Schneider Electric Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones. Mode d'emploi

C 16
®
Variateur de vitesse
pour moteurs asynchrones
Speed controller
for asynchronous motors
Umrichter für DrehstromAsynchronmotoren
Variador de velocidad
para motores asíncronos
Guide d'exploitation
Bedienungsanleitung
User's manual
Guía de explotación
Altivar 16
Variateur de vitesse pour moteurs asynchrones
Speed controller for asynchronous motors
Umrichter für Drehstrom-Asynchronmotoren
Variador de velocidad para motores asíncronos
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1
L’installation et la mise en œuvre de ce variateur doivent être effectuées conformément aux
normes internationales et aux normes nationales de son lieu d’utilisation. Cette mise en
conformité est de la responsabilité de l’intégrateur qui doit respecter entre autres, pour la
communauté européenne, la directive CEM.
Le respect des exigences essentielles de la directive CEM est conditionné notamment par
l’application des prescriptions contenues dans les documents suivants :
– notre catalogue qui indique les accessoires à associer aux variateurs, par exemple en matière
de filtrage des radio-perturbations.
– la norme CEI 1000-5-2, dont les recommandations sont rappelées dans notre manuel
didactique CEM qui décrit les précautions d’installation à respecter.
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Pour toutes informations concernant ces documents, veuillez vous adresser à votre agence
commerciale SCHNEIDER.
Lorsque le variateur est sous tension, les éléments de puissance ainsi qu'un certain nombre de
composants de contrôle sont reliés au réseau d'alimentation. Il est extrêmement dangereux de
les toucher.
ATTENTION
Après mise hors tension réseau de l'ALTIVAR, attendre 1 minute avant d'intervenir dans
l'appareil. Ce délai correspond à la constante de temps de décharge des condensateurs.
En exploitation le moteur peut-être arrêté, par suppression des ordres de marche ou de la
consigne vitesse, alors que le variateur reste sous tension. Si la sécurité du personnel exige
l'interdiction de tout redémarrage intempestif, ce verrouillage électronique est insuffisant :
Prévoir une coupure sur le circuit de puissance.
Le variateur comporte des dispositifs de sécurité qui peuvent en cas de défauts commander
l'arrêt du variateur et par là-même l'arrêt du moteur. Ce moteur peut lui même subir un arrêt par
blocage mécanique. Enfin, des variations de tension, des coupures d'alimentation en particulier,
peuvent également être à l'origine d'arrêts.
NOTE
La disparition des causes d'arrêt risque de provoquer un redémarrage entrainant un danger pour
certaines machines ou installations, en particulier pour celles qui doivent être conformes aux
réglementations relatives à la sécurité.
Il importe donc que, dans ces cas-là, l'utilisateur se prémunisse contre ces possibilités de
redémarrage notamment par l'emploi d'un détecteur de vitesse basse, provoquant en cas d'arrêt
non programmé du moteur, la coupure de l'alimentation du variateur.
La conception des équipements doit être conforme aux prescriptions des normes IEC.
D'une façon générale toute intervention, tant sur la partie électrique que sur la partie mécanique
de l'installation ou de la machine, doit être précédée de la coupure de l'alimentation du variateur.
Les produits et matériels présentés dans ce document sont à tout moment susceptibles
d'évolution ou de modification tant au plan technique et d'aspect que de l'utilisation. Leur
description ne peut en aucun cas revêtir un aspect contractuel.
2
P4
P1
P3
P6
P5
Sommaire
" L' Altivar 16 "
4
Vérifications préliminaires
5
Codification
5
Choix du variateur
5
Caractéristiques techniques
6
Installation : précautions de montage
6
Encombrement
7
Accès aux borniers et aux commutateurs
7
Raccordements
8
Schéma de raccordement
9
Mise en service
10
Protection thermique moteur
11
Couple disponible
11
Assistance à l'exploitation
12
Assistance à la maintenance
12
Base documentaire
13
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Autour de l'Altivar 16 s'intégre un ensemble d'additifs et d'accessoires pour répondre aux besoins des
applications.
