Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones

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1 Présentation, caractéristiques : pages 60610/2 à 60610/7 page 60612/2 Schémas : pages 60613/2 et 60613/3 Fonctions : pages 60616/2 à 60616/15 pour moteurs asynchrones de 0,37 à 15 kw ou 0,5 à 20 Hp Variateurs avec gamme de fréquence de 0,5 à 400 Hz Moteur Réseau Puissance Courant Icc ligne Courant Courant Puissance Référence Masse indiquée sur de ligne (2) présumé nominal transitoire dissipée à plaque (1) à U1 à U2 maxi maxi (3) charge nominale kw Hp A A ka A A W kg Tension d'alimentation monophasée : V (4) 50/60 Hz 0,37 0,5 7,3 6,1 1 3,3 3,6 32 ATV-28HU09M2 r 1,800 0,75 1 9,8 8,2 1 4, ATV-28HU18M2 r 1,800 1, ,5 1 7,8 10,9 75 ATV-28HU29M2 r 2,500 ATV-28HU09M2 2,2 3 22,1 18, ATV-28HU41M2 r 3,800 Tension d'alimentation triphasée : V (4) 50/60 Hz 3 17,6 15,4 5 13,7 18,5 116 ATV-28HU54M2 r 3, ,9 19,1 5 17,5 24,6 160 ATV-28HU72M2 r 3,800 5,5 7, , , ATV-28HU90M2 r 6,100 7, ,5 36, ,5 343 ATV-28HD12M2 r 6,100 Tension d'alimentation triphasée : V (4) 50/60 Hz Moteur Réseau Puissance Courant Icc ligne Courant Courant Puissance Référence Masse indiquée sur de ligne (2) présumé nominal transitoire dissipée à plaque (1) à U1 à U2 maxi en en maxi (3) charge V nominale à 460 V kw Hp A A ka A A A W kg 0,75 1 3,9 3,5 5 2,3 2,1 3,5 33 ATV-28HU18N4 r 2,500 1,5 2 6,5 5,7 5 4,1 3,8 6,2 61 ATV-28HU29N4 r 2,500 2,2 3 8,4 7,5 5 5,5 5,1 8,3 81 ATV-28HU41N4 r 3, ,3 9,1 5 7,1 6,5 10,6 100 ATV-28HU54N4 r 3, ,8 5 9,5 8,7 14,3 131 ATV-28HU72N4 r 3,800 5,5 7,5 22,1 20, ,3 13,2 21,5 215 ATV-28HU90N4 r 6,100 7, ,8 23, ,6 25,5 281 ATV-28HD12N4 r 6, ,3 35, ,7 25,5 41,6 401 ATV-28HD16N4 r 9, , ,4 49,5 543 ATV-28HD23N4 r 9,600 (1) Ces puissances sont données pour une fréquence de découpage maximale de 4 khz, en utilisation en régime permanent. La fréquence de découpage est réglable de 2 à 15 khz. Au delà de 4 khz un déclassement doit être appliqué au courant nominal du variateur, et le courant nominal du moteur ne devra pas dépasser cette valeur : - jusqu'à 12 khz déclassement de 10 %, - au delà de 12 khz déclassement de 20 %. (2) Valeur typique pour un moteur 4 pôles et une fréquence de découpage maximale de 4 khz, sans inductance de ligne additionnelle. (3) Pendant 60 secondes. (4) Tension nominale d'alimentation mini U1, maxi U2. r Dates de commercialisations : ATV-28HU09ii à HU72ii : 3 e trimestre ATV-28HU90ii à HD23ii : 4 e trimestre /2 Te Expert automatismes - version 1 - mai /10

2 Présentation, caractéristiques : pages 60610/2 à 60610/7 page 60612/2 Schémas : pages 60613/2 et 60613/3 Fonctions : pages 60616/2 à 60616/15 équipé pour moteurs asynchrones de 0,37 à 4 kw ou 0,5 à 5 HP Variateurs avec gamme de fréquence de 0,5 à 400 Hz Tension d'alimentation monophasée V (4) 50/60 Hz Moteur Réseau Puissance Courant de ligne (2) Icc ligne Courant nominal Courant Référence Masse indiquée sur à U1 à U2 présumé transitoire plaque (1) maxi maxi (3) kw HP A A ka A A kg 0,37 0,5 7,3 6,1 1 3,3 3,6 ATV-28EU09M2 5,000 0,75 1 9,8 8,2 1 