 kw | 46,3 a | 400v trifase | vedi scheda |
| VFAS3 4300pc | 30 kw | 61,5 a | 400v trifase | vedi scheda |
| VFAS3 4370pc | 37 kw | 74,5 a | 400v trifase | vedi scheda |
| VFAS3 4450pc | 45 kw | 88 a | 400v trifase | vedi scheda |
Prezzi e disponibilità aggiornati sulla pagina di ciascun prodotto, comprensivi di manuale in italiano.
Connettività e industria 4.0
Uno dei punti di forza della serie VFAS3 è la dotazione nativa di doppia porta ethernet con switch incorporato, che supporta i protocolli Modbus TCP ed Ethernet IP senza bisogno di moduli di comunicazione opzionali. A questa si affianca una porta RS485 seriale aggiuntiva per l'integrazione con sistemi di supervisione più datati.
La logica plc integrata, denominata my function, mette a disposizione fino a 14 terminali di ingresso logici, permettendo di realizzare piccole sequenze di automazione direttamente all'interno dell'inverter, senza dover ricorrere a un controllore esterno per le funzioni più semplici.
La diagnostica è ulteriormente semplificata dalla generazione automatica di un qr code sul display in caso di anomalia, che rimanda direttamente alla sezione del manuale con cause e soluzioni del problema riscontrato.
Sicurezza STO SIL3 e protezioni integrate
La serie VFAS3 integra una circuiteria hardware per la funzione STO certificata SIL3 secondo la norma IEC 61800-5-2, il livello di sicurezza più elevato tra le serie Toshiba disponibili. Questo permette di interrompere in sicurezza la coppia motore senza cablaggi esterni aggiuntivi, riducendo i costi e i tempi di progettazione del quadro elettrico.
Il filtro EMC integrato di categoria c2/c3 consente l'utilizzo di cavi motore schermati fino a 150 metri, un valore particolarmente utile in impianti di grandi dimensioni dove il quadro elettrico può trovarsi a distanza considerevole dal motore.
La reattanza dc integrata di serie contribuisce a ridurre le armoniche generate verso la rete di alimentazione, migliorando la compatibilità elettromagnetica complessiva dell'impianto.
Applicazioni tipiche
- Macchinari industriali automatizzati ad alta dinamica
- Linee produttive continue con cicli di lavoro gravosi
- Compressori e sistemi ad aria compressa di grande potenza
- Impianti che richiedono connettività ethernet nativa per l'integrazione in reti industria 4.0
- Applicazioni con necessità di controllo vettoriale ad anello chiuso e alta precisione
- Macchine soggette a vibrazioni meccaniche, grazie agli algoritmi anti vibrazione integrati
Confronto tecnico con le altre serie Toshiba
Per capire dove si colloca il VFAS3 nella gamma Toshiba è utile confrontarlo con la serie VFNC3S, pensata per potenze più contenute, e con la serie VFS15, orientata verso un utilizzo industriale generico.
Confronto tra le tre principali serie inverter Toshiba disponibili
| Caratteristica | VFNC3S | VFS15 | VFAS3 |
|---|---|---|---|
| Posizionamento | Entry level, taglia micro | General purpose, fascia media | Fascia alta, applicazioni gravose |
| Range di potenza | Da 0,4 kw a circa 2,2 kw | Da 0,4 kw a oltre 22 kw | Da circa 15 kw fino a 280 kw |
| Controllo motore | V/f, torque boost, vettoriale sensorless base | Vettoriale sensorless avanzato, supporto motori pm | Vettoriale sensorless e vettoriale ad anello chiuso |
| Filtro EMC | Integrato categoria c1, per uso residenziale/commerciale | Integrato categoria c2/c3 | Integrato categoria c2/c3, cavi fino a 150 metri |
| Sicurezza STO | Non prevista | Integrata sulle versioni predisposte, sil2 | Integrata di serie, sil3 |
| Connettività ethernet | Non prevista | Opzionale tramite moduli esterni | Doppia porta nativa con switch integrato |
| Ambito d'uso consigliato | Piccoli motori, quadri compatti, uso civile e commerciale | Impianti industriali generici, dalle pompe al sollevamento | Impianti gravosi, grandi potenze, cicli produttivi continui |
In sintesi, il VFNC3S è la soluzione più economica per potenze ridotte, il VFS15 rappresenta il compromesso più equilibrato per la maggior parte delle applicazioni industriali, mentre il VFAS3 è la scelta corretta quando servono grandi potenze, connettività ethernet nativa e il massimo livello di sicurezza funzionale disponibile in gamma.
