JUMO 709062 Three-Phase Thyristor Power Controller Mode d'emploi
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JUMO TYA 202 Variateur de puissance à thyristors en montage économique à courant triphasé 709062/X-01-50 709062/X-01-100 709062/X-01-150 709062/X-01-200 709062/X-01-32 709062/X-01-250 709062/X-01-020 B 709062.0 Notice de mise en service 2014-04-04/00561074 Tous les réglages des paramètres sont décrits en détail dans le chapitre Configuration. Cette vue d’ensemble des commandes montre tous les paramètres possibles pour cette série d’appareils. Les paramètres qui ne sont pas nécessaires suivant le modèle commandé et la configuration actuelle sont masqués. Sommaire 1 Introduction................................................................................11 1.1 Avant-propos ............................................................................................ 11 1.2 Conventions typographiques .................................................................. 12 1.2.1 Symboles d’avertissement ................................................................................ 12 1.2.2 Symboles indiquant une remarque .................................................................. 13 1.2.3 Effectuer une action .......................................................................................... 13 1.2.4 Modes de représentation .................................................................................. 13 1.3 Références de commande ...................................................................... 14 1.3.1 Matériel livré ....................................................................................................... 15 1.3.2 Accessoires ........................................................................................................ 15 1.3.3 Accessoires à usage général ........................................................................... 15 1.4 Description sommaire ............................................................................. 16 1.5 Normes, homologations et conformités ................................................ 17 2 Montage......................................................................................19 2.1 Consignes importantes pour l’installation ............................................ 19 2.1.1 Conditions ambiantes ....................................................................................... 20 2.1.2 Filtrage et déparasitage .................................................................................... 21 2.1.3 Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante et de l’altitude .................................................................................................... 21 2.1.4 Montage mural avec des vis (réglage d’usine) ............................................... 23 2.1.5 Fixation sur rail symétrique (accessoire) ........................................................ 26 2.2 Dimensions ............................................................................................... 27 2.2.1 Type 709062/X-0X-020-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 27 2.2.2 Type 709062/X-0X-032-XXX-XXX-XX-25X ...................................................... 28 2.2.3 Type 709062/X-0X-050-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 29 2.2.4 Type 709062/X-0X-100-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 30 2.2.5 Type 709062/X-0X-150-XXX-XXX-XX-25X Type 709062/X-0X-200-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 31 2.2.6 Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X ...................................................... 32 2.2.7 Distances (tous types) ....................................................................................... 32 3 Raccordement électrique .........................................................33 3.1 Bornes à vis enfichables ......................................................................... 33 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 1 Sommaire 3.1.1 Type 709062/X-0X-20-XXX-XXX-XX-25X ......................................................... 33 3.2 Cosses et bornes à vis enfichables ....................................................... 34 3.2.1 Type 709062/X-0X-032-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 34 3.2.2 Type 709062/X-0X-050-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 35 3.2.3 Type 709062/X-0X-100-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 36 3.2.4 Type 709062/X-0X-150-XXX-XXX-XX-25X Type 709062/X-0X-200-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 37 3.2.5 Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X ....................................................... 38 3.3 Schéma de raccordement ....................................................................... 40 3.3.1 Montage économique à courant triphasé, maître-esclave, pour charges ohmiques montées en étoile/triangle et charges de type transformateur (ohmiques-inductives) ............................................................ 42 4 Commande.................................................................................45 4.1 Affichage après la mise sous tension de l’appareil .............................. 45 4.1.1 Affichage et commande .................................................................................... 45 4.1.2 Représentation des valeurs de mesure ........................................................... 46 4.1.3 Signification des valeurs de mesure affichées ............................................... 47 4.1.4 Représentation au niveau Configuration ......................................................... 48 4.1.5 Représentation des messages d’erreur et des états particuliers ................. 49 4.2 Niveau Commande .................................................................................. 50 4.2.1 Données de l’appareil ........................................................................................ 50 4.2.2 Variateur ............................................................................................................. 50 4.2.3 Configuration de la consigne ........................................................................... 51 4.2.4 Surveillance ........................................................................................................ 52 5 Configuration .............................................................................55 5.1 Niveau Configuration ............................................................................... 55 5.1.1 Données de l’appareil ........................................................................................ 56 5.1.2 Variateur ............................................................................................................. 56 5.1.3 Entrées analogiques .......................................................................................... 61 5.1.4 Configuration de consigne ............................................................................... 62 5.1.5 Surveillances ...................................................................................................... 64 5.1.6 Entrées binaires ................................................................................................. 66 5.1.7 Sortie binaire ...................................................................................................... 68 2 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] Sommaire 5.1.8 Sortie de valeur réelle ....................................................................................... 69 5.1.9 RS422/485 .......................................................................................................... 69 5.1.10 PROFIBUS-DP .................................................................................................... 70 5.1.11 Modification des codes ..................................................................................... 70 5.2 Exemple de configuration ....................................................................... 71 6 Fonctions particulières de l’appareil .......................................73 6.1 Détection des défauts de la charge ....................................................... 73 6.1.1 Fonction Teach-In .............................................................................................. 75 6.2 Mode manuel ............................................................................................ 76 6.2.1 Définition de la consigne en mode manuel ..................................................... 76 6.2.2 Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) ................. 76 6.2.3 Mettre en œuvre la fonction Teach-In en mode manuel ................................ 77 6.3 Définition de consigne avec un potentiomètre ..................................... 78 6.4 Dual Energie Management ...................................................................... 78 6.5 Régulation intégrée ................................................................................. 81 6.5.1 Boucle de régulation fermée sans régulation intégrée .................................. 81 6.5.2 Boucle de régulation fermée avec régulation intégrée .................................. 82 6.6 Limitation de résistance (R-Control) ...................................................... 87 6.7 Limitation du courant .............................................................................. 88 6.8 α initial ....................................................................................................... 88 6.9 Surveillance de la chute de tension du secteur .................................... 89 6.10 Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) ....................................... 89 6.11 Commande logique des thyristors (interrupteur) ................................. 90 7 Logiciel Setup ............................................................................91 7.1 Matériel ..................................................................................................... 91 7.2 Systèmes d’exploitation possibles ......................................................... 91 7.3 Installation ................................................................................................ 92 7.4 Démarrage du logiciel ............................................................................. 94 7.5 Code oublié ? ........................................................................................... 95 7.6 Modification de la langue des textes de l’appareil ............................... 96 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Sommaire 8 Messages d’erreur et alarmes..................................................97 8.1 Signal binaire pour perturbation générale ........................................... 102 8.2 Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux ....................... 103 8.2.1 Accessoire : fusibles à semi-conducteur ...................................................... 104 8.2.2 Fusibles à semi-conducteur - Type 709062/X-0X-20... ................................. 104 8.2.3 Fusibles à semi-conducteur - Type 709062/X-0X-32... ................................. 105 9 Que faire si... ............................................................................107 10 Caractéristiques techniques ..................................................109 10.1 Alimentation, courant de charge .......................................................... 109 10.2 Séparation galvanique ........................................................................... 109 10.3 Entrées analogiques (uniquement maître) ........................................... 110 10.4 Sortie analogique (sortie de valeur réelle - uniquement maître) ....... 110 10.4.1 Précisions d’affichage et de mesure ............................................................. 110 10.5 Entrées binaires ..................................................................................... 110 10.6 Sortie binaire (sortie d’indication de défaut - uniquement maître) ... 110 10.7 Caractéristiques générales ................................................................... 111 10.8 Homologations/Marques de contrôle .................................................. 113 4 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 1 Introduction 1.1 Avant-propos B Lisez cette notice avant de mettre en service l’appareil. Cette notice de mise en service s’applique à la version du logiciel de l’appareil [256.01.05] ou supérieure. Conservez cette notice de mise en service 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 : 03 87 37 53 00 Télécopie : 03 87 37 89 00 A A H SAV Le variateur délivre de la puissance comme l’exige l’entrée analogique ou le mode manuel ! Il faut monter des dispositifs de sécurité indépendants du variateur qui désactivent de façon sûre le process chauffant qui suit, si la température est excessive. Le variateur de puissance doit être équipé exclusivement avec des fusibles à semi-conducteur fournis par JUMO. Lors d’un remplacement, contrôlez que vous avez utilisé la bonne pièce de rechange. Tous les réglages nécessaires sont décrits dans cette notice de mise en service. Si vous effectuez des manipulations qui ne sont pas décrites dans cette notice de mise en service ou qui sont expressément interdites, vous compromettez votre droit à la garantie. En cas de problème, contactez une succursale ou le siège. Pour les questions techniques Support technique, aide à la configuration et à la mise en route : 0892 700 733 (0,337 euro/min) Responsable SAV :Dominique Gerardy Tél. : 03 87 37 53 59 E-Mail : [email protected] 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 11 1 Introduction E En cas d’intervention à l’intérieur de l’appareil et de retour de racks, de modules ou de composants, 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) 1.2 Conventions typographiques 1.2.1 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 des précautions lors de la manipulation des composants sensibles aux décharges électrostatiques. ESD Tension dangereuse Surface chaude, risque d’incendie Ce symbole est utilisé lorsque des tensions dangereuses peuvent provoquer un choc électrique si on touche des pièces sous tension. Ce symbole est utilisé lorsqu’on risque une brûlure en touchant une surface chaude. N’installer aucun composant ou appareil sensible à la chaleur à proximité du variateur. 12 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 1 Introduction 1.2.2 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. 1.2.3 Effectuer une action Instruction Texte à lire absolument Chaîne de commandes h Brancher la fiche Ce symbole indique qu’une action à effectuer est décrite. Chaque étape du travail est caractérisée par une étoile. B Le texte contient des informations importantes, il faut absolument le lire avant de poursuivre son travail. Niveau Configuration r Variateur r Mode de fonctionnement Les petites flèches entre les mots permettent de repérer plus rapidement des paramètres au niveau Configuration. 