4
Vérifications préliminaires
Sortir l'Altivar 16 de son emballage, et vérifier qu'il n'a pas été endommagé pendant le transport.
S'assurer que la référence du variateur inscrite sur l'étiquette est conforme au bordereau de livraison
correspondant au bon de commande.
9572400449756
Codification
Exemple : ATV-16U09 M2
Puissance de
l'Altivar 16 :
Tension
d'alimentation :
M2 : 208 / 240 V
N4 : 400 / 460 V
U09 : 0,9 kVA
U18 : 1,8 kVA
U29 : 2,9 kVA
U41 : 4,1 kVA
U54 : 5,4 kVA
U72 : 7,2 kVA
U90 : 9,0 kVA
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N
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Choix du variateur
Tension
d'alimentation
Référence
Puissance
moteur
courant
nominal transitoire
ligne
variateur maximal
(1)
(In)
(2)
Puissance totale
dissipée à la
charge nominale
kW
HP
A
A
A
W
208 / 240 V
ATV-16 U09M2 0,37
- 10 % + 10 %
50/60 Hz ± 2 Hz ATV-16 U18M2 0,75
Monophasé
0,5
4
2,1
3,2
22
1
7
4
5,4
35
14 /10
7,1
10
55
10
14
65
208 / 240 V
ATV-16 U29M2
- 10 % + 10 %
50/60 Hz ± 2 Hz ATV-16 U41M2
Mono/Triphasé
1,5
2
Mono/Tri
2,2
3
18 /14
Mono/Tri
400 / 460 V
ATV-16 U18N4 0,75
- 15 % + 15 %
50/60 Hz ± 2 Hz ATV-16 U29N4 1,5
Triphasé
ATV-16 U41N4 2,2
1
3,3
2,3
3,1
35
2
6
4,1
5,5
50
3
9
5,8
7,9
70
ATV-16 U54N4
3
4
12
7,8
11
100
ATV-16 U72N4
4
5
16
10,5
14,2
135
ATV-16 U90N4
5,5
7,5
20
13
17,6
185
(1) Courant ligne : les valeurs indiquées correspondent aux intensités absorbées par les variateurs sur un
réseau
de faible impédance, dans les conditions nominales de charge et de vitesse du moteur
associé.
(2) Courant transitoire : pendant 60s.
L'Altivar 16 a été conçu pour alimenter les moteurs d'une puissance adaptée à chacun de ses calibres.
5
Caractéristiques techniques
Tension de sortie
Gamme de fréquence
Surcouple
Rampe accélération
décélération
Freinage d'arrêt
à basse vitesse
Protection du
variateur
F
R
A
N
C
A
I
S
Tension maximale égale à la tension du réseau.
0,1 Hz à 50 Hz / 60 Hz.
150 % du couple nominal du moteur (valeur typique à ± 5 %, de 5 à 50/60 Hz).
Linéaire 3s de 0 à 50 Hz / 60 Hz (adaptation automatique des temps de rampe
en cas de dépassement des possibilités de couple transitoire).
Par injection automatique de courant continu 0,7 In, pendant 0,5s si la fréquence
devient < 0,1Hz.
Sous-tension / Surtension réseau.
Absence de phase réseau : uniquement pour ATV-16...N4.
Court -circuit : entre phases de sortie, entre phases de sortie et terre,
sources contrôle internes (+10, +24).
Surcharge / Echauffement excessif.
Protection du moteur Thermique : I2.t si I nominal moteur = 0,9 I nominal variateur (de 25/30 à 50/60 Hz).
Degré de protection NEMA 1, IP 30 (retirer l'obturateur), pour ATV-16U09M2 à U72N4
IP 30 pour ATV-16U90N4
Température de l'air Utilisation : 0 à 40°C en NEMA 1/ 0 à 50°C en IP 30, pour ATV-16U09M2 à
U72N4
ambiant
0 à 40° en IP 30 pour ATV-16U90N4 – 0 à 50° en IP 30 avec l'utilisation
obligatoire de l'inductance VW3-A66503.
Stockage : -25°C à + 70°C.
