Bloc de puissance IGBT 70/100 A avec régulation d’amplitude B 70.9050.0.1 Notice de mise en service 02.08 /00440433 1 Sommaire 1 Sommaire .......................................................................................... 3 2 Introduction ...................................................................................... 5 2.1 Avant-propos ....................................................................................................... 5 2.2 2.2.1 2.2.2 2.2.3 Conventions typographiques ............................................................................. Symboles d’avertissement .................................................................................... Symboles indiquant une remarque ........................................................................ Effectuer une action ............................................................................................ 2.3 2.3.1 2.3.2 Références de commande .................................................................................. 8 Accessoire de série ............................................................................................... 8 Accessoires ........................................................................................................... 9 2.4 Description sommaire ....................................................................................... 10 2.5 Signification des LEDs ...................................................................................... 11 3 Montage ........................................................................................... 13 3.1 3.1.1 Remarques importantes sur l’installation ....................................................... 13 Câblage correct de tous les composants ............................................................ 13 6 6 6 7 3.2 Filtrage et antiparasitage ................................................................................ 16 3.3 Conditions ambiantes ....................................................................................... 18 3.4 3.4.1 Distances ............................................................................................................ 20 Ouverture du boîtier ............................................................................................. 21 4 Raccordement électrique ............................................................... 23 4.1 4.1.1 4.1.2 4.1.3 4.1.4 4.1.5 Bornes à vis de la partie puissance ................................................................. Câbles et sections adaptés ................................................................................. Séparation galvanique ......................................................................................... Utilisation des dispositifs de protection contre les courants de défaut .............. Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur ........................................ Câblage des bornes à vis .................................................................................... 5 Réglages .......................................................................................... 31 5.1 Principe de fonctionnement ............................................................................. 31 5.2 Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 ................ 32 5.3 Régulation en cascade ...................................................................................... 33 5.4 Adaptation de la tension de charge ................................................................. 33 23 25 26 26 26 28 5.5 Entrées de commande ...................................................................................... 34 5.5.1 Combinaison d’un potentiomètre externe et d’un régulateur électronique 35 5.6 Blocage des impulsions d’amorçage .............................................................. 36 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 3 5.7 Sortie en résistance ........................................................................................... 36 5.8 5.8.1 5.8.2 5.8.3 5.8.4 5.8.5 Réglages de potentiomètres ............................................................................ Limitation de résistance (R-control) ..................................................................... Réserve de tension SIC (SIC reserve) .................................................................. Adaptation de l’entrée de commande (max. Power adjust) ................................ Réglage de puissance maximale (max. Power adjust) ........................................ Affaiblissement du signal d’entrée ...................................................................... 5.9 Réglage de la charge de base (min. Power adjust) ........................................ 39 5.10 Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) ............................. 40 37 37 38 38 39 39 5.11 Surveillance du défaut de charge total ou partiel (load fail adjust) 40 5.11.1 Réglage du point de commutation pour l’indication du défaut de charge .......... 42 5.12 Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT) ................................... 43 5.13 Réglage de la sortie de valeur réelle (output adjust U2, P, I2) ........................ 43 6 Caractéristiques techniques .......................................................... 45 6.1 Alimentation ....................................................................................................... 45 6.2 Commande ......................................................................................................... 45 6.3 Sortie « défaut » ................................................................................................. 45 6.4 Caractéristiques générales ............................................................................... 45 6.5 Données de la bobine ........................................................................................ 47 6.6 Filtre CEM ........................................................................................................... 47 7 Que faire si... .................................................................................... 49 4 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 02.08 2 Introduction 2.1 Avant-propos B Lisez cette notice avant de mettre en service l’appareil. Conservez cette notice dans un endroit accessible à tout moment à tous les utilisateurs. Aidez-nous à améliorer cette notice en nous faisant part de vos suggestions. Téléphone : Télécopieur : e-mail : 03 87 37 53 00 03 87 37 89 00 [email protected] Service soutien à la vente : 0892 700 733 (0,337 € /min) A H Utilisez le bloc IPC exclusivement avec une bobine d’origine JUMO et un filtre secteur d’origine JUMO. Vérifiez que le filtre secteur a été choisi pour la consommation de courant maximale, suivant la tension du secteur, pour éviter une surcharge. Si vous rencontrez des difficultés lors de la mise en service, n’effectuez aucune manipulation non autorisée. Vous pourriez compromettre votre droit à la garantie ! Veuillez prendre contact avec nos services. E En cas d’intervention à l’intérieur de l’appareil, il faut respecter les dispositions de la norme NF EN 61340-5-1 « Électrostatique : protection des dispositifs électroniques contre les phénomènes électrostatiques - Prescriptions générales » et de la norme NF EN 61340-5-2 « Électrostatique : protection des dispositifs électroniques contre les phénomènes électrostatiques - Guide d'utilisation ». Pour le transport n’utilisez que des emballages ESD. Faites attention aux dégâts provoqués par les décharges électrostatiques, nous dégageons toute responsabilité. ESD = Electro Static Discharge (décharge électrostatique) 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 5 2 Introduction 2.2 Conventions typographiques 2.2.1 Symboles d’avertissement Prudence V Attention Ce symbole est utilisé lorsque la non-observation ou l’observation imprécise des instructions peut provoquer des dommages corporels ! A Ce symbole est utilisé lorsque la non-observation ou l’observation imprécise des instructions peut endommager les appareils ou les données ! E Ce symbole est utilisé lorsqu’il faut prendre ses précautions lors de la manipulation des composants sensibles aux décharges électrostatiques. ESD 2.2.2 Symboles indiquant une remarque Remarque Renvoi Note de bas de page H Ce symbole est utilisé pour attirer votre attention sur un point particulier. v Ce symbole renvoie à des informations complémentaires dans d’autres notices, chapitres ou sections. abc1 La note de bas de page est une remarque qui se rapporte à un endroit précis du texte. La note se compose de deux parties : le repérage dans le texte et la remarque en bas de page. Le repérage dans le texte est effectué à l’aide de nombres qui se suivent, mis en exposant. 