4,8 6 ATV-28EU18M2 5,000 1, ,5 1 7,8 10,9 ATV-28EU29M2 6,500 2,2 3 22,1 18, ATV-28EU41M2 9,500 ATV-28EU09M2 Tension d'alimentation triphasée V (4) 50/60 Hz 3 17,6 15,4 5 13,7 18,5 ATV-28EU54M2 9, ,9 19,1 5 17,5 24,6 ATV-28EU72M2 9,500 Tension d'alimentation triphasée V (4) 50/60 Hz Moteur Réseau Puissance Courant de ligne (2) Icc ligne Courant nominal Courant Référence Masse indiquée sur à U1 à U2 présumé en 380 en 500V transitoire plaque (1) maxi à 460V maxi (3) kw HP A A ka A A A kg 0,75 1 3,9 3,5 5 2,3 2,1 3,5 ATV-28EU18N4 6,500 1,5 2 6,5 5,7 5 4,1 3,8 6,2 ATV-28EU29N4 6,500 2,2 3 8,4 7,5 5 5,5 5,1 8,3 ATV-28EU41N4 9, ,3 9,1 5 7,1 6,5 10,6 ATV-28EU54N4 9, ,8 5 9,5 8,7 14,3 ATV-28EU72N4 9,500 (1) Ces puissances sont données pour une fréquence de découpage maximale de 4 khz, en utilisation en régime permanent. La fréquence de découpage est réglable de 2 à 15 khz. Au delà de 4 khz un déclassement doit être appliqué au courant nominal du variateur, et le courant nominal du moteur ne devra pas dépasser cette valeur : - jusqu'à 12 khz déclassement de 10 %, - au delà de 12 khz déclassement de 20 %. (2) Valeur typique pour un moteur 4 pôles et une fréquence de découpage maximale de 4 khz, sans inductance de ligne additionnelle. (3) Pendant 60 secondes. (4) Tensions nominales d'alimentation mini U1, maxi U2. Expert automatismes - version 1 - mai /10 Te 60611/3

3 Options : dialogue Atelier logiciel départ-moteur Désignation Pour variateurs Référence Masse kg 1 cédérom intégrant les logiciels de ATV-28 tous calibres VW3-A8104 mise en service évolués pour ATV-28 et ATV-58 Kit de connexion PC Ensemble comprenant : ATV-28 tous calibres VW3-A câble de raccordement de longueur 3 m avec 1 prise SUB-D 9 contacts côté PC et 1 prise type RJ 45 côté ATV-28, - 1 adaptateur RJ 45 - SUB-D 9 contacts permettant le raccordement des autres variateurs. Additif de commande locale Cette option embrochable sur le variateur permet de commander le moteur à partir du variateur. Additif comprenant : ATV-28H tous calibres VW3-A un potentiomètre de consigne, - 2 boutons de commande. VW3-A28100 Kit connexion RS 485 Ce kit permet le raccordement, en liaison série multipoint RS 485, du variateur avec des automates, des terminaux de dialogue, etc. Il permet la configuration, le réglage, la commande et le diagnostic du variateur. Le protocole utilisé est Modbus RTU. Kit comprenant : ATV-28 tous calibres VW3-A câble avec : - 1 prise pour le variateur, - 1 prise SUB-D 9 contacts. Terminal déporté FWO REV RUN ESC ENT stop reset Ce terminal peut être monté sur la porte d'un coffret ou d'une armoire. Il comporte le même affichage et les mêmes boutons de programmation que l' avec en plus un commutateur de verrouillage d'accès aux menus et 3 boutons pour la commande du variateur. Ensemble comprenant : ATV-28 tous calibres VW3-A terminal, - câble équipé de 2 prises, - joint et vis pour montage IP 65 sur porte d'armoire. VW3-A /4 Te Expert automatismes - version 1 - mai /10

