Danfoss FC 102 Design guide [fr]

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ENGINEERING TOMORROW

Manuel de conguration

VLT® HVAC Drive FC 102

355-1 400 kW

vlt-drives.danfoss.com

Table des matières Manuel de conguration

Table des matières

1 Introduction

1.1 Objet du manuel de conguration

1.2 Ressources supplémentaires

1.3 Version de document et de logiciel

1.4 Conventions

2 Sécurité

2.1 Symboles de sécurité

2.2 Personnel qualié

2.3 Précautions de sécurité

3 Homologations et certications

3.1 Homologations réglementaires/de conformité

3.2 Protections nominales des boîtiers

4 Vue d'ensemble des produits

4.1 VLT® High-Power Drives

4.2 Taille de boîtier en fonction de la puissance

4.3 Vue d'ensemble des boîtiers, 380-480 V

4.4 Vue d'ensemble des boîtiers, 525-690 V

4.5 Disponibilité des kits

5 Caractéristiques du produit

5.1 Caractéristiques opérationnelles automatisées

5.2 Fonctions de protection de l'application

5.3 Fonctions spéciques à VLT® HVAC Drive

5.4 Contrôleur de cascade de base

5.5 Vue d'ensemble du freinage dynamique

5.6 Vue d'ensemble de la répartition de la charge

5.7 Vue d'ensemble de la régénération

6 Vue d'ensemble des options et accessoires

6.1 Dispositifs de bus de terrain

6.2 Extensions fonctionnelles

6.3 Contrôle de mouvement et cartes relais

6.4 Résistances de freinage

6.5 Filtres sinus

6.6 Filtres dU/dt

6.7 Filtres en mode commun

6.8 Filtres harmoniques

6.9 Options intégrées du boîtier

Table des matières

VLT® HVAC Drive FC 102

6.10 Kits haute puissance

7 Spécications

7.1 Données électriques, 380-480 V

7.2 Données électriques, 525-690 V

7.3 Alimentation secteur

7.4 Puissance et données du moteur

7.5 Conditions ambiantes

7.6 Spécications du câble

7.7 Entrée/sortie de commande et données de commande

7.8 Poids des boîtiers

7.9 Circulation de l'air dans les boîtiers E1-E2 et F1-F13

8 Dimensions extérieures et des bornes

8.1 Dimensions extérieures et des bornes E1

8.2 Dimensions extérieures et des bornes E2

8.3 Dimensions extérieures et des bornes F1

8.4 Dimensions extérieures et des bornes F2

8.5 Dimensions extérieures et des bornes F3

8.6 Dimensions extérieures et des bornes F4

8.7 Dimensions extérieures et des bornes F8

8.8 Dimensions extérieures et des bornes F9

8.9 Dimensions extérieures et des bornes F10

8.10 Dimensions extérieures et des bornes F11

8.11 Dimensions extérieures et des bornes F12

8.12 Dimensions extérieures et des bornes F13

9 Considérations relatives à l'installation mécanique

9.1 Stockage

9.2 Levage de l'unité

9.3 Environnement de fonctionnement

9.4 Considérations relatives au montage

9.5 Refroidissement

9.6 Déclassement

10 Considérations relatives à l'installation électrique

100

112

123

127

133

139

147

153

161

162

163

164

165

168

10.1 Consignes de sécurité

10.2 Schéma de câblage

10.3 Connexions

10.4 Câblage et bornes de commande

10.5 Fusibles et disjoncteurs

10.6 Sectionneurs et contacteurs

168

169

170

174

181

185

Table des matières Manuel de conguration

10.7 Moteur

10.8 Freinage

10.9 Relais de protection diérentielle (RCD) et dispositif de surveillance de la résistance d'isolation (IRM)

10.10 Courant de fuite

10.11 Réseau IT

10.12 Rendement

10.13 Bruit acoustique

10.14 Conditions dU/dt

10.15 Vue d'ensemble de la compatibilité électromagnétique (CEM)

10.16 Installation selon critères CEM

10.17 Présentation des harmoniques

11 Principes de fonctionnement de base d'un variateur

11.1 Description du fonctionnement

11.2 Contrôles d'entraînement

12 Exemples d'applications

186

189

191

192

193

194

195

199

202

206

214

12.1 Congurations de câblage pour l'adaptation automatique au moteur (AMA)

12.2 Congurations de câblage pour la référence de vitesse analogique

12.3 Congurations de câblage pour marche/arrêt

12.4 Congurations de câblage pour une réinitialisation d'alarme externe

12.5 Conguration de câblage pour la référence de vitesse à l'aide d'un potentiomètre manuel

12.6 Conguration de câblage pour l'accélération/décélération

12.7 Conguration de câblage pour le raccordement du réseau RS485

12.8 Conguration de câblage pour une thermistance moteur

12.9 Conguration de câblage pour un contrôleur de cascade

12.10 Conguration de câblage pour une conguration de relais avec contrôleur logique avancé

12.11 Conguration de câblage pour une pompe à vitesse xe/variable

12.12 Conguration de câblage pour une alternance de pompe principale

13 Comment commander un variateur

13.1 Système de conguration du variateur

13.2 Références des options/kits

214

215

216

217

218

219

220

221

222

226

13.3 Références pour les ltres et résistances de freinage

13.4 Pièces de rechange

14 Annexe

14.1 Abréviations et symboles

14.2 Dénitions

14.3 Installation et conguration de l'interface RS485

229

230

231

232

Table des matières

VLT® HVAC Drive FC 102

14.4 RS485 : vue d'ensemble du protocole FC

14.5 RS485 : structure du télégramme du protocole FC

14.6 RS485 : exemples de paramètres de protocole FC

14.7 RS485 : vue d'ensemble du Modbus RTU

14.8 RS485 : structure du télégramme Modbus RTU

14.9 RS485 : codes de fonction du message du Modbus RTU

14.10 RS485 : paramètres du Modbus RTU

14.11 RS485 : prol de contrôle FC

Indice

233

234

238

239

240

243

244

252

Introduction Manuel de conguration

1 Introduction

1.1 Objet du manuel de conguration

Ce manuel de conguration a été rédigé à l'attention des :

ingénieurs de projets et systèmes

•

consultants en conception

•

spécialistes des applications et produits.

•

Le manuel de conguration fournit des informations techniques qui permettent de comprendre les capacités du variateur pour une intégration dans des systèmes de contrôle et de surveillance de moteurs.

VLT® est une marque déposée.

1.2 Ressources supplémentaires

D’autres ressources sont disponibles pour bien comprendre les fonctions avancées et la programmation, ainsi que le respect des directives.

Le manuel d’utilisation vise à fournir des

•

informations détaillées sur l’installation et la mise en marche du variateur.

Le guide de programmation fournit de plus amples

•

détails sur la gestion des paramètres et donne de nombreux exemples d’applications.

Le manuel d’utilisation de la fonction Safe Torque

•

O de la série VLT® FC décrit comment utiliser les variateurs Danfoss dans des applications de sécurité fonctionnelle. Ce manuel est fourni avec le variateur lorsque l’option Safe Torque O est disponible.

Le manuel de conguration du VLT® Brake Resistor

•

MCE 101 explique comment sélectionner la résistance de freinage optimale.

Le manuel de conguration des VLT® Advanced

•

Harmonic Filters AHF 005/AHF 010 décrit les harmoniques, les divers procédés d’atténuation et le principe de fonctionnement du ltre harmonique avancé. Ce manuel décrit également comment choisir le ltre harmonique avancé adapté à une application donnée.

Le manuel de conguration des ltres de sortie

•

explique pourquoi il est nécessaire d’utiliser des ltres de sortie pour certaines applications, et décrit comment choisir le ltre sinus ou dU/dt optimal.

La présence d’équipements optionnels peut

•

changer certaines des procédures décrites. Pour des exigences spéciques, lire les instructions fournies avec les options.

Des publications et des manuels supplémentaires sont disponibles auprès de Danfoss. Voir drives.danfoss.com/ downloads/portal/#/ pour en obtenir la liste.

1.3 Version de document et de logiciel

Ce manuel est régulièrement révisé et mis à jour. Toutes les suggestions d'amélioration sont les bienvenues. Le Tableau 1.1 indique la version du document et la version logicielle correspondante.

Édition Remarques Version

logicielle

MG16C3xx Retrait du contenu D1h-D8h et mise

en place de la nouvelle structure.

Tableau 1.1 Version de document et de logiciel

5.11

1.4 Conventions

Les listes numérotées correspondent à des

•

procédures.

Les listes à puce fournissent d'autres informations

•

et décrivent les illustrations.

Les textes en italique indiquent :

•

- Références croisées

- Liens

- Notes de bas de page

- Nom de paramètre, nom de groupe de

paramètres, option de paramètre

Sur les schémas, toutes les dimensions sont en

•

mm (po).

L'astérisque (*) indique un réglage par défaut d'un

•

paramètre.

1 1

Sécurité

VLT® HVAC Drive FC 102

2 Sécurité

2.1 Symboles de sécurité

Précautions de sécurité

2.3

Les symboles suivants sont utilisés dans ce manuel :

AVERTISSEMENT

Indique une situation potentiellement dangereuse qui peut entraîner des blessures graves ou le décès.

ATTENTION

Indique une situation potentiellement dangereuse qui peut entraîner des blessures supercielles à modérées. Ce signe peut aussi être utilisé pour mettre en garde contre des pratiques non sûres.

AVIS!

Fournit des informations importantes, notamment sur les situations qui peuvent entraîner des dégâts matériels.

2.2 Personnel qualié

Seul du personnel qualié est autorisé à installer ou utiliser cet équipement.

dénition, le personnel qualié est un personnel formé,

Par autorisé à installer, mettre en service et maintenir l'équipement, les systèmes et les circuits conformément aux lois et aux réglementations en vigueur. En outre, il doit être familiarisé avec les instructions et les mesures de sécurité décrites dans ce manuel.

AVERTISSEMENT

HAUTE TENSION

Les variateurs contiennent des tensions élevées lorsqu'ils sont reliés à l'alimentation secteur CA, à l'alimentation CC, à la répartition de la charge ou à des moteurs à aimants permanents. La non-utilisation de personnel qualié pour l'installation, le démarrage et la maintenance du variateur peut entraîner la mort ou des blessures graves.

L'installation, le démarrage et la maintenance

•

du variateur doivent être eectués uniquement par du personnel qualié.

AVERTISSEMENT

RISQUE DE COURANT DE FUITE

Les courants de fuite à la terre dépassent 3,5 mA. Le fait de ne pas mettre le variateur à la terre peut entraîner le décès ou des blessures graves.

L'équipement doit être correctement mis à la

•

terre par un installateur électrique certié.

AVERTISSEMENT

TEMPS DE DÉCHARGE

Le variateur contient des condensateurs dans le circuit intermédiaire qui peuvent rester chargés même lorsque le variateur n'est pas alimenté. Une haute tension peut être présente même lorsque les voyants d'avertissement sont éteints. Le non-respect du délai de 40 minutes spécié après la mise hors tension avant un entretien ou une réparation expose à un risque de décès ou de blessures graves.

1. Arrêter le moteur.

2. Déconnecter le secteur CA et les alimentations à distance du circuit CC, y compris les batteries de secours, les alimentations sans interruption et les connexions du circuit intermédiaire aux autres variateurs.

3. Déconnecter ou verrouiller le moteur.

4. Attendre 40 minutes que les condensateurs soient complètement déchargés.

5. Avant tout entretien ou toute réparation, utiliser un dispositif de mesure de tension approprié pour s'assurer que les condensateurs sont complètement déchargés.

e30bd832.10

Sécurité Manuel de conguration

AVERTISSEMENT

RISQUE D'INCENDIE

Les résistances de freinage chauent pendant et après le freinage. Elles doivent donc être placées dans un environnement sûr pour éviter tout risque de dommage matériel et/ou de blessure grave.

S'assurer que la résistance de freinage est

•

placée dans un environnement sûr pour éviter tout risque d'incendie.

Ne pas toucher la résistance de freinage

•

pendant ou après le freinage an d'éviter de graves brûlures.

AVIS!

OPTION DE SÉCURITÉ BLINDAGE SECTEUR

Une option de blindage secteur est disponible pour les boîtiers de protection IP21/IP54 (Type 1/Type 12). Le blindage secteur est un cache installé dans le boîtier en guise de protection contre le contact accidentel avec les bornes d'alimentation, conformément à BGV A2, VBG 4.

2 2

2.3.1 Installation selon les critères ADN

An d'empêcher la formation d'étincelles conformément à l'Accord européen relatif au transport international des marchandises dangereuses par voie de navigation intérieure (ADN), il convient de prendre des précautions pour les variateurs avec un niveau de protection IP00 (châssis), IP20 (châssis), IP21 (type 1) ou IP54 (type 12).

Ne pas installer de sectionneur secteur.

•

Vérier que le paramétre 14-50 RFI Filter est réglé

•

sur [1] Actif.

Retirer toutes les ches relais marquées RELAY.

•

Voir l'Illustration 2.1.

Vérier quelles options relais sont installées le cas

•

échéant. La seule option relais autorisée est la VLT® Extended Relay Card MCB 113.

1, 2 Fiches relais

Illustration 2.1 Emplacement des ches relais

Homologations et certicat...

VLT® HVAC Drive FC 102

3 Homologations et certications

Cette section décrit brièvement les diverses homologations et certications qui s'appliquent aux variateurs Danfoss.

Ces homologations ne s'appliquent pas à tous les variateurs.

3.1 Homologations réglementaires/de conformité

AVIS!

LIMITES IMPOSÉES SUR LA FRÉQUENCE DE SORTIE

À partir de la version logicielle 3.92, la fréquence de sortie du variateur est limitée à 590 Hz, compte tenu des réglementations sur le contrôle d’exportation.

3.1.1.1 Marquage CE

Le marquage CE (Communauté européenne) indique que le fabricant du produit se conforme à toutes les directives CE applicables. Les directives UE applicables à la conception et à la fabrication des variateurs sont répertoriées dans le Tableau 3.1.

AVIS!

Le marquage CE ne fournit aucune information sur la qualité du produit. Les spécications techniques ne peuvent pas être déduites du marquage CE.

Directive UE Version

Directive Basse Tension 2014/35/EU Directive CEM 2014/30/EU

Directive Machines Directive ErP 2009/125/EC Directive ATEX 2014/34/EU Directive RoHS 2002/95/EC

Tableau 3.1 Directives UE applicables aux variateurs

1) La conformité à la directive Machines est requise uniquement pour

les variateurs avec fonction de sécurité intégrée.

2014/32/EU

AVIS!

Les variateurs avec fonction de sécurité intégrée, comme la fonction Safe Torque O (STO), doivent se conformer à la directive Machines.

Les déclarations de conformité sont disponibles à la demande.

Directive Basse Tension

Dans le cadre de la directive Basse Tension du 1er janvier 2014, un marquage CE doit être apposé sur les variateurs. Cette directive s'applique à tous les appareils électriques utilisés dans les plages de tension allant de 50 à 1 000 V CA et de 75 à 1 500 V CC.

La directive vise à garantir la sécurité individuelle et à éviter les dégâts matériels, à condition que les équipements électriques soient installés, entretenus et utilisés correctement, pour l'application prévue.

Directive CEM

La directive CEM (compatibilité électromagnétique) vise à réduire les interférences électromagnétiques et à améliorer l'immunité des équipements et installations électriques. Les conditions de base relatives à la protection de la directive CEM indiquent que les dispositifs qui génèrent des interférences électromagnétiques (EMI) ou dont le fonctionnement peut être aecté par les EMI doivent être conçus pour limiter la génération d'interférences électromagnétiques. Les dispositifs doivent présenter un degré d'immunité adapté vis-à-vis des EMI lorsqu'ils sont correctement installés, entretenus et utilisés conformément à l'usage prévu.

Les dispositifs des équipements électriques utilisés seuls ou intégrés à un système doivent porter le marquage CE. Les systèmes ne requièrent pas le marquage CE mais doivent être conformes aux conditions relatives à la protection de base de la directive CEM.

Directive Machines

La directive Machines vise à garantir la sécurité individuelle et à éviter les dégâts matériels de l'équipement mécanique utilisé pour l'application prévue. La directive Machines s'applique aux machines composées d'un ensemble de composants ou de dispositifs interconnectés dont au moins un est capable de mouvements mécaniques.

Les variateurs avec fonction de sécurité intégrée doivent être conformes à la directive Machines. Les variateurs sans fonction de sécurité ne sont pas concernés par cette directive. Si un variateur est intégré à un système de machines, Danfoss précise les règles de sécurité applicables au variateur.

Lorsque les variateurs sont utilisés sur des machines comportant au moins une pièce mobile, le fabricant de la machine doit fournir une déclaration précisant la conformité avec toutes les lois et mesures de sécurité applicables.