6 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 02.08 2 Introduction 2.2.3 Effectuer une action Instruction h Enficher le Ce symbole indique qu’une action à effectuer est décrite. connecteur Chaque étape de travail est caractérisée par une étoile. Texte à lire absolument B Le texte contient des informations importantes, il faut absolument le lire avant de poursuivre son travail. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 7 2 Introduction 2.3 Références de commande La plaque signalétique est collée sur le côté droit de l’appareil. (1) Exécution de base Bloc de puissance IGBT 70 ou 100A Exécution standard (tension de charge max. 380V) Exécution spécifique 709050/82 709050/92 (2) Alimentation de la partie commande 11 115V AC +15/-20%, 48 à 63Hz (uniquement si 115 V AC dans la partie puissance) 12 230V AC +15/-20%, 48 à 63Hz x x x x x x (3) Alimentation de la partie puissance 115 115V AC +15/-20%, 48 à 63Hz 230 230V AC +15/-20%, 48 à 63Hz 400 400V AC +15/-20%, 48 à 63Hz x x x x x x x x x x x x x x x x x (4) Tension de charge 020 DC 20V 060 DC 60V 090 DC 90V 120 DC 120V 150 DC 150 V 210 DC 210V 270 DC 270V 380 DC 380V x x x x x x 070 100 (5) Courant de charge DC 70A DC 100A x x x x x x 252 257 (6) Option sortie « défaut » Relais (contact inverseur) 3 A Optocoupleur Ic max. = 2mA, UCEO max. = 32V (1) Code de commande Exemple de commande (2) - (3) - (4) - (5) - (6) / 709050/82 - 12 - 230 - 150 - 100 / 252 2.3.1 Accessoire de série 1 notice de mise en service 8 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 02.08 2 Introduction 2.3.2 Accessoires Bobine : L = 0,6 mH/IN = 100 A, indice de protection IP 10, suivant EN 60 529 Dimensions Raccordement Hauteur : 208 mm Largeur : 200 × 200 mm Par bornes à vis jusqu’à max. 10 à 50 mm² Couple de serrage Poids N° d’article pour bornes à vis 6 à 8 Nm max. env. 20 kg 70/00415759 Bobine : L = 0,6mH/IN = 75A, indice de protection IP 10, suivant EN 60 529 Dimensions Raccordement Par bornes à vis Diamètre : 155 mm jusqu’à max. 4 à 25 mm2 Hauteur : 135 mm Diamètre de perçage : 10,4 mm Couple de serrage Poids N° d’article pour bornes à vis 4 à 4,5 Nm max. env. 7,5kg 70/00392474 Filtre CEM Pour l’alimentation de la partie puissance Tension nominale, courant nominal Couple de Dimensions (longueur × largeur serrage pour bornes à vis × hauteur) en mm Poids Temp. N° d’article ambiante admissible 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 16 A 255 × 60 × 130 0,6 à 0,8 Nm env. 4 kg 40 °C 70/00399527 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 20 A 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 32 A 289 × 70 × 140 1,5 à 1,8 Nm env. 5,5 kg 40 °C 70/00438775 315 × 90 × 160 1,5 à 1,8 Nm env. 9,5 kg 40 °C 70/00409831 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 63 A 380 × 117 × 190 2 à 2,3 Nm env. 17 kg 40 °C 70/00409990 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 100 A 445 × 150 × 220 6 à 8 Nm env. 26 kg 40 °C 70/00431997 40 °C 70/00413620 Pour l’alimentation de la partie commande (nécessaire uniquement lorsque la partie puissance est alimentée en 400 V AC) 115 V/250 V AC, 80 × 45 × 30 env. 120 g Inominal = 1A Fusible à semi-conducteur Deux fusibles à semi-conducteur ultrarapides sont montés pour protéger le bloc IPC en cas de défaut à la terre. La valeur I2 t du fusible à semi-conducteur doit être inférieure à 2000 A2s ! Numéro d’article : 70/00434229 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 9 2 Introduction 2.4 Description sommaire Appareil Le bloc IPC J est un bloc de puissance IGBT pour piloter des éléments de chauffage qui nécessitaient jusqu’à présent un transformateur (transformateur réglable ou combinaison d’un variateur de puissance à thyristor et d’un transformateur). À cause de son mode de fonctionnement, on parle de transformateur électronique avec une tension de sortie continue, pulsée. Avantages Il réunit les avantages d’un transformateur réglable classique (comme par exemple la régulation d’amplitude, la charge sinusoïdale sur le secteur) et les avantages d’un variateur de puissance à thyristor (comme par exemple la limitation du courant, la surveillance de la charge, les régulations en cascade, etc.). A Utilisation 10 Il n’y a pas de séparation galvanique entre la tension d’alimentation et la tension de charge. Les domaines d’utilisation du bloc sont tous les domaines où il est nécessaire de commuter de fortes charges ohmiques et où aucune séparation galvanique n’est nécessaire entre la tension d’alimentation et la tension de charge. Grâce à la régulation dite d’amplitude (consommation de courant secteur toujours sinusoïdale), les synchronisations (dans le cas du fonctionnement avec train d’impulsions) ainsi que les systèmes de compensation de courant réactif (à cause de la puissance réactive de commande dans le cas du fonctionnement avec découpage de phase) sont superflus. [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 02.08 2 Introduction 2.5 Signification des LEDs fuse Pour protéger le bloc IPC en cas d’un éventuel défaut à la terre, deux fusibles à semi-conducteur sont intégrés à l’appareil. En cas de défaut à la terre, l’un des deux ou les deux fusibles à semi-conducteur peuvent déclencher. La coupure de l’un des fusibles ou des deux est indiquée par la LED « fuse » et par la mise au repos du relais « défaut ». v Chapitre 4.1.4 « Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur » overheat Est allumée lorsque la température limite de la partie puissance est dépassée. Le relais « défaut » est alors mis au repos. L’appareil est arrêté jusqu’à ce que la température repasse en-dessous de la température limite. v Chapitre 3.3 « Conditions ambiantes » IGBT Est allumée lorsque la disjonction électronique de sécurité du circuit de la charge a fonctionné (par ex. à cause d’une erreur de câblage). La disjonction de sécurité est active jusqu’à ce que tous les conducteurs d’alimentation du bloc IPC soient débranchés du secteur et qu’il ait un redémarrage. Le relais « défaut » se met alors au repos. v Chapitre 5.12 « Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT) » current limit Est allumée si le bloc a atteint le courant limite. v Chapitre 5.10 « Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) » load fail Est allumée si un défaut total ou partiel de la charge a été détecté. Le relais « défaut » est alors mis au repos. v Chapitre 5.11 « Surveillance du défaut de charge total ou partiel (load fail adjust) » R-control Est allumée si le bloc a atteint la résistance limite. v Chapitre 5.8.1 « Limitation de résistance (Rcontrol) » SIC reserve Est allumée si le bloc IPC a atteint la tension de charge maximale et donc que la compensation automatique du vieillissement (charge SIC) n’est plus possible. Le relais « défaut » est alors mis au repos. v Chapitre 5.8.2 « Réserve de tension SIC (SIC reserve) » 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] Power Cette LED indique que la partie commande est raccordée à l’alimentation. L’état de la partie puissance n’est pas indiqué ! 