4 Options : accessoires Platine pour montage sur profilé ( Désignation Pour variateurs Référence Masse kg Platine pour montage sur ATV-28HU09M2 VW3-A ,300 profilé ( largeur 35 ATV-28HU18M2 Kit pour conformité UL NEMA type 1 (1) Dispositif mécanique ATV-28HU09M2, HU18M2 VW3-A ,600 se fixant en partie basse de l' ATV-28HU29M2, HU18N4, HU29N4 VW3-A ,700 ATV-28HU41M2, HU54M2, HU72M2, VW3-A ,700 HU41N4, HU54N4, HU72N4 ATV-28HU90M2, HD12M2, VW3-A ,800 HU90N4, HD12N4 VW3-A2881i ATV-28HD16N4, HD23N4 VW3-A ,000 Kit de substitution à l'altivar 18 Pièces d'adaptation ATV-28HU09M2, HU18M2 VW3-A28821 mécaniques permettant le montage d'un ATV-28 en lieu et place d'un ATV-18 de même calibre (utilisation des mêmes trous de fixation) ATV-28HU29M2, HU18N4, HU29N4 VW3-A28822 ATV-28HU41M2, HU54M2, HU72M2, VW3-A28823 HU41N4, HU54N4, HU72N4 ATV-28HU90M2, HD12M2, HU90N4, VW3-A28824 HD12N4 ATV-28HD16N4, HD23N4 VW3-A28825 (1) Ce dispositif permet le raccordement direct des câbles au variateur par tubes ou presse-étoupe. Expert automatismes - version 1 - mai /10 Te 60611/5

5 Options : résistances de freinage : pages 60611/8 Présentation, caractéristiques Présentation La résistance permet le fonctionnement du variateur en freinage d'arrêt ou en marche freinée, en dissipant l'énergie de freinage. Présentation Deux types disponibles : - modèle sous boîtier IP 30 conçu pour la conformité en CEM, protégé par un thermocontact ou relais thermique, - modèle nu IP00, sans protection, pour les petites puissances seulement. Applications Machines à forte inertie, charges entraînantes, machines à cycles rapides. Caractéristiques VW3-A58702 VW3-A58732 VW3-A58736 à VW3-A58704 à VW3-A58735 et VW3-A58737 Température de l'air ambiant C Degré de protection du boîtier IP 00 IP 30 IP 30 Protection de la résistance Sans Par thermocontact (1) Par thermocontact (1) Thermocontact Température de déclenchement C 130 ± 5 % 260 ± 14 % Tension maxi - courant maxi c 110 V - 0,3 A c 220 V - 6 A Tension mini - courant mini a 24 V - 0,01 A a 24 V - 0,01 A Résistance maximale de contact mω Facteur de marche des résistances La valeur de la puissance moyenne dissipable à 40 C de la résistance dans le boîtier est déterminée pour un facteur de marche en freinage qui correspond à la plupart des applications courantes : - freinage de 2 secondes avec un couple de 0,6 Cn toutes les 40 secondes, - freinage de 0,8 seconde avec un couple de 1,5 Cn toutes les 40 secondes. Facteur de marche des variateurs Les circuits internes des variateurs assurant le freinage sur résistances externes sont dimensionnés pour les cycles suivants. En cas de dépassement, le variateur se verrouille et affiche un défaut. - 1,5 CN pendant 60 secondes par cycle de 140 secondes - CN en permanence Valeur ohmique minimale des résistances à associer au variateur ATV-28 Variateur ATV-28i U09M2 U18M2 U29M2 U54M2 U90M2 U18N4 U41N4 U90N4 D16N4 U41M2 U72M2 D12M2 U29N4 U54N4 D12N4 D23N4 U72N4 Valeur mini de la résistance en ohms (1) Le contact est à raccorder dans la séquence (utilisation en signalisation, ou dans la commande du contacteur de ligne) /6 Te Expert automatismes - version 1 - mai /10