Homologations et certicat... Manuel de conguration

3.1.1.2 Directive ErP

La directive ErP est la directive européenne relative à l'écoconception des produits liés à la production d'énergie, comme les variateurs. Cette directive vise à augmenter l'ecacité énergétique et le niveau de protection de l'environnement, tout en développant la sécurité de l'approvisionnement énergétique. L'impact environnemental des produits liés à la production d'énergie inclut la consommation d'énergie pendant toute la durée de vie du produit.

3.1.1.3 Homologation UL

La marque Underwriters Laboratory (UL) certie la sécurité des produits et leurs déclarations environnementales sur la base d'essais normalisés. Les variateurs de tension T7 (525-690 V) sont homologués UL uniquement pour 525-600 V.

3.1.1.4 CSA/cUL

L'homologation CSA/cUL concerne les variateurs de fréquence de tension nominale inférieure ou égale à 600 V. Cette norme garantit que, lorsque le variateur est installé conformément au manuel d'utilisation/au guide d'installation fourni, l'équipement satisfait aux normes UL en matière de sécurité électrique et thermique. Cette marque

certie que le produit est conforme à toutes les spécications techniques requises et a passé tous les essais

requis. Un certicat de conformité est fourni sur demande.

3.1.1.5 EAC

La marque EAC (EurAsian Conformity, conformité eurasiatique) indique que le produit est conforme à toutes les exigences et réglementations techniques applicables dans le cadre de l'Union douanière eurasiatique, qui se compose des États membres de l'Union économique eurasiatique.

Le logo EAC doit se trouver sur l'étiquette du produit et sur l'étiquette de l'emballage. Tous les produits utilisés dans la zone EAC doivent être achetés auprès de Danfoss au sein de la zone EAC.

3.1.1.6 UKrSEPRO

Le certicat UKrSEPRO garantit la qualité et la sécurité des produits et services, ainsi que la stabilité de fabrication, conformément aux normes réglementaires ukrainiennes. Le certicat UkrSepro est un document requis pour le dédouanement de tous les produits entrant et sortant du territoire ukrainien.

3.1.1.7 TÜV

TÜV SÜD est un organisme de sécurité européen certiant la sécurité fonctionnelle du variateur conformément à la norme EN/CEI 61800-5-2. TÜV SÜD teste les produits et surveille leur production pour s'assurer que les entreprises se conforment aux réglementations applicables.

3.1.1.8 RCM

La marque RCM (Regulatory Compliance Mark, marque de conformité réglementaire) indique la conformité des équipements de télécommunications et de radiocommunications/CEM avec la déclaration de marquage CEM de l'Australian Communications and Media Authority. La marque RCM est désormais une marque de conformité unique couvrant les marques de conformité A-Tick et CTick. Cette marque doit être apposée sur les dispositifs électriques et électroniques mis sur le marché en Australie et en Nouvelle-Zélande.

3.1.1.9 Marine

Pour que les navires et les plateformes gazières/pétrolières reçoivent une licence réglementaire et une assurance, une ou plusieurs sociétés de certication maritime doivent

certier ces applications. Jusqu'à 12 sociétés de certication maritime diérentes ont certié des variateurs de la

série Danfoss.

Pour consulter ou imprimer les approbations et les certicats des applications marines, accéder à la zone de téléchargement du site à l'adresse suivante :

drives.danfoss.com/industries/marine-and-oshore/marinetype-approvals/#/.

3.1.2 Réglementations sur le contrôle d'exportation

Les variateurs peuvent être soumis à des réglementations régionales et/ou nationales sur le contrôle d'exportation.

Un numéro ECCN est utilisé pour classer tous les variateurs soumis à des réglementations sur le contrôle d'exportation. Le numéro ECCN est indiqué dans les documents fournis avec le variateur.

En cas de réexportation, il incombe à l'exportateur de veiller au respect des réglementations sur le contrôle d'exportation en vigueur.

3 3

Homologations et certicat...

VLT® HVAC Drive FC 102

3.2 Protections nominales des boîtiers

Les variateurs de la série VLT® sont disponibles en plusieurs types de protection an de s'adapter aux besoins de l'application. Les protections nominales des boîtiers sont conformes à deux normes internationales :

Le type UL conrme que les boîtiers sont conformes aux normes de NEMA (National Electrical Manufacturers

•

Association). Les exigences de construction et de test des boîtiers sont indiquées dans la publication 250-2003 des

Les variateurs standard VLT® de Danfoss sont disponibles en plusieurs types de protection an de satisfaire aux exigences des classes IP00 (châssis), IP20 (châssis protégé), IP21 (type UL 1) ou IP54 (type UL 12). Dans ce manuel, le type UL est indiqué par « Type », p. ex. IP21/Type 1.

Exigences de type UL

Type 1 – Boîtiers conçus pour une utilisation en intérieur an d'orir un degré de protection au personnel contre tout contact accidentel avec les unités protégées et d'obtenir un degré de protection contre la chute de poussière.

Type 12 – Boîtiers à usage général destinés à une utilisation en intérieur an de protéger les unités fermées contre les éléments suivants :

normes NEMA et dans la onzième édition d'UL 50.

Classes IP (Ingress Protection) décrites par la CEI (Commission électrotechnique internationale) dans le reste du

•

monde.

bres

•

peluches

•

poussière et saletés

•

projections légères

•

inltration

•

égouttement et condensation externe de liquides non corrosifs.

•

Il ne doit pas y avoir de trous dans le boîtier, ni d'alvéoles défonçables ou d'ouvertures dans les conduits, sauf en cas d'utilisation avec des joints résistant à l'huile destinés au montage de mécanismes étanches à l'huile ou à la poussière. Les portes sont aussi munies de joints résistant à l'huile. De plus, les boîtiers pour combinaison de contrôleurs sont dotés de portes à charnières, qui s'ouvrent horizontalement et dont l'ouverture nécessite un outil.

Norme IP

Le Tableau 3.2 donne les références croisées des 2 normes. Le Tableau 3.3 indique comment lire le numéro IP et dénit les niveaux de protection. Les variateurs satisfont aux exigences des deux.

NEMA et UL IP

Châssis IP00 Châssis protégé IP20 Type 1 IP21 Type 12 IP54

Tableau 3.2 Références croisées des numéros IP et NEMA

Homologations et certicat... Manuel de conguration

1er chire 2e chire

0 – Aucune protection. 1 – Protégé sur 50 mm (2,0 po). Impossible de passer les mains dans le boîtier. 2 – Protégé sur 12,5 mm (0,5 po). Impossible de passer les doigts dans le boîtier. 3 – Protégé sur 2,5 mm (0,1 po). Impossible de passer des outils dans le boîtier. 4 – Protégé sur 1,0 mm (0,04 po). Impossible de passer des ls dans le boîtier. 5 – Protégé contre la poussière – pénétration limitée. 6 – Totalement protégé contre la poussière. – 0 Aucune protection. – 1 Protégé contre les chutes verticales de gouttes d'eau. – 2 – 3 – 4 Protégé contre les projections d'eau. – 5 Protégé contre les jets d'eau. – 6 Protégé contre les jets d'eau forts. – 7 Protégé contre l'immersion temporaire. – 8 Protégé contre l'immersion permanente.

Tableau 3.3 Ventilation des numéros IP

Niveau de protection

Protégé contre les chutes de gouttes d'eau suivant un angle de 15°. Protégé contre les chutes d'eau suivant un angle de 60°.

3 3

Vue d'ensemble des produits

VLT® HVAC Drive FC 102

4 Vue d'ensemble des produits

4.1

VLT® High-Power Drives

Les variateurs Danfoss VLT® décrits dans ce manuel sont disponibles sous forme de boîtier autoportant, de montage mural ou d'unité intégrée à une armoire. Chaque variateur

VLT® peut être conguré, est compatible et réalise des performances optimisées avec tous les types de moteur, ce qui permet d'éviter les restrictions liées aux accords groupés moteur/variateur. Ces variateurs sont proposés avec deux congurations utilisateur diérentes : 6 impulsions et 12 impulsions.

Le variateur à 12 impulsions fournit les mêmes avantages que le variateur à 6 impulsions, mais de plus :

il est robuste et extrêmement stable sur tous les

•

réseaux et dans toutes les conditions de fonctionnement

il est idéal pour les applications nécessitant une

•

baisse de la moyenne tension ou devant être isolées du réseau

il présente une excellente immunité aux transi-

•

toires d'entrée.

4.2 Taille de boîtier en fonction de la

Avantages des variateurs VLT® 6-pulse drives

Diérentes tailles de boîtiers et diérents indices

•

de protection sont disponibles.

Leur rendement de 98 % réduit les coûts de

•

fonctionnement.

La conception de refroidissement par canal de

•

ventilation arrière unique minimise la nécessité d'équipements de refroidissement supplémentaires, limitant ainsi les coûts d'installation et les coûts récurrents.

Consommation d’énergie réduite pour l’équi-

•

pement de refroidissement de la salle de commande.

Coûts de propriété réduits.

•

Interface utilisateur cohérente pour toute la

•

gamme de variateurs Danfoss.

Assistants de conguration orientés vers les

•

applications.

Interface utilisateur multilingue.

•

Avantages des variateurs VLT® 12-pulse drives

Le variateur VLT® 12-pulse est un variateur de fréquence à haute ecacité qui ore une réduction des harmoniques sans ajout de composants capacitifs ou inductifs qui exigent souvent une analyse du réseau pour éviter tout éventuel problème de résonance au niveau du système. Le modèle à 12 impulsions est monté selon la même

conception modulaire que le variateur VLT® 6-pulse drive répandu. Pour d'autres méthodes de réduction des

harmoniques, consulter le manuel de conguration du VLT Advanced Harmonic Filter AHF 005/AHF 010.

puissance

Boîtiers disponibles

315 450 – F8-F9 355 500 E1-E2 F8-F9 400 550 E1-E2 F8-F9 450 600 E1-E2 F8-F9 500 650 F1-F3 F10-F11 560 750 F1-F3 F10-F11 630 900 F1-F3 F10-F11 710 1000 F1-F3 F10-F11 800 1200 F2-F4 F12-F13 1000 1350 F2-F4 F12-F13

Tableau 4.1 Dimensionnement puissance des boîtiers, 380-480 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une

surcharge normale.

La sortie est mesurée à 400 V (kW) et 460 V (HP).

450 450 E1-E2 F8-F9 500 500 E1-E2 F8-F9 560 600 E1-E2 F8-F9 630 650 E1-E2 F8-F9 710 750 F1-F3 F10-F11 800 950 F1-F3 F10-F11

900 1050 F1-F3 F10-F11 1000 1150 F2-F4 F12-F13 1200 1350 F2-F4 F12-F13 1400 1550 F2-F4 F12-F13

6 impulsions 12 impulsions

Boîtiers disponibles

6 impulsions 12 impulsions

Tableau 4.2 Dimensionnement puissance des boîtiers, 525-690 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une

surcharge normale.

La sortie est mesurée à 690 V (kW) et 575 V (HP).

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

4.3 Vue d'ensemble des boîtiers, 380-480 V

Taille de boîtier E1 E2

Dimensionnement puissance

Sortie à 400 V (kW) 355–450 355–450 Sortie à 460 V (HP) 500–600 500–600

Conguration utilisateur

6 impulsions S S 12 impulsions – –

Protection nominale

IP IP21/54 IP00 Type UL Type 1/12 Châssis

Options matérielles

4 4

Hacheur de freinage (IGBT) O O Safe Torque O O O Bornes régénératrices O O Bornes communes du moteur – – Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz – – Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz – – Sans LCP – – LCP graphique S S LCP numérique O O Fusibles O O Bornes de répartition de la charge O O Fusibles + Bornes de répartition de la charge O O Sectionneur O O Disjoncteurs – – Contacteurs – – Démarreurs manuels – – Bornes protégées par fusible 30 A – – Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O Surveillance de la température extérieure – –

Dimensions

Hauteur, mm (po) 2 000 (78,8) 1 547 (60,9) Largeur, mm (po) 600 (23,6) 585 (23,0) Profondeur, mm (po) 494 (19,4) 498 (19,5) Poids, kg (lb) 270–313 (595–690) 234–277 (516–611)

Tableau 4.3 Variateurs E1-E2, 380-480 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 400 V (kW) et 460 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits

Taille de boîtier F1 F2 F3 F4

Dimensionnement puissance

Sortie à 400 V (kW) 500–710 800–1000 500–710 800–1000 Sortie à 460 V (HP) 650–1000 1200–1350 650–1000 1200–1350

Conguration utilisateur

6 impulsions S S S S 12 impulsions – – – –

Protection nominale

IP IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 Type UL Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12

Options matérielles

Canal de ventilation arrière en acier inoxydable Plaque de protection contre les pièces nues sous tension Appareil de chauage et thermostat O O O O Éclairage de l'armoire avec prise O O O O Filtre RFI (classe A1) – – – – Bornes NAMUR – – – – IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation) RCM (dispositif de surveillance du courant résiduel) Hacheur de freinage (IGBT) O O O O Safe Torque O O O O O Bornes régénératrices O O O O Bornes communes du moteur O O O O Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz Sans LCP – – – – LCP graphique S S S S LCP numérique – – – – Fusibles O O O O Bornes de répartition de la charge O O O O Fusibles + Bornes de répartition de la charge Sectionneur – – O O Disjoncteurs – – O O Contacteurs – – O O Démarreurs manuels O O O O Bornes protégées par fusible 30 A O O O O Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O O O Surveillance de la température extérieure O O O O

Dimensions

Hauteur, mm (po) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) Largeur, mm (po) 1 400 (55,1) 1 800 (70,9) 2 000 (78,7) 2 400 (94,5) Profondeur, mm (po) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) Poids, kg (lb) 1 017 (2 242,1) 1 260 (2 777,9) 1 318 (2 905,7) 1 561 (3 441,5)

VLT® HVAC Drive FC 102

O O O O

– – – –

– – O O

O O O O

Tableau 4.4 Variateurs F1-F4, 380-500 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 400 V (kW) et 460 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

Taille de boîtier F8 F9 F10 F11 F12 F13

Dimensionnement puissance

Sortie à 400 V (kW) 315–450 315–450 500–710 500–710 800–1000 800–1000 Sortie à 460 V (HP) 450–600 450–600 650–1000 650–1000 1200–1350 1200–1350

Conguration utilisateur

6 impulsions – – – – – – 12 impulsions S S S S S S

Protection nominale

IP IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 NEMA Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12

Options matérielles

Canal de ventilation arrière en acier inoxydable Plaque de protection contre les pièces nues sous tension Appareil de chauage et thermostat – – O O O O Éclairage de l'armoire avec prise – – O O O O Filtre RFI (classe A1) – O – – O O Bornes NAMUR – – – – – – IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation) RCM (dispositif de surveillance du courant résiduel) Hacheur de freinage (IGBT) O O O O O O Safe Torque O O O O O O O Bornes régénératrices – – – – – – Bornes communes du moteur – – O O O O Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz – – – – – – Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz O O O O O O Sans LCP – – – – – – LCP graphique S S S S S S LCP numérique – – – – – – Fusibles O O O O O O Bornes de répartition de la charge – – – – – – Fusibles + Bornes de répartition de la charge Sectionneur – O O O O O Disjoncteurs – – – – – – Contacteurs – – – – – – Démarreurs manuels – – O O O O Bornes protégées par fusible 30 A – – O O O O Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O O O O O Surveillance de la température extérieure – – O O O O

Dimensions

Hauteur, mm (po) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) Largeur, mm (po) 800 (31,5) 1 400 (55,2) 1 600 (63,0) 2 400 (94,5) 2 000 (78,7) 2 800 (110,2) Profondeur, mm (po) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9)

Poids, kg (lb) 447 (985,5) 669 (1 474,9) 893 (1 968,8)

– – – – – –

– O – – O O

– – – – – –

1 116

(2 460,4)

1 037

(2 286,4)

1 259

(2 775,7)

4 4

Tableau 4.5 Variateurs F8-F13, 380-480 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 400 V (kW) et 460 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits

VLT® HVAC Drive FC 102

4.4 Vue d'ensemble des boîtiers, 525-690 V

Taille de boîtier E1 E2

Dimensionnement puissance

Sortie à 690 V (kW) 450–630 450–630 Sortie à 575 V (HP) 450–650 450–650

Conguration utilisateur

6 impulsions S S

12 impulsions – –

Protection nominale

IP IP21/54 IP00 Type UL Type 1/12 Châssis

Options matérielles

Canal de ventilation arrière en acier inoxydable – O Plaque de protection contre les pièces nues sous tension O – Appareil de chauage et thermostat – – Éclairage de l'armoire avec prise – – Filtre RFI (classe A1) O O Bornes NAMUR – – IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation) – – RCM (dispositif de surveillance du courant résiduel) – – Hacheur de freinage (IGBT) O O Safe Torque O S S Bornes régénératrices O O Bornes communes du moteur – – Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz – – Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz – – Sans LCP – – LCP graphique S S LCP numérique O O Fusibles O O Bornes de répartition de la charge O O Fusibles + Bornes de répartition de la charge O O Sectionneur O O Disjoncteurs – – Contacteurs – – Démarreurs manuels – – Bornes protégées par fusible 30 A – – Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O Surveillance de la température extérieure – –