11 2 Introduction 12 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 02.08 3 Montage 3.1 Remarques importantes sur l’installation Consignes de sécurité k Aussi bien pour le choix du matériau des câbles, pour l’installation que pour le raccordement électrique de l’appareil, il faut respecter la réglementation en vigueur. k Le raccordement électrique ne doit être effectué que par du personnel qualifié ! k Il faut monter en amont du bloc un sectionneur ; il permettra de déconnecter du secteur tous les conducteurs d’alimentation de l’appareil avant une intervention à l’intérieur de l’appareil. V Attention ! L’appareil possède deux alimentations (partie commande et partie puissance). Pour travailler sur l’appareil, il faut débrancher tous les conducteurs des deux circuits. Après la déconnexion, il faut atteindre au moins une minute avant de travailler sur l’appareil parce que les tensions élevées présentes à l’intérieur de l’appareil et sur les bornes de raccordement peuvent être mortelles ! k Dans l’appareil, les écartements de sécurité correspondent à un double isolement. Attention lors du montage du câble de raccordement : il faut le monter dans les règles de l’art et ne pas réduire les écartements de sécurité. Configuration du secteur Le bloc IPC est adapté au fonctionnement sur secteur T.N. et T.T.. Protection par fusibles k Lors de l’installation de l’alimentation dans la partie puissance, il faut monter une protection par fusible sur le câble d’arrivée, conformément à la réglementation en vigueur. La protection du câble peut être réalisée avec un disjoncteur de protection sur le câble d’alimentation. Celui-ci doit correspondre à la puissance absorbée par le bloc de puissance et au courant nominal du filtre CEM placé en aval. V h Procéder à l’installation conformément à la norme EN 50178. k Deux fusibles à semi-conducteur sont montés pour protéger le bloc IPC en cas de défaut à la terre. (La valeur I2 t du fusible à semi-conducteur doit être inférieure à 2000 A2s !) v Chapitre 4.1.4 « Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur » k Pour protéger la partie commande, il faut prévoir un dispositif de sécurité dans le circuit de commande. La puissance absorbée par la partie commande est de 100 VA environ. 3.1.1 Câblage correct de tous les composants Filtre antiparasite (CEM) A Le bloc IPC ne peut fonctionner qu’avec le filtre proposé dans les accessoires. Dans le cas contraire, des tensions induites peuvent apparaître dans le réseau d’alimentation. Nous déclinons toute responsabilité pour les dommages qui pourraient en résulter. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 13 3 Montage Correct Protection des lignes par fusible Option optocoupleur X 109 L1 N(L2) C U D 1D 1C PE N(V) PE N FB P E Filtre CEM 230V/1A N’ PE L2’/N’ L1’ Charge C 1C L2/N L1 Filtre CEM Compensation de potentiel fonctionnelle (Functional Bonding) E Compensation de potentiel fonctionnelle Régulateur 0 à 10 V P’ N° d’article : 00413620 Protection du régulateur Fusible électronique de commande 1A L1 L2 L3 N PE Bobine 100A H Le filtre CEM doit être utilisé uniquement pour l’antiparasitage du bloc de puissance IPC. D’autres appareils, comme par ex. régulateurs, alimentations etc. doivent être déparasités si nécessaire avec un filtre CEM autonome. Ces appareils ne doivent en aucun cas être montés parallèlement au bloc de puissance IPC, du côté de charge du filtre CEM. Avec le filtre antiparasite monté en amont, le courant de fuite du bloc de puissance IPC est inférieur à 3 mA. Si le courant de fuite est supérieur à 3,5 mA à cause de la charge, il faut utiliser le bloc IPC avec un raccordement fixe pour la protection contre les chocs électriques (voir également la norme EN 50178). La compatibilité électromagnétique est conforme aux normes et prescriptions mentionnées dans les caractéristiques techniques. v Chapitre 6 « Caractéristiques techniques » h Les câbles de la charge (gros) et les câbles des entrées de commande (fins) doivent cheminer aussi loin que possible les uns des autres. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 14 3 Montage Placement de la bobine h Il faut monter la bobine à proximité immédiate de l’appareil. Raccordement h Comparez les indications de la plaque signalétique (alimentation de la partie commande, alimentation de la partie puissance, tension de charge et courant de charge) avec les caractéristiques de l’installation. v Chapitre 2.3 « Références de commande » h Vérifiez l’adaptation des entrées de consigne. h Vérifiez les positions des interrupteurs. Raccord PE/ Raccord FB h Une mise à la terre directe de l’IPC avec le conducteur PE du réseau d’alimentation. Le raccordement s’effectue à la borne PE de l’IPC. h Une compensation de potentiel fonctionnelle peut être nécessaire pour minimiser l’émission de parasites de l’IPC. Le raccordement de la compensation de potentiel fonctionnelle est réalisé à la borne FB de l’IPC. v Chapitre 3.1.1 „Câblage correct de tous les composants“ Raccordement de la bobine h Le raccordement de la bobine est effectué sur les bornes C et 1C. Alimentation h Raccordez l’alimentation de la partie commande aux bornes L1 et N(L2) (X109). h Raccordez l’alimentation de la partie puissance aux bornes U et N(V). A Il faut monter en amont du bloc un sectionneur ; il permettra de déconnecter du secteur tous les conducteurs de l’appareil avant une intervention intentionnelle ! Le raccordement doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié ! Raccordement de la charge h Le raccordement de la charge est effectué sur les bornes D et 1D. h Le câble entre la charge et le bloc IPC doit être aussi court que possible ; sa longueur doit être inférieure à 50 m. A Pour raccorder la charge, il faut utiliser du câble blindé ; les deux extrémités du blindage doivent être à la terre. v Chapitre « L’alimentation de la partie commande et l’alimentation de la partie puissance doivent être allumées simultanément » Choix du câble adapté v Chapitre 4.1.1 «Câbles et sections adaptés Entrées de commande Les borniers des entrées et des sorties de commande sont conçus de telle sorte que la séparation du secteur soit fiable (SELV). Pour empêcher une altération de cette séparation fiable, tous les circuits électriques raccordés doivent disposer également d’une séparation fiable. Les tensions auxiliaires nécessaires doivent être de très basses tensions de sécurité. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 15 3 Montage Ordre des opérations L’alimentation de la partie commande et l’alimentation de la partie puissance doivent être allumées simultanément H 3.2 En aucun cas, il ne faut mettre sous tension la partie commande avant la charge. C’est particulièrement important en cas de fonctionnement avec des charges à résistance dont le rapport de résistances chaud-froid est élevé. Filtrage et antiparasitage Installation Le respect des normes de compatibilité électromagnétique n’est possible qu’en appliquant des mesures de CEM supplémentaires. Parmi lesquelles : - Filtre secteur sur le câble de l’alimentation - Câble blindé pour l’alimentation (entre filtre secteur (load) et bloc IPC) - Câble blindé pour la charge Il faut veiller à ce que les normes CEM soient appliquées à l’ensemble de l’installation. Montage Pour obtenir une émission de parasites guidés et non guidés dans les limites définies par les normes de CEM, outre le filtrage du secteur, il faut également prendre des mesures relatives au montage et au câblage. Un mauvais raccordement à la terre et un blindage défectueux du filtre CEM réduisent l’effet des mesures d’antiparasitage. Pour réaliser un bon montage du point de vue CEM, il faut faire attention aux points suivants : h Reliez bien toutes les pièces métalliques d’un appareil ou d’une armoire, sur de grandes surfaces et en fonction des HF. h Montez le filtre antiparasite aussi près que possible du bloc IPC, si possible sur une même plaque métallique. Faites cheminer les câbles des entrées de commande et les câbles de signal aussi loin les uns des autres que possible et utilisez des câbles blindés. h Dans la mesure du possible, ne posez pas le câble de puissance et le câble de commande ou de signal dans le même chemin de câbles. h Le câble entre la charge et le bloc IPC doit être aussi court que possible ; sa longueur doit être inférieure à 50 m. Mise à la terre Il faut mettre à la terre, en étoile et avec un toron HF, la plaque de montage, le filtre secteur et le blindage du câble d’arrivée. Choix du câble adapté k Si la longueur du câble entre le filtre et le bloc IPC est supérieure à 300 mm, il est recommandé de d’utiliser un câble blindé et de raccorder à la terre les deux extrémités du blindage. Posez les câbles à l’intérieur de l’armoire de commande aussi près que possible de la terre sinon ils se comporteront comme des antennes et pourront rayonner des parasites. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 16 3 Montage k Pour obtenir un bon effet de blindage du câble, n’utilisez que du câble dont le blindage est constitué d’une tresse en cuivre étamée ou nickelée. Le degré de recouvrement du blindage doit être d’au moins 70% et l’angle de recouvrement de 90°. Par contre les blindages avec une tresse en acier ne conviennent pas. Il faut relier à la terre les deux extrémités du blindage du câble de la charge. k Le blindage des câbles des entrées de commande ne doit être relié à la masse que d’un seul côté (côté bloc IPC). S’il y a des différences de potentiel, il faut en plus poser un câble d’équipotentialité. Le respect des directives CEM au cours de l’utilisation incombe à l’utilisateur ; vous trouverez ci-dessous le type de raccordement Phase / Phase pour le type 709050/X2-12-400-XXX-100/XXX. Fusible électronique de commande 1A L1 L2 L3 N PE Protection des lignes par fusible E Option optocoupleur X 109 L1 N(L2) C U D 1D 1C PE N(V) PE L2/N L1 N 230V/1A N’ PE L2’/N’ L1’ FB P E Filtre CEM Filtre CEM P’ Compensation de potentiel fonctionnelle (Functional Bonding) Compensation de potentiel fonctionnelle Régulateur N° d’article .: 00413620 Montage correct pour la CEM C 1C Bobine 200A Boîtier métallique du corps de chauffe ou de la chambre de combustion Charge chauffante FB 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] FB 17 3 Montage 3.3 Conditions ambiantes Mauvais usage L’appareil ne peut être installé dans des zones exposées à un risque d’explosion. Lieu de montage Le lieu de montage doit être sans vibrations, sans poussières et sans milieux corrosifs. Conditions climatiques - Humidité relative : 5 à 85% sans condensation (3K3 suivant EN 60721) - Température de l’air amené : max. 35 °C - Plage de température ambiante : 5 à 40 °C (3K3 suivant EN 60721) - Plage de température de stockage : −10 à 70 °C La puissance produit de la chaleur puissance dissipée au niveau du radiateur du bloc de puissance, du filtre de réseau et de la bobine (par ex. dans l’armoire de commande) qui doivent être dissipées sur le lieu de montage suivant les conditions climatiques. Facteur de dissipation de puissance Puissance dissipée Puissance dissipée IPC 70A, incl. bobine et filtre réseau Ptot (W)= I Charge (A) x facteur de dissipation de puissance 12 11 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 400V Tension d’alimentation Partie puissance 230V Tension d’alimentation Partie puissance 115V Tension d’alimentation Partie puissance 0 30 60 90 120 150 180 210 Tension de charge (V) Exemple pour éléments chauffants molybdène disillizid Type IPC : 709050/82-12-400-150-100/252 Tension de charge = 150V Courant de charge = 100A Tension d’alimentation Partie puissance = 400V Charges ohmiques et éléments chauffants molybdène : Données de l’élément chauffant : tension de charge = 140V ; Courant de charge = 90A h Déterminer la tension de charge effective max. prélevée ( par ex. 110V) et chercher dans le diagramme le point d’intersection avec la courbe de la tension d’alimentation sur la partie puissance. L’axe Y fournit le facteur de dissipation de puissance s’y référant, par ex. 8,5. Si l’on multiplie le facteur de dissipation de puissance avec le courant le charge (par ex. 90A) qui circule dans la résistance de charge pour la tension decharge max. (par ex. 140V), on obtient la puissance dissipée (W) 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 18 3 Montage Puissance dissipée = 90(A) x facteur de dissipation de puissance Puissance dissipée = 90(A) x 8,5 = 765W Exemple pour éléments chauffants SIC Type IPC : 709050/92-12-400-150-100/252 Tension de charge = 150V Courant de charge = 100A Tension d’alimentation Partie puissance = 400V Régulation P, P = 6300W Eléments chauffants SIC Données de l’élément chauffant SIC : nouveau : 70V/90A, ancien 140V/45A ; P = 6300W h Déterminer la tension de charge effective max. prélevée ( par ex. 70V) du nouvel élément chauffant SIC et chercher dans le diagramme le point d’intersection avec la courbe de la tension d’alimentation de la partie puissance. L’axe Y fournit le facteur de dissipation de puissance s’y référant, par ex. 6,8. Si l’on multiplie le facteur de dissipation de puissance avec le courant le charge (par ex. 90A) qui circule à travers le nouvel élément chauffant SIC pour la tension de charge max. (par ex. 70V), on obtient la puissance dissipée (W) Puissance dissipée = 90(A) x facteur de dissipation de puissance Puissance dissipée =90(A) x 6,6 = 612W Fixation murale h Fixez l’appareil verticalement, avec quatre vis à tête hexagonale (M6) (qualité min. 8.8), sur le panneau arrière d’une armoire de commande, résistant à la chaleur. H La température maximale de l’air aspiré par la grille du ventilateur est de 35 °C. Le flux d’air du ventilateur intégré doit pouvoir s’échapper librement vers le haut et vers le bas ! 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 19 3 Montage Dimensions Type 709050/X2... V Prudence : radiateur chaud ! Le radiateur peut devenir très chaud en cours d’utilisation ! 3.4 Distances h Garde au sol : respectez une distance de 10 cm. h Par rapport au plafond : respectez une distance de 15 cm. h Ne montez pas les appareils les uns à côté des autres bord à bord. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 20 3 Montage 3.4.1 V Ouverture du boîtier Prudence ! L’appareil possède deux alimentations (partie commande et partie puissance). Pour travailler sur l’appareil, il faut débrancher tous les conducteurs des deux circuits. Après la déconnexion, il faut atteindre au moins une minute avant de travailler sur l’appareil parce que les tensions élevées présentes à l’intérieur de l’appareil et sur les bornes de raccordement peuvent être mortelles ! Prudence : radiateur chaud ! h Déconnectez tous les conducteurs de l’alimentation de l’appareil installé h Attendez une minute h Vérifiez l’absence de tension h Dévissez les deux vis situées sous l’appareil h Faites pivoter le couvercle du boîtier dans la partie inférieure 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 21 3 Montage h Soulevez le couvercle pour le sortir de la rainure � et tirez-le vers l’avant �. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 22 4 Raccordement électrique 4.1 Bornes à vis de la partie puissance Outils - Tournevis - Clé à 6 pans, ouverture de clé : 5 mm V Le raccordement électrique ne doit être effectué que par du personnel qualifié ! h Déconnectez du secteur tous les conducteurs de l’installation. Partie commande Partie puissance Type 70.9050/X2... h Raccordez les câbles aux bornes à vis dans la partie puissance ; les câbles doivent présenter la section adéquate comprise entre 10 et 50 mm² et être munis de cosses. Couple de serrage maximal : 6 à 8 Nm. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 23 4 Raccordement électrique Phase / N Vous trouverez sur la figure ci-dessous le câblage du mode monophasé Phase / N pour le type 709050/X2... I Fusible électronique de commande 1A L1 L2 L3 N PE Protection des lignes par fusible Option optocoupleur X 109 L1 N(L2) C D U PE 1D 1C N(V) L2/N L1 P E 230V/1A N’ PE L2’/N’ L1’ FB Charge C 1C N Filtre CEM N° d’article : 00413620 E PE Filtre CEM P’ Compensation de potentiel fonctionnelle (Functional Bonding) Compensation de potentiel fonctionnelle Régulateur Bobine100A Vous trouverez sur la figure ci-dessous le câblage du mode monophasé Phase / Phase pour le type 709050/X2... Fusible électronique de commande 1A L1 L2 L3 N PE Sicherung für Leitungsschutz Option optocoupleur X 109 L1 N(L2) C C 1C U D 1D 1C PE N(V) Charge PE L2/N L1 N 230V/1A N’ PE L2’/N’ L1’ FB P E Filtre CEM Filtre CEM Compensation de potentiel fonctionnelle (Functional Bonding) E Compensation de potentiel fonctionnelle Régulateur P’ N° D’article : 00413620 Phase / Phase Bobine 100A [02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 24 4 Raccordement électrique 4.1.1 Câbles et sections adaptés Conducteur PE La section du conducteur PE doit être au moins égale à celle des câbles de l’alimentation de la partie puissance. Si le conducteur de protection ne fait pas partie du câble d’arrivée ou de sa gaine, il faut choisir un câble de section supérieure à 2,5 mm2 (si protection mécanique) ou à 4 mm2 (si le conducteur de protection n’est pas protégé mécaniquement). v Voir la norme VDE 0100 