6 Présentation : page 60611/6 : pages 60611/8 Options : résistances de freinage Caractéristiques Facteur de marche La valeur de la puissance moyenne dissipable à 40 C de la résistance dans le boîtier est déterminée pour un facteur de marche en freinage qui correspond à la plupart des applications courantes. Ce facteur de marche est précisé dans le tableau page précédente. Vitesse 0 t Temps t Facteur de marche : T t : temps de freinage en s T : temps de cycle en s T Pour une application spécifique (exemple : manutention), il est nécessaire de redéfinir la puissance nominale de la résistance en prenant en compte le nouveau facteur de marche. Détermination de la puissance nominale Abaque n 1 Image de la puissance moyenne en fonction du couple de freinage pour un facteur de marche K1 1 0,1 0,06 60% 40% 20% 10% 5% Exemple : Moteur de puissance Pm = 4 kw Rendement moteur η = 0,85 Couple de freinage Cf = 0,6 Cn Temps de freinage t = 10 s Temps de cycle T = 50 s t Le facteur de marche fm = = 20 % T 0,01 2% 0,001 0,1 0,5 0,6 1 1,5 Cf/Cn Déduire de l'abaque n 1 le coefficient K1 correspondant à un couple de freinage de 0,6 Cn et un facteur de marche de 20 %. K1 = 0,06 Abaque n 2 Surcharge admissible de la résistance en fonction du temps (courbe typique) K t (s) Déduire de l'abaque n 2 le coefficient K2 correspondant au temps de freinage de 10 secondes. K2 = 7 La puissance nominale de la résistance (Pn) doit être supérieure à : 1 1 Pn = Pm x K1 x η (1 + ) = x 0,06 x 0,85 (1 + ) = 350 W K2 x fm 7 x 0,2 Expert automatismes - version 1 - mai /10 Te 60611/7

7 Présentation : page 60611/6 Caractéristiques : pages 60611/6 et 60611/7 Options : résistances de freinage Résistances de freinage nues Pour variateurs Valeur Puissance Référence Masse ohmique moyenne disponible à 40 C (1) Ω W kg ATV-28iU09M2, iu18m2, iu29m2, VW3-A ,600 ATV-28iU18N4, iu29n4, iu41n4 ATV-28iU41M2, iu54m VW3-A ,600 ATV-28iU54N4, iu72n VW3-A ,850 VW3-A58702 Résistances de freinage protégées ATV-28iU09M2, iu18m2, iu29m2, VW3-A ,000 ATV-28iU18N4, iu29n4, iu41n4 ATV-28iU41M2, iu54m VW3-A ,000 ATV-28iU54N4, iu72n VW3-A ,000 VW3-A5873i ATV-28HU90N4, HD12N VW3-A ,400 ATV-28iU72M2, VW3-A ,100 ATV-28HD16N4, HD23N4 ATV-28HU90M2, HD12M VW3-A ,100 (1) Puissance dissipable par la résistance à la température maximale de 115 C, correspondant à un échauffement maximal de 75 C dans une ambiance de 40 C /8 Te Expert automatismes - version 1 - mai /10

8 Options : inductances de ligne Présentation, caractéristiques, références Présentation Caractéristiques Ces inductances permettent d'assurer une meilleure protection contre les surtensions du réseau et de réduire le taux d'harmoniques de courant produit par le variateur. Les inductances recommandées permettent de limiter le courant de ligne. Elles sont développées en correspondance avec la norme EN (VDE 0160 niveau 1 surtensions de fortes énergies sur le réseau d'alimentation). Les valeurs des inductances sont définies pour une chute de tension comprise entre 3 et 5 % de la tension nominale du réseau. Une