1.2.4 Modes de représentation Touches Les touches sont représentées par des symboles ou du texte. Les combinaisons de touches sont représentées avec un signe plus (« + ») 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 13 1 Introduction 1.3 Références de commande La plaque signalétique est collée sur le côté droit de l’appareil. (1) Type de base 709062 TYA 202 Variateur de puissance à thyristors en montage économique à courant triphasé (2) Exécution Standard avec réglages d’usine Programmation spécifique au client suivant indications 8 9 01 02 03 (3) Langue des textes de l’appareil Allemand (réglage d’usine) Anglais Français 020 (4) Courant de charge 20 A AC 032 32 A AC 050 50 A AC 100 100 A AC 150 150 A AC 200 200 A AC 250 250 A AC (5) Régulation intégrée 100 U, U 2 010 I, I 2 (possibilité de régler U, U2) 001 P (possibilité de régler I, I 2 ou U, U2) 024 042 115 230 265 400 460 500 (6) Tension de charge2 24 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 42 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 115 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 230 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 265 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 400 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 460 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 500 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 00 54 64 (7) Interface Aucune RS485/422 PROFIBUS-DP 252 257 (1) 709062 2 (2) / / 8 (3) - 01 (4) - 100 (5) - 100 (6) - 400 (7) - 00 (8) Options Relais (contact inverseur) 3 A Optocoupleur (8) - Code de commande 252 Exemple de commande Tension de charge = tension d’alimentation pour circuit électronique de commande Remarque : Régulation intégrée U2, code 100 : régulation de tension Régulation intégrée I2, code 010 : permet de détecter la rupture partielle de charge, dual energie management et limitation du courant Régulation intégrée P, code 001 : permet de détecter la rupture partielle de charge, dual energie management, limitation du courant et R-Control Si courant de charge de 250 A, attention à la tension d’alimentation du ventilateur ! v Chapitre 3.2.5 « Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X » 14 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 1 Introduction 1.3.1 Matériel livré 1 notice de mise en service B709062.0 1 variateur de puissance à thyristors dans l’exécution commandée Câble de raccordement 1:1 1.3.2 Accessoires Article Référence article 00544869 Programme Setup 709061 TYA 201 (fonctionne également avec le variateur de puissance TYA 202) Câble USB fiche A/fiche B, 3 m 00506252 Kit de montage : Kit de montage sur rail 20 A TYA202 00555172 Kit de montage sur rail 32 A TYA202 00555527 Kit de montage sur rail 50 A TYA202 00600097 1.3.3 Accessoires à usage général Fusibles à semiconducteur Un fusible à semi-conducteur est monté dans le variateur de puissance pour protéger le module à thyristors. En cas de défaut, la LED « Fuse » est allumée rouge. v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » Article Courant de charge Référence article Inominal = IN Fusible à semi-conducteur ultra rapide 50 A IN = 20A 00513108 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 80 A IN = 32A 00068011 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 80 A IN = 50A 00068011 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 160 A IN = 100A 00081801 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 350 A IN = 150A 00083318 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 550 A IN = 200A 00371964 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 550 A IN = 250A 00371964 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 15 1 Introduction 1.4 Description sommaire Appareil Le JUMO TYA 202 est une évolution logique de la technologie JUMO en matière de variateurs de puissance ; il commute des charges ohmiques et inductives via un montage économique à courant triphasé, en étoile-triangle. Le variateur de puissance piloté par microprocesseur présente tous les paramètres sur un afficheur à cristaux liquides rétro-éclairé ; les quatre touches de sa face avant permettent de le manipuler. Utilisation Le variateur de puissance à thyristors est utilisé partout où il faut commuter de fortes charges ohmiques et inductives, par ex. dans la construction de fours industriels et la plasturgie. Le variateur de puissance à thyristors est composé de thyristors montés tête-bêche, d’un radiateur isolé et d’un circuit électronique de commande. Montage Les variateurs de puissance à thyristors avec un courant de charge jusqu’à 32 A peuvent être soit encliquetés sur un rail de 35 mm, soit fixés sur une paroi au moyen d’une plaque de montage. Pour les appareils avec un courant de charge supérieur à 32 A, seul le montage mural est possible. Modes de fonctionnement Le TYA 202 travaille en mode "trains d’ondes". Dans ce mode, il est possible d’attaquer de façon optimale la première demi-onde avec un angle de phase réglable, afin d’exploiter également des charges de type transformateur. Il est possible de définir une charge de base et de régler, suivant le type de l’appareil, une limitation du courant ou de la résistance pour la charge. Un démarrage progressif est réglable pour éviter les courants de démarrage de forte intensité. Types de charge Toutes les charges ohmiques et de type transformateur sont autorisées. Régulation intégrée Pour chaque type d’appareil, on dispose des régulations intégrées suivantes : U, U2, I, I2, P. Pendant le processus de régulation, les variations du secteur n’ont donc aucune influence sur le système à asservir. Prescriptions Les variateurs de puissance à thyristors sont conformes aux normes VDE 0160 5.5.1.3 (5/88) et VDE 0106 Partie 100 (3/83). La mise à la terre doit être réalisée conformément aux prescriptions du fournisseur d’électricité. Avantages - Fonction d’auto-apprentissage "Teach-In" pour détecter la rupture partielle de charge - Optimisation de la charge sur secteur grâce au Dual Energie Management - Transmission des données de Setup même sans alimentation de l’appareil (alimentation via le port USB) 16 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 1 Introduction 1.5 Normes, homologations et conformités Les bases d’essai des caractéristiques de l’appareil sont la directive Basse tension et la norme EN 50178. La base d’essai pour la CEM est la norme EN 61326-1. Norme Raccordement électrique DIN VDE 0100 Indice de protection IP 20 Appareil encastré EN 60529 Conditions climatiques Classe 3K3 Température de l’air et humidité relative EN 60721-3-3 Température de stockage Classe 1K5 EN 60721-3-1 Conditions d’utilisation Degré de pollution Catégorie de surtension EN 50178 2 III Tensions d’essai EN 50178 Dispositif de protection contre les courants de défaut EN 50178 Compatibilité électromagnétique Émission de parasites Résistance aux parasites EN 61326-1 Classe A- Uniquement pour l’utilisation ind. Normes industrielles Essais mécaniques : Épreuve aux vibrations 3M2 Essai de cubulte Classe 2M1 EN 60068-2-6, EN 60721-3-3 EN 60068-2-31, EN 60721-3-2 Inscriptions, marquage EN 50178, EN 61010-1 Homologations Norme Type UL 508 (Category NRNT) pollution degree 2 C22.2 NO. 14-10 Industrial Control Equipment (Category NRNT7) 709062/X-XX-020-... Courant de charge 20 A UL 508 (Category NRNT) C22.2 NO. 14-10 Industrial Control Equipment (Category NRNT7) 709062/X-XX-032... 709062/X-XX-050... 709062/X-XX-100... 709062/X-XX-150... 709062/X-XX-200... Courant de charge 32 à 250 A Utilisable pour des circuits électriques avec un courant de court-circuit ≤ 100 kA (la tension du secteur admissible doit correspondre à la tension nominale du variateur à thyristors). Pour la protection de l’installation, il faut utiliser un fusible jusqu’à la classe RK5. Conformité CE Directive Basse tension 2006/95/CE Directive Marquage 93/68/CEE Directive CEM 2004/108/CE Conformité Norme RoHs 2002 / 95 CE 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 17 1 Introduction 18 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.1 Consignes importantes pour 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 (installations à courant fort avec tensions nominales inférieures à 1000 V AC). k Le raccordement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié. k Il faut monter en amont de l’appareil un sectionneur : il permettra de déconnecter tous les conducteurs d’alimentation avant une intervention à l’intérieur de l’appareil. 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. Fusible V k Lors du câblage 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’arrivée. Celui-ci doit correspondre à la puissance absorbée par le variateur. k Pour les applications suivant UL, il faut veiller à ce que le fusible pour la protection du câble du circuit électronique soit compris entre 2 A et max. 5 A. Cela s’applique également au raccordement du ventilateur. k Pour protéger le variateur en cas de défaut à la terre, un fusible à semiconducteur est intégré. Si le fusible à semi-conducteur est défectueux, il faut le remplacer exclusivement par un fusible original de JUMO. v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » Câblage Les lignes de commande (potentiel SELV) et les lignes tension de réseau doivent cheminer aussi loin que possible les uns des autres. Pour la protection des lignes, il faut également prévoir des fusibles dans le circuit de commande (par ex. 2 A de type Neozed). Raccordement du conducteur de protection h Il faut établir une liaison directe entre le conducteur de protection du variateur de puissance et le conducteur de protection du réseau d’alimentation. Le raccordement est effectuée sur la borne PE. La section du conducteur de protection doit être au moins égale à celle des câbles d’alimentation de la partie Puissance. Si le conducteur de protection ne fait pas partie du câble d’alimentation ou de sa gaine, il faut choisir un câble dont la section n’est pas inférieure à 2,5 mm2 (si protection mécanique) ou à 4 mm2 (si le conducteur de protection n’est pas protégé mécaniquement). v Voir VDE 0100 Partie 540 Vérifier h Vérifiez que les données de la plaque signalétique (tension nominale de charge, courant de charge) concordent avec les caractéristiques de l’installation. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 19 2 Montage h Pour le montage économique, vérifiez qu’il y a un champ magnétique en rotation vers la droite. h Vérifiez que la configuration par ex. des entrées analogiques concorde avec le câblage. h L’entrée analogique qui délivre la consigne ne doit être raccordée qu’au maître. L’esclave reçoit ses informations via le câble de raccordement. Toutefois le variateur esclave peut être désactivé séparément, via sa propre entrée Inhibit. Raccordement de la charge h Le commutateur électronique (2 thyristors montés tête-bêche) se trouve entre les bornes « U1 » et « U2 ». h Les câbles de la charge et les câbles des entrées de commande doivent cheminer dans la mesure du possible séparément. h Réalisez le raccordement Secteur - Variateur de puissance à thyristors Charge conformément au schéma de raccordement et vérifiez. Ordre des phases La tension d’alimentation du circuit électronique de commande et la tension de charge doivent avoir le même ordre des phases. Entrées de commande Les borniers de commande (entrées et sorties) 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. 2.1.1 Conditions ambiantes Mauvais usage L’appareil ne peut pas être installé dans des zones exposées à un risque d’explosion. Lieu de montage Le variateur doit être monté dans une armoire de commande ignifugée. Celle-ci doit être sans vibrations, sans milieux corrosifs et sans poussières pour que les grilles d’aération ne soient pas obstruées. Conditions climatiques - Humidité relative : 5 à 85% sans condensation (3K3 suivant EN 60721) - Plage de température ambiante : 0 à 45 °C (3K3 suivant EN 60721-3-3) - Plage de température de stockage : −30 à 70 °C classe 1K5 Éviter les sources de chaleur additionnelles - Attention : la température ambiante sur le lieu d’installation ne doit pas augmenter à cause d’autres sources de chaleur ou d’une accumulation de chaleur. - Ne pas monter le variateur contre un process chauffant (four). - Éviter l’ensoleillement direct. Dissipation de puissance Le radiateur de l’appareil maître et celui de l’appareil esclave dégagent de la chaleur qu’il faut évacuer sur le lieu de montage (par ex. dans une armoire de commande) en fonction des conditions climatiques. 20 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.1.2 Filtrage et déparasitage Pour éviter des parasites comme ceux produits par exemple lors du démarrage progressif en mode découpage de phase, il faut appliquer des mesures d’antiparasitage aux matériels et installations électriques. Le circuit électronique de commande du variateur de puissance à thyristors est conforme aux exigences de CEM de la norme EN 61 326. Toutefois les modules comme le variateur de puissance à thyristors ne sont pas destinés à être utilisés seuls. Ils ne remplissent qu’une fonction partielle de l’installation. Le cas échéant, le concepteur de l’installation doit supprimer les parasites de l’ensemble du circuit de charge du variateur de puissance avec des filtres adaptés. Pour les questions de filtres antiparasites, il existe des sociétés spécialisées dans ce domaine qui proposent des gammes de filtres antiparasites. En règle générale, les filtres sont disponibles sous forme d’unités prêtes à l’emploi. 2.1.3 Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante et de l’altitude Température ambiante Courant de charge/A 250 réduction à partir de 45 °C : 2%/Kelvin 70% 200 150 100 75 50 20 45 A 50 60 T/°C Destruction due à la surchauffe : Si l’appareil fonctionne longtemps avec le courant de charge maximal, le radiateur et ses environs s’échauffent. C’est pourquoi si la température ambiante est supérieure à 45 °C, il faut réduire le courant de charge maximal (voir la figure), sinon le module à thyristors sera détruit. La température de l’appareil, affichée sur l’écran du maître ou de l’esclave, ne doit pas dépasser 100 °C. Si la température de l’appareil est > 100 °C, le message « Attention température élevée » est délivré. Si la température de l’appareil est > 105 °C, le courant de charge est réduit à chaque degré supplémentaire de température de 10% du courant nominal. Si la température de l’appareil est > 115 °C, le variateur ne délivre plus de courant. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 21 2 Montage Altitude 22 Pour le refroidissement à air, il faut tenir compte du fait que l’efficacité du refroidissement diminue lorsque l’altitude augmente. Par conséquent, pour un radiateur donné, l’intensité maximale admissible du variateur à thyristors diminue lorsque l’altitude augmente, comme montré sur la figure. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.1.4 Montage mural avec des vis (réglage d’usine) Les variateurs avec un courant de charge de 20 à 50 A sont fixés avec quatre vis sur une paroi d’armoire de commande ignifugée. Dans la partie supérieure, le trou gauche est plus facilement accessible. Les variateurs avec un courant de charge de 100 à 250 A sont fixés avec six vis. TYA202 20A TYA202 32A TYA202 50A 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 23 2 Montage TYA202 150/200A 24 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage TYA202 250A 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 25 2 Montage Surface chaude Le variateur de puissance s’échauffe pendant le fonctionnement, en fonction de la charge, jusqu’à 110 °C. Les lamelles du radiateur doivent être orientées verticalement pour que la chaleur puisse être dissipée par convection naturelle. Risque d’incendie : ne monter ni composant, ni appareil sensibles à la chaleur à proximité du variateur de puissance. H Ventilateur intégré sur variateur de puissance 250 A : la température de l’air aspiré sur la grille d’aération du ventilateur ne doit pas dépasser la température max. de l’air entrant de 35 °C. L’air amené sur le ventilateur intégré doit être aspiré librement par le bas et pouvoir s’échapper librement vers le haut ! 2.1.5 Fixation sur rail symétrique (accessoire) Les variateurs jusqu’à 32 A peuvent être fixés sur du rail symétrique, avec l’accessoire adéquat. v Chapitre 1.3.3 « Accessoires à usage général » h Accrocher la bride à ressort, par le haut, sur le rail symétrique. h Basculer le variateur vers le bas jusqu’à ce qu’il soit encliqueté dans le rail symétrique (on entend un « clic »). 26 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.2 Dimensions 2.2.1 Type 709062/X-0X-020-XXX-XXX-XX-25X 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 27 2 Montage 2.2.2 Type 709062/X-0X-032-XXX-XXX-XX-25X 28 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.2.3 Type 709062/X-0X-050-XXX-XXX-XX-25X 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 29 2 Montage 2.2.4 Type 709062/X-0X-100-XXX-XXX-XX-25X 30 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 2 Montage 2.2.5 Type 709062/X-0X-150-XXX-XXX-XX-25X Type 709062/X-0X-200-XXX-XXX-XX-25X 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 31 2 Montage 2.2.6 Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X 2.2.7 Distances (tous types) h Laisser une distance de 10 cm par rapport au sol. h Laisser une distance de 15 cm par rapport au plafond. h Les appareils peuvent être montés l’un à côté de l’autre, bord à bord. 32 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique Tension dangereuse Le raccordement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié ! Des tensions dangereuses peuvent provoquer un choc électrique si on touche des pièces sous tension ! h Déconnecter du secteur tous les pôles de l’installation. 3.1 Bornes à vis enfichables Outil - Tournevis pour vis à fente, largeur de lame de 2, 3 et 5 mm - Clé polygonale ou clé à fourche, ouverture de clé de 7, 10, 13 mm 3.1.1 Type 709062/X-0X-20-XXX-XXX-XX-25X L’appareil avec le courant de charge de 20 A est raccordé via des bornes à vis enfichables. K Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2-1,5 mm2 X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 2 0,5-2,5 mm 0,5 Nm U2, N/L2, V, L1, U1 Vis à fente Largeur de lame 5 mm 0,5-6 mm2 0,6 Nm 0,25 Nm Pour les applications suivant UL, il ne faut utiliser que des conducteurs en cuivre 60 °C ou 60 °C / 75 °C ! Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M4 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 7 mm Cosse avec trou : 4 mm 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Nm 33 3 Raccordement électrique 3.2 Cosses et bornes à vis enfichables 3.2.1 Type 709062/X-0X-032-XXX-XXX-XX-25X Les appareils avec un courant de charge de 32 à 50 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Vis cruciformes M6 2 6 à 25 mm 5 Nm Pour les applications suivant UL, il ne faut utiliser que des conducteurs en cuivre 60 °C ou 60 °C / 75 °C ! N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) Si UL, AWG 20-12 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M6 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 10 mm Cosse Trou : 6 mm 5 Nm 34 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique 3.2.2 Type 709062/X-0X-050-XXX-XXX-XX-25X 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 35 3 Raccordement électrique 3.2.3 Type 709062/X-0X-100-XXX-XXX-XX-25X Les appareil avec le courant de charge de 100 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Vis hexagonales M6 OC 10 mm 16 à 50 mm 2 5 Nm Pour les applications suivant UL, il ne faut utiliser que des conducteurs en cuivre 75 °C ! N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) Si UL, AWG 20-12 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M6 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 10 mm Cosse Trou : 6 mm 5 Nm 36 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique 3.2.4 Type 709062/X-0X-150-XXX-XXX-XX-25X Type 709062/X-0X-200-XXX-XXX-XX-25X Les appareil avec le courant de charge de 150 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm mm2 12 Nm U2, U1 Vis hexagonales M8 OC 13 mm 95 à 150 Pour les applications suivant UL, il ne faut utiliser que des conducteurs en cuivre 75 °C ! N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) Si UL, AWG 20-12 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M8 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 13 mm Cosse Trou : 8 mm 12 Nm 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 37 3 Raccordement électrique 3.2.5 Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X Les appareils avec un courant de charge de 200 à 250 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Vis hexagonales M8 OC 13 mm 95 à 150 mm2 12 Nm 0,25 Nm Pour les applications suivant UL, il ne faut utiliser que des conducteurs en cuivre 75 °C ! N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) Si UL, AWG 20-12 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M8 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 13 mm Cosse Trou : 8 mm 12 Nm Ventilateur X14 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm A Tension d’alimentation du ventilateur La borne du ventilateur X14 doit être alimentée, en fonction de la tension de charge, avec la tension indiquée ci-dessous. Le fusible du câble doit être compris entre 2 A et max. 5 A. Le ventilateur est commandé par la température, il s’allume lorsque la température de l’appareil atteint 85 °C et il continue de fonctionner jusqu’à ce que la température de l’appareil repasse en dessous de 70 °C. Tension de charge sur le variateur Tolérances Données caractéristiques du ventilateur Tension de charge 24 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz 24 V AC/30 VA Tension de charge 42 V AC −20 à +15 %, 48 à 63 Hz Tension de charge 115 V AC −15 à + 6%, 48 à 63 Hz 115 V AC/30 VA Tension de charge 230 V AC −15 à + 6%, 48 à 63 Hz 230 V AC/30 VA Tension de charge 265 V AC Tension de charge 400 V AC Tension de charge 460 V AC Tension de charge 500 V AC 38 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 39 3 Raccordement électrique 3.3 Schéma de raccordement Raccordement de Bornes à vis Côté Raccord Alimentation Circuit électronique de commande (correspond à la tension de charge max. du type d’appareil commandé) L1 N/L2 V Conducteur de protection PE Raccordement de la charge dans la partie Puissance U1 U2 Ventilateur X14 20, 21 (uniquement pour courant de charge 250 A) Côté Appareil V V PE PE L1 U1 N/L2 U2 Partie Commande Raccordement de Borne à vis X2_1 Entrée de consigne Courant 1 2 Côté Raccord Côté Appareil – 1 Ix + 2 3 – 3 (GND) 4 3 A Ux + Entrée de consigne Tension (résistante à des tensions jusqu’à max. +32 V DC) 4 4 S 5kW Sortie 10 V DC Tension fixe (max. +10 V, 2 mA) 5 Masse 6 (GND) Raccordement de Borne à vis X2_2 Blocage des impulsions d’amorçage 8 7 (GND) E réglage manuel externe avec potentiomètre 5 Côté Raccord Côté Appareil ON logique "1" = +2 à 32 V DC OFF logique "0" = 0 à +0,8 V DC 9 11 (GND) Entrée binaire 1 ON logique "1" = +2 à 32 V DC OFF logique "0" = 0 à +0,8 V DC 10 11 (GND) Entrée binaire 2 ON logique "1" = +2 à 32 V DC OFF logique "0" = 0 à +0,8 V DC 7, 11 12 Sortie analogique Différentes grandeurs internes au variateur peuvent être délivrées sous forme d’un signal normalisé 0(4) à 20 mA, 0(2) à 10 V, 0(1) à 5 V. v Chapitre 10.4 « Sortie analogique (sortie de valeur réelle - uniquement maître) » 40 Masse + GND 12 – 11 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique Liaison maître-esclave Raccordement de RJ 45 Prise X8 Mode maître-esclave en montage économique à courant triphasé Câble de raccordement 1:1 Sortie d’indication de défaut Borne à vis X3 Relais ou optocoupleur 13 À fermeture ou collecteur 14 À ouverture 15 Commun ou émetteur Côté Raccord 13 14 15 Raccordement de Côté Appareil Relais Optocoupleur C C O E F Interfaces 16 RS485 Raccord PROFIBUS-DP TxD (-) RxD/TxD B(-) Prise SUB-D à 9 broches (sur la face avant) 3 A(+) TxD (+) RxD/TxD A(+) RxD (-) - RxD (+) - 8 B(-) 6 VCC 5 GND 12 345 Bornes à vis 19 enfichables 18 sous le boîtier 17 RS422 6 789 Modbus 16 17 18 19 Raccord Blindage 16 17 18 19 (RS422/485 Modbus) 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] PROFIBUS-DP 41 3 Raccordement électrique 3.3.1 Montage économique à courant triphasé, maître-esclave, pour charges ohmiques montées en étoile/triangle et charges de type transformateur (ohmiques-inductives) Condition préalable Les appareils doivent avoir la même référence (même type) et la même version de logiciel pour que le fonctionnement maître-esclave soit possible. Un câble de liaison 1:1 (max. 30 cm de long) relie les deux appareils. La figure ci-dessous montre le câblage d’un TYA 202 préparé et configuré en usine qui se comporte comme deux appareils simples TYA 201 en mode maître-esclave. Le montage économique maître-esclave travaille, dans l’exécution standard, avec une régulation de type U2. Le circuit électronique de commande du variateur maître prend en charge la fonction de variation proprement dite et synchronise le variateur esclave. Ainsi il est possible d’utiliser des charges de type transformateur. La combinaison durée de cycle fixe et régulation U2 permet d’obtenir une bonne stabilisation de la tension des résistances de charge. Attention : TYA - champ tournant à droite ! - possible uniquement en mode “train d’impulsions” L1 L2 L3 N PE 202 UL UN Entrées consigne + 1 2 3 4 5 6 0(4) à 20mA 1 2 3 4 5 6 Charge ohmique étoile 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 1 1 Patchkabel 8 8 Optokoppler C Ö E 13 14 15 13 14 15 Relais P S Charge ohmique en angle UThy = UL Fusible Fusible N/L2 V L1 P P IThy = ges = ges 3 · UN 3 · UL U2 U1 N/L2 V L1 U2 U1 Fusibles de protection de ligne Fusibles pour électronique de commande 2A Mode de travail IL IThy = IL Transformateur Etoile IThy UL = Tension entre les phases UN = Tension entre phase et neutre UThy = Tension sur le variateur de puissance à tyristors A Pges = Puissance Totale À Réguler IL = Courant dans phase IThy = Courant dans variateur de puissance à thytistors Avec le variateur de puissance avec un courant de charge de 250 A, il faut en plus alimenter la borne du ventilateur X14 avec la tension indiquée ! Le fusible du câble doit être compris entre 2 A et max. 5 A. v Chapitre 3.2.5 « Type 709062/X-0X-250-XXX-XXX-XX-25X » 42 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 3 Raccordement électrique 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 43 3 Raccordement électrique 44 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 4 Commande Attention à la séquence de mise sous tension Le circuit électronique de commande et la partie Puissance doivent être mis sous tension simultanément. A En aucun cas, le circuit électronique de commande ne doit être alimenté avant la charge ! C’est particulièrement important pour le fonctionnement avec des charges de type transformateurs et des charges résistives avec un coefficient de température élevé (TK >> 1) ! 4.1 Affichage après la mise sous tension de l’appareil Déroulement Dès que l’appareil est mis sous tension, la LED Power verte s’allume de manière fixe et un sablier apparaît sur l’écran. Ensuite l’appareil maître est synchronisé avec l’appareil esclave et la détection du champ magnétique rotatif est effectuée. Si tout est correctement câblé, le variateur montre sur l’écran la tension du secteur. Messages d’erreur v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » 4.1.1 Affichage et commande Numéro Remarque 1 LED Power (verte) allumée et fixe si alimentation raccordée. Clignote régulièrement si l’éclairage de l’écran est éteint. v Chapitre 9 « Que faire si... » 2 Afficheur (96 × 64 pixels) avec rétro-éclairage blanc. La ligne d’information en bas de l’écran montre les réglages actuels et les messages d’erreur. 3 LED Fuse (rouge) allumée si fusible à semi-conducteur défectueux sur le variateur de puissance correspondant. 4 LED K1 (jaune) Indication de défaut 5 Touches : augmenter la valeur / paramètre précédent Figure (1) (1) (2) (3) (4) (3) (4) (5) (6) (7) (7) diminuer la valeur / paramètre suivant abandonner / un niveau plus haut programmer / un niveau plus bas 6 Interface Setup USB La configuration est effectuée sur l’appareil de gauche et automatiquement transmise à l’appareil de droite via le câble de raccordement. 7 Ressort à cran d’arrêt pour retirer le boîtier en matière synthétique v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semiconducteur défectueux » 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 45 4 Commande Les touches et permettent de regarder les valeurs de mesure actuelles comme les courants, les tensions (valeurs réelles), la consigne, la résistance de charge, la température de l’appareil et la puissance. Ces informations sont également affichées dans la fenêtre de diagnostic du logiciel Setup. v Chapitre 7 « Logiciel Setup » 4.1.2 Représentation des valeurs de mesure Vue d’ensemble des valeurs de mesure À ce niveau, la désignation de la valeur de mesure est affichée sur la ligne supérieure ; la valeur numérique avec l’unité est affichée sur la ligne du milieu. désignation valeur de mesure ligne d’info ou erreur La ligne d’information montre l’entrée sélectionnée (avec désignation des bornes), la régulation intégrée réglée et le mode de fonctionnement. Elle est également utilisée pour des états limités dans le temps (par ex. messages d’erreur). v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Fréquence du secteur Signification des symboles dans la ligne d’information 46 Outre la fréquence du secteur, cette fenêtre montre également le sens du champ magnétique rotatif. Le petit triangle signale le sens correspondant. Signal d’entrée Régulation intégrée Mode de fonctionnement de la sortie Charge Tension aucune Courant U2 Démarrage progressif avec découpage de phase Interface I2 Mode « trains d’ondes » Entrée binaire 1 U Mode « trains d’ondes » avec α initial 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 4 Commande Signal d’entrée Régulation intégrée Mode de fonctionnement de la sortie Charge Entrée binaire 2 I Commande demi-ondes Signal d’entrée mal configuré P Logique, général Logique (interrupteur) Logique avec α initial Régulation configurée non valable Logique avec α prédéfini Logique avec α initial et α prédéfini Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) 4.1.3 Signification des valeurs de mesure affichées Valeur de mesure Signification Tension du secteur Valeur efficace de la tension du secteur - mesurée sur le maître entre les bornes L1 et N/L2 V Tension du secteur Esclave Valeur efficace de la tension du secteur - mesurée sur l’esclave entre les bornes L1 et N/L2 V Tension de charge4 Valeur efficace de la tension de la charge U12 - mesurée sur le maître entre les bornes V et U2 V Tension de charge Esclave 4 Valeur efficace de la tension de la charge U31 - mesurée sur l’esclave entre les bornes V et U2 V Courant de charge 1, 4 Valeur efficace du courant de la charge mesuré par le maître, I1 Courant de charge Esclave 1, 4 Valeur efficace du courant de la charge mesuré par l’esclave, I3 Unité A A Puissance 1, 4 Puissance effective mesurée par le maître W ou kΩ Puissance Esclave 1, 4 Puissance effective mesurée par l’esclave W ou kΩ Puissance triphasée 1, 4 Puissance effective totale (somme de la puissance effective du maître et de celle de l’esclave) W ou kΩ Résistance de charge 1, 4 Résistance effective mesurée par le maître Ω Taux de modulation 4 Valeur de sortie de la régulation intégrée % 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 47 4 Commande Consigne Consigne active pour la régulation intégrée (avec charge de base incluse et taux de modulation max.) % Valeur réelle 2, 4 Valeur de mesure en pourcent de la grandeur réglée U2, U, I2,I ou P % Angle de découpage de phase 3, 4 Angle de découpage de phase délivré actuellement °el Fréquence du secteur Fréquence du secteur actuellement mesurée Hz Température de l’appareil Température actuellement mesurée à l’intérieur du variateur maître °C et °F Température de l’appareil Esclave Température actuellement mesurée à l’intérieur du variateur esclave °C et °F Entrée en courant Valeur de mesure de l’entrée en courant - mesurée sur le variateur maître entre les bornes 1 et 2 sur X2_1 mA Entrée en tension Valeur de mesure de l’entrée en tension - mesurée sur le variateur maître entre les bornes 3 et 4 sur X2_1 V 1. N’est affiché que s’il y a un transformateur d’intensité (option régulation I2 / I ou P) N’est affiché que si la régulation intégrée est désactivée 3. N’est affiché que pour le mode découpage de phase 4. N’est pas affiché pour le mode de commande demi-ondes 2. 4.1.4 Représentation au niveau Configuration Barres de défilement L’entrée sur fond noir est sélectionnée et contient d’autres paramètres. S’il y a plus de 3 entrées à un niveau, une barre de défilement apparaît, elle indique la position actuelle dans le menu. Navigation Principe de navigation augmenter valeur/ paramètre précédent un niveau plus haut un niveau plus bas EXIT PGM diminuer valeur/ paramètre suivant Saisie d’un nombre ou sélection Lorsqu’on est arrivé sur le paramètre souhaité, il est possible de saisir une valeur numérique ou de sélectionner un paramètre avec les touches ou . 48 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 4 Commande h Mémoriser le réglage avec la touche . Si on ne souhaite pas stocker la valeur, il est possible d’interrompre la saisie avec la touche . 4.1.5 Représentation des messages d’erreur et des états particuliers Représentation cyclique Les symboles pour l’entrée, la régulation intégrée et le mode de fonctionnement sont affichés sur la ligne d’information, en alternance avec les messages d’erreur ou des renseignements sur des états particuliers. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Exemples H Dans les tableaux qui suivent, tous les paramètres sont détaillés pour l’appareil le plus complet. Suivant la référence de commande (voir plaque signalétique ou informations sur l’appareil) ou la configuration actuelle, les paramètres inutiles sont masqués. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 49 4 Commande 4.2 Niveau Commande On trouve ici les paramètres qui peuvent être modifiés pendant le fonctionnement sans redémarrer (reset). Avec le réglage d’usine, ils sont accessibles sans mot de passe mais peuvent être protégés, si nécessaire, avec un code à 4 chiffres. v Chapitre 5.1.11 « Modification des codes » Le variateur peut être adapté à l’installation et optimisé pendant le fonctionnement. h Depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, appuyer sur la touche h Sélectionner le niveau Commande et appuyer encore une fois sur la touche Édition d’un paramètre Les modifications prennent effet immédiatement. Si on a trouvé le réglage correct, par ex. pour le contraste de l’écran, la touche permet de mémoriser le paramètre. Si on ne souhaite pas stocker la valeur, il est possible d’interrompre la saisie avec la touche . 4.2.1 Données de l’appareil Plage de valeurs 0 à 100% (50) Description Le réglage d’usine est 50%. 0000 à 1440 min Le réglage d’usine est 0000 minutes, par conséquent l’écran ne s’éteint pas. k / gras = réglage d’usine 4.2.2 Variateur Plage de valeurs 0 à 90°el (70) Description Le réglage d’usine est 70°el. Si « α initial » est réglé sur « non » dans la configuration, cette fenêtre n’est pas affichée et α initial est réglé sur 0°el. 50 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 4 Commande 10% à courant de charge max. de l’appareil +10% Limitation du courant : la valeur limite du courant pour le mode découpage de phase peut être modifiée pendant le fonctionnement. Le courant dans la branche maître est limité. Cette fenêtre n’est pas affichée si, dans la configuration, « limitation du courant » est réglé sur « non ». 0 à 999,99 Ω Limitation de la résistance : limitation indirecte de la température d’un élément chauffant avec un coefficient de température positif. La résistance est mesurée dans la branche maître. Avec le montage économique à courant triphasé, il n’est pas possible de mesurer la résistance. Cependant la résistance mesurée à un point de fonctionnement peut être utilisée comme valeur limite de résistance. courant de charge actuel v Chapitre 5.1.2 « Variateur » v Chapitre 6.6 « Limitation de résistance (R-Control) » résistance actuelle k / gras = réglage d’usine 4.2.3 Configuration de la consigne Plage de valeurs Description 0 à 1,15 Unominale de la tension de charge (Unominale), 0 à 1,15 Pnominale de la puissance (Pnominale) Pour la commande continue des thyristors via l’entrée analogique, il est possible de faire varier la valeur réglante maximale, pendant le fonctionnement, à la fin de l’étendue de mesure (par ex. 20 mA). Les grandeurs de mesure sont mesurées dans la branche maître. La grandeur affichée dépend du réglage de « régulation intégrée » : tension de charge actuelle 0 à Inominal du courant de charge U2 et U : affichage en V (exemple : 0 à 460 V, 400 V) max. P: affichage en kW (exemple : 0 à 9.20 kW, 8.00 kW) 0 à 100% 2 du taux de modulation I et I : affichage en A (exemple : 0 à 20 A) aucune : affichage en % (exemple : 0 à 100%) 0 à Unominale de la tension de charge, 0 à Pnominale de la puissance tension de charge actuelle Pour la commande continue des thyristors via l’entrée analogique, il est possible de faire varier la charge de base, pendant le fonctionnement, au début de l’étendue de mesure (par ex. 0 mA). Les grandeurs de mesure sont mesurées dans la branche maître. 