Partie 540 Partie commande Les bornes à vis de l’alimentation de la partie commande sont prévues pour des câbles de section entre 0,5 mm² et 2,5 mm2. La section minimale du câble est de 0,5 mm2. Il faut protéger par fusible le câble, en fonction de la section choisie. Puissance absorbée : env. 100 VA. Partie puissance H Il faut choisir la section minimale du câble en fonction du courant de charge maximal. Le raccordement est effectué sur les bornes à vis du bloc. Il est recommandé d’utiliser un câble blindé pour réduire les rayonnements électromagnétiques parasites. v Chapitre 3.2 " Filtrage et antiparasitage ", choix des câbles adaptés A Formule de calcul Isecteur = La section des câbles dans les parties charge et bobine ne doit pas être inférieure à celle des câbles d’alimentation de la partie puissance ! puissance max. absorbée par la charge +2A alimentation de la partie puissance Exemple Isecteur = Isecteur = 3000 W (charge chauffante) +2A= 230 V (alimentation de la partie puissance) 13 A + 2 A = 15 A 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 25 4 Raccordement électrique 4.1.2 Séparation galvanique La partie commande, y compris les entrées et les sorties, et l’ensemble des éléments de commande peuvent être raccordés à des circuits SELV. Il est possible de raccorder le relais d’indication de défaut soit à une tension SELV, soit au potentiel du secteur, sans que la coordination des isolements des autres entrées et sorties ne soit compromise. A Il n’y pas de séparation galvanique entre l’alimentation de la partie puissance et la charge. Veillez à ce que le boîtier métallique du four ou de la chambre de combustion soit correctement mis à la terre. v 3.2 " Filtrage et antiparasitage " montage correct pour la CEM 4.1.3 Utilisation des dispositifs de protection contre les courants de défaut L’appareil dispose d’un redresseur de secteur interne. En cas de court-circuit à la masse, un courant de défaut continu peut bloquer le déclenchement du dispositif de protection conventionnel contre les courants de défaut. C’est pour cette raison qu’il faut choisir un disjoncteur de protection FI « sensible à tous les courants » type B (si on utilise un disjoncteur de protection FI). Pour évaluer l’intensité du courant de déclenchement du disjoncteur de protection FI, il faut prendre en considération les courants de fuite du filtre antiparasite dus aux condensateurs en Y (< 3mA) et les courants transitoires capacitifs des blindages des câbles. H Voir également la norme EN 50178 (VDE 0160) : protection des éléments électriques avec des dispositifs de protection contre les courants de défaut. 4.1.4 Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur h Débranchez tous les conducteurs d’alimentation de l’appareil h Attendez une minute jusqu’à ce que les tensions dangereuses aient disparu. h Vérifiez que les bornes à vis de l’appareil sont sans tension. h Ouvrez le boîtier conformément à la description du Chapitre 3.4.1 « Ouverture du boîtier » h Dévissez les quatre vis du fusible à semi-conducteur, sortez-le de son support (en le faisant tourner sur le côté) et remplacez-le h Serrez les vis avec un couple maximal de 20 Nm [02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 26 4 Raccordement électrique h Cherchez la cause du déclenchement du fusible à semi-conducteur (par exemple un défaut de terre dans la partie puissance) h N’utilisez que des pièces d’origine JUMO (n° d’article : 70/00434229) v Chapitre 2.3.2 « Accessoires » 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 27 4 Raccordement électrique 4.1.5 Câblage des bornes à vis Position La figure ci-dessous montre la position des borniers à vis dans la partie puissance, les bornes à vis sur la platine et le schéma de raccordement. A Le couple de serrage des bornes à vis vertes est au maximum de 0,5 à 0,6 Nm ! Option optocoupleur ou Partie commande Partie puissance Type 70.9050/X2... Raccordement de Borne à vis X109 Alimentation de la partie commande L1 N (L2) Raccordement de Raccords à visser de la partie puissance Alimentation de la partie puissance U N(V) Terre PE Détail Détail Compensation de potentiel foncton- FB nelle Chapitre 3.1.1 „Câblage correct de tous les composants“ [02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 28 4 Raccordement électrique Raccordement de la bobine 1C C 1D D + Raccordement de Borne à vis X102 Entrée en courant (entrée différentielle) 12+ Entrée en tension (rapportée à la masse) 3 Masse 4+ Réglage manuel externe 3 Début (masse) 4 Curseur 5 Fin (+10 V) Potentiomètre 5 kW Blocage des impulsions d’amorçage (entrée inhibit) IK env. 1 mA (à ouverture ou à fermeture) 6 Masse 7+ Sortie de valeur réelle 0 à 10 V (U2, P, I2), Imax env. 2 mA 10+ 6 Masse Sortie en résistance 0 à 5 V (R) Imax env. 2 mA 8+ 6 Masse Raccordement de Borne à vis X103 Sortie de défaut de charge avec relais Pouvoir de coupure 230 V AC/3 A Charge ohmique Relais au repos en cas de défaut 1 À fermeture 2 À ouverture 3 Commun Sortie de défaut de charge avec optocoupleur Icmax = 2 mA UCEOmax = 32 V 3 Collecteur 1 Émetteur 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] Détail D 3 4 5 5 k⍀ F 6 7 ou 6 7 + Raccordement de la charge 8 – 6 Détail 3 F C 2 O 1 29 4 Raccordement électrique [02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 30 5 Réglages 5.1 Principe de fonctionnement Le bloc IPC J peut être utilisé partout où jusqu’à présent on utilisait un transformateur pour abaisser la tension. Il assume la fonction d’un transformateur électronique avec une tension continue pulsée en sortie. Synoptique 16 Fuse N/L2 L1 Potentiel secteur 13 SELV overheat IGBT current limit Alimentation partie commande 1 load fail 8 18 L1 N(L2) max. Power adjust 2 R-control SIC reserve 3 19 Power 4 U min. Power adjust N(V) output 2 2 adjust (U ,P, I ) 14 C 5 1C 17 9 régulateur 15 1D 6 12 7 10 D électronique commande surveillance 11 régulateur potentiomètre manuel blocage des impulsions d'amorçage sortie R S.A.V. 2 2 sortie valeur réelle (U , P, I ) 1 Fusible - Alimentation de la partie commande 2 Fusible - Alimentation de la partie puissance 3 Fusibles à semi-conducteur 4 Redresseur 5 Bobine 6 Charge 7 Module IGBT 8 Alimentation du circuit électronique de commande 9 Transformateur de tension 10 Transformateur d'intensité 11 Séparation galvanique du circuit de commande 12 Circuit électronique de commande 13 Potentiomètre ajustable 14 Sortie "défaut" par relais ou optocoupleur 15 Interrupteurs de configuration 16 LEDs d'indication d'état 17 Définition du taux de modulation, entrées de commande, sorties de valeur réelle 18 R-control 19 SIC reserve 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 31 5 Réglages 5.2 Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 32 5 Réglages 5.3 Régulation en cascade Les régulations en cascade sont utilisées en premier lieu pour éliminer ou compenser les perturbations externes, comme les variations de la tension du secteur et les variations de résistance, qui auraient des conséquences négatives sur le système asservi.y Réglage d’usine La régulation en cascade est réglée en usine sur U2 mais les régulations P et I2 sont possibles. Régulation U2 Interrupteur interne S101 S1 S2 S3 1 0 0 Application - coefficient de température positif, molybdène disilizid - R ≈ constante - réglage de luminosité P 0 1 0 - application générale, nécessaire pour la charge SIC et la compensation automatique du vieillissement. I2 0 0 1 - coefficient de température négatif k Réglage d’usine 5.4 Adaptation de la tension de charge L’interrupteur S101-7 permet de procéder à l’adaptation de la tension de charge. Si la tension de charge max. nécessaire est inférieure à 75% de la tension de charge ULnominale (voir plaque signalétique), il faut ouvrir l’interrupteur S 101-7. Si la tension de charge max. nécessaire est supérieure ou égale à 75% de la tension de charge ULnominale (voir plaque signalétique), il faut fermer l’interrupteur S 101-7. Réglage d’usine S101-7 est fermé. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 33 5 Réglages 5.5 Entrées de commande Les interrupteurs internes S8, S9 et S104 permettent d’adapter le bloc au signal de commande présent (signal de sortie du régulateur). Les entrées en tension et en courant sont séparées l’une de l’autre. Les entrées en courant (+,−) sont des entrées différentielles, c’est-à-dire qu’elles peuvent être augmentées ou diminuées, par rapport au potentiel de référence commun (⊥), d’une valeur de tension maximale de 7 V. Si les entrées en courant et en tension sont utilisées simultanément, leurs effets s’ajoutent. Signal de commande Début du signal Fin du signal 0 mA Interrupteur interne S8 S9 S104 20 mA 0 1 1 4 mA 20 mA 0 0 2 0V 10 V 0 1 1 2V 10 V 0 0 2 0V 5V 1 1 1 1V 5V 1 0 2 k Réglage d’usine Entrées de commande analogiques Les signaux suivants permettent de commander le bloc (variation de puissance continue) : - signal en tension (bornes 3, 4) - signal en courant (bornes 1, 2) +10V + + 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 _ - potentiomètre 5 kΩ (bornes 3, 4, 5) On dispose pour cela sur la borne 5 d’une source de 10 V (réglages de l’interrupteur comme pour le signal 0-10 V) D F 5 k⍀ 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 34 5 Réglages 5.5.1 Combinaison d’un potentiomètre externe et d’un régulateur électronique Régulateur avec sortie en courant L’entrée en tension (bornes 3, 4) reliée à la source de 10 V interne et à un potentiomètre de 5 kΩ est utilisée comme entrée de réglage manuel. Interrupteur Sa Sb Mode automatique ouvert ouvert Mode manuel fermé fermé H Régulateur avec sortie en tension Pour éviter une excitation involontairement trop élevée lors du passage au mode manuel, il faut coupler mécaniquement Sa et Sb. Sinon les deux signaux s’additionnent brièvement. On n’utilise que l’entrée en tension du bloc. Pour le mode manuel, il faut raccorder un potentiomètre de 5 kΩ aux bornes 3 et 5. Interrupteur Sc Mode automatique Position 1 Mode manuel Position 2 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 35 5 Réglages 5.6 Blocage des impulsions d’amorçage Le blocage des impulsions d’amorçage permet de commander de façon simple de fortes puissances. V A Pour pouvoir mettre hors tension une installation, il faut monter en amont un disjoncteur de protection ou un commutateur principal qui déconnecte tous les conducteurs ! L’« arrêt » de la puissance par le blocage des impulsions d’amorçage ne garantit pas une séparation galvanique par rapport à la tension d’alimentation ! La tension sur la borne D ou 1D peut toutefois rester dangereuse. Un contact entre les bornes 6 et 7 permet de mettre hors circuit la charge. Selon la position de S105, le contact externe sera un contact à ouverture ou à fermeture. Réglage d’usine Contact externe Contact interne S105 Comportement Contact à fermeture (a) Position 1 Lorsque le contact est fermé, la charge est hors circuit de façon permanente Contact à ouverture (b) Position 2 Lorsque le contact est ouvert, la charge est hors circuit de façon permanente S105 est en position 1. 5.7 Sortie en résistance Lorsque le fonctionnement du bloc est nominal, la sortie résistance délivre une tension de 4 à 5 V. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 36 5 Réglages 5.8 Réglages de potentiomètres Le bloc possède 6 potentiomètres accessibles avec un tournevis (largeur de la lame : max. 2 mm) par l’intermédiaire d’ouvertures dans le boîtier. current limit adjust load fail adjust resistance control adjust max. Power adjust min. Power adjust 2 2 output adjust U ,P , I 5.8.1 Limitation de résistance (R-control) L’interrupteur S101-10 permet de limiter la puissance délivrée en fonction de la résistance R en cas d’utilisation avec des éléments chauffants molybdène disilizid, pour éviter une surchauffe de l’élément chauffant dans la plage de température supérieure. Une mesure directe de la résistance de l’élément permet d’établir sa température exacte. Si l’interrupteur S101-10 est fermé, le bloc limite la puissance délivrée dès que la résistance de l’élément (température de l’élément) réglée au moyen du potentiomètre « resistance control adjust » est atteinte. L’élément chauffant est donc protégé contre la surchauffe. L’utilisation de la limitation de résistance est signalée par la LED « Rcontrol ». Réglage d’usine Le potentiomètre R-control n’est pas préajusté en usine. Un étalonnage à la température maximale de l’élément chauffant doit être effectué sur place. Cet étalonnage peut être réalisé par la mesure de la tension de charge ou la mesure du courant (mesure de la résistance) ou à l’aided’une caméra thermique. A Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant il est impératif d’utiliser un appareil à valeur efficace (RMS = Root Mean Square : racine carrée du carré moyen) étant donné que le courant de charge est un courant continu pulsatif. Un instrument de mesure, étalonné sur courant alternatif (AC) sinusoïdal, indique des valeurs erronées ! 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 37 5 Réglages Il est possible de régler la plage de réglage de la limitation de résistance avec le potentiomètre R-control, sur la plage de Rnominal à 10×Rnominal. Rnominal = tension nominale / courant nominal Action Tourner le potentiomètre « resistance control » vers la droite Tourner le potentiomètre « resistance control » vers la gauche Réglage d’usine 5.8.2 Comportement Limitation à une valeur de résistance supérieure (température plus élevée) Limitation à une valeur de résistance inférieure (température plus basse) S101-10 est ouvert, R-control inactif Réserve de tension SIC (SIC reserve) En cas d’utilisation d’éléments chauffants SIC, il y a compensation automatique du vieillissement des éléments si on a choisi comme type de régulation en cascade la régulation P (Chapitre 5.3). La résistance de l’élément chauffant SIC augmente avec sa durée de service. Le bloc IPC adapte automatiquement la tension de charge à la puissance absorbée nécessaire. Dès que la tension de charge maximale du bloc IPC n’est plus suffisante pour délivrer la puissance nécessaire à l’élément chauffant SIC, la LED « SIC reserve » le signale. Cette indication est temporisée, elle est donnée au bout de 7 mn environ. Dans le même temps, le relais de signalisation d’erreur est mis au repos. L’indication de « SIC reserve » et l’indication du défaut sont activées si l’interrupteur S101-12 est ouvert. Réglage d’usine 5.8.3 S101-12 est fermé et cette fonction est inactive. Adaptation de l’entrée de commande (max. Power adjust) Le potentiomètre « max. Power adjust » de la face avant permet d’adapter la puissance utile du bloc au signal de sortie maximal du régulateur placé en amont. Action Tourner le potentiomètre « max. Power adjust » vers la droite Tourner le potentiomètre « max. Power adjust » vers la gauche Réglage d’usine Comportement Plus de puissance Moins de puissance Le potentiomètre est réglé de telle sorte que la tension de charge maximale est délivrée pour 100% du signal de sortie du régulateur (la régulation U2 est préréglée en usine comme régulation en cascade). 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 38 5 Réglages Mesurer des valeurs correctes 5.8.4 A Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies ») parce que le courant de charge est un courant continu pulsé. Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes ! Réglage de puissance maximale (max. Power adjust) h Réglez le signal de sortie du régulateur au maximum. h Tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la droite ou la gauche jusqu’à ce que la puissance souhaitée soit atteinte. h Si vous tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la droite, la puissance utile maximale augmente. h Attention : la LED rouge pour la limitation du courant « current limit » doit rester éteinte, sinon la puissance utile n’augmente pas lorsque vous tournez le potentiomètre vers la droite puisque la limitation du courant est active (current limit). 5.8.5 Affaiblissement du signal d’entrée h Si vous tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la gauche, la puissance utile maximale diminue. 5.9 Réglage de la charge de base (min. Power adjust) Prédéfinition de la charge de base Pour prédéfinir une charge de base, il faut ouvrir l’interrupteur S11. Si vous tournez le potentiomètre « min. Power adjust » vers la droite, la charge de base augmente. La plage de réglage couvre la totalité de la plage 0 - 100%. P 100% 33% charge de base t Exemple Mesurer des valeurs correctes Réglage d’usine Un tiers (1/3) de la charge de base commande le chauffage. Le régulateur commande les deux tiers restants (2/3) de la puissance. A Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies ») parce que le courant de charge est un courant continu pulsé. Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes ! S101-11 est fermé, aucune charge de base n’est réglée. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 39 5 Réglages 5.10 Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) h Le potentiomètre « current limit adjust » de la face avant permet de limiter la valeur efficace du courant de charge sur la plage 10 à 100% du courant nominal du bloc. 1,5 tour vers la droite correspond à une augmentation du seuil de fonctionnement d’environ 10% du courant nominal du bloc. Action Tourner le potentiomètre « current limit adjust » vers la droite Tourner le potentiomètre « current limit adjust » vers la gauche Mesurer des valeurs correctes A Comportement Le seuil de limitation du courant augmente Le seuil de limitation du courant diminue Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies ») parce que le courant de charge est un courant continu pulsé. Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes ! Si la limitation du courant est utilisée, la LED rouge « current limit » est allumée. Réglage d’usine Le potentiomètre est réglé sur le courant nominal maximal. H Il est possible de signaler l’utilisation de la limitation du courant avec le relais « défaut ». Pour cela, il faut ouvrir l’interrupteur S 101/13. Avec le réglage d’usine, l’utilisation de la limitation du courant n’est signalée que par la LED rouge (S 101/13 fermé) v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 » 5.11 Surveillance du défaut de charge total ou partiel (load fail adjust) Surveillance du défaut de charge total ou partiel pour différents types de charge. Avec le réglage d’usine, le bloc est réglé de telle sorte que la rupture totale ou partielle de charges ohmiques ou de charges montées en série est détectée. Pour un radiateur aux rayons infrarouges à ondes courtes, il faut placer l’interrupteur S106 en position 2. Réglage d’usine L’interrupteur S106 est en position 1. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 40 5 Réglages Si au cours du fonctionnement il y a variation de la résistance de charge, celleci est détectée par la surveillance de défaut de charge partiel et elle est signalée sur la sortie « défaut ». Le potentiomètre « load fail adjust » de la face avant (défaut de charge) permet de régler le seuil de fonctionnent entre 20 et 100% du courant nominal du bloc. H Réglage d’usine La plus petite variation de résistance que le bloc peut détecter est égale à 5% de la résistance nominale de la charge. Le potentiomètre est réglée sur 20% environ. La sortie « défaut » est équipée, suivant l’option choisie, d’un contact libre de potentiel ou d’un optocoupleur. Type Relais Type Optocoupleur 709050 / X2 - XX - XXX - XXX - XXX / 252 709050 / X2 - XX - XXX - XXX - XXX / 257 En cas de défaut de la charge, le contact libre de potentiel retombe ou bien le la jonction collecteur-émetteur de l’optocoupleur est haute impédance. La sortie « défaut » est active lorsque la température limite du bloc est dépassée (overheat), lorsque le disjoncteur de sécurité de la partie puissance a coupé le circuit ou bien lorsque la protection par fusible est défectueuse (fuse). H Les fonctions « tension de reserve SIC » et « limitation du courant » peuvent également agir sur la sortie « défaut », si elles ont été réglées en conséquence : v Chapitre 5.8.2 « Réserve de tension SIC (SIC reserve) » v Chapitre 5.10 « Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) » v Chapitre 7 « Que faire si... » Position du cavalier Comportement Détection d’un courant trop faible Détection d’un courant trop élevé k Réglage d’usine H Le dispositif de surveillance du défaut de charge total ou partiel (courant trop faible) permet également de détecter si le courant est trop élevé. Pour cela, il faut tourner à 90° les deux ponts de la réglette à picots X106. v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 » 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 41 5 Réglages 5.11.1 Réglage du point de commutation pour l’indication du défaut de charge H Le réglage pour le défaut de charge partiel doit être effectué après le réglage pour la limitation du courant. Si le réglage pour la limitation du courant est modifié, cette modification a une influence sur le réglage pour le défaut de charge partiel. Le cas échéant, il faudra également corriger ce réglage. h Raccordez la charge h Réglez au régime maximal (par ex. 20 mA sur l’entrée de commande) h Réglez le potentiomètre « load fail adjust » de telle sorte que la LED jaune « load fail » s’éteigne. - Tournez vers la droite = la LED s’allume - Tournez vers la gauche = la LED s’éteint h Vous pouvez éventuellement abaisser le seuil de fonctionnement souhaité en tournant un peu plus vers la gauche. 1,5 tour du potentiomètre correspond à environ 10% du courant nominal du bloc. Autre possibilité de réglage Vous simulez le défaut de la charge et vous réglez le potentiomètre « load fail adjust » de telle sorte que la LED jaune « load fail » s’allume. H La plus petite variation de résistance que le bloc peut détecter est égale à 5% de la résistance nominale de la charge. 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 42 5 Réglages 5.12 Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT) En cas de défaut de la bobine ou du circuit électronique de commande, la tension de sortie est déconnectée entre les bornes D et 1D. A Toutefois les bornes D et 1D peuvent délivrer la tension du secteur (dangereuse) parce qu’elles ne sont pas séparées galvaniquement du secteur ! Le défaut est indiqué par la LED « IGBT » et le relais d’indication de défaut est mis au repos. Ce disjoncteur de sécurité reste actif même lorsque le défaut est supprimé ; seul l’arrêt de l’alimentation permet de réinitialiser le dispositif. h Débranchez brièvement l’appareil et remettez sous tension. 5.13 Réglage de la sortie de valeur réelle (output adjust U2, P, I2) Avec le réglage d’usine, la sortie de valeur réelle délivre un signal de type I2 proportionnel à la puissance sur la charge (R=constante). Il est également possible de régler un signal de type P ou U2 à la place de I2. v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 » Sortie de valeur réelle output adjust U2, P, I2 Interrupteur interne S4 S5 S6 U2 1 0 0 P 0 1 0 I2 0 0 1 La sortie de valeur réelle délivre une tension comprise entre 0 et 10 V (qui correspond à 0 - 100% de la grandeur de mesure). Le potentiomètre « output adjust U2, P, I2 » de la face avant permet de régler la valeur de fin souhaitée : Action Tourner le potentiomètre « output adjust U2, P, I2 » vers la droite Tourner le potentiomètre « output adjust U2, P, I2 » vers la gauche 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] Comportement Augmentation de la valeur de fin Diminution de la valeur de fin 43 5 Réglages 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 44 6 Caractéristiques techniques 6.1 Alimentation Tension d’alimentation de la partie puissance 115 V AC 230 V AC 400 V AC 115 V AC Tension d’alimentation de la partie commande 230 V AC env. 100 VA Puissance absorbée par la partie commande Tension de la charge UL eff Courant de la charge IL eff Type de charge +15%/−20% 48 à 63 Hz +15%/−20% 48 à 63 Hz +15%/−20% 48 à 63 Hz +15%/−20% 48 à 63Hz (uniquement si 115 V AC pour la partie puissance) +15%/−20% 48 à 63Hz 20 V, 60 V, 90 V, 120 V, 150 V, 210 V, 380 V DC 70, 100 A DC Charges ohmiques 6.2 Commande Signal de commande Affaiblissement du signal de commande Consigne de charge de base 0 (4) à 20 mA Ri = 50 Ω 0 (2) à 10 V Ri = 25 kΩ 0 (1) à 5 V Ri = 12 kΩ Commande manuelle par potentiomètre externe de 5 kΩ Plage de réglage : 100 à 20% 0 à 100% 6.3 Sortie « défaut » Relais (contact à inverseur) sans circuit de protection du contact Sortie optocoupleur 150000 commutations pour un pouvoir de coupure de 3 A/230 V 50 Hz (charge ohmique) ICmax = 2 mA, UCEOmax = 32 V 6.4 Caractéristiques générales Variante de montage Mode monophasé Mode de fonctionnement Régulation d’amplitude Régulation en cascade De série libre choix entre régulation