Dimensions

Hauteur, mm (po) 2 000 (78,8) 1 547 (60,9) Largeur, mm (po) 600 (23,6) 585 (23,0) Profondeur, mm (po) 494 (19,4) 498 (19,5) Poids, kg (lb) 263–313 (580–690) 221–277 (487–611)

Tableau 4.6 Variateurs E1-E2, 525-690 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 690 V (kW) et 575 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

Taille de boîtier F1 F2 F3 F4

Dimensionnement puissance

Sortie à 690 V (kW) 710–900 1000–1400 710–900 1000–1400 Sortie à 575 V (HP) 750–1050 1150–1550 750–1050 1150–1550

Conguration utilisateur

6 impulsions S S S S 12 impulsions – – – –

Protection nominale

IP IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 Type UL Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12

Options matérielles

Canal de ventilation arrière en acier inoxydable Plaque de protection contre les pièces nues sous tension Appareil de chauage et thermostat O O O O Éclairage de l'armoire avec prise O O O O Filtre RFI (classe A1) – – O O Bornes NAMUR – – – – IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation) RCM (dispositif de surveillance du courant résiduel) Hacheur de freinage (IGBT) O O O O Safe Torque O O O O O Bornes régénératrices O O O O Bornes communes du moteur O O O O Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz Sans LCP – – – – LCP graphique S S S S LCP numérique – – – – Fusibles O O O O Bornes de répartition de la charge O O O O Fusibles + Bornes de répartition de la charge Sectionneur – – O O Disjoncteurs – – O O Contacteurs – – O O Démarreurs manuels O O O O Bornes protégées par fusible 30 A O O O O Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O O O Surveillance de la température extérieure O O O O

Dimensions

O O O O

– – – –

– – O O

O O O O

4 4

Tableau 4.7 Variateurs F1-F4, 525-690 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 690 V (kW) et 575 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits

Taille de boîtier F8 F9 F10 F11 F12 F13

Dimensionnement puissance

Sortie à 690 V (kW) 450–630 450–630 710–900 710–900 1000–1400 1000–1400 Sortie à 575 V (HP) 450–650 450–650 750–1050 750–1050 1150–1550 1150–1550

Conguration utilisateur

6 impulsions – – – – – – 12 impulsions S S S S S S

Protection nominale

IP IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 IP21/54 NEMA Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12 Type 1/12

Options matérielles

Canal de ventilation arrière en acier inoxydable Plaque de protection contre les pièces nues sous tension Appareil de chauage et thermostat – – O O O O Éclairage de l'armoire avec prise – – O O O O Filtre RFI (classe A1) – O – – O O Bornes NAMUR – – – – – – IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation) RCM (dispositif de surveillance du courant résiduel) Hacheur de freinage (IGBT) O O O O O O Safe Torque O O O O O O O Bornes régénératrices – – – – – – Bornes communes du moteur – – O O O O Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz Sans LCP – – – – – – LCP graphique S S S S S S LCP numérique – – – – – – Fusibles O O O O O O Bornes de répartition de la charge – – – – – – Fusibles + Bornes de répartition de la charge Sectionneur – O O O O O Disjoncteurs – – – – – – Contacteurs – – – – – – Démarreurs manuels – – O O O O Bornes protégées par fusible 30 A – – O O O O Alimentation 24 V CC (SMPS, 5 A) O O O O O O Surveillance de la température extérieure

Dimensions

Hauteur, mm (po) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) 2 204 (86,8) Largeur, mm (po) 800 (31,5) 1 400 (55,1) 1 600 (63,0) 2 400 (94,5) 2 000 (78,7) 2 800 (110,2) Profondeur, mm (po) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) 606 (23,9) Poids, kg (lb) 447 (985,5) 669 (1 474,9) 893 (1 968,8) 1 116 (2 460,4) 1 037 (2 286,4) 1 259 (2 775,7)

VLT® HVAC Drive FC 102

– – – – – –

– O – – O O

– – – – – –

O O O O O O

– – – – – –

– – O O O O

Tableau 4.8 Variateurs F8-F13, 525-690 V

1) Tous les dimensionnements puissance correspondent à une surcharge normale. La sortie est mesurée à 690 V (kW) et 575 V (HP).

2) S = standard, O = en option, et un tiret indique que cette option n'est pas disponible.

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

4.5 Disponibilité des kits

Description du kit

USB dans la porte O – O O O O O O O O O O LCP numérique O O O O O O O O O O O O

LCP graphique Câble LCP, 3 m (9 pi) O O O O O O O O O O O O Kit de montage du LCP numérique (LCP, xations, joint et câble) Kit de montage du LCP graphique (LCP, xations, joint et câble) Kit de montage pour tous les LCP (xations, joint et câble) Entrée supérieure des câbles du moteur – – O O O O O O O O O O Entrée supérieure des câbles secteur – – O O O O O O O O O O Entrée supérieure des câbles secteur avec sectionneur Entrée supérieure des câbles du bus de terrain – O – – – – – – – – – – Bornes communes du moteur – – O O O O – – – – – – Boîtier NEMA 3R – O – – – – – – – – – – Socle O O – – – – – – – – – – Plaque d'options d'entrée O O – – – – – – – – – – Conversion IP20 – O – – – – – – – – – – Refroidissement (uniquement) par sortie haute – O – – – – – – – – – – Refroidissement par le canal arrière (entrée par l'arrière/sortie par l'arrière) Refroidissement par le canal arrière (entrée par le bas/sortie par le haut)

E1 E2 F1 F2 F3 F4 F8 F9 F10 F11 F12 F13

O O O O O O O O O O O O

– – – – O O – – – – – –

O O O O O O O O O O O O

– O – – – – – – – – – –

4 4

Tableau 4.9 Kits disponibles pour les boîtiers E1-E2, F1-F4 et F8-F13

1) S = standard. O = en option. Un tiret indique que ce kit n'est pas disponible pour ce boîtier. Pour les descriptions de kit et les références, se

reporter au chapitre 13.2 Références des options/kits.

2) Le LCP graphique est disponible en version standard avec les boîtiers E1-E2, F1-F4 et F8-F13. Si plus d'un LCP graphique est nécessaire, le kit est

disponible à la vente.

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5 Caractéristiques du produit

5.1 Caractéristiques opérationnelles

5.1.2 Protection contre la surtension

automatisées

Surtension générée par le moteur

Les caractéristiques opérationnelles automatisées sont actives lorsque le variateur est en fonctionnement. La plupart ne nécessitent aucune programmation ni congu- ration. Le variateur comporte un large éventail de fonctions de protection intégrées an de se protéger et de

protéger également le moteur qu'il fait fonctionner.

Pour plus d'informations sur l'une des congurations requises, en particulier les paramètres du moteur, consulter le guide de programmation.

5.1.1 Protection contre les courts-circuits

Moteur (phase-phase)

Une mesure de courant eectuée sur chacune des trois phases moteur protège le variateur contre les courtscircuits. Un court-circuit entre deux phases de sortie se traduit par un surcourant dans l'onduleur. L'onduleur est désactivé si le courant de court-circuit dépasse la valeur limite (alarme 16, Trip Lock (Alarme verrouillée)).

Côté secteur

Un variateur fonctionnant correctement limite le courant qu'il tire de l'alimentation. Il est néanmoins recommandé d'utiliser des fusibles et/ou des disjoncteurs du côté de l'alimentation comme protection en cas de panne d'un composant interne au variateur (première panne). Des fusibles doivent être installés côté secteur pour la conformité UL.

AVIS!

L'utilisation de fusibles et/ou de disjoncteurs est obligatoire an d'assurer la conformité aux normes CEI 60364 pour CE et NEC 2009 pour UL.

La tension dans le circuit intermédiaire augmente lorsque le moteur est utilisé comme générateur. Cette situation se présente dans les cas suivants :

La charge fait tourner le moteur à une fréquence

•

de sortie constante générée par le variateur, ce qui signie que l’énergie est fournie par la charge.

Lors de la décélération (arrêt en rampe), si le

•

moment d’inertie est élevé, le frottement est faible et le temps de rampe de décélération est trop court pour que l’énergie se dissipe sous forme de perte dans l’ensemble du système d’entraînement.

Un réglage incorrect de la compensation du

•

glissement entraîne une tension plus élevée du circuit intermédiaire.

Force contre-électromotrice FCEM issue du

•

fonctionnement du moteur PM. Si le moteur PM est en roue libre à un régime élevé, la FCEM peut éventuellement dépasser la tolérance de tension maximum du variateur et provoquer des dommages. Pour empêcher cela, la valeur du paramétre 4-19 Max Output Frequency est automatiquement limitée sur la base d’un calcul interne reposant sur la valeur du paramétre 1-40 Back EMF

at 1000 RPM, du paramétre 1-25 Motor Nominal Speed et du paramétre 1-39 Motor Poles.

AVIS!

Pour éviter que le moteur dépasse la vitesse limite (par exemple à cause d’une charge entraînante trop importante), équiper le variateur d’une résistance de freinage.

Résistance de freinage

Le variateur est protégé contre les courts-circuits dans la résistance de freinage.

Répartition de la charge

Pour protéger le bus CC contre les courts-circuits et les variateurs contre la surcharge, installer des fusibles CC en série avec les bornes de répartition de la charge de toutes les unités connectées.

La surtension peut être gérée en utilisant une fonction de freinage (paramétre 2-10 Brake Function) et/ou un contrôle de surtension (paramétre 2-17 Over-voltage Control).

Fonctions de freinage

Raccorder une résistance de freinage pour la dissipation de l’énergie excédentaire. Le raccordement d’une résistance de freinage permet une tension bus CC plus élevée lors du freinage.

Le freinage CA permet d’améliorer le freinage sans utiliser de résistance de freinage. Cette fonction commande une surmagnétisation du moteur lorsque celui-ci sert de générateur. L’augmentation des pertes électriques dans le moteur permet aux fonctions OVC d’augmenter le couple de freinage sans dépasser la limite de surtension.

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

AVIS!

Le freinage CA n’est pas aussi ecace que le freinage dynamique par résistance.

Contrôle de la surtension (OVC)

En allongeant automatiquement la rampe de décélération, l’OVC réduit le risque d’arrêt du variateur en raison d’une surtension sur le circuit intermédiaire.

AVIS!

L’OVC peut être activé pour un moteur PM dans tous les modes de contrôle, les PM VVC+, Flux OL et Flux CL pour les moteurs PM.

5.1.3 Détection d'absence de phase moteur

La fonction de détection d'absence de phase moteur (paramétre 4-58 Missing Motor Phase Function) est activée par défaut pour éviter l'endommagement du moteur s'il manque une phase moteur. Le réglage par défaut est de 1 000 ms, mais il peut être ajusté pour une détection plus rapide.

5.1.4 Détection de déséquilibre de tension d’alimentation

Une exploitation dans des conditions de déséquilibre important de la tension d’alimentation réduit la durée de vie du moteur et du variateur. Les conditions sont considérées comme sévères si le moteur fonctionne continuellement à hauteur de la charge nominale. Le réglage par défaut arrête le variateur en cas de déséquilibre de la tension d’alimentation (paramétre 14-12 Response to Mains Imbalance).

5.1.5 Commutation sur la sortie

Il est permis d'ajouter un commutateur à la sortie entre le moteur et le variateur, mais cela peut entraîner l'achage de messages d'erreur. Danfoss ne recommande pas d'utiliser cette fonction sur des variateurs 525-690 V reliés à un réseau électrique IT.

5.1.6 Protection surcharge

Limite de couple

La caractéristique de limite de couple protège le moteur contre les surcharges indépendamment de la vitesse. La limite de couple est contrôlée au paramétre 4-16 Torque

Limit Motor Mode et au paramétre 4-17 Torque Limit Generator Mode. Le temps avant que l’avertissement de

limite de couple ne se déclenche est contrôlé au paramétre 14-25 Trip Delay at Torque Limit.

Limite de courant

La limite de courant est contrôlée au paramétre 4-18 Current Limit et le temps avant que le variateur ne s’arrête est contrôlé au paramétre 14-24 Trip Delay at Current Limit.

Vitesse limite

Vitesse limite minimale : le Paramétre 4-11 Motor Speed Low Limit [RPM] ou le paramétre 4-12 Motor Speed Low Limit [Hz]

limite la plage de vitesses d’exploitation minimum du variateur. Vitesse limite maximale : le Paramétre 4-13 Motor Speed

High Limit [RPM] ou le paramétre 4-19 Max Output Frequency limite la fréquence de sortie maximum que le

variateur peut fournir.

Relais thermique électronique (ETR)

ETR est une caractéristique électronique qui simule un relais bimétallique en s’appuyant sur des mesures internes. La courbe caractéristique est indiquée sur l’Illustration 5.1.

Limite tension

L’onduleur s’arrête condensateurs du circuit intermédiaire quand un certain niveau de tension programmé en dur est atteint.

Surtempérature

Le variateur comporte des capteurs de température intégrés et réagit immédiatement aux valeurs critiques via les limites programmées en dur.

an de protéger les transistors et les

5.1.7 Protection rotor verrouillé

Dans certaines situations, le rotor se verrouille suite à une charge excessive ou à d'autres facteurs. Le rotor verrouillé ne présente pas une capacité de refroidissement susante, ce qui peut surchauer le bobinage du moteur. Le variateur est capable de détecter la situation de rotor verrouillé avec un contrôle de ux PM en boucle ouverte et un contrôle PM VVC+ (paramétre 30-22 Locked Rotor Detection).

5 5

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.1.8 Déclassement automatique

Le variateur vérie constamment les niveaux critiques suivants :

température trop élevée sur la carte de

•

commande ou le dissipateur de chaleur

charge moteur élevée

•

haute tension du circuit intermédiaire

•

vitesse du moteur faible.

•

En réponse à un niveau critique, le variateur ajuste la

fréquence de commutation. Pour des températures internes élevées, ainsi que pour une vitesse du moteur faible, le variateur peut également forcer le modèle PWM sur SFAVM.

AVIS!

Le déclassement automatique est diérent lorsque le paramétre 14-55 Output Filter est réglé sur [2] Filtre sinus

xe.

5.1.9 Optimisation automatique de l’énergie

L'optimisation automatique de l'énergie (AEO) s'adresse au variateur pour surveiller la charge sur le moteur en continu et ajuster la tension de sortie an de maximiser le rendement. En charge légère, la tension est réduite et le courant du moteur est minimisé. Le moteur prote :

d'un meilleur rendement

•

d'un chauage réduit

•

d'un fonctionnement plus silencieux.

•

Il n'est pas nécessaire de sélectionner une courbe V/Hz car le variateur ajuste automatiquement la tension du moteur.

5.1.10 Modulation automatique de la

fréquence de commutation

Le variateur génère de courtes impulsions électriques an de former un modèle d'onde CA. La fréquence de commutation correspond au rythme de ces impulsions. Une fréquence de commutation faible (rythme faible) provoque du bruit dans le moteur, il est donc préférable d'opter pour une fréquence de commutation plus élevée. Une fréquence de commutation élevée génère toutefois de la chaleur dans le variateur, ce qui peut limiter la quantité de courant disponible pour le moteur.

La modulation automatique de la fréquence de commutation régule ces conditions automatiquement pour fournir la plus haute fréquence de commutation sans surchaue du variateur. En fournissant une fréquence de commutation régulée élevée, elle réduit le son du moteur à basse vitesse, lorsque le contrôle du bruit audible est critique et produit une puissance de sortie totale vers le moteur lorsque la demande le requiert.

5.1.11 Déclassement automatique pour fréquence de commutation élevée

Le variateur a été conçu pour un fonctionnement continu à pleine charge à des fréquences de commutation comprises entre 1,5 et 2 kHz pour 380-480 V, et 1 et 1,5 kHz pour 525-690 V. La plage de fréquences dépend de la puissance et de la tension nominale. Une fréquence de commutation supérieure à la plage maximale autorisée augmente la chaleur dans le variateur et requiert un déclassement du courant de sortie.

Le variateur comporte une fonction automatique : le contrôle de la fréquence de commutation dépendant de la charge. Cette fonction permet au moteur de fréquence de commutation la plus élevée possible permise par la charge.

proter de la

5.1.12 Performance de uctuation de la puissance

Le variateur supporte les uctuations du secteur telles que les :

transitoires

•

chutes de courant momentanées

•

brèves chutes de tension

•

surtensions.