Humidité maximale 93 % sans condensation ni ruissellement (s'il y a risque de condensation prévoir
un système de réchauffage).
Altitude
Inférieur à 1000 m. Au delà, déclasser la puissance de 3% par tranche de 1000 m.
Pollution
Protéger le variateur de la poussière, des gaz corrosifs, des projections de liquides...
Norme /Certification / IEC, VDE, UL, CSA.
Recommandation
Installation : Précautions de montage
IP30 : Retirer l'obturateur de la partie
supérieure du capot. Espace libre nécessaire
autour du variateur : D ≥100 mm, d ≥ 50 mm.
IP30
Nema 1
d
D
6
Installer l'appareil verticalement.
Eviter de le placer à proximité d'éléments
chauffants.
Encombrement
Réference
Taille 1
ATV-16U09M2
ATV-16U18M2
Taille 2
ATV-16U29M2
ATV-16U18N4
ATV-16U29N4
Taille 3
ATV-16U41M2
ATV-16U41N4
ATV-16U54N4
ATV-16U72N4
ATV-16U90N4
a
mm
b
mm
c
mm
FIXATION
G
H
Masse
mm mm
kg
150
120
160
137
150
1,800
1,850
180
144
200
168
190
3,300
3,400
3,400
Fixation
de
l'appareil
4 x Ø6
G
a
200
152
230
188
220
4,300
4,400
4,400
5,000
5,200
b
H
F
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A
N
C
A
I
S
c
+
Accès aux borniers et aux commutateurs
Accès aux commutateurs
Câblage
7
sa
is
ca
rte
pu
COM AIV +10 AIC +24 FW RV
Bus continu
J8- / J9+
ca
rte
nc
co
e
nt
rô
le
Raccordements
G
F
R
A
N
C
A
I
S
L1
Repère bornier
Taille 1
L2
L3
U
T1
V
T2
W
T3
+
_
PA
PB
SA SC SB
Fonction
Caractéristiques
Masse (sur radiateur)
Terre
Utilisable lorsque I fuite > 3,7 mA
Alimentation
puissance
Suivant calibre et tension 2 ou 3
bornes d'alimentation réseau (p3)
Taille 2 et 3
G
G
L1
L2
L1
L2
U / T1
V / T2
W / T3
L3
U / T1
V / T2
W / T3
+
PA
_
PB
SA
SA
Connexion
additif
module de
freinage
contact "O"
SC
SC
commun
SB
SB
contact "F"
J9+
J8-
J9+
J8-
Entrée de la source
de tension continue
265 V > U > 370 V
480 V > U > 745 V
COM
COM
Commun des entrées de
consigne vitesse et des
entrées de commande
Entrée de consigne
vitesse en tension
Alimentation des entrées de
consigne vitesse
Entrée de consigne
vitesse en courant
Alimentation des entrées de
commande
Entrée de commande
sens avant
Entrée de commande
sens arriére
0V
230V / 50Hz
Sorties vers le moteur
Taille 1
AIV
AIV
+10
+10
AIC
AIC
+24
+24
FW
FW
RV
RV
400V / 50Hz
M2
N4
230V / 60Hz
460V / 60Hz
}
}
2,5
2,5
Taille 2 et 3
Voir guides d'exploitation
Connexion
VD0C01N906 et VD0C01N907
résistance
de freinage
ATV-16…M2 R ≥ 50Ω / ATV-16…N4 R ≥ 50Ω
Contacts
mini : 10mA - 24V
du
maxi : charge inductive
relais
1,5A 250V
de
2,5A 30V
sécurité
C
a
C
2,5
2,5
1,5
1,5
0 - 10 V
Z = 30 kΩ
C
10 V - 10mA maxi
1 kΩ < R < 10 kΩ
0-20 mA/4-20 mA Ze = 250 Ω
C 24 V (de C 20V à C 30V)
mini : 10mA - C 24V
état 1 : U > 11V - I > 6mA
état 0 : U < 5V - I < 2,5mA
Ze = 1,5 kΩ
Les entrées de consigne et de commande sont isolées galvaniquement du réseau
8
Capacité
bornier
mm2
10
2,5
1,5
1,5
1,5
1,5
1,5
Schéma de raccordement
G
Alimentation
monophasée ou triphasée
L1
L2
U/T1
suivant calibre (p 4).