Installazione e messa in servizio
Data la potenza in gioco, l'installazione della serie VFAS3 richiede particolare attenzione. Alcuni punti da tenere sempre presenti:
- Installazione verticale obbligatoria a parete tramite asole a vite posteriori o alloggiamento strutturale nell'armadio
- Rispetto di uno spazio libero di almeno 100 mm sopra e sotto l'inverter
- Per i modelli ad altissima potenza, da 160 a 280 kw, predisposizione di una linea di alimentazione ausiliaria ac indipendente per il blocco ventole se alimentati da bus dc
- Sezionamento dell'alimentazione generale e attesa di almeno 15 minuti prima di intervenire sulle morsettiere di potenza trifase
- Verifica con multimetro dell'assenza di tensione residua pericolosa sui condensatori del bus dc
- Utilizzo di cavi schermati per la potenza del motore, distanziati dai cavi dei segnali analogici e digitali
Accessori compatibili
La gamma VFAS3 può essere completata con un ampio ventaglio di accessori pensati per la sicurezza, l'espansione degli ingressi/uscite e l'integrazione in bus di campo industriali:
- Resistenze di frenatura dedicate per la dissipazione dell'energia in frenata
- Unità di frenatura esterna per applicazioni con cicli di frenata frequenti
- Schede feedback resolver ed encoder line driver per il controllo ad anello chiuso
- Schede di espansione con uscite relè aggiuntive e ingressi/uscite digitali e analogici
- Interfacce Profibus DP ed EtherCAT per l'integrazione in bus di campo industriali
- Kit di montaggio passante disponibili in diverse taglie per l'installazione a filo pannello
- Interfaccia USB per la programmazione e tastiera remota per il comando a distanza
Come scegliere il modello corretto
La scelta del taglio giusto parte sempre dalla potenza nominale del motore da pilotare e dal tipo di ciclo di lavoro previsto. Per applicazioni a coppia costante o con sovraccarichi frequenti conviene dimensionare l'inverter sul rating hd (heavy duty), mentre per carichi a coppia variabile è generalmente sufficiente il rating nd (normal duty).
Va inoltre valutata la necessità di connettività ethernet nativa per l'integrazione in reti di supervisione industria 4.0, e il livello di sicurezza funzionale richiesto dalla categoria macchina, dato che la serie VFAS3 offre di serie il livello sil3, il più alto disponibile in gamma Toshiba.
In caso di dubbio sul dimensionamento corretto, è sempre consigliabile far verificare la scelta a un tecnico specializzato prima dell'acquisto, per evitare sottodimensionamenti o sovradimensionamenti inutili.
Domande frequenti sul Toshiba VFAS3
Che livello di sicurezza STO offre la serie VFAS3?
La circuiteria hardware STO è certificata SIL3 secondo la norma IEC 61800-5-2, il livello di sicurezza funzionale più elevato tra le serie Toshiba disponibili.
Il VFAS3 dispone di connettività ethernet senza moduli aggiuntivi?
Sì, integra di serie una doppia porta ethernet con switch incorporato, con supporto nativo ai protocolli Modbus TCP ed Ethernet IP.
Qual è la lunghezza massima consentita per i cavi motore schermati?
Il filtro EMC integrato di categoria c2/c3 consente l'utilizzo di cavi motore schermati fino a 150 metri.
È possibile realizzare piccole logiche di automazione direttamente sull'inverter?
Sì, tramite la funzione plc integrata denominata my function, che mette a disposizione fino a 14 terminali di ingresso logici.
Qual è la differenza principale tra VFAS3 e VFS15?
Il VFS15 è un inverter general purpose adatto alla maggior parte delle applicazioni industriali, mentre il VFAS3 offre potenze superiori, connettività ethernet nativa e un livello di sicurezza STO più elevato, risultando più adatto a impianti gravosi e cicli produttivi continui.
Come si accede alla diagnostica in caso di anomalia dell'inverter?
In caso di trip, il display genera automaticamente un qr code che rimanda alla sezione del manuale con le cause e le soluzioni del problema riscontrato.
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