•

Le variateur compense automatiquement les tensions d'entrée de ± 10 % de la valeur nominale an de fournir une tension nominale du moteur et un couple à plein régime. Avec le redémarrage automatique sélectionné, le variateur se met sous tension après le déclenchement de la tension. Avec le démarrage à la volée, le variateur synchronise la rotation du moteur avant le démarrage.

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.1.13 Atténuation des résonances

L'atténuation des résonances élimine le bruit de résonance du moteur haute fréquence. L'atténuation des fréquences à sélection manuelle ou automatique est disponible.

5.1.14 Ventilateurs à température contrôlée

Des capteurs placés dans le variateur régulent l'exploitation des ventilateurs de refroidissement internes. Souvent, les ventilateurs de refroidissement ne fonctionnent pas à faible charge ou en mode veille ou en pause. Ces capteurs réduisent le bruit, augmentent l'ecacité et prolongent la durée de vie du ventilateur.

5.1.15 Conformité CEM

Les interférences électromagnétiques (EMI) et les interférences radio-électriques (RFI) sont des perturbations qui peuvent aecter un circuit électrique à cause d'une induction ou d'un rayonnement électromagnétique à partir d'une source externe. Le variateur a été conçu pour être conforme à la norme sur les produits CEM pour les variateurs CEI 61-800-3 ainsi qu'à la norme européenne EN

55011. Les câbles du moteur doivent être blindés et correctement terminés pour respecter les niveaux d'émission de la norme EN 55011. Pour plus d'informations concernant la performance CEM, consulter le chapitre 10.15.1 Résultats des essais CEM.

Fonctions de protection de l'application

5.2

Les fonctions personnalisées des applications sont les fonctions les plus couramment programmées sur le variateur pour une meilleure performance du système. Elles nécessitent une programmation ou une conguration minimum. Consulter le guide de programmation pour obtenir des instructions sur l'activation de ces fonctions.

5.2.1 Adaptation automatique au moteur

L'adaptation automatique au moteur (AMA) est une procédure de test automatisée qui mesure les caractéristiques électriques du moteur. L'AMA fournit un modèle électronique précis du moteur, ce qui permet au variateur de calculer la performance optimale et le rendement. Le recours à la procédure AMA maximise par ailleurs la fonction d'optimisation automatique de l'énergie du variateur. L'AMA est réalisée sans rotation du moteur et sans désaccouplage de la charge du moteur.

5.2.2 Contrôleur intégré du PID

Le contrôleur intégré à action proportionnelle, intégrale, dérivée (PID) élimine le besoin de dispositifs de contrôle auxiliaires. Le contrôleur du PID maintient un contrôle constant des systèmes en boucle fermée lorsque la pression, le débit, la température doivent être régulés ou toute autre conguration système doit être conservée.

5 5

5.1.16 Isolation galvanique des bornes de commande

Toutes les bornes de commande et de relais de sortie sont galvaniquement isolées de l'alimentation secteur, ce qui protège entièrement le circuit de commande du courant d'entrée. Les bornes de relais de sortie ont besoin de leur propre mise à la terre. Cette isolation est conforme aux exigences strictes de tension extrêmement basse (PELV) pour l'isolation.

Les composants de l'isolation galvanique sont les suivants :

l'alimentation, notamment l'isolation du signal

•

le pilotage des IGBT, des transformateurs

•

d'impulsions et des coupleurs optoélectroniques

les transducteurs de courant de sortie à

•

eet Hall.

Le variateur peut utiliser deux signaux de retour provenant de deux dispositifs diérents, ce qui permet de réguler le système en fonction de diérentes exigences de signal de retour. Le variateur prend des décisions de contrôle en comparant les deux signaux an d'optimiser la performance du système.

5.2.3 Protection thermique du moteur

La protection thermique du moteur est disponible :

par détection directe de la température à l'aide

•

- d'un capteur PTC ou KTY dans les

bobinages du moteur et connecté à une entrée analogique ou digitale standard

- d'un PT100 ou PT1000 dans les bobinages et paliers du moteur,

connecté à la carte VLT® Sensor Input Card MCB 114

- d'une entrée de thermistance PTC sur la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112

(homologuée ATEX)

par un thermocontact mécanique (type Klixon)

•

sur une entrée digitale

par relais thermique électronique intégré (ETR).

•

1,21,0 1,4

100

1,81,6 2,0

2 000

500

200

400 300

1 000

600

t [s]

175ZA052.11

OUT

= 0,2 x f

M,N

OUT

= 2 x f

M,N

OUT

= 1 x f

M,N

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

L'ETR calcule la température du moteur en mesurant le courant, la fréquence et le temps de fonctionnement. Le

5.2.4 Protection thermique du moteur pour moteurs Ex-e

variateur ache la charge thermique sur le moteur en pourcentage et peut émettre un avertissement à une consigne de surcharge programmable. Des options programmables en cas de surcharge permettent au variateur d'arrêter le moteur, de réduire la sortie ou d'ignorer la condition. Même à faible vitesse, le variateur satisfait aux normes sur les surcharges de moteurs électroniques I2t de classe 20.

Le variateur est équipé d’une fonction de surveillance thermique ETR ATEX pour l’exploitation de moteurs Ex-e conformes à la norme EN-60079-7. Associée à un dispositif

de surveillance PTC agréé ATEX tel que la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 ou un dispositif externe, l’installation n’a pas besoin d’homologation individuelle par un organisme agréé.

La fonction de surveillance thermique ETR ATEX permet

d’utiliser un moteur Ex-e au lieu d’un moteur Ex-d plus cher, plus grand et plus lourd. La fonction s’assure que le variateur limite le courant du moteur pour empêcher toute

surchaue.

Exigences liées au moteur Ex-e

S’assurer que le moteur Ex-e est homologué pour

•

une exploitation dans des zones dangereuses (zone ATEX 1/21, zone ATEX 2/22) avec des variateurs. Le moteur doit être certié pour la zone dangereuse spécique.

Installer le moteur Ex-e dans la zone 1/21 ou 2/22

•

de la zone dangereuse, selon l’homologation du moteur.

Illustration 5.1 Caractéristiques ETR

AVIS!

Installer le variateur à l’extérieur de la zone dangereuse.

L'axe des abscisses indique le rapport entre I

moteur

et I

moteur

nominale. L'axe des ordonnées représente le temps en secondes avant que l'ETR ne se déclenche et fasse disjoncter le variateur. Ces courbes montrent la vitesse nominale caractéristique à deux fois la vitesse nominale et à 0,2 fois la vitesse nominale. À vitesse plus faible, l'ETR se déclenche à une chaleur inférieure en raison du refroidissement moindre du moteur. De cette façon, le moteur est protégé contre les surchaues même à une vitesse faible. La caractéristique ETR calcule la température du moteur en fonction du courant et de la vitesse réels. La température calculée est visible en tant que paramètre d'achage au paramétre 16-18 Motor Thermal. Une version spéciale de l'ETR est également disponible pour les moteurs Ex-e dans les zones ATEX. Cette fonction permet de saisir une courbe spécique pour protéger le moteur Ex-e. Consulter le guide de programmation pour obtenir des instructions concernant la conguration.

S’assurer que le moteur Ex-e est équipé d’un

•

dispositif de protection du moteur contre la surcharge conforme aux directives ATEX. Ce dispositif surveille la température dans les bobinages du moteur. En cas de niveau de température critique ou de dysfonctionnement, le dispositif coupe le moteur.

L’option VLT® PTC Thermistor MCB 112 permet de surveiller la température du moteur conformément aux directives ATEX. Il est nécessaire que le variateur soit équipé de 3-6 thermistances PTC en série, conformément à DIN 44081 ou

44082.

- Il est également possible d’utiliser un dispositif de protection PTC externe, agréé ATEX.

Un ltre sinus est requis lorsque les conditions

•

suivantes s’appliquent :

- des câbles longs (pics de tension) ou une tension secteur accrue produisent des tensions supérieures à la tension

130BD888.10

CONVERTER SUPPLY VALID FOR 380 - 415V FWP 50Hz 3 ~ Motor

MIN. SWITCHING FREQ. FOR PWM CONV. 3kHz l = 1.5XI

M,N

tOL = 10s tCOOL = 10min

MIN. FREQ. 5Hz MAX. FREQ. 85 Hz

PWM-CONTROL

f [Hz]

Ix/I

M,N

PTC °C DIN 44081/-82

Manufacture xx

EN 60079-0 EN 60079-7

СЄ 1180 Ex-e ll T3

5 15 25 50 85

0.4 0.8 1.0 1.0 0.95

xЗ

2 3 4

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

- la fréquence de commutation minimale

Compatibilité du moteur et du variateur

Pour les moteurs certiés conformes à la norme EN-60079-7, une liste de données comprenant les limites et règles est fournie par le fabricant du moteur sous forme de che technique, ou sur la plaque signalétique du moteur. Lors de la planication, de l’installation, de la mise en service, de l’exploitation et de l’entretien, respecter les limites et règles fournies par le fabricant en ce qui concerne :

Fréquence de commutation minimale.

•

Courant maximal.

•

Fréquence moteur minimale.

•

Fréquence moteur maximale.

•

L’Illustration 5.2 montre l’emplacement des exigences sur la plaque signalétique du moteur.

1 Fréquence de commutation minimale 2 Courant maximal 3 Fréquence moteur minimale 4 Fréquence moteur maximale

Illustration 5.2 Plaque signalétique du moteur indiquant les exigences du variateur

maximum admissible au niveau des bornes du moteur

du variateur ne satisfait pas aux exigences du fabricant du moteur. La fréquence de commutation minimale du variateur est indiquée comme valeur par défaut dans le paramétre 14-01 Switching Frequency.

Au moment de choisir un variateur et un moteur, Danfoss précise les exigences supplémentaires suivantes pour garantir une protection thermique adéquate du moteur :

Ne pas dépasser le rapport maximal autorisé

•

entre la taille du variateur et la taille du moteur. La valeur caractéristique est I

Tenir compte de toutes les chutes de tension

•

VLT, n

≤2xI

m,n

entre le variateur et le moteur. Si le moteur tourne à une tension inférieure à celle indiquée dans les caractéristiques U/f, le courant peut augmenter, ce qui déclenche une alarme.

Pour de plus amples informations, voir l’exemple d’application dans le chapitre 12 Exemples d'applications.

5.2.5 Chute de tension secteur

Lors d’une chute de la tension secteur, le variateur continue de fonctionner jusqu’à ce que la tension du circuit intermédiaire chute en dessous du seuil d’arrêt minimal. Ce seuil est généralement inférieur de 15 % à la tension nominale d’alimentation la plus basse. La tension secteur disponible avant la panne et la charge du moteur déterminent le temps qui s’écoule avant l’arrêt en roue libre du variateur.

Le variateur peut être conguré (paramétre 14-10 Mains Failure) sur diérents types de comportement pendant les chutes de tension secteur :

alarme verrouillée lorsque le circuit intermédiaire

•

est épuisé

roue libre avec démarrage à la volée lors du

•

retour du secteur (paramétre 1-73 Flying Start)

sauvegarde cinétique

•

décélération contrôlée.

•

Démarrage à la volée

Cette sélection permet de rattraper un moteur, à la volée, p. ex. à cause d’une chute de tension secteur. Cette option est importante pour les centrifugeuses et les ventilateurs.

Sauvegarde cinétique

Cette sélection permet au variateur de fonctionner tant qu’il reste de l’énergie dans le système. Pour les pannes courtes, le fonctionnement est rétabli dès le retour du courant, sans arrêter l’application ou sans perdre à aucun moment le contrôle. Plusieurs variantes de sauvegarde cinétique peuvent être sélectionnées.

Congurer le comportement du variateur en cas de chute de la tension secteur, au paramétre 14-10 Mains Failure et au paramétre 1-73 Flying Start.

5 5

. . . . . .

Par. 13-11 Comparator Operator

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-51 SL Controller Event

Par. 13-52 SL Controller Action

130BB671.13

Coast Start timer Set Do X low Select set-up 2 . . .

Running Warning Torque limit Digital input X 30/2 . . .

= TRUE longer than..

. . . . . .

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.2.6 Redémarrage automatique

Les données de process peuvent être copiées d'un variateur à un autre en téléchargeant les informations

Le variateur peut être programmé pour redémarrer

depuis le LCP amovible.

automatiquement le moteur après un déclenchement mineur tel qu'une perte de puissance momentanée ou une

5.2.11 Contrôleur logique avancé (SLC)

uctuation. Cette fonction élimine le besoin de réinitialisation manuelle et améliore l'exploitation automatisée de systèmes contrôlés à distance. Le nombre de tentatives de redémarrage et le temps écoulé entre les tentatives peuvent être limités.

Le contrôleur logique avancé (SLC) est une séquence d’actions dénies par l’utilisateur (voir paramétre 13-52 SL Controller Action [x]) exécutées par le SLC lorsque l’événement associé déni par l’utilisateur (voir paramétre 13-51 SL Controller Event [x]) est évalué comme

5.2.7 Couple complet à vitesse réduite

Le variateur suit une courbe V/Hz variable pour fournir un couple moteur complet, même à vitesse réduite. Le couple de sortie total peut correspondre à la vitesse de fonction-

étant VRAI par le SLC. La condition d’un événement peut être un état particulier ou le fait qu’une sortie provenant d’une règle logique ou d’un opérande comparateur devienne VRAI. Cela entraîne une action associée comme indiqué sur l’Illustration 5.3.

nement maximum du moteur. Ce variateur est diérent des variateurs à couple variable et à couple constant. Les variateurs à couple variable fournissent un couple moteur réduit à basse vitesse tandis que les variateurs à couple constant génèrent une tension, une chaleur et un bruit du moteur excédentaires en dessous de la pleine vitesse.

5.2.8 Bipasse de fréquence

Sur certaines applications, le système peut présenter des vitesses opérationnelles qui créent une résonance mécanique. Cela génère un bruit excessif et endommage certainement les composants mécaniques du système. Le variateur est doté de 4 largeurs de bande de fréquence de bipasse programmables. Ces dernières permettent au moteur de dépasser les vitesses qui induisent une résonance du système.

5.2.9 Préchauage du moteur

Pour préchauer un moteur dans un environnement froid ou humide, une petite quantité de courant CC peut être chargée en continu dans le moteur pour le protéger de la condensation et des eets d'un démarrage à froid. Cela permet d'éliminer la nécessité d'un appareil individuel de

chauage.

5.2.10 Process programmables

Le variateur possède 4 process qui peuvent être programmés indépendamment les uns des autres. Avec le multi process, il est possible de basculer entre les fonctions programmées de façon indépendante et activées par des entrées digitales ou une commande série. Des process indépendants sont utilisés par exemple pour modier des références, pour un fonctionnement jour/nuit ou été/hiver ou pour contrôler plusieurs moteurs. Le LCP ache le process actif.

Illustration 5.3 Événement SLC et action

Les événements et actions sont chacun numérotés et liés par paires (états), ce qui signie que lorsqu’un événement [0] est rempli (atteint la valeur VRAI), l’action [0] est exécutée. Après l’exécution de la 1re action, les conditions de l’événement suivant sont évaluées. Si l’événement est évalué comme étant vrai, l’action correspondante est alors exécutée. Un seul événement est évalué à chaque fois. Si un événement est évalué comme étant FAUX, rien ne se passe dans le SLC pendant l’intervalle de balayage en cours et aucun autre événement n’est évalué. Lorsque le SLC démarre, il évalue uniquement l’événement [0] à chaque intervalle de balayage. Ce n’est que lorsque l’événement [0] est évalué comme étant vrai que le SLC exécute l’action [0] et commence l’évaluation de

130BA062.13

Etat 1 Événement 1/ Action 1

Etat 2 Événement 2/ Action 2

Événement de démarrage P13-01

Etat 3 Événement 3/ Action 3

Etat 4 Événement 4/ Action 4

Événement d'arrêt P13-02

Par. 13-11 Comparator Operator

TRUE longer than.

. . .

Par. 13-10 Comparator Operand

Par. 13-12 Comparator Value

130BB672.10

. . . . . .

Par. 13-43 Logic Rule Operator 2

Par. 13-41 Logic Rule Operator 1

Par. 13-40 Logic Rule Boolean 1

Par. 13-42 Logic Rule Boolean 2

Par. 13-44 Logic Rule Boolean 3

130BB673.10

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

l’événement suivant. Il est possible de programmer de 1 à 20 événements et actions. Lorsque le dernier événement/la dernière action a été exécuté(e), la séquence recommence à partir de l’événement [0]/action [0]. L’Illustration 5.4 donne un exemple avec 4 événements/actions :

Illustration 5.4 Ordre d’exécution lorsque 4 événements/ actions sont programmés

Comparateurs

Les comparateurs sont utilisés pour comparer des variables continues (c.-à-d. fréquence de sortie, courant de sortie, entrée analogique, etc.) à des valeurs prédénies xes.