( L3 )
V/T2
Moteur
W/T3
SA
+/PA
signaler le verrouillage éventuel
SC
-/PB
du variateur.
SB
Relais de sécurité, à utiliser pour
-
COM
COM
0 - 20mA
4 - 20mA
Source
24 V
ATV-16
Freinage
0 - 10V
R
AIV
+10
AIC
Circuits
de
contrôle
+24
+
FW
RV
FW
RV
ATV 16U...
Séparer les circuits de contrôle et de bas niveau des circuits de puissance.
Précautions
Circuits de contrôle : il est recommandé d'utiliser du câble torsadé, au pas compris entre
25 et 50 mm, ou du câble torsadé - blindé.
Circuits de puissance entrée sortie : section définie suivant les longueurs des câbles et les
données des courants nominaux.
+/PA ; -/PB : ATV-16U09M2 et U18M2 câblage du module de freinage VW3-A16601.
9
F
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A
N
C
A
I
S
Mise en service
HORS TENSION
Configuration de la loi tension / fréquence
Sélections effectuées à l'aide du commutateur n° 1 du produit (voir page 5).
ATV 16… M2
ATV 16… N4
ON
f(Hz)
1 2
*
400
ON
230
50 Hz
U(V)
*
U(V)
50 Hz
1 2
50
f(Hz)
50
F
R
A
N
C
A
I
S
U(V)
ON
60 Hz
U(V)
460
ON
60 Hz
230
f(Hz)
1 2
1 2
f(Hz)
60
60
* : sélection usine
Configuration de l'entrée de consigne vitesse en courant
Sélections effectuées à l'aide du commutateur n° 2 du produit (voir page 5).
*
ON
ON
0 - 20 mA
4 - 20 mA
1 2
1 2
* : Sélection usine
Avec cette sélection, la consigne
tension (AIV) est de : 2 - 10V.
Commande de sens de rotation (consigne vitesse affichée)
Commutateur n°1 positionné sur OFF
Commutateur n°1 positionné sur ON
f(Hz)
f(Hz)
t
t
1
1
FW 0
FW 0
t
t
1
1
RV 0
RV 0
1
1
2
10
mise sous tension
2
t
Les ordres de marche FW et RV étant validés,
la marche avant (FW) est prioritaire à la mise sous
tension du produit.
La première commande de sens sélectionnée
est prioritaire.
1
1
mise sous tension
2
t
A la mise sous tension du produit, les ordres de
marche doivent être dévalidés, puis validés (FW ou
RV) pour que le moteur puisse démarrer.
2 La première commande de sens sélectionnée
est prioritaire.
C°
Protection thermique moteur
Elle peut-être assurée :
- par la protection thermique I2.t du variateur si le courant nominal moteur est égal à 0,9 fois
le courant nominal du variateur pour une utilisation dans la gamme de fréquence de 25/30 à
50/60 Hz,
- ou par l'utilisation d’une sonde thermique intégrée au moteur, dans le cas d'une utilisation
avec fort couple à basse vitesse.
Couple disponible
F
R
A
N
C
A
I
S
Régime permanent :
Pour les moteurs autoventilés, le refroidissement du moteur est lié à sa vitesse.
Il en résulte un déclassement pour les vitesses inférieures à la moitié de la vitesse
nominale.
Pour les puissances fractionnaires ≤ 250 W, le déclassement peut-être moindre
(exemple : 20 % au lieu de 50 % à trés basse fréquence).
Régimes transitoires :
Les possibilités de surcouple sont liées au courant maximal transitoire que peut
délivrer le variateur.