valeur plus importante entraîne une perte de couple. L'utilisation d'inductances de ligne est particulièrement recommandée dans les cas suivants : i Réseau fortement perturbé par d'autres récepteurs (parasites, surtensions). i Réseau d'alimentation avec un déséquilibre de tension entre phases > 1,8 % de la tension nominale. i Variateur alimenté par une ligne très peu impédante (à proximité de transformateurs de puissance supérieure à 10 fois le calibre du variateur). Le courant de court-circuit présumé au point de raccordement du variateur ne doit pas dépasser la valeur maxi indiquée dans les tableaux de références. L'utilisation des inductances permet un raccordement sur des réseaux : Icc maxi 22 ka pour 200/240 V ; Icc maxi 65 ka pour 380/500 V. i Installation d'un grand nombre de convertisseurs de fréquence sur la même ligne. i Réduction de la surcharge des condensateurs de relèvement du cos ϕ, si l'installation comporte une batterie de compensation du facteur de puissance. Conformité aux normes Chute de tension EN (VDE 0160 niveau 1 surtensions de fortes énergies sur le réseau d'alimentation) Comprise entre 3 et 5 % de la tension nominale du réseau. Une valeur plus importante entraîne une perte de couple Type d'inductances VZ1-L VZ1-L VZ1-L VW3- VW3- VW3- VW3-004M UM50 018UM20 A66501 A66502 A66503 A66504 Degré de protection Inductance IP 00 IP 00 IP 00 P 00 IP 00 IP 00 IP 00 Bornier IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 20 IP 10 Valeur de la self (mh) Courant nominal (A) Pertes (W) Inductance Monophasé Courant Courant Référence Masse ou de ligne sans de ligne avec triphasé inductance inductance à U mini à U maxi à U mini à U maxi A A A A kg Tension d'alimentation monophasée : V (1) 50/60 Hz ATV-28iU09M2 7,3 6,1 4,2 3,9 VZ1-L004M010 0,630 ATV-28iU18M2 9,8 8,2 7,4 6,1 VZ1-L007UM50 0,880 ATV-28iU29M ,5 12,5 11 VZ1-L018UM20 1,990 ATV-28iU41M2 22,1 18, ,1 VZ1-L018UM20 1,990 Tension d'alimentation triphasée : V (1) 50/60 Hz ATV-28iU54M2 17,6 15,4 10,2 9,4 VW3-A ,500 ATV-28iU72M2 21,9 19,1 14,4 12,7 VW3-A ,000 ATV-28HU90M , ,6 VW3-A ,000 ATV-28HD12M2 43,5 36,6 24,3 22 VW3-A ,000 Tension d'alimentation triphasée : V (1) 50/60 Hz VW3-A6650 ATV-28iU18N4 3,9 3,5 1,9 1,8 VW3-A ,500 ATV-28iU29N4 6,5 5,7 3,2 3 VW3-A ,500 ATV-28iU41N4 8,4 7,5 4,6 4,4 VW3-A ,000 ATV-28iU54N4 10,3 9,1 5,9 5,5 VW3-A ,000 ATV-28iU72N ,8 7,3 7 VW3-A ,000 ATV-28HU90N4 22,1 20,4 11,5 11 VW3-A ,500 ATV-28HD12N4 25,8 23,7 13,4 12,7 VW3-A ,500 ATV-28HD16N4 39,3 35,9 22,2 21,4 VW3-A ,000 ATV-28HD23N ,8 25,2 24,7 VW3-A ,000 (1) Tension nominale d'alimentation : U mini U maxi. Expert automatismes - version 1 - mai /10 Te 60611/9