5.2.12 Safe Torque O

La fonction Safe Torque O (STO) est utilisée pour arrêter le variateur dans des situations d’arrêt d’urgence. Le variateur peut utiliser la fonction STO avec des moteurs asynchrones, synchrones et à magnétisation permanente.

Pour plus d’informations sur Safe Torque

O, y compris sur

l’installation et la mise en service, se reporter au manuel

d’utilisation de la fonction Safe Torque

O de la série VLT® FC.

Conditions de responsabilité

Le client est chargé de s’assurer que le personnel sait comment installer et exploiter la fonction Safe Torque

O

en :

ayant lu et compris les réglementations de

•

sécurité concernant la santé et la sécurité, et la prévention des accidents

ayant compris les directives générales et de

•

sécurité données dans le manuel d’utilisation de la

fonction Safe Torque O de la série VLT® FC

ayant une bonne connaissance des normes

•

générales et de sécurité relatives à l’application

spécique.

5.3

Fonctions spéciques à VLT® HVAC Drive

5 5

Un variateur utilise le fait que les ventilateurs et les pompes centrifuges suivent les lois de la proportionnalité pour ces applications. Pour plus d'informations, se reporter au chapitre 5.3.1 Utiliser un variateur pour économiser de l’énergie.

Illustration 5.5 Comparateurs

5.3.1 Utiliser un variateur pour économiser de l’énergie

Règles logiques

Associer jusqu’à 3 entrées booléennes (entrées VRAI/FAUX) à partir des temporisateurs, comparateurs, entrées digitales, bits d’état et événements à l’aide des opérateurs logiques ET, OU, PAS.

Illustration 5.6 Règles logiques

Le principal avantage de l’utilisation d’un variateur pour réguler la vitesse des ventilateurs et des pompes repose sur les économies d’électricité obtenues. Comparé à d’autres technologies et systèmes de contrôle, un variateur ore le moyen de contrôle d’énergie optimal pour la régulation des ventilateurs et des pompes.

120

100

20 40 60 80 100 120 140 160 180

120

100

0 20 40 60 80 100 120 140 160 180

Volume %

INPUT POWER % PRESSURE %

SYSTEM CURVE

FAN CURVE

130BA781.11

ENERGY CONSUMED

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

Exemple d’économies d’énergie

L’Illustration 5.9 décrit le rapport entre débit, pression et puissance consommée en tr/min. Comme indiqué dans l’Illustration 5.9, le débit est régulé en modiant les tr/min.. En diminuant la vitesse de 20 % seulement par rapport à la vitesse nominale, le débit est réduit de 20 %, car il est directement proportionnel aux tr/min. La consommation d’électricité est, quant à elle, réduite de 50 %.

Si le système en question ne fonctionne avec un débit à 100 % que pendant quelques jours par an, tandis que la moyenne est inférieure à 80 % du débit nominal, la quantité d’énergie économisée est même supérieure à

50 %.

Débit :

Pression :

Puissance :

 = 

H H

P P

n n

 = 

Illustration 5.7 Énergie économisée avec capacité réduite du ventilateur

Illustration 5.8 Courbes de ventilateur pour des volumes de ventilation réduits

Q Débit P Puissance Q1Débit nominal P1Puissance nominale Q2Débit réduit P2Puissance réduite H Pression n Commande de vitesse H1Pression nominale n1Vitesse nominale H2Pression réduite n2Vitesse réduite

Tableau 5.1 Dénitions des lois de la proportionnalité

Illustration 5.9 Lois de la proportionnalité

500

[h]

1000

1500

2000

200100 300

/h]

400

175HA210.11

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

Comparaison des économies d’énergie

La solution apportée par le variateur Danfoss ore des économies plus élevées par rapport aux solutions d’économie d’énergie traditionnelles. Le variateur régule la vitesse d’un ventilateur en fonction de la charge thermique du système et fonctionne comme un système de gestion des bâtiments.

Le graphique (Illustration 5.10) illustre les économies d’énergie typiques que l’on obtient avec 3 solutions bien connues lorsque le volume du ventilateur est réduit à 60 %. Comme l’indique le graphique, des économies de plus de 50 % sont réalisées dans des applications typiques.

Les registres de décharge réduisent la puissance consommée. Les aubes directrices d’entrée orent une réduction de 40 % mais l’installation est onéreuse. La solution apportée par le variateur Danfoss réduit la consommation d’énergie de plus de 50 % et est facile à installer.

Exemple avec un débit variable sur 1 année

L’Illustration 5.11 se base sur les caractéristiques d’une pompe fournies dans sa che technique. Le résultat obtenu révèle des économies d’énergie de plus de 50 % selon la répartition du débit donnée sur l’année. La période de récupération dépend du prix du kWh et du prix du variateur. Dans le cas présent, cela revient à moins d’une année si l’on compare avec les systèmes à vannes et vitesse constante.

5 5

Illustration 5.11 Répartition du débit sur 1 année

Illustration 5.10 Trois systèmes habituels d’économies d’énergie

m³/h Répartition Régulation par vanne Contrôle d’entraînement

% Heures Puissance Consommation Puissance Consommation

A1-B

350 5 438 42,5 18615 42,5 18615 300 15 1314 38,5 50589 29,0 38106 250 20 1752 35,0 61320 18,5 32412 200 20 1752 31,5 55188 11,5 20148 150 20 1752 28,0 49056 6,5 11388 100 20 1752 23,0 40296 3,5 6132

Σ 100 8760 – 275064 – 26801

Tableau 5.2 Calcul des économies d’énergie

kWh A1-C

kWh

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

Démarreur étoile/triangle ou démarreur progressif non requis

Lors du démarrage de gros moteurs, il est nécessaire, dans beaucoup de pays, d'utiliser un équipement qui limite le courant de démarrage. Dans les systèmes plus traditionnels, des démarreurs étoile/triangle ou des démarreurs progressifs sont largement utilisés. Ces démarreurs de moteur ne sont pas nécessaires lorsqu'on utilise un variateur. Comme indiqué à l'Illustration 5.13, un variateur ne consomme pas plus que le courant nominal.

Illustration 5.12 Économies d’énergie dans une application de pompe

5.3.2 Utiliser un variateur pour un meilleur contrôle

On obtient un meilleur contrôle en utilisant un variateur pour réguler le débit ou la pression d'un système. Un variateur peut faire varier la vitesse du ventilateur ou de la pompe pour obtenir un contrôle variable du débit et de la pression en utilisant le contrôleur intégré du PID. De plus, un variateur peut adapter rapidement la vitesse du ventilateur ou de la pompe aux nouvelles conditions de débit ou de pression du système.

Compensation cos φ

En règle générale, le VLT® HVAC Drive FC 102 a un cos φ de 1 et fournit une correction du facteur de puissance du cos φ du moteur. Ainsi, il n'est pas nécessaire de tenir compte du cos φ du moteur lors de la l'unité de correction du facteur de puissance.

conguration de

2 Démarreur étoile/triangle 3 Démarreur progressif 4 Démarrage direct sur secteur

VLT® HVAC Drive FC 102

Illustration 5.13 Consommation de courant avec un variateur

Section de refroidissement

Section de chauﬀage Pale de guidage d’entré

Section de ventilation

Introduction d’air

Capteurs PT

Sorties V.A.V.

Conduit

B.M.S. principal

Commande digitale directe locale

Signal de commande temperature 0/10 V

Signal de commande pression 0/10 V

Secteur

Amélioration du facteur de puissance

Démarreur

Commande

Moteur ou actionneur IGV

Raccordement mécanique et distributeurs

x6 x6

DémarreurDémarreur

PompePompe

SecteurSecteur

FusiblesFusibles

Alimentation B.T.

P.F.C. P.F.C.

Commande

Position du distributeur

Retour Control

Débit

Distributeur à 3 oriﬁces

Débit

Ventilateur

Bipasse

175HA205.12

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.3.3 L'utilisation d'un variateur permet de réaliser des économies

Le variateur permet d'éviter le recours à certains équipements qui auraient pu être nécessaires. Le coût d'installation est à peu près identique pour les 2 systèmes indiqués à l'Illustration 5.14 et à l'Illustration 5.15.

Coût sans variateur

5 5

DDC Commande numérique directe VAV Volume d'air variable Capteur P Pression EMS Système de gestion de l'énergie Capteur T Température

Illustration 5.14 Système de ventilateur traditionnel

Caractéristiques du produit

Coût avec un variateur

VLT® HVAC Drive FC 102

DDC Commande numérique directe VAV Volume d'air variable BMS Système de gestion des bâtiments

Illustration 5.15 Système de ventilateur contrôlé par des variateurs

Frequency converter

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure signal

Supply fan

VAV boxes

Flow

Pressure transmitter

Return fan

130BB455.10

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.3.4

Solutions VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.1 Volume d'air variable

Les systèmes à volume d'air variable (VAV) sont utilisés pour contrôler la ventilation et la température an de répondre aux besoins d'un bâtiment. Les systèmes VAV centraux sont considérés comme la méthode la plus ecace d'un point de vue énergétique pour assurer la climatisation des bâtiments. Les systèmes centraux sont plus ecaces que les systèmes répartis. L'ecacité provient de l'utilisation de ventilateurs et de refroidisseurs plus grands et donc plus ecaces que les petits moteurs et les refroidisseurs par air répartis. Les économies découlent également des besoins d'entretien réduits.

Solution VLT

Tandis que registres et IGV permettent de maintenir une pression constante dans le réseau de conduites, une solution de variateur réduit considérablement la consommation d'énergie ainsi que la complexité de l'installation. Au lieu de créer une baisse de pression articielle ou d'entraîner une diminution de l'ecacité du ventilateur, le variateur diminue la vitesse du ventilateur pour fournir le débit et la pression nécessaires au système. Lorsque la vitesse de dispositifs centrifuges tels que des ventilateurs diminue, la pression et le débit qu'ils produisent décroissent aussi. La puissance consommée est réduite. Le ventilateur de retour est fréquemment contrôlé pour maintenir une diérence de circulation d'air xe entre l'alimentation et le retour. L'utilisation du contrôleur avancé du PID du HVAC Drive peut éviter le recours à des contrôleurs supplémentaires.

5 5

Illustration 5.16 Variateurs utilisés dans un système à volume d'air variable

Pour plus d'informations, consulter le fournisseur Danfoss pour la note applicative Volume de l'air variable : amélioration des systèmes de ventilation VAV.

Frequency converter

Pressure signal

Cooling coil

Heating coil

Filter

Pressure transmitter

Supply fan

Return fan

Temperature signal

Temperature transmitter

130BB451.10

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.2 Volume d'air constant

Les systèmes à volume d'air constant (CAV) sont des systèmes de ventilation centraux servant à fournir une quantité minimale d'air frais tempéré à de grandes zones communes. Ils ont précédé les systèmes VAV et sont présents dans les anciens bâtiments commerciaux multizones. Ces systèmes préchauent l'air frais avec des unités de traitement d'air (AHU) équipées de bobines de chauage. Ils sont souvent utilisés aussi pour la climatisation de bâtiments car ils comportent une bobine de refroidissement. Des bobines de ventilateur sont souvent utilisées pour participer aux besoins de chauage et de refroidissement des zones individuelles.

Solution VLT

Avec un variateur, des économies d'énergie signicatives peuvent être obtenues tout en maintenant un contrôle approprié du bâtiment. Les capteurs de température ou de CO2 peuvent être utilisés comme signaux de retour vers les variateurs.

Lorsqu'il est nécessaire de contrôler la température, la qualité de l'air ou les deux, un système CAV peut être contrôlé pour fonctionner sur la base des conditions réelles du bâtiment. Lorsque le nombre de personnes dans les zones contrôlées baisse, les besoins en air frais diminuent. Le capteur de CO2 détecte les niveaux inférieurs et réduit la vitesse du ventilateur d'alimentation. Le ventilateur de retour vise à maintenir un point de consigne de pression statique ou une diérence xe entre les circulations d'air d'alimentation et de retour.

La commande de température doit varier en fonction de la température extérieure et du nombre de personnes dans la zone contrôlée. Lorsque la température est inférieure au point de consigne, le ventilateur d'alimentation peut réduire sa vitesse. Le ventilateur de retour vise à maintenir un point de consigne de pression statique. En diminuant la circulation d'air, l'énergie utilisée pour chauer ou refroidir l'air frais est également réduite, d'où de plus grandes économies.

De par ses caractéristiques, le variateur HVAC spécialisé de Danfoss peut être utilisé pour améliorer les performances d'un système CAV. L'un des problèmes associés au contrôle d'un système de ventilation est la mauvaise qualité de l'air. La fréquence minimale programmable peut être réglée pour maintenir une quantité minimale d'air fourni indépendamment du signal de retour ou de référence. Le variateur comprend également un contrôleur du PID à trois zones et à trois points de consigne permettant de contrôler à la fois la température et la qualité de l'air. Même si les besoins en matière de température sont satisfaits, le variateur maintient un niveau d'air fourni susant pour convenir au capteur de qualité de l'air. Le contrôleur peut surveiller et comparer deux signaux de retour pour contrôler le ventilateur de retour en maintenant une diérence de circulation d'air xe entre les conduites d'alimentation et de retour.

Illustration 5.17 Variateur utilisé dans un système à volume d'air constant

Pour plus d'informations, consulter le fournisseur Danfoss pour la note applicative Volume d'air constant : amélioration des systèmes de ventilation CAV.

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.3.4.3 Ventilateur de tour de refroidissement

Les ventilateurs de tour de refroidissement sont utilisés pour refroidir l'eau du condenseur dans les systèmes de refroidissement par eau. Les refroidisseurs par eau constituent le moyen le plus ecace pour générer de l'eau froide. Ils sont 20 % plus ecaces que les refroidisseurs par air. Selon le climat, les tours de refroidissement sont souvent plus ecaces d'un point de vue énergétique pour refroidir l'eau du condenseur des refroidisseurs.

Les tours de refroidissement refroidissent l'eau du condenseur par évaporation. L'eau du condenseur est pulvérisée dans la tour de refroidissement sur le garnissage pour augmenter sa surface active. Le ventilateur de la tour soue de l'air sur le garnissage et de l'eau pulvérisée pour faciliter l'évaporation. L'évaporation libère l'énergie de l'eau, faisant ainsi chuter sa température. L'eau froide est collectée dans le bassin des tours de refroidissement où elle est pompée à nouveau vers le condenseur des refroidisseurs et le cycle est répété.

Solution VLT

Grâce à un variateur, la vitesse des ventilateurs des tours de refroidissement peut être régulée pour maintenir la température de l'eau du condenseur. Les variateurs peuvent également être utilisés pour allumer ou éteindre le ventilateur selon les

besoins. Avec le VLT® HVAC Drive de Danfoss, lorsque la vitesse des ventilateurs de tour de refroidissement descend en dessous d'un certain seuil, l'eet de refroidissement diminue. Lors de l'utilisation d'une boîte de vitesse pour entraîner le ventilateur de tour, une vitesse minimale de 40-50 % peut être nécessaire. Le réglage de la fréquence minimale programmable par le client est disponible pour maintenir cette fréquence minimale même lorsque les références de retour ou de vitesse exigent des vitesses inférieures.

Il est possible de programmer le variateur pour passer en mode veille et arrêter le ventilateur jusqu'à ce qu'une vitesse supérieure soit nécessaire. De plus, certains ventilateurs de tour de refroidissement ont des fréquences indésirables pouvant causer des vibrations. Ces fréquences sont facilement évitables en programmant les plages de fréquences de bipasse sur le variateur.

5 5

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

CHILLER

Temperature Sensor

BASIN

Conderser Water pump

Supply

130BB453.10

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

Illustration 5.18 Variateurs utilisés avec un ventilateur de tour de refroidissement

Pour plus d'informations, consulter le fournisseur Danfoss pour la note applicative Ventilateur de tour de refroidissement : amélioration de la commande du ventilateur de tour de refroidissement.

Frequency converter

Water Inlet

Water Outlet

BASIN

Flow or pressure sensor

Condenser Water pump

Throttling valve

Supply

CHILLER

130BB452.10

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.3.4.4 Pompes de condenseur

Les pompes de retour d'eau du condenseur sont d'abord utilisées pour faire circuler l'eau dans la section du condenseur des refroidisseurs par eau et dans la tour de refroidissement associée. L'eau du condenseur absorbe la chaleur de la section du condenseur et la relâche dans l'atmosphère de la tour de refroidissement. Ces systèmes constituent le moyen le plus ecace pour générer de l'eau froide. Ils sont 20 % plus ecaces que les refroidisseurs par air.

Solution VLT

En ajoutant des variateurs aux pompes d'eau de condenseur, il n'est pas nécessaire d'équilibrer les pompes avec une soupape d'étranglement ou de rogner la roue de la pompe.