Caractéristiques typiques de couple
1 Moteur autoventilé
2 Moteur motoventilé
Couple
C/Cn
3 Surcouple transi-
toire
1,50
1,25
3
1
2
0,75
1
0,50
0,25
(50 Hz)
0
5Hz
25
50
(60 Hz)
0
6Hz
30
60
Fréquence (Hz)
11
Assistance à l'exploitation
Avant toute intervention dans le variateur, couper les circuits d'alimentation et s'assurer
que les condensateurs sont déchargés (environ 1 mn aprés la mise hors tension).
ATTENTION
La tension continue sur les bornes repérées +/PA et -/PB, ainsi que sur les cosses J9+ et
J8-, peut atteindre en charge : pour ATV-16 … M2 :385 Volts, ATV-16 … N4 : 790 Volts.
En cas d'anomalie à la mise en service ou en cours d'exploitation, s'assurer tout d'abord
que les recommandations relatives à l'environnement, au montage et aux raccordements
ont été respectées.
L'Altivar 16 ne nécessite pas d'entretien préventif, cependant il est conseillé à
intervalles réguliers de :
F
R
A
N
C
A
I
S
. vérifier l'état et le serrage des connexions.
. s'assurer que la température au voisinage de l'appareil reste acceptable.
. dépoussiérer le variateur si nécessaire.
Assistance à la maintenance
Les diodes électroluminescentes (DEL) situées en face avant du produit peuvent prendre
plusieurs états :
DEL rouge
allumée : défaut.
DEL verte
éteinte : ATV-16 hors tension.
DEL verte
allumée : ATV-16 sous tension, tension ≥ 50 V sur la source continue.
Mémorisation des défauts :
Le premier défaut détecté est mémorisé si la tension d'alimentation est maintenue.
Le relais de sécurité déclenche.
Effacement du défaut mémorisé :
. couper l'alimentation du variateur,
. rechercher la cause du défaut avant de réarmer,
. rétablir l'alimentation, ceci a pour effet d'effacer le défaut mémorisé, si celui-ci a disparu.
Nota : les options visualisation / réglage VW3-A16101 et VW3-A16102 permettent
l'affichage des codes défauts.
12
Base documentaire
– Désignation du produit
Référence
produit
Référence
document
N° d'article
document
– Produit
ATV-16
VD0C01Q301
N° 52533
– Visualisation réglage
VW3-A16101
VD0C01Q302
N° 52534
– Visualisation réglage commande locale
VW3-A16102
VD0C01Q302
N° 52534
– Déport de l'additif de visualisation
VW3-A16103
VD0C01N901
N° 99471
– Interconnexion PC
VW3-A16104
VD0C01N902
N° 99488
– Module de freinage
VW3-A16601
VD0C01N906
N° 99474
– Résistance de freinage
VW3-A16701-04
VD0C01N907
N° 99475
– Filtres atténuateurs
VW3-A16401-07
VD0C01N904
N° 99472
– Inductances
VW3-A16501-04
VD0C01N905
N° 99473
– IP 54
VW3-A16801-02
VD0C01N908
N° 99476
VD0C01B320
N°62821
VD0C01B311
N°54749
– ADDITIFS INTERCONNEXION LIAISON SERIE
– Interface pour carte de communication
PCMCIA
VW3-A16303
– Carte PCMCIA pour protocole UNITELWAY,
MODBUS, JBUS, SY/MAX PNIM
– Guide d'exploitation : carte de communication
PCMCIA protocoles UNI-TELWAY, MODBUS,
JBUS.
– Kit protocole FIPIO comprenant :
● deux disquettes d'intégration
sous XTEL-CONF,
● un manuel de mise en œuvre
de l'ATV16 sur FIPIO
● une carte PCMCIA de communication
● une boîte de dérivation
VW3-A66301
TSX FPV16 V6M
TXT L FPV16V5
TSX DM FPV16V6M N°56698
TSX FPP 10
TSX FP ACC4
– CARTES METIERS
– Usage général manutention
VW3-A16201
VD0C01Q303
N° 52553
– Couple variable
VW3-A16202
VD0C01Q304
N° 52554
– Moteur haute vitesse
VW3-A16203
VD0C01Q305
N° 52555
13
F
R
A
N
C
A
I
S
1996-07
VD0C01Q301
52533
">