0 à Inominal La grandeur affichée dépend du réglage de « régulation du courant de charge intégrée ». max. 0 à 100% du taux de modulation k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 51 4 Commande 4.2.4 Surveillance La valeur à surveiller est réglable. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Dans cet exemple, on utilise la tension de charge. Plage de valeurs 0 à 9999.9 valeur de mesure actuelle Description Il est possible de surveiller la valeur limite min. absolue de la tension de charge, du courant de charge, de la puissance, de la résistance, de la tension du secteur ou de la température de l’appareil. Les grandeurs de mesure sont mesurées dans la branche maître. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Exemple : si la tension passe en dessous de 20 V, une alarme est déclenchée. 0 à 9999.9 valeur de mesure actuelle Il est possible de surveiller la valeur limite max. absolue de la tension de charge, du courant de charge, de la puissance, de la résistance, de la tension du secteur ou de la température de l’appareil. Les grandeurs de mesure sont mesurées dans la branche maître. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Exemple : si la tension dépasse 100 V, une alarme est déclenchée. 0 à 9999.9 (1) Hystérésis appliquée à la valeur limite minimale ou maximale 0 à 100% (10) Rupture partielle de la charge ou court-circuit partiel de la charge : La valeur de surveillance réglée correspond à une variation en pourcent de la charge (courant trop faible ou trop élevé). v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » écart actuel par rapport à la valeur Teach-In c’est-à-dire que si > 0%, la charge est maintenant à haute impédance, si < 0%, la charge est maintenant à faible impédance Grâce à l’affichage des écarts actuels dans les trois phases de la valeur Teach-In, il est possible de vérifier comment la variation de la résistance se comporte sur toute la plage de réglage. Du coup la valeur limite de la surveillance de charge peut être adaptée en conséquence. Valeurs indicatives pour détecter les défauts de la charge : v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » k / gras = réglage d’usine 52 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 4 Commande Cette fonction n’est pas configurée en usine. Cette fenêtre n’apparaît qu’après le réglage suivant au niveau Configuration : h Passer au niveau Configuration avec la touche h Régler Surveillance rType Teach-In Surv. charge r Manuel h Appuyer sur la touche Ainsi la fonction « Teach-In Manuel » est configurée. h Passer au niveau Commande r Surveillance r Surv. charge Teach-In h Appuyer sur la touche Maintenant l’appareil demande si l’état doit être pris en compte maintenant. Si oui, h appuyer sur la touche ; l’état actuel de la charge est pris en compte (état correct). Toute modification de la charge (défaut de la charge) est évaluée par l’appareil à partir de cet état. k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 53 4 Commande 54 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration 5.1 Niveau Configuration Il contient les paramètres de configuration du variateur. Si des paramètres de ce niveau sont modifiés pendant le fonctionnement, cela provoque le verrouillage du variateur (inhibit). Dans cet état, il ne délivre pas de puissance. Lorsqu’on quitte le niveau Configuration, il y a un redémarrage (reset) et le variateur de puissance délivre à nouveau la puissance requise. Ce niveau peut être verrouillé avec un mot de passe. Toutefois avec le réglage d’usine, il n’y a pas de mot de passe. H Dans les tableaux qui suivent, tous les paramètres sont détaillés pour l’appareil le plus complet. Suivant l’exécution de l’appareil (voir plaque signalétique) ou la configuration, les paramètres inutiles sont masqués. On accède au niveau Configuration depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, avec les touches suivantes : h Depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, appuyer sur la touche . h Sélectionner le niveau Configuration et appuyer sur la touche . Les paramètres sont rassemblés dans des groupes détaillés dans les tableaux des pages qui suivent. Groupes de paramètres v Chapitre 5.1.1 « Données de l’appareil » v Chapitre 5.1.2 « Variateur » v Chapitre 5.1.3 « Entrées analogiques » etc. ou Profibus DP 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 55 5 Configuration 5.1.1 Données de l’appareil Réglages de base pour l’écran et l’unité de température. Unité de température Contraste de l’écran Valeur/Réglages °C °F Description Définit l’unité des températures affichées comme la température de l’appareil. 0 à 100% (50) Réglage du contraste, clair à foncé 0000 à 1440 min Extinction Éclairage de l’écran Après écoulement du nombre de minutes réglé, le rétroéclairage de l’écran s’éteint. La LED Power (verte) clignote. 0000 signifie : rétro-éclairage toujours allumé Appliquer les réglages d’usine 5.1.2 Appliquer maintenant ? Si on appuie sur la touche PGM, les réglages d’usine sont rétablis. k / gras = réglage d’usine Variateur Réglages du comportement du variateur dans l’installation. Commande des thyristors Valeur/Réglages Description Continu (variateur) Le variateur délivre de façon continue la puissance à la charge suivant la définition de consigne. Logique (interrupteur) Le variateur se comporte comme un interrupteur et délivre la puissance en commutant sur ON ou OFF. k / gras = réglage d’usine 56 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration Régulation intégrée Valeur/Réglages U2, U, I2, I, P Description Note : la régulation intégrée n’apparaît que pour Variateur r Commande thyristors rContinu (variateur). Les régulations intégrées sont utilisées pour éliminer ou compenser des perturbations externes, comme des variations de la tension du secteur et des variations de la résistance de charge qui pourraient avoir un effet négatif sur la boucle de régulation. Le réglage U est utilisé lorsque la tension de charge doit suivre de façon linéaire la consigne. Le réglage I est utilisé lorsque le courant de charge doit suivre de façon linéaire la consigne. Si les éléments chauffants n’ont pas un comportement en température linéaire ou s’ils sont vieillissants, les régulations intégrées suivantes présentent des avantages : U2 est utilisé pour : - coefficient de température positif, disiliciure de molybdène - R ≈ constant - commande de luminosité. I2 est utilisé pour : - coefficient de température négatif (TK) OFF P est utilisé pour : - coefficient de température variable avec la température - montage économique en oscillation libre - applications générales, - charge SIC et compensation automatique du vieillissement La figure montre comment l’angle de découpage est réglé avec un signal normalisé, sans régulation intégrée. angle de phase a 0 à 20 mA 0 à 10 V entrée analogique k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 57 5 Configuration Durée du cycle Valeur/Réglages Fixe (500 ms) (pour éléments chauffants lents) Description Note : ce réglage n’est disponible que pour le mode « trains d’ondes ». Sur une durée fixe de 500 ms, pour un taux de modulation de 20% par ex., l’appareil est actif pendant 5 alternances sinusoïdales et inactif pendant 20. u 5 20 t 500ms Avec ce réglage, la durée du cycle est variable. L’appareil tente de trouver, pour le taux de modulation requis, la durée de cycle la plus courte possible pour des alternances sinusoï(pour éléments dales complètes. Pour un taux de modulation de 20%, cela chauffants à réponse signifie une alternance sinusoïdale ON et quatre OFF. rapide) Aussi rapide que possible u 1 4 t 100ms Durée min. Aucune de fonctionnement 3 alternances sinusoïdales complètes Suivant le réglage de la durée du cycle. Il y aura toujours commande pendant au moins 3 alternances sinusoïdales complètes. Pour un taux de modulation de 50% et la durée de cycle la plus rapide possible, l’appareil est actif pendant 3 alternances sinusoïdales et inactif pendant 3. u t Note : particulièrement bien adapté à la commande des charges de type transformateur α initial non oui Note : ce réglage est disponible pour le mode « trains d’ondes » en continu ainsi que le mode logique. non : si charge ohmique oui : pour charges de type transformateur Si on règle « Oui », la première demi-alternance de chaque train d’ondes est découpée avec l’angle de découpage de phase α réglé. u t a-Start a-Start k / gras = réglage d’usine 58 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration Angle α initial Démarrage progressif Valeur/Réglages 0 à 90°el (70) Description Angle de découpage de phase pour α initial non Ce réglage détermine le comportement au démarrage du variateur après la mise sous tension ; avec le réglage d’usine, il est désactivé. "Oui" signifie qu’après la mise sous tension, un démarrage progressif avec découpage de phase ou trains d’ondes est effectué. oui Type de démarrage Avec découpage de phase progressif Ce paramètre n’apparaît que si le démarrage progressif a été réglé sur "oui". L’angle de découpage de phase α est réduit régulièrement à partir de 180°jusqu’à ce qu’une alternance complète passe. L’appareil quitte le démarrage progressif et commute en mode "trains d’ondes". u t Softstartzeit Note : si le taux de modulation est réduit à 0% pendant plus de 8 s, le démarrage progressif recommence dès que le taux de modulation a augmenté. Avec trains d’ondes Pendant le démarrage progressif, si la limitation du courant est active, le démarrage progressif est prolongé parce que pendant la limitation du courant, l’angle de découpage de phase ne continue pas de diminuer. Ce réglage est possible pour le mode "trains d’ondes" avec une durée du cycle fixe ou la durée du cycle la plus rapide possible. Pendant la durée du démarrage progressif, le rapport ON/OFF est augmenté de 0 à 100% (maximum). u durée du cycle t Durée du démarrage progressif 1 à 65535 s Indique la durée du démarrage progressif. Note : si la limitation du courant est activée, le démarrage progressif dure au moins 4 s à cause du système, même si on a configurée une durée inférieure pour le démarrage progressif. k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 59 5 Configuration Limitation du courant Valeur/Réglages non oui Description Pas de limitation du courant La limitation du courant est réalisée via le découpage de phase. Le courant de charge est surveillé en fonction de la valeur limite du courant réglée. Est admis seul l’angle de découpage de phase pour lequel la valeur limite du courant n’est pas dépassée. Il est également possible d’activer une valeur limite du courant externe via une entrée binaire. Chapitre 5.1.6 « Entrées binaires » Valeur limite du courant 10% à courant de charge max. de l’appareil +10% Différent pour chaque type d’appareil. Pour le variateur de 20 A, on peut régler ici 2 à 22 A. v Chapitre 1.3 « Références de commande » Note : la valeur doit être supérieure à 10% du courant maximal du variateur, c’est-à-dire > 2 A pour type 709062/X-01-020... Limitation de résistance Note : la limitation de résistance n’est possible que pour les variateurs qui possèdent la régulation intégrée P (code 001 dans la référence de commande). Sans limitation par résistance de charge La résistance de charge est surveillée (dépassement de la valeur limite de résistance réglée). Pour le mode « découpage de phase », la limitation est effectuée via l’angle de découpage de phase α. Pour le mode « trains d’ondes », la limitation est effectuée via le rapport ON/OFF des alternances sinusoïdales. non oui v Chapitre 6.6 « Limitation de résistance (R-Control) » Valeur limite de résistance 0 à 999,99 Ω Si la résistance de charge est supérieure à cette valeur, il y a limitation via le découpage de phase ou limitation des alternances sinusoïdales actives. Dual Energie Management OFF Appareil 1 Appareil 2 Ce paramètre n’apparaît que pour les réglages suivants : Durée du cycle : fixe (500 ms), Mode de fonctionnement : trains d’ondes. Il est possible de régler deux appareils1 de telle sorte qu’ils ne prélèvent pas simultanément de l’énergie sur le secteur lorsque les taux de modulation sont faibles. Ainsi on évite les charges de pointe. v Chapitre 6.4 « Dual Energie Management » 1. La liaison maître-esclave de type 709062 est considérée comme « un » appareil. k / gras = réglage d’usine 60 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration 5.1.3 Entrées analogiques Le variateur a une entrée en tension et une entrée en courant. Ces entrées (définition de consigne) permettent d’indiquer au variateur quelle puissance il doit délivrer sur la sortie réservée à la charge. Dans la plupart des cas, ce signal est un signal normalisé délivré par un régulateur électronique ou un API ; les réglages qui suivent permettent de l’adapter. Valeur/Réglages Courant 0 à 20 mA Étendue de mesure 4 à 20 mA spécifique au client1 Description On règle ici quel signal normalisé en courant est appliqué. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Courant 0 à 20 mA Étendue de mesure Début Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Courant Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Courant 0 à 20 mA Étendue de mesure Fin Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Courant Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Tension Étendue de mesure On règle ici quel signal normalisé en tension est appliqué. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » 0 à 10 V 2 à 10 V 0à5V 1à5V spécifique au client1 Tension 0 à 10 V Étendue de mesure Début Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Tension Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Tension 0 à 10 V Note : Étendue de mesure ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au Fin client" pour Tension Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! k / gras = réglage d’usine 1. Inverser les entrées analogiques : si on a réglé par ex. pour Courant Étendue de mesure Début 20 mA et pour Courant Étendue de mesure Fin 0 mA, le variateur est désactivé à 20 mA et activé à 0 mA. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 61 5 Configuration 5.1.4 Configuration de consigne On règle ici quelle entrée analogique délivre la consigne, l’amplitude de la charge de base et à quelle valeur de remplacement il faut avoir recours en cas de défaut. Définition de consigne Valeur/Réglages Entrée en courant Entrée en tension Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Par interface Description On règle ici de quelle entrée analogique vient la consigne pour la puissance débitée. Note : ces entrées peuvent également être utilisées pour le mode logique. v Niveau de commande, voir Chapitre 10.7 « Caractéristiques générales » Note : Ce réglage n’est disponible que si on a réglé : Variateur rCommande thyristor rLogique (interrupteur). Dans ce cas, le variateur est piloté comme un relais statique (Solid State Relais, SSR) par l’entrée binaire 1 ou 2 : contact : fermé r100% et ouvert r 0% (pour sens d’action réglé en usine). Cela signifie que la consigne pour la puissance débitée vient de l’interface. Consigne si défaut L’appareil surveille s’il y a un défaut sur les entrées en courant, en tension et de l’interface (rupture de fil ou erreur sur le bus). On règle ici quelle valeur de remplacement le variateur doit utiliser si la définition de consigne est défectueuse. Dernière valeur Avec le réglage d’usine, l’appareil utilise la dernière valeur valide. Entrée en tension Suivant l’entrée réglée pour la définition de consigne, apparaît ou entrée en courant à cet endroit la deuxième entrée encore libre. Si un défaut (par ex. une rupture de fil) apparaît sur l’entrée en courant réglée pour la définition de consigne (réglage d’usine), le variateur a recours à la valeur sur l’entrée en tension. Valeur réglable Cela signifie que l’appareil utilise la "Valeur si défaut". Valeur si défaut 000.0 Cette valeur est utilisée en cas de défaut. Grandeur réglante maximale 0 à 1,15 nominale (Unominale) de la tension de charge, Pour la commande continue des thyristors via l’entrée analogique, il est possible de faire varier la grandeur réglante maximale pendant le fonctionnement, dans la branche maître, pour la valeur de fin d’étendue (par ex. 20 mA). 