L'utilisation d'un variateur au lieu d'une soupape d'étranglement économise l'énergie qui aurait été absorbée par la soupape. Cette modication peut entraîner des économies de 15-20 % ou plus. Le rognage de la roue de la pompe est irréversible. Si les conditions changent et si un débit plus élevé est nécessaire, la roue doit être remplacée.

5 5

Illustration 5.19 Variateur utilisé avec une pompe de condenseur

Pour plus d'informations, consulter le fournisseur Danfoss pour la note applicative Pompes de condenseur : amélioration des systèmes de pompage d'eau de condenseur.

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.5 Pompes primaires

Les pompes primaires dans un système de pompage primaire/secondaire peuvent maintenir un débit constant dans les dispositifs qui présentent des dicultés d'exploitation ou de contrôle lorsqu'ils sont exposés à un débit variable. La technique de pompage primaire/secondaire découple la boucle de production primaire de la boucle de distribution secondaire. Le découplage permet à des dispositifs tels que les refroidisseurs d'obtenir un débit constant et de fonctionner correctement tout en autorisant une variation du débit dans le reste du système. Lorsque le débit de l'évaporateur diminue dans un refroidisseur, l'eau commence à devenir trop froide. Dans ce cas, le refroidisseur tente de diminuer sa capacité de refroidissement. Si le débit tombe trop bas ou trop rapidement, le refroidisseur ne peut pas délester susamment sa charge et la sécurité de température d'évaporateur basse arrête le refroidisseur qui nécessite alors un reset manuel. Cette situation est fréquente dans les grandes installations, notamment lorsque deux refroidisseurs ou plus sont installés en parallèle lorsqu'aucun pompage primaire/secondaire n'est utilisé.

Solution VLT

Un variateur peut être ajouté au système primaire pour remplacer la soupape d'étranglement et/ou le rognage des roues, favorisant une baisse des dépenses d'exploitation. Voici deux méthodes de contrôle :

•

Un débitmètre installé à la décharge de chaque refroidisseur peut contrôler directement la pompe puisque le débit souhaité est connu et constant. En utilisant le contrôleur du PID, le variateur maintient en permanence le débit approprié, en compensant même la résistance changeante dans la boucle de canalisation primaire alors que les refroidisseurs et leurs pompes démarrent et s'arrêtent.

L'opérateur peut utiliser une détermination de vitesse locale en diminuant la fréquence de sortie jusqu'à obtention de la conguration du débit souhaitée. L'utilisation d'un variateur pour diminuer la vitesse des pompes est très similaire au rognage de la roue des pompes, tout en étant plus ecace. L'entrepreneur en équilibrage diminue simplement la vitesse de la pompe jusqu'à ce que le débit approprié soit obtenu et xe la vitesse dénie. La pompe fonctionne à cette vitesse à chaque démarrage du refroidisseur. Comme la boucle primaire ne dispose pas de vannes de régulation ou d'autres dispositifs qui peuvent provoquer un changement de la courbe du système, et comme l'écart dû au démarrage et à l'arrêt des pompes et des refroidisseurs est petit, la vitesse xée reste appropriée. Si le débit doit être augmenté ultérieurement au cours de la vie du système, le variateur peut simplement augmenter la vitesse des pompes, sans recourir à une nouvelle roue de pompe.

Frequency converter

CHILLER

Flowmeter

F F

130BB456.10

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5 5

Illustration 5.20 Variateurs utilisés avec des pompes primaires dans un système de pompage primaire/secondaire

Pour plus d'informations, consulter le fournisseur Danfoss pour la note applicative Pompes primaires : amélioration du pompage primaire dans un système primaire/secondaire.

Frequency converter

CHILLER

130BB454.10

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.3.4.6 Pompes secondaires

Les pompes secondaires dans un système de pompage primaire/secondaire d’eau froide sont utilisées pour répartir l’eau froide vers les charges depuis la boucle de production primaire. Le système de pompage primaire/secondaire est utilisé pour découpler de manière hydronique une boucle de canalisation d’une autre. Dans ce cas, la pompe primaire maintient un débit constant dans les refroidisseurs, ce qui permet aux pompes secondaires de varier le débit, d’augmenter le contrôle et d’économiser de l’énergie.

Si le concept de conguration primaire/secondaire n’est pas utilisé et si un système à volume variable est conçu, lorsque le débit tombe trop bas ou trop vite, le refroidisseur ne peut pas délester sa charge correctement. La sécurité de température basse de l’évaporateur arrête alors le refroidisseur qui nécessite ensuite un reset manuel. Cette situation est fréquente sur les grandes installations notamment lorsqu’au moins deux refroidisseurs sont installés en parallèle.

Solution VLT

Le système primaire/secondaire avec vannes bidirectionnelles favorise le contrôle de l’énergie et du système, en utilisant des variateurs an d’accroître encore les économies d’énergie et le potentiel de contrôle. Avec un capteur correctement placé, l’ajout de variateurs permet à la vitesse des pompes de suivre la courbe du système au lieu de la courbe de la pompe, ce qui élimine le gaspillage d’énergie et la plupart des problèmes de surpressurisation auxquels les vannes bidirectionnelles sont parfois soumises.

Lorsque les charges surveillées sont atteintes, les vannes bidirectionnelles se ferment, ce qui augmente la pression diéren- tielle mesurée dans la charge et la vanne bidirectionnelle. Lorsque cette pression diérentielle commence à augmenter, la pompe est ralentie pour maintenir la hauteur de contrôle également appelée valeur de consigne. Cette valeur de consigne est calculée en ajoutant la baisse de pression de la charge à celle de la vanne bidirectionnelle dans les conditions de la

conguration.

AVIS!

Lorsque plusieurs pompes sont installées en parallèle, elles doivent fonctionner à la même vitesse pour accroître les économies d’énergie, soit avec des variateurs individuels dédiés soit avec un seul variateur entraînant plusieurs pompes en parallèle.

Illustration 5.21 Variateurs utilisés avec des pompes secondaires dans un système de pompage primaire/secondaire

Pour plus d’informations, se reporter à la note applicative du fournisseur de Danfoss intitulée Pompes secondaires : amélioration du pompage secondaire dans un système primaire/secondaire.

Vitesse constante Pompes (2)

Vitesse variable Pompes (1)

Démarreur de moteur

Convertisseur de fréquence avec Cascade Controller

Capteur de pression

130BA362.10

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

5.4 Contrôleur de cascade de base

Le contrôleur de cascade de base est utilisé pour les applications de pompe où une certaine pression (hauteur) ou un certain niveau doit être maintenu(e) au-dessus d’une large plage dynamique. Faire fonctionner une grosse pompe à vitesse variable sur une plage étendue n’est pas une solution idéale en raison de la faible ecacité de la pompe à faible vitesse. Dans la pratique, la limite pour la pompe est de 25 % de la vitesse nominale à pleine charge.

Avec le contrôleur de cascade de base, le variateur commande un moteur (principal) à vitesse variable en tant que pompe à vitesse variable et permet le démarrage et l’arrêt de 2 pompes à vitesse constante supplémentaires. Raccorder les pompes à vitesse constante supplémentaires directement au secteur ou via des démarreurs progressifs. Le changement de vitesse de la pompe initiale fournit une commande de vitesse variable au système. La vitesse variable maintient la pression constante, ce qui entraîne une réduction de la fatigue du système et un fonctionnement plus silencieux des systèmes de pompage.

Illustration 5.22 Contrôleur de cascade de base

Pompe principale xe

Les moteurs doivent avoir les mêmes dimensions. Le contrôleur de cascade de base permet au variateur de contrôler jusqu’à 3 pompes de taille égale à l’aide des 2 relais intégrés au variateur. Lorsque la pompe variable (principale) est raccordée directement au variateur, les 2 relais intégrés contrôlent les 2 autres pompes. Lorsque les alternances de pompe principale sont activées, les pompes sont raccordées aux relais intégrés et le variateur peut faire fonctionner 2 pompes.

Alternance de la pompe principale

Les moteurs doivent avoir les mêmes dimensions. Cette fonction permet de faire fonctionner le variateur par cycle entre les pompes du système (max. 2 pompes). Dans cette exploitation, le temps de fonctionnement entre les pompes est compensé par la réduction des besoins de maintenance des pompes et par l’augmentation de la abilité et de la durée de vie du système. L’alternance de la pompe principale peut avoir lieu sur un signal de commande ou au démarrage (en ajoutant une autre pompe).

L’ordre peut être une alternance manuelle ou un signal d’événement d’alternance. Si l’événement d’alternance est sélectionné, l’alternance de la pompe principale a lieu chaque fois que l’événement se produit. Les sélections incluent :

Lorsqu’une temporisation d’alternance expire.

•

À une heure prédénie du jour.

•

Lorsque la pompe principale passe en mode

•

veille.

La charge réelle du système détermine le déclenchement.

Un paramètre séparé n’autorise l’alternance que si la capacité totale nécessaire est > 50 %. La capacité totale des pompes est déterminée par la capacité de la pompe principale plus celles des pompes à vitesse xe.

Gestion de la largeur de bande

Dans les systèmes à contrôle en cascade, an d’éviter une commutation fréquente des pompes à vitesse xe, la pression du système voulue est maintenue dans une largeur de bande plutôt qu’à un niveau constant. La largeur de bande de déclenchement ore la largeur de bande nécessaire à l’exploitation. Lorsqu’une modication importante et rapide intervient dans la pression du système, la largeur de bande prioritaire se substitue à la largeur de bande de déclenchement pour éviter une réponse immédiate à un changement de pression de courte durée. Un retard de dépassement de largeur de bande peut être programmé pour empêcher le déclenchement jusqu’à ce que la pression du système se soit stabilisée et qu’un contrôle normal soit établi.

Lorsque le contrôleur de cascade est activé et que le variateur émet une alarme d’arrêt, la hauteur du système est maintenue par le déclenchement et l’arrêt des pompes à vitesse xe. Pour éviter des déclenchements et des arrêts fréquents et minimiser les uctuations de pression, une largeur de bande à vitesse xe plus large est utilisée au lieu de la largeur de bande de déclenchement.

5 5

Temps

Fonctionnement secteur

Freq. arrêt séquentiel

Alternance commande / PID s'arrête

Freq. mise en scène

Fonctionnement secteur

Contr. PID départs

130BA364.10

max

min

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

5.4.1.1 Démarrage de la pompe avec

alternance de la pompe principale

L'état cascade est un achage de l'état du

•

contrôleur de cascade. L'achage indique les informations suivantes :

Avec l'alternance de la pompe principale activée, un maximum de deux pompes peut être contrôlé. Sur un ordre d'alternance, le PID s'arrête, la pompe principale décélère jusqu'à la fréquence minimale (f

) et, après une

min

temporisation, accélère jusqu'à la fréquence maximale (f

). Lorsque la vitesse de la pompe principale atteint la

max

fréquence d'arrêt, la pompe à vitesse xe s'arrête. La pompe principale continue à accélérer puis décélère jusqu'à l'arrêt et les deux relais s'arrêtent.

- Le contrôleur de cascade est désactivé.

- Toutes les pompes sont éteintes.

- Une urgence a arrêté toutes les pompes.

- Toutes les pompes fonctionnent.

- Les pompes à vitesse xe sont en cours

de déclenchement/d'arrêt.

- L'alternance de pompe principale est en cours.

L'arrêt en l'absence de débit assure que toutes les

•

pompes à vitesse xe s'arrêtent individuellement jusqu'à ce que l'état d'absence de débit disparaisse.

5.5 Vue d'ensemble du freinage dynamique

Le freinage dynamique ralentit le moteur à l'aide d'une des

Illustration 5.23 Alternance de la pompe principale

Après un retard, le relais de la pompe à vitesse xe démarre et cette pompe devient la nouvelle pompe principale. La nouvelle pompe principale accélère jusqu'à la vitesse maximale puis décélère jusqu'à la vitesse minimale. Lors de la rampe de décélération et lorsqu'elle atteint la fréquence de démarrage, l'ancienne pompe principale démarre maintenant sur le secteur comme nouvelle pompe à vitesse xe.

Si la pompe principale a fonctionné à la fréquence minimale (f

) pendant une durée programmée, avec une

min

pompe à vitesse xe en fonctionnement, la pompe principale contribue peu au système. Lorsque la valeur programmée de la temporisation expire, la pompe principale est enlevée, évitant des problèmes de réchauffement d'eau.

5.4.1.2 État et fonctionnement du système

Si la pompe principale passe en mode veille, la fonction est achée sur le LCP. Il est possible d'alterner la pompe principale en mode veille.

Lorsque le contrôleur de cascade est activé, le LCP ache l'état d'exploitation de chaque pompe et du contrôleur de cascade. Les informations achées comprennent :

L'état des pompes est un achage de l'état des

•

relais aectés à chaque pompe. L'achage montre les pompes désactivées, éteintes, en fonctionnement sur le variateur ou sur le secteur/ démarreur de moteur.

méthodes suivantes :

Freinage CA

•

L'énergie de freinage est répartie dans le moteur en modiant les conditions de perte dans le moteur (paramétre 2-10 Brake Function = [2]). La fonction de freinage CA ne peut pas être utilisée dans les applications avec des cycles élevés car cela entraîne une surchaue du moteur.

Freinage CC

•

Un courant CC en surmodulation ajouté au courant CA fonctionne comme un frein magnétique (paramétre 2-02 DC Braking Time ≠ 0 s).

Freinage résistance

•

Un hacheur de freinage (IGBT) maintient la surtension sous un certain seuil en dirigeant l'énergie du frein du moteur vers la résistance de freinage connectée (paramétre 2-10 Brake Function = [1]). Pour plus d'informations sur comment choisir une résistance de freinage,

consulter le manuel de conguration du VLT® Brake Resistor MCE 101.

Pour les variateurs équipés de l'option de freinage, un hacheur de freinage (IGBT), avec les bornes 81(R-) et 82(R +), est inclus pour la connexion d'une résistance de freinage externe.

La fonction du hacheur de freinage (IGBT) consiste à limiter la tension du circuit intermédiaire chaque fois que la limite de tension maximale est dépassée. Pour ce faire, le hacheur de freinage (IGBT) commute la résistance montée en externe, au niveau du bus CC, pour supprimer la tension CC excessive présente dans les condensateurs du bus.

Caractéristiques du produit Manuel de conguration

L'installation externe de la résistance de freinage présente les avantages de pouvoir choisir la résistance en fonction des besoins de l'application, de dissiper l'énergie hors du panneau de commande et de protéger le variateur contre les surchaues si la résistance de freinage est en surcharge.

Le signal de gâchette du hacheur de freinage (IGBT) émane de la carte de commande et est transmis au hacheur de freinage via la carte de puissance et la carte de commande de gâchette. De plus, les cartes de puissance et de commande surveillent le hacheur de freinage (IGBT) pour éviter les éventuels courts-circuits. La carte de puissance surveille également la résistance de freinage pour éviter les éventuelles surcharges.

5.6 Vue d'ensemble de la répartition de la charge

La répartition de la charge est une fonction permettant de raccorder des circuits CC de plusieurs variateurs, an de créer un système multi-variateurs pour faire tourner 1 charge mécanique. La répartition de la charge présente les avantages suivants :

Économies d’énergie

Un moteur fonctionnant en mode régénératif peut alimenter des variateurs fonctionnant en mode entraînement moteur.

Moins de besoin de pièces de rechange

Généralement, seule une résistance de freinage est nécessaire pour l’ensemble du système de variateur au lieu d’une résistance de freinage par variateur.

Alimentation de secours

En cas de défaut secteur, tous les variateurs reliés peuvent être alimentés via le circuit intermédiaire depuis une alimentation de secours. L’application peut continuer de fonctionner ou suivre une procédure d’arrêt contrôlé.

Conditions préalables

Les conditions préalables suivantes doivent être remplies avant d’envisager toute répartition de la charge :

Le variateur doit être équipé de bornes de répartition de la charge.

•

La série de produits doit être identique. Utiliser uniquement des variateurs VLT® HVAC Drive FC 102 avec d’autres

•

variateurs VLT® HVAC Drive FC 102.

Les variateurs doivent être placés à proximité les uns des autres pour que le câblage entre eux ne soit pas plus

•

long que 25 m (82 pi).

Les variateurs doivent avoir la même tension nominale.

•

Lors de l’ajout d’une résistance de freinage dans une conguration de répartition de la charge, tous les variateurs

•

doivent être équipés d’un hacheur de freinage.

Des fusibles doivent être ajoutés aux bornes de répartition de la charge.