9 : page 60611/11 Schémas : page 60613/3 Options : filtres additionnels d entrée atténuateurs de radio-perturbations Présentation, caractéristiques Présentation Fonction L intègre les filtres d entrée atténuateurs de radio-perturbations pour répondre aux normes CEM produits des variateurs de vitesse IEC et EN Le respect de ces normes est suffisant pour respecter la directive européenne sur la CEM. Les filtres additionnels permettent de répondre à des exigences plus sévères : ces filtres sont destinés à réduire les émissions conduites sur le réseau en dessous des limites des normes EN classe A (1) ou EN classe B. Ces filtres additionnels se montent sous les variateurs ATV-28H. Ils sont munis de trous taraudés pour la fixation des variateurs auxquels ils servent de supports. Utilisation en fonction du type de réseau L utilisation de ces filtres additionnels n est possible que sur les réseaux de type TN (mise au neutre) et TT (neutre à la terre). La norme IEC , annexe D2.1, indique que, sur les réseaux de type IT (neutre impédant ou isolé), les filtres peuvent rendre aléatoire le fonctionnement des contrôleurs d isolement. D autre part, l efficacité des filtres additionnels sur ce type de réseau dépend de la nature de l impédance entre neutre et masse, et est donc imprévisible. Dans le cas d une machine devant être installée sur réseau IT, il existe une solution qui consiste à insérer un transformateur d isolement et à se mettre localement sur la machine en réseau TN ou TT. Caractéristiques Conformité aux normes EN Degré de protection IP 21 et IP 41 sur la partie supérieure Humidité relative maximale 93 % sans condensation ni ruissellement selon IEC Température de l air ambiant Pour fonctionnement C au voisinage de l appareil Pour stockage C Altitude maximale d utilisation Sans déclassement m 1000 (au delà, déclasser le courant de 1 % par 100 m supplémentaires) Tenue aux vibrations Selon IEC ,5 mm crête de 2 à 9 Hz 0,5 gn crête de 9 à 200 Hz Tenue aux chocs Selon IEC gn pendant 11 ms Tension nominale maxi 50/60 Hz monophasé V % 50/60 Hz triphasé V % (1) Si le câble dépasse 5 m de long /10 Te Expert automatismes - version 1 - mai /10

10 Présentation : page 60611/10 Caractéristiques : page 60611/10 Schémas : page 60613/3 Options : filtres additionnels d entrée atténuateurs de radio-perturbations Pour variateurs Filtre Référence Longueur maximale In If Pertes Référence Masse de câble blindé (2) (3) (4) EN EN classe A classe B (1) (1) m m A ma W kg Tension d'alimentation monophasée : V - 50/60 Hz ATV-28iU09M2, iu18m VW3-A ,500 ATV-28iU29M ,5 VW3-A ,800 ATV-28iU41M VW3-A ,900 Tension d'alimentation triphasée : V - 50/60 Hz ATV-28iU54M2, iu72m VW3-A ,700 ATV-28iU90M2, id12m VW3-A ,300 Tension d'alimentation triphasée : V - 50/60 Hz ATV-28iU18N4, iu29n ,5 VW3-A ,000 ATV-28iU41N4, iu54n4, VW3-A ,700 iu72n4 ATV-28iU90N4, id12n VW3-A ,300 ATV-28iD16N4, id23n VW3-A ,600 (1) Les tableaux de choix des filtres donnent les longueurs limites des câbles blindés reliant les moteurs aux variateurs, pour une fréquence de découpage de 2 à 15 khz. Ces limites sont données à titre indicatif car elles dépendent des capacités parasites des moteurs et des câbles utilisés. Dans le cas de moteurs en parallèle, c est le total des longueurs qui doit être pris en compte. (2) In : Courant nominal du filtre. (3) Courant de fuite maximal à la terre à 50 Hz. (4) Par dissipation thermique. Expert automatismes - version 1 - mai /10 Te 60611/11