0 à 1,15 Pnominale (Pnominale) de la puissance Note : ce réglage n’est disponible que si on a réglé : Variateur rCommande thyristor rContinu (variateur). L’unité dépend du réglage pour la régulation intégrée et du type de l’appareil : - U2 et U : affichage en V (exemple : 0 à 264,5 V (230)) 0 à Inominal du courant de charge max 0 à 100% du taux de modulation 62 -P: 2 - I et I : affichage en W (exemple : 0 à 5290 W (4600)) affichage en A (exemple : 0 à 20 A) - aucune : affichage en % (exemple : 0 à 100%) 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration Charge de base 0 à Unominale de la tension de charge, 0 à Pnominale de la puissance Note : ce réglage n’est disponible que si on a réglé : Variateur rCommande thyristor rContinu (variateur). L’unité dépend du réglage pour la régulation intégrée et du type de l’appareil : - si tension : 0 à 100% de tension de charge max. (par ex. 0 V) 0 à Inominale 0 à 100% du courant de charge max. du courant de charge - si courant : (par ex. 0 A) max. - si puissance : 0 à 100% de la puissance (par ex. 0 W) 0 à 100% - aucune : 0 à 100% du taux de modulation (par ex. 0%) du taux de modulation Les grandeurs de mesure sont mesurées dans la branche maître. v Chapitre 1.3 « Références de commande » P Taux de modulation max. : 3680 W 3000 W Ⳏ 0 à 20 mA Charge de base : 680 W charge de base 0 mA 20 mA Signal de commande k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 63 5 Configuration 5.1.5 Surveillances Il est possible de surveiller une grandeur de mesure interne, en fait le respect de valeurs limites. Suivant le comportement réglé, un dépassement supérieur ou inférieur est signalé sur la sortie binaire (option : relais ou optocoupleur). Surveillance de valeur limite Valeur/Réglages OFF Tension de charge Courant de charge Puissance (en W) Puissance (en kW) Résistance Tension du secteur Température de l’appareil Description Aucune surveillance Ces grandeurs de mesure peuvent être surveillées et dépendent du type d’appareil commandé. Sens d action sortie binaire Contact travail Surveillance de valeur limite Valeur limite hystérésis Valeur limite hystérésis excité au repos grandeur de mesure par ex. tension de charge Contact repos Valeur limite hystérésis Valeur limite hystérésis excité au repos grandeur de mesure par ex. tension de charge Valeur limite Alarme min. Valeur limite Alarme max. Note : (à partir de la version logicielle 256.01.08) Si on a réglé Variateur -> Commande thyristor -> Logique (interrupteur) ainsi que Surveillances -> Surveillance valeur limite -> Tension de charge, courant de charge, puissance (en W) ou puissance (en kW), la surveillance de valeur limite ne travaille que pendant les périodes où les thyristors sont amorcés. Lorsque les thyristors sont bloqués, par principe les alarmes min. et max. sont désactivées. Valeur limite min. Alarme 0 à 9999.9 Il est possible de surveiller la valeur limite min. absolue de la tension de charge, du courant de charge, de la puissance, de la résistance, de la tension du secteur ou de la température de l’appareil. Si la grandeur de mesure est inférieure à cette valeur, un message d’indication de défaut apparaît en bas de l’écran et la LED K1 jaune s’allume. La sortie binaire commute suivant le sens réglé, comme décrit sur la figure. L’unité de la valeur limite est celle de la grandeur de mesure à surveiller. Valeur limite max. Alarme 0 à 9999.9 Il est possible de surveiller la valeur limite max. absolue de la tension de charge, du courant de charge, de la puissance, de la résistance, de la tension du secteur ou de la température de l’appareil. Si la grandeur de mesure est supérieure à cette valeur, un message d’indication de défaut apparaît en bas de l’écran et la LED K1 jaune s’allume. La sortie binaire commute suivant le sens réglé, comme décrit sur la figure. L’unité de la valeur limite est celle de la grandeur de mesure à surveiller. 64 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration Valeur limite Hystérésis 0 à 9999.9 (1) Hystérésis par rapport à la limite inférieure ou supérieure de la plage à surveiller. Surveillance de la charge Aucune Courant trop faible Courant trop élevé La charge n’est pas surveillée. Note : ce paramètre n’est disponible que lorsque l’appareil est équipé de la régulation intégrée I, I2 ou P, ainsi une mesure de courant peut être effectuée. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Note : ce réglage n’est disponible que lorsque la Surveillance de la charge a été réglée sur Courant trop faible ou Courant trop élevé. Rupture partielle de la charge ou court-circuit partiel de la charge : on règle ici de combien de % le courant de charge doit diminuer ou augmenter pour déclencher une erreur de charge. Valeur limite Surveillance de la charge 0 à 100% (10) Type de charge Surveillance de la charge Standard Réglage standard (adapté à la plupart des types de charge) Radiateur à rayons infrarouges Particulièrement adapté aux radiateurs à rayons infrarouges (ondes courtes) Automatique une fois La valeur Teach-In est déterminée automatiquement une fois après chaque mise sous tension. v Chapitre 6.1.1 « Fonction Teach-In » La fonction Teach-In peut être mise en œuvre en mode manuel ou au niveau Commande. Type Teach-In Surveillance de la charge Manuel v Chapitre 6.2.2 « Configurer Teach-In (condition pour TeachIn en mode manuel) » Automatique cyclique Surveillance de la chute de tension du secteur v Chapitre 4.2.4 « Surveillance » La fonction Teach-In est mise en œuvre cycliquement ; intervalle de temps : 1 mn. non oui Aucune surveillance Si la différence entre les valeurs efficaces des demialternances analysées est supérieure à 10%, un message d’alarme est affiché et la sortie binaire pour l’alarme générale commute dans le sens réglé. Le blocage immédiat des impulsions d’amorçage évite que les charges de type transformateur raccordées détruisent le fusible à semi-conducteur avec une composante à courant continu. S’il n’y a plus de chutes de la tension du secteur, le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) est annulé et le variateur poursuit à nouveau son travail, par ex. avec un démarrage progressif. k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 65 5 Configuration 5.1.6 Entrées binaires L’appareil comporte deux entrées binaires et une entrée binaire supplémentaire pour le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) auxquelles on peut raccorder un contact libre de potentiel. Les fonctions suivantes peuvent être déclenchées avec l’entrée binaire 1 ou 2. h Avec la touche Valeur/Réglages Limitation ext. du courant , passer au niveau Configuration r Entrées binaires Description Cette fonction n’est réglable qu’avec les pré-réglages suivants : Possibilité 1 : Variateur r Mode de fonctionnement rDécoupage de phase et Variateur r Limitation du courant roui Possibilité 2 : Variateur r Mode de fonctionnement r Train d’ondes Variateur r Démarrage progressif r oui Variateur r Limitation du courant roui OFF Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Par ex. si on règle ici « entrée binaire 1 », à la fermeture de l’entrée binaire, la « Valeur limite ext. du courant » (voir tableau ci-dessous) remplace la valeur limite du courant réglée sous « Variateur r Valeur limite du courant ». Pas de limitation ext. du courant La limitation ext. du courant est commandée par l’entrée binaire 1 La limitation ext. du courant est commandée par l’entrée binaire 2 La limitation ext. du courant est commandée par l’interface La limitation ext. du courant est commandée par l’interface Valeur limite ext. du courant 10% à courant max. Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé une entrée de charge binaire pour la limitation ext. du courant. de l’appareil +10% Le courant max. de charge est différent pour chaque type d’appareil. Pour le variateur à 20 A, on peut régler ici 2 à 22 A. v Chapitre 1.3 « Références de commande » Verrouillage du clavier OFF Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Extinction externe OFF Éclairage de l’écran Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Pas de verrouillage du clavier Le verrouillage du clavier est commandé par l’entrée binaire 1 Le verrouillage du clavier est commandé par l’entrée binaire 2 Le verrouillage du clavier est commandé par l’interface Le verrouillage du clavier est commandé par l’interface Pas d’extinction ext., c’est-à-dire que le rétro-éclairage se comporte comme configuré au Chapitre 5.1.1 L’extinction est commandée par l’entrée binaire 1 L’extinction est commandée par l’entrée binaire 2 L’extinction est commandée par l’interface L’extinction est commandée par l’interface k / gras = réglage d’usine 66 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration Valeur/Réglages Sens d’action Entrée inhibit Ouvert Charge ON Ouvert Charge OFF Description Le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) peut être déclenché par un contact ouvert ou fermé. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Réglage d’usine : Entrée Inhibit ouverte, le variateur délivre de la puissance. Entrée Inhibit fermée, le variateur ne délivre pas de puissance. Sens d’action Entrée binaire 1 Ouvert inactif Ouvert actif La fonction sur l’entrée binaire 1 peut être déclenchée par un contact ouvert ou fermé. Sens d’action Entrée binaire 2 Ouvert inactif Ouvert actif La fonction sur l’entrée binaire 2 peut être déclenchée par un contact ouvert ou fermé. k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 67 5 Configuration 5.1.7 Sortie binaire Avec ce paramètre, on règle le sens d’action de la sortie binaire. Il est piloté par le signal général d’indication de défaut. v Chapitre 8.1 « Signal binaire pour perturbation générale » h Avec la touche Sens d’action Sortie binaire Valeur/Réglages À fermeture , passez au Niveau Configuration r Sortie binaire Description Pas de message d’indication de défaut présent : 14 et 15 (commun et contact repos) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur haute impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C C O E F Message d’indication de défaut présent : 13 et 15 (commun et contact travail) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur faible impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C C O E F À ouverture Pas de message d’indication de défaut présent : 13 et 15 (commun et contact travail) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur faible impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C C O E F Message d’indication de défaut présent : 14 et 15 (commun et contact repos fermé) ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur haute impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C C O E F k / gras = réglage d’usine 68 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration 5.1.8 Sortie de valeur réelle La sortie de valeur réelle est une sortie analogique qui peut délivrer un signal normalisé qui correspond à différentes valeurs internes. Valeur/Réglages Sortie de valeur réelle Type de signal OFF 0 à 20 mA 4 à 20 mA 0 à 10 V 2 à 10 V 0à5V 1à5V Valeur à délivrer Description On règle ici le signal normalisé qui doit être délivré sur la sortie de valeur réelle. La sortie de valeur réelle ne délivre aucun signal. La sortie de valeur réelle délivre la « valeur à délivrer » sous forme d’un signal en courant. La sortie de valeur réelle délivre la « valeur à délivrer » sous forme d’un signal en tension. Tension de charge Tension de charge2 Courant de charge Courant de charge2 Puissance (en W) Puissance (en kW) Résistance Tension du secteur Température de l’appareil Consigne On choisit ici la valeur qui doit être délivrée sur la sortie de valeur réelle. Exemple : la tension de charge peut varier entre 0 et 500 V suivant le type de l’appareil. Comme la plage de signal est réglée en usine sur 0 à 9999,9, il faudrait corriger la valeur de fin à 500,0 pour utiliser la totalité de la plage de signal. Ces valeurs de mesure sont déterminées dans la branche maître. Exception à partir de la version logicielle 256.01.08 : Si on choisit la puissance (en W ou kW), la puissance triphasée est délivrée sur la sortie de valeur réelle. Note : tension de charge2 = tension de charge élevée au carré Plage de signal Valeur de début 0 à 9999.9 Limite inférieure pour la "valeur à délivrer" Plage de signal Valeur de fin 0 à 9999.9 Limite supérieure pour la "valeur à délivrer" k / gras = réglage d’usine 5.1.9 RS422/485 Paramètres de l’interface pour RS422/485 (voir description de l’interface B70.9061.2) Valeur/Réglages 9600 19200 38400 Description Format des données 8-1-sans 8-1-impair 8-1-pair 8-2-sans Bits de données - Bits d’arrêt - Contrôle de la parité Adresse de l’appareil 1 à 255 Temps de réponse min. 0 à 500 ms Vitesse k / gras = réglage d’usine 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 69 5 Configuration 5.1.10 PROFIBUS-DP Paramètres de l’interface pour PROFIBUS-DP (voir notice séparée) Adresse de l’appareil Format des données Valeur/Réglages 1 à 125 Description Si l’adresse de l’appareil est réglée sur « 0 », le message de défaut "erreur de bus" n’est pas affiché. Motorola, Intel k / gras = réglage d’usine 5.1.11 Modification des codes Il est possible d’attribuer ici des mots de passe (code à 4 chiffres) aux mode manuel, niveau Commande et niveau Configuration pour empêcher des accès non autorisés. Code Mode manuel Valeur/Réglages 0000 à 9999 Description 0000 signifie : pas de verrouillage 9999 signifie : niveau masqué Code 0000 à 9999 Niveau Commande 0000 signifie : pas de verrouillage 9999 signifie : niveau masqué Code niveau Configuration 0000 signifie : pas de verrouillage 0000 à 9999 k / gras = réglage d’usine 70 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 5 Configuration 5.2 Exemple de configuration Cahier des charges Tension de charge du variateur : 400 V Tension de charge : 230 V (montage en étoile) 3 éléments chauffants (3 éléments de 1 kW chacun, montés en parallèle) Courant de charge : 9000 W / (3x230V) = 13 A Coefficient de température : TK = 1 Régulation intégrée : U2 Charge de base : 0% ; taux de modulation maximal : 100% Définition de consigne par signal normalisé de 0 à 20 mA Pour ce cahier des charges, le variateur suivant suffit : Type de l’appareil 709062/X-01-020-100-400-252 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 71 5 Configuration 72 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.1 Détection des défauts de la charge La surveillance de la charge peut détecter et signaler une rupture de la charge, une rupture partielle de la charge ou un court-circuit partiel de la charge. Courant trop faible Utilisé pour surveiller la rupture d’un ou plusieurs éléments chauffants montés en parallèle. Courant trop élevé Utilisé pour surveiller le court-circuit de plusieurs éléments chauffants montés en série. Fonctionnement On considère non seulement le courant de charge croissant ou décroissant mais également la tension de charge. Les états corrects de la charge de l’installation sont enregistrés avec la fonction Teach-In. À partir de cet état, les variations de charge sont constamment observées, indépendamment du taux de modulation requis. En cas de rupture ou de court-circuit d’un élément chauffant, le courant de charge diminue ou augmente. C’est détecté par la surveillance de la charge et un défaut de charge est signalé. Valeur limite Pour la surveillance de la charge, il faut saisir une valeur limite en % au niveau Configuration ou Commande. Elle dépend du nombre d’éléments chauffants montés en parallèle ou série. Si les éléments chauffants présentent un très grand coefficient de température positif ou négatif, il faut déterminer soi-même une valeur limite adaptée. Les valeurs en % présentées ci-dessous (voir flèche) peuvent aider. Une valeur en % est affichée pour chacune des trois phases, elle représente l’écart actuel en pourcent par rapport aux valeurs Teach-In. On accède à cette fenêtre par Niveau Commande r Surveillance r Valeur limite Surveillance de la charge. H À l’aide de ces valeurs, on peut découvrir dans quelle phase la charge présente un défaut. Par exemple, s’il y a une rupture de charge dans la phase L3, la valeur en % dépassera la valeur limite réglée (10% dans le tableau). 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 73 6 Fonctions particulières de l’appareil Pour les éléments chauffants avec un coefficient de température TK ≈ 1, la valeur limite peut être directement extraite des tableaux suivants : Courant trop faible Nombre d’éléments chauffants Montage en étoile avec neutre sorti sans conducteur neutre Montage en étoile avec neutre commun, sans conducteur neutre Montage en triangle 5 10% - - 4 13% 10% - 3 17% 13% 10% 2 25% 20% 12% 1 50% 50% 21% Exemple : 2 éléments chauffants L1 L2 L1 L3 L2 L3 L1 L2 L3 Les indications en % se rapportent aux variations du courant de charge. Courant trop élevé Nombre d’éléments chauffants Montage en étoile sans conducteur neutre Montage en triangle 6 - - 5 10% - 4 10% 10% 3 14% 13% 2 25% 26% Exemple pour 2 éléments chauffants L1 L2 L3 L1 L2 L3 Les indications en % se rapportent aux variations du courant de charge. H 74 Pendant la phase de démarrage progressif (qui peut durer longtemps à cause de la limitation active du courant), par principe il n’y a pas encore de surveillance de la charge puisque la plage de travail normale de la charge n’est pas encore atteinte. La fonction Teach-In ne peut pas être mise en œuvre pendant cette phase. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.1.1 Fonction Teach-In La fonction Teach-In, c’est-à-dire la détermination des valeurs de mesure de charge pour l’état correct, a lieu suivant la configuration du paramètre Surveillance de la charge Teach-In soit automatiquement une fois après la mise sous tension, soit automatiquement et cycliquement toujours après écoulement d’une minute, ou encore manuellement. Teach-In « Manuel » Avec le réglage « Manuel », il faut signaler au variateur, lorsque le point de travail est atteint, qu’il doit mettre en œuvre la fonction Teach-In. C’est possible soit au niveau Commande, soit en mode manuel. v Chapitre 4.2.4 « Surveillance » v Chapitre 6.2.2 « Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) » Avec cette variante de la fonction Teach-In, les valeurs Teach-In sont enregistrées de façon pérenne. Après une mise hors tension suivie d’une remise sous tension du variateur, il n’est pas nécessaire d’exécuter à nouveau la fonction Teach-In. Si nécessaire, il est possible à tout moment de répéter la fonction Teach-In. Les anciennes valeurs Teach-In sont alors écrasées par les nouvelles. Les valeurs Teach-In ne sont effacées que si le paramètre Surveillance de la charge Teach-In est explicitement configuré à nouveau sur manuel, ou en cas d’application du réglage d’usine. Si on modifie d’autres paramètres, la fonction Teach-In n’est pas touchée. H À partir de la version 256.01.08 du logiciel, les valeurs Teach-In déterminées sont également transmises lors de la transmission des données de Setup d’un variateur à un autre. Si on a configuré Teach-In Manuel et si on n’a pas encore mis en œuvre la fonction Teach-In, un message de rappel "Teach-In Surveillance de la charge !" apparaît sur l’écran. La fonction Teach-In Manuel n’est accessible que sur l’appareil, elle n’est pas disponible dans le programme Setup. H Teach-In "Automatique une fois" Pour enregistrer avec exactitude les rapports de la charge pour le fonctionnement ultérieur, il ne faut mettre en œuvre la fonction Teach-In que pour un courant de charge d’au moins 20% de sa valeur nominale ! "Automatique une fois" signifie qu’après chaque mise sous tension, les valeurs Teach-In sont mémorisées temporairement. Ce réglage n’est adapté qu’aux éléments chauffants avec un coefficient de température TK . 1. Lorsqu’on déconnecte le variateur du secteur, les valeurs Teach-In sont effacées. Après une nouvelle mise sous tension, la surveillance de la charge est inactive tant que la fonction Teach-In n’a pas été exécutée. Pour enregistrer avec exactitude les états de la charge pour le fonctionnement ultérieur, la fonction Teach-In n’est mise en œuvre en mode"découpage de phase" que pour un taux de modulation d’au moins 30%. (En mode "trains d’ondes", cette limitation n’est pas nécessaire puisque lorsqu’un thyristor est amorcé, le courant qui circule est toujours suffisamment élevé. La fonction Teach-In est toujours mise en œuvre juste après la mise sous tension ou - si configuré - après la fin du démarrage progressif.) 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 75 6 Fonctions particulières de l’appareil Teach-In "Automatique cyclique" "Automatique cyclique" signifie que les valeurs Teach-In sont stockées temporairement et renouvelées toutes les minutes. Ce réglage est particulièrement adapté aux cartouches chauffantes SIC parce que leur résistance varie dans le temps à cause du vieillissement. Lorsqu’on déconnecte le variateur du secteur, les dernières valeurs Teach-In déterminées sont effacées. Après la remise sous tension, le variateur reprend la mise en œuvre automatique de la fonction Teach-In. 6.2 Mode manuel Ici on peut saisir manuellement la consigne en %, sans qu’un circuit externe soit nécessaire sur une entrée analogique. 6.2.1 Définition de la consigne en mode manuel Démarrer Avec le réglage d’usine, le mode manuel est accessible sans saisie de code. h Appuyer 1x sur la touche (mode manuel) h Appuyer encore une fois sur la touche h Augmenter ou réduire la consigne avec ou Les modifications ont un effet immédiat sur la sortie réservée à la charge et sont affichées sur l’écran. tension de charge H courant de charge La consigne pour le mode manuel n’est pas sauvegardée à la mise hors tension ! 6.2.2 Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) La fonction Teach-In enregistre le rapport courant-tension d’une charge pour un état correct. Avec le réglage d’usine, cette fonction n’est pas configurée. v Niveau Configuration Voir « Type Teach-In Surveillance de la charge », page 65. Configurer Teach-In « Manuel » Le variateur se trouve au niveau Vue d’ensemble des valeurs de mesure. h Appuyer sur la touche h Régler Niveau Configuration r Surveillance r Surveillance de la charge r Courant trop faible ou Courant trop élevé r Teach-In Type Surveillance de la charge r "Manuel" h Appuyer sur la touche II 76 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil h Appuyer 2x sur la touche L’appareil effectue un reset. Si on met en œuvre la fonction Teach-In pour la première fois, le message « Teach-In Surveillance de la charge » apparaît sur la ligne inférieure de l’écran. I 6.2.3 Mettre en œuvre la fonction Teach-In en mode manuel Le variateur se trouve au niveau Vue d’ensemble des valeurs de mesure. h Appuyer 2x sur la touche pour atteindre à nouveau le mode manuel. Si on met en œuvre la fonction Teach-In pour la première fois, le message « Teach-In Surveillance de la charge » apparaît sur la ligne inférieure de l’écran. h Appuyer sur la touche et le message suivant apparaît : h Appuyer sur la touche comme état correct. et l’état actuel de la charge est pris en compte L’appareil analyse la variation de la charge (défaut de la charge) par rapport à cet état. Répéter Teach-In En mode manuel, on peut répéter la fonction Teach-In autant de fois qu’on le souhaite. h Appuyer sur la touche et le message suivant apparaît : h Appuyer sur la touche comme état correct. et l’état actuel de la charge est pris en compte 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 77 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.3 Définition de consigne avec un potentiomètre Pour cela il faut raccorder un potentiomètre de 5 kΩ sur l’entrée en tension. Il est alimenté avec une tension de 10 V DC sur la borne 5 du variateur de puissance. S A E h Régler niveau Configuration r Entrées analogiques r Plage de mesure de la tension 0 à 10 V h Régler niveau Configuration r Configuration de la consigne r Définition de consigne r Entrée en tension Maintenant la puissance du variateur est définie par un potentiomètre externe. 6.4 Dual Energie Management Il est possible de définir des consignes jusqu’à 50% pour deux variateurs maîtres-esclaves sans qu’il y ait des charges de pointe sur le secteur à cause de mises sous tension simultanées. Même si la répartition de la consigne n’est pas symétrique (par ex. 30% et 70%), il n’y a pas de charges de pointe sur le secteur. Plus de deux variateurs Dans une installation, s’il faut plus de deux variateurs, ils doivent être répartis par groupe de 2. Le réglage du paramètre Dual Energie Management (appareil 1 et appareil 2) est effectué dans chaque groupe. Conditions préalables - Les deux appareils maître-esclave doivent être câblés de la même façon, comme sur la figure qui suit. - L’ordre des phases du circuit électronique de commande et celui du circuit de la charge doivent être identiques. - Synchroniser les deux appareils maître-esclave d’un groupe avec des mises sous tension simultanées. - Il faut configurer le mode "trains d’ondes". - Il faut régler la durée du cycle sur fixe, 500 ms. - Dans un groupe, il faut configurer un appareil maître-esclave comme appareil 1 et l’autre maître-esclave comme appareil 2. 78 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 79 6 Fonctions particulières de l’appareil Les deux variateurs sont mis sous tension mais de façon décalée dans le temps. En partant des lignes en pointillés, la propagation de l’énergie s’effectue de façon symétrique vers la gauche et la droite (voir les flèches). Tant que le taux de modulation total des deux appareils est inférieur à 100%, on évite les chevauchements des courants des deux appareils dans une phase. C’est seulement lorsque le taux de modulation total est supérieur à 100% que le niveau de courant suivant est démarré dans le réseau. A 80 Si un variateur effectue un redémarrage après avoir quitté le niveau Configuration, il ne travaille plus de façon synchrone avec les autres. Tous les variateurs maîtres-esclaves doivent à nouveau être mis sous tension de façon simultanée via un interrupteur principal commun ! 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.5 Régulation intégrée Les régulations intégrées sont utilisées pour éliminer ou compenser des perturbations externes, comme des variations de la tension du secteur et des variations de la résistance de charge qui pourraient avoir un effet négatif sur la boucle de régulation. 6.5.1 Boucle de régulation fermée sans régulation intégrée tension d alimentation w régulateur yR x Exemple Régulation d’un four variateur de puissance élec. y L’alimentation est raccordée au variateur de puissance. Le régulateur établit son taux de modulation yR à partir de la différence entre la consigne w de température du four et la valeur réelle x (mesurée par un capteur dans le four). Le taux de modulation du régulateur peut se trouver dans la plage 0 à 100% et il est délivré sur la sortie du régulateur sous forme d’un signal normalisé, par exemple 0 à 10 V. Le taux de modulation du régulateur est appliqué au variateur de puissance. Le variateur de puissance doit alimenter en énergie la cartouche chauffante du four, proportionnellement au taux de modulation du régulateur : - Pour le variateur de puissance à thyristors en mode « découpage de phase », cela signifie qu’il fait varier son angle de commande sur la plage de 180° à 0° pour un taux de modulation du régulateur de 0 à 100%. - Si le variateur de puissance à thyristors est utilisé en mode « trains d’ondes », il augmente le rapport cyclique T de 0 à 100% pour un taux de modulation du régulateur de 0 à 100%. Si un taux de modulation du régulateur yR provoque la diminution de la tension du secteur de 230 V AC à 207 V AC (−10%), la puissance amenée au four est réduite de 19%. 2 2 ( U – ( 0, 1U ) ) ( 0, 9U ) P 230V – ΔP = ------------------------------- = ------------------ = 0,81 • P 230 V R R (2) P230V : puissance dans la résistance de charge pour une tension du secteur U de 230 V ΔP : réduction de la puissance à cause de la réduction de la tension du secteur R: résistance ohmique de la charge Une réduction de 19% de l’apport en énergie provoque une diminution de la température du four. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 81 6 Fonctions particulières de l’appareil Inconvénient La température n’est plus continuellement constante. Le régulateur détecte l’écart de réglage dans la boucle de régulation de température relativement lente et augmente son taux de modulation (yR) tant que la température initiale du four (250 °C) n’est pas à nouveau atteinte. 6.5.2 Boucle de régulation fermée avec régulation intégrée Pour éviter des variations de la puissance lorsque la tension du secteur fluctue, une régulation intégrée est présente dans les variateurs de puissance. Elle compense immédiatement les variations dans l’apport d’énergie. Cela a pour conséquence que le variateur délivre toujours sur sa sortie (y) une puissance proportionnelle à son signal d’entrée (yR). La figure ci-dessous montre le principe de la régulation intégrée. tension d’alimentation w régulateur yR x variateur de puissance élec. y régulation intégrée On distingue les régulations de types U2, I2 et P. Dans la plupart des applications, on utilise la régulation de type U2. Toutefois pour certaines applications il y a des avantages du point de vue asservissement à utiliser une régulation de type I2 ou P (il faut que le variateur mesure le courant). Les trois types de régulation intégrée sont décrits ci-dessous. Régulation U2 Si on examine la puissance PLast sur une charge ohmique, elle résulte de la tension de charge ULast et de la résistance ohmique R comme suit : 2 P Last U Last = ------------R (3) L’équation 3 montre que si la résistance de charge est constante, la puissance sur la résistance de charge est proportionnelle à ULast2. P Last ∼ U Last 2 (4) Un variateur de puissance avec une régulation de type U2 régule le carré de la tension de charge proportionnellement à son signal d’entrée (par ex. 0 à 20 mA). 2 U Last ∼ signal d entrée du variateur de puissance (5) L’équation 5 utilisée dans 4 montre que la puissance sur la résistance de charge est proportionnelle au signal d’entrée du variateur de puissance. 82 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil P Last ∼ signal d entrée du variateur de puissance (0 à 20 mA) (6) Pour des éléments chauffants avec un coefficient de température positif (TK) dont la résistance électrique augmente lorsque la température augmente, on utilise de préférence un variateur de puissance avec une régulation de tension intégrée (régulation U2) (figure 1). Les matériaux de résistances suivants présentent cette caractéristique : - KANTHAL® Super - Wolfram - Molybdène - Platine - Radiateur à quartz Leur résistance à froid est considérablement inférieure à celle à chaud (facteur de 6 à 16). Les éléments chauffants sont généralement utilisés à des températures supérieures à 1000 °C. R P P= U2 R R Rk Rw < 1 P température Figure 1 : élément chauffant avec coefficient de température positif Au démarrage, les variateurs de puissance ont besoin d’une limitation du courant. Lorsque la courant est constant et que la résistance augmente, la puissance amenée à l’élément chauffant est d’abord proportionnelle à R (P = I2 · R). Lorsque le courant est inférieur à la valeur limite réglée, la limitation automatique du courant n’agit pas et le variateur travaille avec la régulation intégrée de type U2, c’est-à-dire qu’avec une résistance croissante, la puissance amenée à l’élément chauffant diminue automatiquement pour une tension 2 constante : PLast = U Last . ------------R Cet effet influence également l’ensemble de la boucle de régulation. Plus la température du four est proche de la consigne réglée, plus la puissance amenée au four est faible (pour une même tension de charge). Ainsi le variateur permet d’atteindre la consigne « en freinant ». Un éventuel fort dépassement de la température est atténué. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 83 6 Fonctions particulières de l’appareil Les autres applications de la régulation de type U2 sont : - Installations d’éclairage : l’intensité lumineuse est proportionnelle à U2. - Matériaux de résistance avec un coefficient de température d’environ 1. Les éléments chauffants en nickel /chrome, constantan, etc. en font partie. Il n’y a aucune exigence spéciale pour le variateur à thyristors (par ex. limitation du courant). La figure 2 montre la caractéristique d’un élément chauffant avec TK ≈ 1. R P R P U2 P= = I2 · R R Rk Rw » 1 température Figure 2 : élément chauffant avec coefficient de température ≈ 1 Régulation I2 La régulation du courant (régulation de type I2) est avantageuse pour les éléments chauffants avec TK négatif dont la résistance électrique diminue lorsque la température augmente (figure 3). Les métalloïdes comme le graphite ou le verre fondu par ex. présentent ce comportement. Généralement le verre fondu n’est pas chauffé avec des cartouches chauffantes mais on fait circuler un courant dans la matière fondue : la conversion de l’énergie électrique en chaleur a lieu directement dans le matériau à fondre. Le courant est amené via des électrodes. R P P Rk Rw > 1 P = I2 · R R température Figure 3 : élément chauffant avec coefficient de température négatif Grâce à la relation P = I2 · R, on peut atteindre avec la régulation de type I2 le 84 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil même effet que celui décrit pour la régulation de type U2. C’est-à-dire que pour un courant constant, la puissance appliquée au process asservi est réduite automatiquement lorsque la température augmente parce que la résistance diminue. Régulation P La régulation de type P repose toujours sur le produit U · I. Il y a une relation parfaitement linéaire entre la puissance de sortie et la commande du signal d’entrée (par ex. 0 à 20 mA) du variateur de puissance à thyristors. Les éléments chauffants avec vieillissement à long terme et variation de la résistance avec la température (comme c’est le cas pour le carbure de silicium) sont une utilisation typique de cette régulation intégrée (figure 4). jusqu’à 4 RN R vieillissement 100 % 1050 °C température Figure 4 : variation de la résistance pour le carbure de silicium Avec les cartouches chauffantes en carbure de silicium, la résistance nominale augmente à cause du vieillissement à long terme jusqu’à un facteur 4. Pour le dimensionnement, il faut choisir le variateur pour le double de la puissance des éléments chauffants. On obtient donc un doublement du courant du variateur de puissance à thyristors. ancien = ancien état de l’élément chauffant R ancien Rnouveau = ------------- 4 nouveau = nouvel état de l’élément chauffant La relation suivante explicite cette relation : La formule suivante traduit U cette relation : anc. P nouv. = U nouv. • I nouv. = ---------- • 2I anc. = U anc. • I anc. = P anc.(12) 2 La régulation de type P est utilisée, outre pour le montage économique en oscillation libre, dans le réseau à trois fils. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 85 6 Fonctions particulières de l’appareil Quel mode de fonctionnement adapté la charge ? Mode de fonctionnement Charge ohmique TK constant Mode "trains d’ondes" X Mode "trains d’ondes" avec α initial X Mode "trains d’ondes" avec limitation courant TK positif Charge inductive TK négatif Vieillissement à long terme X X X X Régulation intégrée U2 I2 P 86 X X X X X X X 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.6 Limitation de résistance (R-Control) H . Elle n’est possible que sur les variateurs avec mesure de courant et tension qui comportent la régulation intégrée de type P (code 001) et elle ne fonctionne que pour les résistances de charge avec coefficient de température positif. Dans le montage économique à courant triphasé, la limitation directe de résistance n’est pas possible parce que la valeur de la résistance n’est pas mesurée. Toutefois la fonction de limitation en tant que telle peut être utilisée. Fonctionnement Si la résistance mesurée actuellement est supérieure à la valeur limite de résistance, il y a limitation par découpage de phase ou limitation des alternances sinusoïdales appliquées. Limitation de la puissance Le paramètre Limitation de résistance permet d’activer une limitation de la puissance délivrée en fonction de la valeur de la résistance R si on utilise des éléments chauffants en disiliciure de molybdène pour éviter leur surchauffe dans la plage de température supérieure. Grâce à la mesure de la résistance des éléments chauffants, on peut attribuer une température d’élément exacte. Si la résistance de charge est supérieure à cette valeur, il y a limitation par découpage de phase ou limitation des alternances sinusoïdales appliquées. Ainsi l’élément chauffant est protégé de la surchauffe. résistance [Ohm] 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 température de l’élément [°C] 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 87 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.7 Limitation du courant H La limitation du courant n’est possible que sur les variateurs avec mesure du courant de charge, c’est-à-dire qu’il faut choisir dans les références de commande, pour la régulation intégrée, I, I2 (code 010) ou P (code 001). La limitation du courant est réalisée par découpage de phase. C’est pourquoi elle ne travaille de façon permanent que dans le mode "découpage de phase". Si on a réglé le mode "trains d’ondes", la limitation du courant ne travaille que pendant la phase de démarrage progressif si on a réglé "avec découpage de phase" comme type de démarrage progressif. Dans le montage économique à courant triphasé, seul le courant dans la branche du variateur maître est limité à la valeur configurée. À cause du montage économique, des courants de charge relativement plus intenses peuvent en partie circuler dans les deux autres phases. Fonctionnement La limitation du courant empêche les surintensités de courant dans le circuit de la charge. Elle limite le courant de charge à la valeur limite souhaitée, indépendamment de la résistance de charge et de la consigne, en augmentant le cas échéant l’angle de découpage de phase. La limitation du courant est indispensable pour les éléments chauffants avec un coefficient de température positif élevé comme par exemple KANTHAL® Super. Sans limitation du courant, le courant de charge prendrait une valeur élevée inadmissible lorsque ces éléments chauffants sont froid. Réglage d’usine Aucune limitation du courant n’est activée. v Chapitre 5.1.2 « Variateur » 6.8 α initial Réglage d’usine 88 Le découpage de phase de la première demi-alternance (α initial) n’est pas activé. Pour les charges de type transformateur, les variateurs de puissance à thyristors sont utilisés en mode « trains d’ondes » continu ainsi qu’en mode logique avec découpage de phase de la première demi-alternance. L’angle réglé en usine est de 70°el. (électrique). Il est possible de modifier cette valeur au niveau Configuration ou Commande, sur la plage de 0 à 90°el. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.9 Surveillance de la chute de tension du secteur Si la différence entre les valeurs efficaces des demi-alternances analysées est supérieure à 10%, un message d’alarme est affiché et la sortie binaire pour l’alarme générale commute dans le sens réglé. Le blocage immédiat des impulsions d’amorçage évite que les charges de type transformateur raccordées détruisent le fusible à semi-conducteur avec une composante à courant continu. S’il n’y a plus de chutes de la tension du secteur, le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) est annulé et le variateur poursuit à nouveau son travail, par ex. avec un démarrage progressif. Réglage d’usine La surveillance n’est pas activée v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » 6.10 Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) La fonction inhibit sert à protéger le variateur à thyristors et les appareils raccordés. Interne La sortie à thyristors est bloquée si : - mise sous tension de l’appareil (pendant le processus de démarrage) - Reset ou redémarrage à cause de modifications au niveau Configuration - Tension d’alimentation trop faible ou trop élevée - Ligne de données maître/esclave interrompue - Synchronisation maître/esclave en échec - Transmission de données Setup à l’appareil - Température de l’appareil supérieure à 115 °C - Erreur de champ rotatif - Chutes de tension du secteur temporaires > 10% dans une demi-alternance v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Externe Il est possible de désactiver la sortie à thyristors - par l’entrée binaire "inhibit" v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - ou par les interfaces PROFIBUS, RS422/485. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 89 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.11 Commande logique des thyristors (interrupteur) Mode de travail Si on a réglé Variateur r Commande thyristor rLogique (interrupteur), le variateur travaille comme un interrupteur électronique. Tant que l’entrée binaire ou analogique configurée est fermée, les thyristors sont amorcés au passage par zéro de la tension du secteur et ils ne sont à nouveau bloqués qu’à l’ouverture de l’entrée binaire ou analogique. Charges du type transformateur Pour les charges de type transformateur, il faut découper la première demialternance de la tension du secteur de chaque train d’ondes. C’est possible en configurant α initial et en saisissant une valeur. v Chapitre 5.1.2 « Variateur » L’angle de découpage de phase pour chaque première demi-alternance peut être choisi entre 0 et 90°. α prédéfini Quand on ferme l’entrée binaire, la totalité de la puissance est délivrée. Si c’est trop pour l’utilisation envisagée (par ex. pour des process d’échauffement rapides), il est possible de réduire la puissance appliquée en découpant tous les signaux sinusoïdaux (« α prédéfini »). v Chapitre 5.1.4 « Configuration de consigne » Comportement dans le temps Si on ne doit délivrer que de courts paquets d’impulsions avec un nombre bien défini d’alternances sinusoïdales, il faut piloter l’entrée binaire (sens « ouvert inactif ») via un optocoupleur et respecter le timing suivant : Exemple pour secteur à 50 Hz Le variateur a besoin d’un temps de traitement interne et commute toujours au passage par zéro suivant. C’est pourquoi il y a entre le signal binaire et la commutation de l’alternance sinusoïdale un retard compris entre 25 et 60 ms (voir les flèches). Formule (50 Hz) Longueur du signal binaire pour n alternances sinusoïdales = (n • 20 ms) ±5 ms Si le signal binaire dure 48 ms par exemple et qu’il est donc plus long que deux alternances sinusoïdales, il peut arriver que le variateur mette en circuit deux, voire trois, alternances sinusoïdales. Formule (60 Hz) 90 Longueur du signal binaire pour n alternances sinusoïdales = (n • 16,6 ms) ±5 ms 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 7 Logiciel Setup Le logiciel Setup permet de régler de manière conviviale, sur un PC, toutes les données de l’appareil et de les transférer dans l’appareil. H Pour configurer le variateur, il suffit de brancher le câble USB sur le variateur maître et de le relier au PC. Dès que l’appareil est sous tension, ces données de configuration sont transmises automatiquement. 7.1 Matériel - 500 Mo libres sur disque dur - 512 Mo de RAM 7.2 Systèmes d’exploitation possibles - Microsoft Windows® 2000/XP/Vista - Windows7 32 bits - Windows7 64 bits Utilisateur H Si plusieurs utilisateurs sont gérés sur l’ordinateur, l’utilisateur connecté doit être celui qui travaillera ensuite avec le logiciel. Pendant l’installation du logiciel, l’utilisateur doit posséder les droits d’administrateur. Après l’installation, les droits peuvent être à nouveau limités. Si vous ne respectez pas ce conseil, l’installation correcte et complète n’est pas garantie ! Versions des logiciels La version du logiciel de l’appareil et celle du logiciel Setup doivent être compatibles. Si ce n’est pas le cas, un message d’erreur est affiché ! h Appuyer sur la touche de l’appareil après la mise sous tension. Dans le menu Info-Appareil est affichée la version du logiciel de l’appareil. h Dans la barre de menu du logiciel Setup, cliquer sur « Info ». Dans l’appareil Dans le logiciel Setup 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 91 7 Logiciel Setup 7.3 Installation h Installer le logiciel Setup Étapes de l’installation Saisir le numéro de licence 92 Écran du PC 1 2 3 4 5 6 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 7 Logiciel Setup Étapes de l’installation Écran du PC Installation terminée 7 Démarrer logiciel Setup 9 8 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 93 7 Logiciel Setup 7.4 Démarrage du logiciel h Démarrer le logiciel Setup via le menu Démarrer de Windows h Relier la prise du variateur à la prise USB du PC à l’aide du câble USB fourni h Cliquer sur la barre de menu Établir liaison Diagnostic H 94 Sur le bord inférieur de l’écran apparaît la fenêtre de diagnostic avec les infos sur l’appareil et les données de mesure actuelles. L’établissement de la liaison est donc terminé. Pendant le transfert des données de Setup « vers l’appareil », le variateur ne délivre pas de puissance. Après le transfert, l’appareil effectue un redémarrage. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 7 Logiciel Setup 7.5 Code oublié ? Si vous avez oublié votre mot de passe, vous pouvez lire les données de l’appareil avec le logiciel Setup ou enregistrer un nouveau code. Lecture des données Setup Saisie d’un nouveau code h Effectuer Transfert des données ➔ Depuis l’appareil Les codes lus sont affichés dans le menu Données de l’appareil. h Saisir nouveau code h Effectuer Transfert des données ➔ Vers l’appareil Après le transfert de données de Setup, l’appareil effectue un redémarrage et les codes sont actifs. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 95 7 Logiciel Setup 7.6 Modification de la langue des textes de l’appareil La langue réglée en usine est indiquée dans les références de commande. Le logiciel Setup ne permet de transmettre qu’une seule langue dans l’appareil. h Relier l’appareil au PC à l’aide du câble USB h Démarrer le logiciel Setup h Exécuter Transfert de données r Depuis l’appareil h Exécuter Editer r Matériel et l’assistant Matériel démarre h Cliquer sur Détection automatique et la fenêtre de dialogue pour la langue de l’appareil apparaît. h Sélectionner la langue souhaitée h Continuer avec Suivant dans l’assistant Matériel jusqu’à la fin Maintenant les textes de l’appareil dans la langue souhaitée se trouvent dans le fichier Setup. h Exécuter Transfert de données r Vers l’appareil h Enregistrer le fichier Setup et attendre jusqu’à ce que le transfert de données se termine avec succès Maintenant l’appareil effectue un redémarrage et affiche les textes dans la langue souhaitée. 96 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 8 Messages d’erreur et alarmes Représentation cyclique Les symboles pour l’entrée, la régulation intégrée et le mode de fonctionnement sont affichés sur la ligne d’information, en alternance avec les messages d’erreur ou des indications sur des états particuliers. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Exemples Message d’erreur Cause Solution Surveillance valeur limite Valeur min. atteinte La valeur limite réglée pour alarme min. est atteinte (dépassement inférieur) - Surveillance valeur limite Valeur max. atteinte La valeur limite réglée pour alarme max. est atteinte (dépassement supérieur) - Défaut sur la charge raccordée Rupture ou court-circuit d’une résistance de charge. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Remplacer les éléments chauffants défectueux. Incident Rupture de fusible (LED Fuse rouge allumée) 1. Fusible à semi-conducteur défectueux v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » 2. Pas de tension sur borne U1 - Vérifier câblage - Vérifier fusible du circuit de la charge Incident Rupture de thyristor 3. La tension pour le circuit électronique de commande L1/N ne présente pas le même ordre des phases que le circuit de la charge U1/U2. Vérifier câblage 4. Thyristor défectueux dans le variateur maître (uniquement pour le montage économique à courant triphasé avec tension nominale < 230 V) L’appareil doit être réparé chez JUMO. Thyristor défectueux L’appareil doit être réparé chez JUMO. h Retourner l’appareil h Retourner l’appareil 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 97 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Court-circuit de thyristor Thyristor défectueux Note : la surveillance ne fonctionne que si la résistance de charge est si faible qu’au moins 10% du courant nominal du variateur circulent. L’appareil doit être réparé chez JUMO. La température de l’appareil est supérieure à 100 °C. - Veiller à une aération suffisante - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur La température de l’appareil est supérieure à 105 °C. L’appareil est trop chaud, la puissance est réduite ! (Limitation de la puissance à cause d’une élévation de la température) Veiller à une aération suffisante Attention ! Température élevée Limitation active Température élevée h Retourner l’appareil Réduire le courant de charge Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Tension du secteur trop faible La tension du secteur ne se trouve pas dans la plage de tolérance indiquée v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Vérifier la tension nominale de l’appareil v Chapitre 1.3 « Références de commande » Tension du secteur trop élevée La tension du secteur ne se trouve pas dans la plage de tolérance indiquée v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Vérifier la tension nominale de l’appareil v Chapitre 1.3 « Références de commande » Chute de tension temporaire Assurer une tension de secteur Une composante continue temporaire, dangereuse pour les charges de type transforma- stable teur, a été détectée. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Maître-esclave Erreur de champ rotatif Un champ rotatif à gauche a été détecté Maître-esclave Câblage incorrect Une erreur de câblage a été détectée Détection du champ rotatif en échec La détection de champ rotatif n’est pas possible Rupture de fil Entrée en courant 98 Courant d’entrée pour l’étendue de mesure réglée hors de la plage de validité. v Chapitre 3.3.1 « Montage économique à courant triphasé, maître-esclave, pour charges ohmiques montées en étoile/triangle et charges de type transformateur (ohmiques-inductives) » - Vérifier le raccordement v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - Éliminer les perturbations du secteur - Vérifier le câblage (rupture de câble ou inversion des pôles) - Vérifier les appareils en amont (régulateur) 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Rupture de fil Entrée en tension Tension d’entrée pour l’étendue de mesure réglée hors de la plage de validité. - Vérifier le câblage (rupture de câble ou inversion des pôles) - Vérifier les appareils en amont (régulateur) Incident Défaut sur le bus Pas de liaison avec le maître Profibus Vérifier le câblage et l’appareil maître (API) Maître-esclave Erreur dans communication Erreur dans la transmission de données entre le maître et l’esclave Vérifier que le câble est correctement enfiché Câble de données défectueux Communication entre le maître et l’esclave interrompue. Vérifier le câble et le remplacer le cas échéant Synchronisation en échec Appareil esclave éteint ou communication entre le maître et l’esclave interrompue Vérifier que le câble est correctement enfiché ou vérifier l’alimentation M/S incompatibles #0002 à 0008 - Versions des logiciels différentes sur maître et esclave Utiliser le même type de variateur avec la même version de logiciel. - Types de variateur différents (courant max. de charge, tension de charge et régulations intégrées disponibles ne concordent pas) #0002 Versions de logiciel sur les appareils différentes Charger dans les appareils la même version de logiciel v Hotline SAV #0003 Les numéros VDN des appareils ne concordent pas Mode maître/esclave impossible #0006 Tensions nominales différentes (types de l’ap- Mode maître/esclave impossible pareil) entre maître et esclave v Chapitre 1.3 « Références de commande » Courants nominaux différents (types de l’appareil) entre maître et esclave #0007 #0008 Le régulation intégrée réglée sur le maître n’est pas compatible avec celle de l’esclave Commuter la régulation intégrée des deux appareils sur U ou U2. Teach-In Surveillance de la charge ! Attention : la fonction Teach-in configurée sur Mettre en œuvre Teach-In « Manuel » n’a pas encore été mise en œuvre. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Esclave : Surveillance Valeur limite Valeur min. atteinte Valeur limite réglée pour alarme min. atteinte sur l’esclave (dépassement inférieur) Vérifier pourquoi la valeur limite a été dépassée. Esclave : Surveillance Valeur limite Valeur max. atteinte Valeur limite réglée pour alarme max. atteinte sur l’esclave (dépassement supérieur) Vérifier pourquoi la valeur limite a été dépassée. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 99 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Esclave : Défaut sur la charge raccordée Rupture ou court-circuit d’une résistance de charge. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Remplacer les éléments chauffants défectueux. Esclave : Rupture de fusible (LED Fuse rouge allumée) 1. Fusible à semi-conducteur défectueux v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » 2. Pas de tension sur borne U1 - Vérifier câblage - Vérifier fusible de la ligne du circuit de la charge Esclave : Rupture de thyristor Thyristor défectueux Esclave : court-circuit du thyristor Thyristor défectueux Esclave : Attention ! Température élevée La température de l’appareil est supérieure à 100 °C L’appareil doit être réparé chez JUMO. h Retourner l’appareil L’appareil doit être réparé chez JUMO. h Retourner l’appareil - Veiller à une aération suffisante - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Esclave : Limitation active Température élevée La température de l’appareil est supérieure à 105 °C L’appareil est trop chaud ! La puissance est réduite. (Limitation de la puissance à cause d’une élévation de la température) - Veiller à une aération suffisante - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Esclave : tension du secteur trop faible La tension du secteur ne se trouve pas dans la plage de tolérance indiquée v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Vérifier la tension nominale de l’appareil v Chapitre 1.3 « Références de commande » Esclave : tension du secteur trop élevée La tension du secteur ne se trouve pas dans la plage de tolérance indiquée v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Vérifier la tension nominale de l’appareil v Chapitre 1.3 « Références de commande » Assurer une tension de secteur Esclave : Une composante continue temporaire, danchute de tension tem- gereuse pour les charges de type transforma- stable poraire teur, a été détectée. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Inhibit par entrée inhibit Inhibit par inhibit ext. 100 Le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) a été déclenché via un contact libre de potentiel. Le variateur ne délivre pas de puissance. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) a été déclenché via l’interface. v Notice sur interface « Ext. Inhibit » Ouvrir le contact X_2 entre les bornes 7 et 8. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Phase de démarrage progressif Ce message est affiché tant que le démarrage progressif se déroule. v Chapitre 5.1.2 « Variateur » Limitation du courant active Le taux de modulation requis produit un cou- v Chapitre 5.1.2 « Variateur » rant de charge trop élevé et est limité à la va-> Limitation du courant leur réglée. Limitation de résistance active v Chapitre 5.1.2 « Variateur » Le taux de modulation requis produit des courant/tension trop élevés pour la résistance -> Limitation de résistance de charge réglée. Pour éviter la surchauffe de l’élément chauffant, le taux de modulation est limité en fonction de la résistance admissible. -> Durée du démarrage progressif 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 101 8 Messages d’erreur et alarmes 8.1 Signal binaire pour perturbation générale Ce signal est utilisé pour piloter la sortie binaire et la LED K1 et il peut également être consulté sur les interfaces du variateur. Le logiciel Setup permet de configurer quels événements (alarmes + messages d’erreur) doivent être canalisés vers le signal binaire d’alarme générale. Tous les messages d’erreur sont combinés avec un opérateur « OU » et sont délivrés comme signal binaire d’alarme générale sur la sortie à relais ou l’optocoupleur. En outre la LED K1 jaune est allumée. Cette alarme peut actionner un relais sur la sortie binaire. v Chapitre 5.1.8 « Sortie de valeur réelle » 102 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 8 Messages d’erreur et alarmes 8.2 Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux Ouverture du boîtier Attention : risque de brûlure ! Pendant le fonctionnement, le radiateur de l’appareil peut s’échauffer. Vous pouvez consulter la température actuelle de l’appareil sur l’écran. v Vue d’ensemble des commandes (au dos de la couverture) h Déconnecter tous les pôles d’alimentation de l’appareil installé v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » h Vérifier que l’appareil n’est plus sous tension (la LED Power verte ne doit pas être allumée) h Pousser le ressort à cran d’arrêt (A) vers la droite et soulever le boîtier en matière synthétique avec un tournevis (B) (à l’endroit indiqué par la flèche). B A Un connecteur mâle-femelle sépare l’écran, les touches et l’interface de la partie Puissance et le fusible à semi-conducteur est visible. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 103 8 Messages d’erreur et alarmes 8.2.1 Accessoire : fusibles à semi-conducteur La forme du fusible à semi-conducteur dépend du type de l’appareil. Type de variateur de puissance Courant de déclenchement Vis Couple Référence article 20 A 50 A cruciforme 3 Nm 70/00513108 32 A 80 A cruciforme 5 Nm 70/00068011 50 A 80 A cruciforme 5 Nm 70/00068011 100 A 160 A tête hexagonale ouverture de clé 10 mm 5 Nm 70/00081801 150 A 350 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00083318 200 A 550 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00371964 250 A 550 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00371964 8.2.2 Fusibles à semi-conducteur - Type 709062/X-0X-20... h Desserrer les 2 vis cruciformes. 104 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 8 Messages d’erreur et alarmes h Remplacer le fusible à semi-conducteur défectueux par un neuf. h Serrer les vis avec le couple indiqué. 8.2.3 Fusibles à semi-conducteur - Type 709062/X-0X-32... h Desserrer les 2 boulons à tête hexagonale 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 105 8 Messages d’erreur et alarmes h Remplacer le fusible à semi-conducteur défectueux par un neuf. h Serrer les boulons avec le couple indiqué. Fermeture du boîtier 106 h Pousser le boîtier en matière synthétique dans les rails de guidage jusqu’à ce que le ressort à cran d’arrêt soit encliqueté. 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 9 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information LED Power verte clignote - Extinction de l’écran active v Chapitre 5.1.1 « Données de l’appareil » Le variateur ne délivre pas de puissance bien que la LED Power verte soit allumée et que le consigne soit définie. - Modification de paramètre au niveau Configuration pas terminée. h Appuyer sur n’importe quelle touche - h Quitter le niveau Configuration avec EXIT et attendre le redémarrage. - Rupture de fil sur l’entrée analogique ou entrée analogique mal câblée v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - Consigne mal configurée, par ex. réglée par l’interface. v Chapitre 5.1.4 « Configuration de consigne » - Entrée pour blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) active v Chapitre 4.1.2 « Représentation des valeurs de mesure » Un symbole de cadenas est représenté sur la ligne d’information, comme mode de fonctionnement. Enlever liaison X2_2 entre les bornes à vis 7 et 8. - Rupture de charge h Vérifier la charge et le raccordement de la charge LED fuse allumée - Fusible à semi-conducteur défectueux à cause d’un court-circuit dans la partie Puissance h Supprimer le court-circuit dans la charge ou dans le circuit de la charge v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semiconducteur défectueux » h Monter un fusible à semi-conducteur neuf 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 107 9 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information Le variateur délivre de la puissance bien que le régulateur n’applique aucune consigne (taux de modulation). - Problème de configuration : sur le régulateur, signal de sortie réglé sur 4 à 20 mA et sur le variateur, entrée analogique en courant réglée sur 0 à 20 mA. v Chapitre 5.1.3 « Entrées analogiques » h Vérifier la configuration et régler le même signal normalisé sur le régulateur et sur le variateur. - Variateur en mode manuel h Quitter le mode manuel avec EXIT - Définition de la charge de base réglée h Vérifier les réglages de définition de la charge de base Le variateur ne délivre pas de puissance bien que la consigne soit réglée sur 100%. v Chapitre 5.1.4 « Configuration de consigne » v Chapitre 6.2 « Mode manuel » v Voir « Charge de base » à la page 63. - Court-circuit de thyristor v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » - Limitation du courant active v Voir « Limitation du courant » à la page 60. h Vérifier les réglages - Commande demi-ondes réglée (demi-puissance) h Commuter sur mode « trains d’ondes » 108 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 10 Caractéristiques techniques 10.1 Alimentation, courant de charge Alimentation Consommation partie Commande Tension de charge UL eff Courant de charge IL eff Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante Correspond à la tension de charge choisie pour le type de l’appareil max. 20 VA 24 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 42 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 115 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 230 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 265 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 400 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 460 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 500 V AC −20% à +15%, 48 à 63 Hz 20, 32, 50, 100, 150, 200, 250A AC Courant de charge/A réduction à partir de 45 °C : 2%/Kelvin 250 70% 200 150 100 75 50 20 45 Type de charge 50 60 T/°C Charges ohmiques et ohmiques-inductives 10.2 Séparation galvanique 350 V AC » » 350 V AC Interface USB PROFIBUS DP ou RS422/485 série Sortie de valeur réelle signaux normalisés Entrée analogique 0(4) à 20 mA Sortie en tension 10 V DC » » Entrée analogique 0(2) à 10 V, 0 à 5 V ou SSR Entrées binaires 1, 2 contact libre de potentiel Sortie binaire relais ou optocoupleur 3800 V AC AC 3800 V » Affichage et clavier Raccordement charge U1, U2 Alimentation 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 109 10 Caractéristiques techniques 10.3 Entrées analogiques (uniquement maître) Courant Tension 0 (4) à 20 mA 0 (2) à 10 V 0 (1) à 5 V Ri = 50 Ω Ri = 25 kΩ Ri = 25 kΩ 10.4 Sortie analogique (sortie de valeur réelle - uniquement maître) Sortie analogique Déconnectée de série. Imax = 20 mA si signal normalisé en tension : 0 à 10 V, 2 à 10 V, 0 à 5 V jusqu’à 1 à 5 V. Charge max. 500 Ω si signal normalisé en courant : 0 à 20 mA jusqu’à 4 à 20 mA Suivant le type d’appareil, différentes grandeurs de mesure internes peuvent être délivrées comme le courant de charge, la tension de charge ou la puissance 10.4.1Précisions d’affichage et de mesure Toutes les indications se rapportent aux caractéristiques nominales du variateur. Courant de charge : ±1% Tension de charge : ±1% Entrée analogique tension/courant : ±1% Sortie analogique tension/courant : ±1% Résistance de charge : ±2% (si charge ohmique) + Tension du secteur : ±2,5% 12 – 11 Puissance : ±2% 10.5 Entrées binaires Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Pour raccordement à un contact libre de potentiel 10.6 Sortie binaire (sortie d’indication de défaut - uniquement maître) Relais (contact à inverseur) 30000 commutations pour un pouvoir de commutation de sans circuit de protection des 230 V AC/3 A(1,5 A) 50Hz B300 (UL 508) contacts Sortie Optocoupleur ICmax = 2 mA, UCEOmax = 32 V 110 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 10 Caractéristiques techniques 10.7 Caractéristiques générales Définition de consigne Entrée en tension (résistant à des tensions jusqu’à max. 32 V DC) Définition de consigne Entrée binaire 1 / 2 (résistant à des tensions jusqu’à max. 32 V DC) Par interface - possible Commande des thyristors Définition de consigne Entrée en courant (résistant à des courants jusqu’à 25 mA) continu Le variateur délivre de la puissance à la charge, de façon continue, en fonction de la définition de consigne configurée. logique (Solid State Relais, SSR) Le variateur se comporte comme un interrupteur et l’alimen- OFF logique « 0 » = 0 à +0,8 V ; ON logique « 1 » = +2 à 3,3 V tation de la charge alterne entre ON et OFF. Le seuil de commutation se trouve toujours au milieu de la plage de courant/tension réglée. Pour 4 à 20 mA, il est à 12 mA ; pour 0 à 10 V, il est à 5 V. possible Variantes de montage - Montage économique à courant triphasé en mode maître-esclave Modes de fonctionnement - Mode « trains d’ondes » pour charges ohmiques et transformateurs Particularités - Dual Energie Management - Démarrage progressif avec trains d’ondes Types de charge Toutes les charges ohmiques, jusqu’ux charges inductives, sont autorisées. Avec les charges de transformateur, l’induction nominale 1,2 Tesla ne doit pas être dépassée (si surtension réseau 1,45 T). Régulation intégrée De série réglé sur U² Suivant type de l’appareil, possibilité de régler la régulation de type U, I, I², P Raccordement électrique Pour le type 709062/X -0X-020... Les lignes de la commande et de la charge sont raccordées avec des bornes à vis. À partir du type 709062/X -0X-032... Les lignes de la commande sont raccordées avec des bornes à vis ; les lignes de la charge sont raccordées au moyen de cosses DIN 46235 et DIN 46234 ou de cosses en tube. Conditions d’utilisation Le variateur est un appareil à encastrer, conforme à la norme EN 50 178, degré de pollution 2, catégorie de surtension Ü III Compatibilité électromagnétique Suivant DIN 61326-1 Émission de parasites classe B Résistance aux parasites : normes industrielles Indice de protection Tous les appareils : IP20 suivant EN 60 529 Classe de protection Classe de protection I, avec séparation du circuit de commande pour raccordement à des circuits SELV Plage de température ambiante admissible 40 °C si refroidissement forcé avec ventilateur pour type 709062/X-0X-250... 0 à 45°C si refroidissement naturel (plage de température étendue classe 3K3 suivant EN 60 721-3-3) Pour des températures supérieures, utilisation possible avec un courant type réduit (à partir de 45 °C avec courant type de −2%/°C) v Chapitre 2.1.3 « Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante et de l’altitude » Plage de température de stockage admissible −30 à +70 °C (1K5 suivant EN 60 721-3-1) 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 111 10 Caractéristiques techniques Refroidissement - Convection naturelle jusqu’à 200 A de courant de charge - À partir de 250 A de courant de charge, ventilation forcée - Au-dessus de 1000 m d’altitude, l’intensité maximale admissible du variateur diminue v Chapitre 2.1.3 « Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante et de l’altitude » Ventilateur (uniquement pour Il faut alimenter la borne du ventilateur X14 avec la tension indiquée citype 709062/X-0X-250...) dessous en fonction de la tension de charge du variateur. Le fusible de la ligne doit être compris entre 2 A et max. 5 A. Le ventilateur est piloté par la température, il se met en marche quand la température de l’appareil atteint 85 °C et le reste jusqu’à ce que la température de l’appareil passe en dessous de 70 °C. Tension charge variateur Tolérances Caractéristiques du ventilateur Tension de charge 24 V AC −20 à +15%, 48 à 63 Hz Tension de charge 42 V AC −20 à +15%, 48 à 63 Hz Tension de charge 115 V AC −15 à +6%, 48 à 63 Hz 115 V AC/30 VA Tension de charge 230 V AC −15 à +6%, 48 à 63 Hz 230 V AC/30 VA 24 V AC/30 VA Tension de charge 265 V AC Tension de charge 400 V AC Tension de charge 460 V AC Tension de charge 500 V AC Tenue climatique Humidité relative ≤ 85% en moyenne annuelle, sans condensation 3K3 suivant EN 60 721 Position de montage Vertical Tension d’essai Suivant EN 50178 Tab. 18 Lignes de fuite 8 mm entre secteur et circuits SELV si type 709062/X -0X-020... 12,7 mm entre secteur et circuits SELV à partir du type 709062/X -0X-032... SELV = Separate Extra Low Voltage Boîtier Matière synthétique, classe d’inflammabilité UL94 V0, couleur : bleu de cobalt RAL 5013 Puissance dissipée La formule empirique suivante permet de calculer la puissance dissipée : Pv = 2x (20W + 1,3V x ILast A) Température maximale du radiateur 110 °C Poids Courant de charge 20 A Courant de charge 32 A Courant de charge 50 A Courant de charge 100 A Courant de charge 150 A Courant de charge 200 A Courant de charge 250 A Accessoire de série 1 Notice de mise en service B 70.9062.0 112 env. 2,2 kg env. 4,2 kg env. 5,4 kg env. 7,6 kg env. 17 kg env. 19 kg env. 20,4 kg 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 10 Caractéristiques techniques 10.8 Homologations/Marques de contrôle Marque de contrôle Organisme d’essai Certificats/ Numéros d’essai Underwriters Laboratories E223137 Base d’essai s’applique à UL 508 (Category NRNT), 709062/X-XX-020-... Courant de charge 20 A pollution degree 2 C22.2 NO. 14-10 Industrial Control Equipment (Category NRNT7) UL 508 (Category NRNT), C22.2 NO. 14-10 Industrial Control Equipment (Category NRNT7) 709062/X-XX-032... 709062/X-XX-050... 709062/X-XX-100... 709062/X-XX-150... 709062/X-XX-200... 709062/X-XX-250... Courant de charge 20 A Protection par fusible des lignes pour le circuit électronique de commande 2 A à max. 5 A, section des lignes max. AWG 20-12 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 113 10 Caractéristiques techniques 114 2014-04-04/00561074 [Variateur de puissance à thyristors TYA202] 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 6003-607 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 Service de soutien à la vente : 0892 700 733 (0,337 Euro/min) 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