•

5 5

130BF758.10

380 V

2x aR-32 2x aR-12

3x 0.23mH

11 kW FC-302

4 kW FC-302

3x 0.81 mH

3x gG-40

3x gG-16

Common mains disconnect switch

Mains connecting point for additional drives in the load sharing application

DC connecting point for additional drives in the load sharing application

91 92 93

96 97 98

82 81 82 81

89 88 89 88

Caractéristiques du produit

VLT® HVAC Drive FC 102

Pour un schéma d’une application de répartition de la charge respectant les meilleures pratiques, voir l’Illustration 5.24.

Illustration 5.24 Schéma d’une application de répartition de la charge respectant les meilleures pratiques

Répartition de la charge

Les unités avec option de répartition de la charge intégrée comportent les bornes 89 (+) CC et 88 (-) CC. Dans le variateur, ces bornes sont raccordées au bus CC devant la bobine de réactance du circuit intermédiaire et les condensateurs du bus.

Les bornes de répartition de la charge peuvent être raccordées dans deux congurations diérentes.

Les bornes relient les circuits de bus CC de plusieurs variateurs entre eux. Cette conguration permet à une unité

•

en mode régénératif de partager sa tension du bus excessive avec une autre unité en mode entraînement moteur. La répartition de la charge peut ainsi réduire la nécessité de résistances de freinage dynamique externes, tout en économisant de l'énergie. Le nombre d'unités pouvant être raccordées de cette façon est inni tant qu'elles présentent toutes la même tension nominale. En outre, selon la taille et le nombre d'unités, il peut s'avérer nécessaire d'installer des bobines de réactance CC et des fusibles CC dans les connexions du circuit intermédiaire, et des bobines de réactance CA sur le secteur. Cette conguration requiert des considérations spéciques.

Le variateur est alimenté exclusivement par une source CC. Cette conguration nécessite :

•

- une source CC

- un moyen d'abaisser la tension dans le bus CC lors de la mise sous tension.

5.7 Vue d'ensemble de la régénération

La régénération se produit généralement dans des applications à freinage continu, comme des grues/dispositifs de levage, des convoyeurs descendants et des centrifuges dans lesquelles l'énergie est extraite d'un moteur en décélération.

L'énergie excédentaire est éliminée du variateur par l'une des options suivantes :

le hacheur de freinage permet la dissipation de l'énergie excédentaire sous forme de chaleur dans les bobines de

•

résistance de freinage

les bornes régénératrices permettent le raccordement d'une unité de régénération tierce au variateur, ce qui

•

permet de renvoyer l'énergie excédentaire au réseau électrique.

Renvoyer l'énergie excédentaire au réseau électrique est le moyen le plus applications utilisant un freinage continu.

ecace d'utiliser l'énergie régénérée dans des

Vue d'ensemble des options ... Manuel de conguration

6 Vue d'ensemble des options et accessoires

6.1 Dispositifs de bus de terrain

Cette section décrit les dispositifs de bus de terrain disponibles avec la série VLT® HVAC Drive FC 102. En

utilisant un dispositif de bus de terrain, vous réduisez les coûts de votre système, vous pouvez communiquer plus vite et plus ecacement et vous bénéciez d'une interface utilisateur plus simple. Pour obtenir les références, se reporter au chapitre 13.2 Références des options/kits.

6.1.1

VLT® PROFIBUS DP V1 MCA 101

Le VLT® PROFIBUS DP V1 MCA 101 ore :

un haut niveau de disponibilité et de compati-

•

bilité, un support pour tous les principaux fournisseurs PLC, une compatibilité avec les versions futures

une communication rapide et ecace, une instal-

•

lation transparente, un diagnostic avancé ainsi qu'un paramétrage et une autoconguration des données de process via un

un paramétrage acyclique à l'aide d'automates

•

nis PROFIBUS DP V1, PROFIdrive ou prol FC de Danfoss.

6.1.2

VLT® DeviceNet MCA 104

Le VLT® DeviceNet MCA 104 ore :

la prise en charge du prol de variateur de

•

fréquence ODVA à l'aide de l'instance E/S 20/70 et 21/71 garantit la compatibilité avec les systèmes existants

les avantages des politiques de tests de

•

conformité ODVA qui garantissent que les produits sont interexploitables.

chier GSD

•

6.1.4

VLT® BACnet MCA 109

Protocole de communications ouvert pour usage international en matière d'automatisation des bâtiments. Le protocole BACnet est un protocole international qui intègre ecacement toutes les parties de l'équipement d'automatisation des bâtiments de l'actionneur au système de gestion des bâtiments.

•

6.1.5

VLT® PROFINET MCA 120

Prend en charge les options d'E/S et d'E/S intégrées (mise en œuvre facile des E/S décentralisées).

Les signaux des capteurs sont faciles à déplacer vers un autre contrôleur via des câbles de bus.

Certié conforme aux spécications de la version

3.4 LonMark.

BACnet constitue la norme internationale en matière d'automatisation des bâtiments.

Norme internationale ISO 16484-5.

Sans droit de licence, le protocole peut être utilisé dans des systèmes d'automatisation des bâtiments de toutes tailles.

L'option BACnet permet au variateur de communiquer avec les systèmes de gestion des bâtiments fonctionnant avec le protocole BACnet.

BACnet est généralement utilisé pour le chauage, la ventilation, le refroidissement et le contrôle des équipements de climatisation.

Le protocole BACnet s'intègre facilement aux réseaux d'équipements de commande existants.

6.1.3

VLT® LonWorks MCA 108

LonWorks est un système de bus de terrain conçu pour l'automatisation des bâtiments. Il facilite la communication entre les unités individuelles d'un même système (poste à poste) et permet la décentralisation de la commande

Pas besoin de gros poste principal (maître/

•

esclave).

Les unités reçoivent directement des signaux.

•

Prend en charge l'interface à topologie libre

•

Echelon (câblage et installation faciles).

Le VLT® PROFINET MCA 120 associe la plus haute performance au plus haut degré d'ouverture. L'option a été

conçue de façon à ce que les caractéristiques du VLT PROFIBUS MCA 101 puissent être réutilisées, tout en minimisant l'eort de l'utilisateur pour faire migrer PROFINET et en sécurisant l'investissement dans le programme PLC.

Mêmes types de PPO que le VLT® PROFIBUS DP

•

V1 MCA 101 an de faciliter la migration vers PROFINET.

Serveur web intégré pour un diagnostic à

•

distance et une lecture des paramètres de base du variateur.

Prise en charge de MRP.

•

Vue d'ensemble des options ...

VLT® HVAC Drive FC 102

Prise en charge de DP-V1. Le diagnostic permet

•

une gestion facile, rapide et standardisée des avertissements et des informations relatives aux défauts dans le PLC, tout en améliorant la largeur de bande du système.

Prise en charge de PROFIsafe s'il est associé à

•

VLT® Safety Option MCB 152.

Mise en œuvre conformément à la classe B de

•

conformité.

6.1.6

VLT® EtherNet/IP MCA 121

Ethernet constitue la future norme de communication de l'usine. Le VLT® EtherNet/IP MCA 121 s'appuie sur les

nouvelles technologies disponibles pour un usage industriel et gère même les exigences les plus strictes. EtherNet/IP™ étend l'Ethernet commercial standard au protocole industriel (CIP™), le même protocole en deux couches et le même modèle objet qu'avec DeviceNet.

Cette option

•

6.1.7

Le VLT® Modbus TCP MCA 122 se connecte aux réseaux basés sur le Modbus TCP. Il gère un intervalle de connexion jusqu'à 5 ms dans les deux sens, se plaçant parmi les dispositifs Modbus TCP performants les plus rapides du marché. Concernant la redondance du maître, il inclut un remplacement à chaud entre 2 maîtres.

ore les fonctions avancées suivantes : répartiteur haute performance intégré permettant une topologie en ligne sans besoin d'interrupteurs externes

anneau DLR (à partir d'octobre 2015)

fonctions de commutation et de diagnostic avancées

serveur web intégré

client e-mail pour notication d'intervention

communication monodiusion et multidiusion.

VLT® Modbus TCP MCA 122

6.1.8

VLT® BACnet/IP MCA 125

L'option VLT® BACnet/IP MCA 125 permet une intégration rapide et facile du variateur dans des systèmes de gestion des bâtiments en utilisant le protocole BACnet/IP ou faisant fonctionner BACnet sur Ethernet. Elle peut relever et partager des points de données, et transférer des valeurs réelles et demandées entre les systèmes.

L'option MCA 125 dispose de deux connecteurs Ethernet, ce qui permet une commutateurs externes ne soient nécessaires. Le switch à

trois ports gérés de l'option VLT® BACnet/IP MCA 125 se compose de deux ports Ethernet externes et d'un port Ethernet interne. Il permet l'utilisation d'une structure linéaire pour le câblage Ethernet. Cette option permet de commander en parallèle de multiples moteurs à magnétisation permanente à haute ecacité, et de contrôler les points requis dans des applications HVAC typiques. En plus des fonctionnalités standard, l'option MCA 125 présente :

COV (changement de valeur).

•

Propriété de lecture/écriture multiple.

•

Notications d'alarme/avertissement.

•

Capacité de modication des noms d'objet

•

BACnet pour plus de convivialité.

Objet de boucle BACnet.

•

Transfert de données segmentées.

•

Analyse des tendances, en fonction de l'heure ou

•

d'un événement.

Extensions fonctionnelles

6.2

Cette section décrit les extensions fonctionnelles disponibles en option avec la série VLT® HVAC Drive FC

102. Pour obtenir les références, se reporter au chapitre 13.2 Références des options/kits.

6.2.1

VLT® General Purpose I/O Module

conguration en guirlande sans que des

MCB 101

Il propose d'autres fonctions, comme :

serveur web intégré pour le diagnostic à distance

•

et la lecture des paramètres de base du variateur

notication d'e-mail pouvant être congurée pour

•

envoyer un e-mail vers 1 ou plusieurs destinataires si certains avertissements ou alertes sont émis ou eacés

connexion PLC à maître double pour la

•

redondance.

L’option VLT® General Purpose I/O Module MCB 101 ore un large éventail d’entrées et de sorties de commande.

3 entrées digitales 0-24 V : logique 0 < 5 V ;

•

logique 1 > 10 V.

2 entrées analogiques 0-10 V : résolution 10 bits

•

plus signe.

2 sorties digitales NPN/PNP push-pull.

•

1 sortie analogique 0/4-20 mA.

•

Raccord à ressort.

•

Vue d'ensemble des options ... Manuel de conguration

6.2.2

VLT® Relay Card MCB 105

La VLT® Relay Card MCB 105 étend les fonctions de relais avec 3 sorties relais supplémentaires.

Protège le raccord du câble de commande.

•

Câblage sur bornes à ressorts.

•

Vitesse de commutation max. (charge nominale/charge min.)

6 minutes-1/20 s-1.

Charge max. sur les bornes

Charge résistive CA-1 : 240 V CA, 2 A.

6.2.3

VLT® Analog I/O Option MCB 109

L'option VLT® Analog I/O MCB 109 peut être facilement installée dans le variateur pour une mise à niveau du rendement avancé et un contrôle via les entrées/sorties supplémentaires. Cette option actualise également le variateur avec une alimentation de secours sur batterie pour l'horloge intégrée au variateur. Cette alimentation de secours sur batterie permet une utilisation stable de toutes les actions temporisées utilisées par le variateur.

3 entrées analogiques, chacune étant

•

congurable comme entrée de tension et de température.

Connexion de signaux analogiques 0-10 V mais

•

aussi d'entrées de température PT1000 et NI1000.

3 sorties analogiques, chacune étant congurable

•

comme sorties 0-10 V.

6.2.4

VLT® PTC Thermistor Card MCB 112

La VLT® PTC Thermistor Card MCB 112 ore un contrôle supplémentaire du moteur par rapport à la fonction ETR intégrée et à la borne de la thermistance.

Protège le moteur contre les surchaues.

•

Homologation ATEX pour une utilisation avec des

•

moteurs EX-d.

Utilise la fonction Safe Torque O homologuée

•

conforme à la norme SIL 2 CEI 61508.

6.2.5

VLT® Sensor Input Option MCB 114

L'option VLT® Sensor Input MCB 114 protège le moteur contre les surchaues en surveillant la température des paliers et des bobinages du moteur.

3 entrées de capteur autodétectrices pour les

•

capteurs PT100/PT1000 à 2 ou 3

1 entrée analogique supplémentaire 4-20 mA.

•

ls.

6.3 Contrôle de mouvement et cartes relais

Cette section décrit les options de contrôle de mouvement et cartes relais disponibles avec la série VLT

AutomationDrive FC 302. Pour obtenir les références, se reporter au chapitre 13.2 Références des options/kits.

6.3.1

VLT® Extended Relay Card MCB 113

La VLT® Extended Relay Card MCB 113 ajoute des entrées/ sorties pour une plus grande exibilité.

7 entrées digitales.

•

2 sorties analogiques.

•

4 relais unipolaires bidirectionnels.

•

Conforme aux recommandations NAMUR.

•

Capacité d’isolation galvanique.

•

Résistances de freinage

6.4

Dans les applications où le moteur est utilisé comme un frein, l'énergie est générée dans le moteur et renvoyée vers le variateur. La tension du circuit CC du variateur augmente lorsque l'énergie ne peut pas être transportée à nouveau vers le moteur. Dans les applications avec freinage fréquent et/ou charges à inertie élevée, cette augmentation peut entraîner une alarme de surtension du variateur, puis un arrêt. Les résistances de freinage sont utilisées pour dissiper l'énergie excédentaire liée au freinage par récupération. La résistance est sélectionnée en fonction de sa valeur ohmique, de son taux de dissipation de puissance et de sa taille physique. Danfoss propose une gamme complète de résistances spécialement conçues pour les variateurs Danfoss. Pour connaître les références et obtenir d'autres informations sur le dimensionnement des résistances de freinage, se reporter au manuel de

conguration du VLT® Brake Resistor MCE 101.

Vue d'ensemble des options ...

VLT® HVAC Drive FC 102

6.5 Filtres sinus

Lorsqu'un moteur est contrôlé par un variateur, il émet un bruit de résonance. Ce bruit, dû à la construction du moteur, se produit à chaque commutation de l'onduleur du variateur. La fréquence du bruit des résonances correspond ainsi à la fréquence de commutation du variateur. Danfoss peut proposer un ltre sinus qui atténue le bruit acoustique du moteur. Le ltre réduit le temps de rampe d'accélération de la tension, le pic de tension de charge (U

) et le courant d'ondulation (ΔI) vers le moteur, ce qui

PIC

signie que le courant et la tension deviennent quasiment sinusoïdaux. Le bruit acoustique du moteur est réduit au strict minimum. Le courant d'ondulation des bobines du ltre sinus génère aussi un certain bruit. Remédier au problème en intégrant le ltre dans une armoire ou un boîtier. Pour connaître les références et obtenir plus d'informations sur les ltres sinus, se reporter au manuel de conguration des ltres de sortie.

6.6 Filtres dU/dt

Danfoss fournit des ltres dU/dt qui sont des ltres passebas à mode diérentiel qui réduisent les pics de tension entre phases de la borne du moteur et diminuent le temps de montée jusqu'à un niveau qui réduit la contrainte sur l'isolation des bobinages du moteur. C'est un problème typique des process utilisant des câbles de moteur courts.

Comparés aux ltres sinus, les ltres dU/dt comportent une fréquence d'arrêt supérieure à la fréquence de commutation.

Pour connaître les références et obtenir plus d'informations sur les ltres dU/dt, se reporter au manuel de conguration des ltres de sortie.

Filtres en mode commun

6.7

Les noyaux hautes fréquences en mode commun (noyaux HF-CM) réduisent les interférences électromagnétiques et éliminent les dommages dus aux décharges électriques. Ce sont des noyaux magnétiques spéciques nanocristallins qui présentent une performance de ltrage supérieure par rapport aux noyaux de ferrite courants. Le noyau HF-CM agit comme un inducteur en mode commun entre les phases et la terre.

Installés autour des trois phases moteur (U, V, W), ils réduisent les courants en mode commun haute fréquence. Ainsi, l'interférence électromagnétique haute fréquence provenant du câble du moteur s'en trouve réduite.

Filtres harmoniques

6.8

Les VLT® Advanced Harmonic Filters AHF 005 & AHF 010 ne doivent pas être comparés aux ltres électroniques harmoniques traditionnels. Les ltres harmoniques Danfoss ont été spécialement conçus pour s'adapter aux variateurs Danfoss.

En raccordant le variateur Danfoss, la distorsion d'harmoniques de courant totale renvoyée vers le secteur est réduite à 5 % et 10 %.

Pour connaître les références et obtenir d'autres informations sur le dimensionnement des résistances de

freinage, se reporter au manuel de

Advanced Harmonic Filters AHF 005/AHF 010.

ltre AHF 005 ou AHF 010 face à un

conguration des VLT

6.9 Options intégrées du boîtier

Les options intégrées suivantes sont spéciées dans le code de type lors de la commande du variateur.