U2, P et I2, à l’aide d’interrupteurs internes Limitation du courant En fonctionnement, un potentiomètre sur la face avant permet de régler le courant de charge sur une plage de 10 à 100% IN. La valeur efficace du courant de charge est limitée. Défaut de charge partiel 20 à 100% du courant nominal R-control Plage de réglage de Rnominal à 10×Rnominal Rnominal = tension nominale / courant nominal Sortie de valeur réelle De série, libre choix entre signal U2, P, ou I2, à l’aide d’interrupteurs internes ajustable de 0 - 5 V à 0 - 10 V, Imax ≈ 2 mA, Déviation de l’offset : ≤ ± 5% 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 45 6 Caractéristiques techniques Puissance dissipée Ptot (W) Elle devient chaleur dissipée au niveau du radiateur du bloc de puissance. Précision de réglage Les variations de la tension du secteur sur la plage de tolérance (+15%/−20%) sont régulées avec une précision de ⫾0,5% Câbles de commande : bornes à vis embrochables pour des sections de 0,5 à 2,5mm2 ; charge : bornes à vis, 10 à 50 mm2. IP 10 suivant EN 60 529 Classe de protection I, avec séparation du circuit de commande pour raccordement à des circuits SELV 5 à 40 °C (3K3 suivant EN 60721-3-3) Raccordement électrique Indice de protection Classe de protection Plage de température ambiante admissible Plage de température de stockage ambiante Refroidissement Résistance climatique Position de montage Conditions d’utilisation Tension d’essai Lignes de fuite Courant de fuite Boîtier Poids v Chapitre 3.3 „Conditions ambiantes“ −10 à +70 °C (1K3 suivant EN 60 721-3-1) Ventilation forcée, température maximale de l’air amené 35 °C Humidité relative ≤ 5 à 85% en moyenne annuelle, sans condensation 3K3 suivant EN 60721 Verticale Le bloc est un appareil à encastrer conforme à EN 50178 Degré de pollution 2, catégorie de surtension III Suivant EN 50178 Partie commande - circuit de la charge ≥ 5,5 mm Partie commande - boîtier ≥ 5,5 mm Il est possible de raccorder l’appareil à des circuits SELV. SELV = Seperate Extra Low Voltage (basse tension de sécurité) Le courant de fuite du bloc de puissance IPC avec filtre CEM placé en amont (sans le courant de fuite de la charge) est inférieur à 3 mA. Boîtier en métal Env. 17 kg 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 46 6 Caractéristiques techniques 6.5 Données de la bobine Type Dimensions Section raccord. Couple de Poids N° d’article serrage par bornes à vis 4 à 4,5 Nm max. Env. 7,5kg 70/00392474 4 à 25 mm2 Diamètre : 155 mm Hauteur: 135 mm Diamètre du perçage de fixation : 10,4 mm L = 0,6 mH / IN = 100 A, Hauteur : 208 mm 10 à 50 mm2 6 à 8 Nm max. indice de protection Largeur : 200 × 200 mm L = 0,6 mH / IN = 75A indice de protection IP 10 suivant EN 60529 Env. 20 kg 70/00415759 IP 10 suivant EN 60529 6.6 Filtre CEM Pour alimentation de la partie puissance Tension nominale, courant nominal Dimensions (long. × larg. × haut.) 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 16 A 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 20 A 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 32 A 115 V/250 V/440 V AC, Inominal = 63A (255 × 60 × 130) mm 0,2 à 4 mm2 (289 × 70 × 140) mm 115V/250V/440V AC Inominal = 100 A Temp. ambiante admissible 40 °C 70/00399527 0,5 à 10 mm2 1,5 à 1,8 Nm env. 5,5 kg 40 °C 70/00438775 (324 × 90 × 160) mm 0,5 à 10 mm2 1,5 à 1,8 Nm env. 9,5 kg 40 °C 70/00409831 (380 × 117 × 190) mm 0,5 à 16 mm2 2 à 2,3 Nm env. 17 kg 40 °C 70/00409990 10 à 50 mm2 6 à 8 Nm env. 26 kg 40 °C 70/00431997 par cosse plate 6,3 x 0,8 mm env. 120 g 40 °C 70/00413620 (445 × 150 × 220) mm Pour alimentation de la partie commande 115 V/250 V AC, (80 × 45 × 30) mm Inominal = 1 A Section Couple de raccordement serrage 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 0,6 à 0,8 Nm __ Poids env. 4 kg N° d’article 47 6 Caractéristiques techniques 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 48 7 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information La LED verte power ne s’allume pas - L’alimentation de la partie commande n’est pas raccordée v Chapitre 4 « Raccordement électrique » Le bloc IPC ne délivre pas de puissance en sortie bien que la LED verte power soit allumée et qu’une consigne soit appliquée. - L’alimentation de la partie puissance n’est pas raccordée v Chapitre 4.1 « Bornes à vis de la partie puissance » - L’entrée analogique de commande est mal raccordée v Chapitre 4.1.5 « Câblage des bornes à vis » - Les interrupteurs S 101/ 8 et 9 ou S104 pour l’entrée de commande ne sont pas réglés correctement v Chapitre 5.5 « Entrées de commande » h Vérifier l’interrupteur S 105 pour le blocage des impulsions d’amorçage v Chapitre 5.6 « Blocage des impulsions d’amorçage » - Rupture de la charge - Court-circuit de la charge (la LED "current-limit" est allumée) h Vérifier la charge et son raccordement Le bloc IPC ne délivre pas de puissance en sortie bien que la LED verte power soit allumée ; une consigne est appliquée et la LED load fail est allumée. - Rupture de la charge - Disjonction de sécurité dans la partie puissance v Chapitre 5.12 « Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT) » La LED fuse est allumée - Protection par fusible à semi-conducteur défectueuse à cause d’un défaut de terre dans la partie puissance v Chapitre 4.1.4 « Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur » - Court-circuit de la charge (la LED "current-limit" est allumée) h Vérifier la charge et son raccordement h Corriger l’erreur de câblage ou le défaut de terre de la charge Le bloc IPC ne délivre pas de puissance en sortie bien que la LED verte power soit allumée ; une consigne est appliquée et la LED overheat est allumée. - Disjonction en cas de température trop élevée h Vérifier le ventilateur, le remplacer le cas échéant v Chapitre 3.3 « Conditions ambiantes » - Apport en air frais insuffisant - Température de l’air > 35 °C h Veiller à ce que la ventilation soit suffisante 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 49 7 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information Le bloc IPC ne délivre pas la totalité de la puissance bien que 100% de la consigne soit appliqué - Les interrupteurs S 101/ 8 et 9 ou S104 pour l’entrée de commande ne sont pas réglés correctement v Chapitre 5.5 « Entrées de commande » - L’entrée de commande (max. Power adjust) n’est pas réglée à fond à droite v Chapitre 5.8.3 « Adaptation de l’entrée de commande (max. Power adjust) » h Vérifier le réglage - Limitation du courant active (si la LED rouge "current limit" est allumée) h Tourner le potentiomètre "current limit adjust" vers la droite - Limitation de résistance (R-control) active h Vérifier l’interrupteur S 101/10 h Vérifier l’interrupteur S 103 h Vérifier l’interrupteur S 101/7 Le bloc IPC délivre de la puissance bien qu’aucune consigne ne soit appliquée v Chapitre 5.10 « Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) » v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 » - Contrôler les interrupteurs S 101/ 8 et 9 ou S104 pour l’entrée de commande v Chapitre 5.5 « Entrées de commande » - La consigne de charge de base (min. Power adjust) n’est pas réglée à fond à gauche v Chapitre 5.9 « Réglage de la charge de base (min. Power adjust) » h Vérifier l’interrupteur S 101/11 02.08 [Bloc de puissance IGBT 70/100A] 50 7 Que faire si... 51 JUMO GmbH & Co. KG Adresse : Moritz-Juchheim-Straße 1 36039 Fulda, Allemagne Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Téléphone : +49 661 6003-0 Télécopieur : +49 661 6003-500 E-Mail : [email protected] Internet : www.jumo.net JUMO Régulation SAS Actipôle Borny 7 Rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz - Cedex 3, France Téléphone : +33 3 87 37 53 00 Télécopieur : +33 3 87 37 89 00 E-Mail : [email protected] Internet : www.jumo.fr JUMO Automation S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A. JUMO Mess- und Regeltechnik AG Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique Téléphone : +32 87 59 53 00 Télécopieur : +32 87 74 02 03 E-Mail : [email protected] Internet : www.jumo.be Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Suisse Téléphone : +41 44 928 24 44 Télécopieur : +41 44 928 24 48 E-Mail : [email protected] Internet : www.jumo.ch ">
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