Boîtier avec canal arrière résistant à la corrosion

Pour une protection renforcée contre la corrosion dans les environnements exigeants, les unités peuvent être livrées dans une armoire comportant un canal de ventilation arrière en acier inoxydable, des blocs de refroidissement en tôle épaisse et un ventilateur amélioré. Cette option est recommandée dans les environnements salins, comme celles situées à proximité de l’océan.

Plaque de protection contre les pièces nues sous tension

Une plaque de protection Lexan® peut être montée devant les bornes et barres de puissance pour prévenir tout contact physique lorsque la porte du boîtier est ouverte.

Appareils de chauage et thermostat

Montés à l'intérieur de l'armoire des variateurs munis d'un boîtier de taille F et contrôlés via un thermostat automatique, les appareils de chauage empêchent la condensation dans le boîtier.

Les réglages par défaut du thermostat activent les appareils de chauage à 10 °C (50 °F) et les éteignent à 15,6 °C (60 °F).

Éclairage de l'armoire avec prise

Pour augmenter la visibilité pendant l'entretien et la maintenance, un éclairage peut être installé à l'intérieur de l'armoire des variateurs munis d'un boîtier de taille F. Le logement de l'éclairage est doté d'une prise pour alimenter temporairement les outils et autres appareils. Deux tensions sont disponibles :

230 V, 50 Hz, 2,5 A, CE/ENEC

•

120 V, 60 Hz, 5 A, UL/cUL

•

Pour connaître les références, se reporter au manuel de conguration des ltres de sortie.

Vue d'ensemble des options ... Manuel de conguration

Filtres RFI

Les variateurs de la série VLT® comportent en standard des ltres RFI classe A2 intégrés. Si des niveaux supplémentaires de protection RFI/CEM sont requis, ils peuvent être obtenus en utilisant des ltres RFI classe A1 qui assurent la suppression des interférences aux fréquences radio électriques et des rayonnements électromagnétiques conformément à la norme EN 55011. Des ltres RFI pour usage en milieu marin sont aussi disponibles.

Sur les variateurs munis d'un boîtier de taille F, le ltre RFI de classe A1 nécessite l'ajout de l'armoire d'options.

IRM (dispositif de surveillance de la résistance d'isolation)

Surveille la résistance d'isolation des systèmes non reliés à la terre (systèmes IT selon la terminologie CEI) entre les conducteurs de phase du système et la terre. Il existe un pré-avertissement ohmique et une consigne d'alarme principale pour le niveau d'isolation. Un relais d'alarme unipolaire bidirectionnel est associé à chaque consigne pour une utilisation externe. Il est possible de connecter un seul dispositif de surveillance de la résistance d'isolation à chaque système non relié à la terre (IT).

Intégré au circuit d'arrêt de sécurité.

•

Achage LCD de la résistance d'isolation.

•

Mémoire des pannes.

•

Touches INFO, TEST et RESET.

•

Relais de protection diérentielle (RCD)

Utilise la méthode d'équilibrage des noyaux pour surveiller les courants de défaut à la terre des systèmes mis à la terre et des systèmes à haute résistance vers la terre (systèmes TN et TT dans la terminologie CEI). Il existe un pré-avertissement (50 % de la consigne d'alarme principale) et une consigne d'alarme principale. Un relais d'alarme unipolaire bidirectionnel est associé à chaque consigne pour une utilisation externe. Nécessite un transformateur de courant à fenêtre externe (fourni et installé par le client).

Intégré au circuit d'arrêt de sécurité.

•

Le dispositif CEI 60755 de type B contrôle les

•

courants de défaut à la terre CC à impulsions et CC purs.

Indicateur à barres LED du niveau de courant de

•

défaut à la terre, compris entre 10 et 100 % de la consigne.

Mémoire des pannes.

•

Touches TEST et RESET

•

Safe Torque O avec relais de sécurité Pilz

Disponible pour les variateurs munis d'un boîtier de taille F. Permet d'adapter le relais Pilz au boîtier sans armoire d'options. Le relais est utilisé dans l'option de surveillance de la température extérieure. Si la surveillance PTC est

requise, commander la VLT® PTC Thermistor Card MCB 112.

Arrêt d'urgence avec relais de sécurité Pilz

Comprend un bouton-poussoir d'arrêt d'urgence à quatre ls redondant monté sur le devant du boîtier et un relais Pilz qui le surveille conjointement avec le circuit d'arrêt de sécurité et la position du contacteur. Nécessite un contacteur et l'armoire d'options pour variateurs avec boîtier de taille F.

Hacheur de freinage (IGBT)

Les bornes de freinage avec circuit de hacheur de freinage (IGBT) permettent la connexion de résistances de freinage externes. Pour obtenir des données détaillées sur les résistances de freinage, consulter le manuel de congu-

ration du VLT® Brake Resistor MCE 101, disponible sur drives.danfoss.com/downloads/portal/#/.

Bornes régénératrices

Elles rendent possible la connexion des unités régénératrices au bus CC sur le côté batterie des condensateurs des bobines de réactance CC pour le freinage par récupération. Pour la taille F, les bornes de régénération sont dimensionnées pour environ 50 % de la puissance nominale du variateur. Consultez l'usine pour connaître les limites de puissance régénératrice en fonction des tailles et tensions des variateurs

Bornes de répartition de la charge

Ces bornes se raccordent au bus CC sur le côté redresseur de la bobine de réactance du circuit CC et permettent de répartir la puissance du bus CC entre plusieurs variateurs. Pour les variateurs avec boîtier de taille F, les bornes de répartition de la charge sont dimensionnées pour environ 33 % de la puissance nominale du variateur. Consulter l'usine pour connaître les limites de répartition de la charge en fonction de la taille et de la tension spéciques du variateur.

Sectionneur

Une poignée montée sur la porte permet d'actionner manuellement le sectionneur secteur pour activer et désactiver l'alimentation du variateur, renforçant la sécurité lors de l'entretien. Le sectionneur est indissociable des portes de l'armoire pour éviter qu'elles ne soient ouvertes alors que l'alimentation n'est pas déconnectée.

Disjoncteurs

Un disjoncteur peut être déclenché à distance mais il doit être réinitialisé manuellement. Les disjoncteurs sont indissociables des portes de l'armoire pour éviter qu'elles ne soient ouvertes alors que l'alimentation n'est pas déconnectée. Si l’option disjoncteur est sélectionnée, des fusibles sont également inclus pour assurer une protection à action rapide du variateur de fréquence contre les surcharges.

spéciques.

Vue d'ensemble des options ...

VLT® HVAC Drive FC 102

Contacteurs

Un interrupteur à contact contrôlé électroniquement assure l'activation et la désactivation à distance de l'alimentation du variateur. Le contact auxiliaire sur le contacteur est surveillé par le relais Pilz si l'option d'arrêt d'urgence CEI est demandée.

Démarreurs manuels

Ils fournissent une alimentation triphasée pour les ventilateurs de refroidissement électriques qui sont souvent nécessaires pour les plus gros moteurs. L'alimentation des démarreurs est fournie côté charge de tout contacteur, disjoncteur ou sectionneur fourni. Si une option de ltre RFI de classe 1 est commandée, le côté entrée du RFI fournit l'alimentation au démarreur. Chaque démarreur est protégé par fusibles et l’alimentation des démarreurs est coupée lorsque le variateur est hors tension. Jusqu'à deux démarreurs sont autorisés. Si un circuit protégé par fusible 30 A est commandé, un seul démarreur est autorisé. Les démarreurs sont intégrés dans le circuit d'arrêt de sécurité. Caractéristiques incluses :

Interrupteur marche-arrêt.

•

Protection contre les court-circuits et les

•

surcharges avec fonction de test.

Mode de reset manuel.

•

Bornes protégées par fusible 30 A

Alimentation triphasée correspondant à la tension

•

secteur en entrée pour l'alimentation des équipements auxiliaires du client.

Non disponibles si deux démarreurs manuels sont

•

sélectionnés.

Bornes inactives lorsque l'alimentation d'entrée

•

du variateur est coupée.

L'alimentation des bornes est fournie côté charge

•

de tout contacteur, disjoncteur ou sectionneur fourni. Si une option de ltre RFI de classe 1 est commandée, le côté entrée du RFI fournit l'alimentation au démarreur.

Bornes communes du moteur

L'option de borne commune du moteur fournit les barres omnibus et le matériel nécessaires pour relier les bornes du moteur entre les onduleurs en parallèle et la borne seule (par phase) pour adapter l'installation du kit d'entrée supérieure côté moteur.

Cette option est également recommandée pour relier la sortie d'un variateur à un ltre de sortie ou un contacteur de sortie. Les bornes communes du moteur éliminent le besoin de câbles de longueurs égales entre chaque onduleur et le point commun du ltre de sortie (ou du moteur).

Alimentation 24 V CC

5 A, 120 W, 24 V CC.

•

Protégée contre les surintensités, surcharges,

•

courts-circuits et surtempératures.

Pour alimenter les dispositifs fournis par le client

•

tels que des capteurs, E/S PLC, contacteurs, sondes de température, témoins lumineux ou tout autre matériel électronique.

Les diagnostics comprennent un contact CC-ok

•

sec, une LED CC-ok verte et une LED surcharge rouge.

Surveillance de la température extérieure

Conçue pour surveiller les températures des composants du système externes tels que bobinages ou paliers du moteur. Inclut 8 modules d'entrées universelles plus deux modules d'entrées de thermistance dédiées. Les dix modules sont tous intégrés dans le circuit d’arrêt de sécurité et peuvent être surveillés via un bus de terrain qui nécessite l’acquisition d’un coupleur module/bus séparé. Une option de Safe Torque O doit être commandée lorsque vous sélectionnez la surveillance de la température extérieure.

Types de signaux

Entrées RTD (y compris PT100) – 3 ou 4 ls.

•

Thermocouple.

•

Courant ou tension analogique.

•

Plus de fonctionnalités :

1 sortie universelle – congurable pour tension

•

ou courant analogique.

2 sorties relais (NO).

•

Achage LC à deux lignes et diagnostics par LED.

•

Détection de rupture du l de la sonde, de court-

•

circuit et de polarité incorrecte.

Détection de rupture du l de la sonde, de court-

•

circuit et de polarité incorrecte.

Logiciel de programmation de l'interface.

•

Si trois PTC sont nécessaires, l'option VLT® PTC

•

Thermistor Card MCB 112 doit être ajoutée.

Pour obtenir les références des options intégrées de boîtiers, se reporter au chapitre 13.1 Système de congu- ration du variateur.

Kits haute puissance

6.10

Des kits haute puissance, comme un refroidissement par l'arrière, un appareil de chauage et une protection d'accès aux bornes puissance, sont disponibles. Voir le chapitre 13.2 Références des options/kits pour obtenir une brève description et les références des kits disponibles.

Spécications Manuel de conguration

7 Spécications

7.1 Données électriques, 380-480 V

VLT® HVAC Drive FC 102 Surcharge normale NO NO NO

(Surcharge normale (NO) = 110 % du courant pendant 60 s) Sortie d'arbre typique à 400 V [kW] 355 400 450 Sortie d'arbre typique à 460 V [HP] 500 600 600 Sortie d'arbre typique à 480 V [kW] 400 500 530

Taille de boîtier E1/E2 E1/E2 E1/E2 Courant de sortie (triphasé)

Continu (à 400 V) [A] 658 745 800 Intermittent (surcharge 60 s) (à 400 V) [A] 724 820 880 Continu (à 460/480 V) [A] 590 678 730 Intermittent (surcharge 60 s) (à 460/480 V) [A] 649 746 803 kVA continu (à 400 V) [kVA] 456 516 554 kVA continu (à 460 V) [kVA] 470 540 582 kVA continu (à 480 V) [kVA] 511 587 632

Courant d'entrée maximal

Continu (à 400 V) [A] 634 718 771 Continu (à 460/480 V) [A] 569 653 704

Nombre et taille de câbles maximum par phase

Secteur et moteur [mm² (AWG)] 4 x 240

Frein [mm² (AWG)] 2 x 185

Répartition de la charge [mm² (AWG)] 4 x 240

Fusibles secteur externes max. [A]

Perte de puissance estimée à 400 V [W]

Perte de puissance estimée à 460 V [W]

Rendement Fréquence de sortie [Hz] 0–590 0–590 0–590 Arrêt surtempérature carte de commande [°C (°F)]

2), 3)

P355 P400 P450

4 x 240

(4 x 500 mcm)

(2 x 350 mcm)

(4 x 500 mcm)

900 900 900

7532 8677 9473

6724 7819 8527

0,98 0,98 0,98

85 (185) 85 (185) 85 (185)

(4 x 500 mcm)

2 x 185

(2 x 350 mcm)

4 x 240

(4 x 500 mcm)

(2 x 350 mcm)

(4 x 500 mcm)

4 x 240

2 x 185

4 x 240

7 7

Tableau 7.1 Données électriques pour les boîtiers E1/E2, alimentation secteur 3 x 380-480 V CA

1) Pour les calibres des fusibles, voir chapitre 10.5 Fusibles et disjoncteurs.

2) La perte de puissance typique, mesurée dans des conditions normales, doit être de ± 15 % (la tolérance est liée à la variété des conditions de

tension et de câblage). Ces valeurs s'appuient sur le rendement typique d'un moteur (limite IE/IE3). Les moteurs de moindre rendement

augmentent la perte de puissance du variateur. S'applique au dimensionnement du refroidissement du variateur. Si la fréquence de commutation

est supérieure au réglage par défaut, les pertes de puissance peuvent augmenter. Les puissances consommées par le LCP et la carte de commande

sont incluses. Pour les données des pertes de puissance selon la norme EN 50598-2, consulter drives.danfoss.com/knowledge-center/energy-

eciency-directive/#/. Des options et la charge client peuvent accroître les pertes de 30 W max., bien que généralement on compte seulement 4 W

pour une carte de commande à pleine charge ou des options pour les emplacements A et B.

3) Mesuré avec des câbles de moteur blindés de 5 m (16,5 pi) à la charge et à la fréquence nominales. Rendement mesuré au courant nominal.

Pour la classe d'ecacité énergétique, voir le chapitre 10.12 Rendement. Pour connaître les pertes de charge partielles, voir drives.danfoss.com/

knowledge-center/energy-eciency-directive/#/.

Spécications

VLT® HVAC Drive FC 102

VLT® HVAC Drive FC 102 Surcharge normale NO NO NO NO

(Surcharge normale (NO) = 110 % du courant pendant 60 s) Sortie d'arbre typique à 400 V [kW] 500 560 630 710 Sortie d'arbre typique à 460 V [HP] 650 750 900 1000 Sortie d'arbre typique à 480 V [kW] 560 630 710 800

Taille de boîtier F1/F3 F1/F3 F1/F3 F1/F3 Courant de sortie (triphasé)

Continu (à 400 V) [A] 880 990 1120 1260 Intermittent (surcharge 60 s) (à 400 V) [A] 968 1089 1680 1890 Continu (à 460/480 V) [A] 780 890 1050 1160 Intermittent (surcharge 60 s) (à 460/480 V) [A] kVA continu (à 400 V) [kVA] 610 686 776 873 kVA continu (à 460 V) [kVA] 621 709 837 924 kVA continu (à 480 V) [kVA] 675 771 909 1005

Courant d'entrée maximal

Continu (à 400 V) [A] 848 954 1079 1214 Continu (à 460/480 V) [A] 752 858 1012 1118

Nombre et taille de câbles maximum par phase

- Moteur [mm² (AWG)] 8 x 150

- Secteur [mm² (AWG)] (F1) 8 x 240

- Secteur [mm² (AWG)] (F3) 8 x 456

- Répartition de la charge [mm² (AWG)] 8 x 120

- Frein [mm² (AWG)] 8 x 185

Fusibles secteur externes max. [A]

Perte de puissance estimée à 400 V [W]

Perte de puissance estimée à 460 V [W] Pertes ajoutées max. RFI A1, disjoncteur ou déconnexion, et contacteur [W] (F3 uniquement) Pertes max. des options de panneau [W] 400 400 400 400

Rendement Fréquence de sortie [Hz] 0–590 0–590 0–590 0–590 Arrêt surtempérature carte de commande [°C (°F)]

2), 3)

P500 P560 P630 P710

858 979 1155 1276

8 x 150

(8 x 300 mcm)

(8 x 500 mcm)

(8 x 900 mcm)

(8 x 250 mcm)

(8 x 350 mcm)

1600 1600 2000 2000

10162 11822 12512 14674

8876 10424 11595 13213

963 1054 1093 1230

0,98 0,98 0,98 0,98

85 (185) 85 (185) 85 (185) 85 (185)

(8 x 300 mcm)

8 x 240

(8 x 500 mcm)

8 x 456

(8 x 900 mcm)

8 x 120

(8 x 250 mcm)

8 x 185

(8 x 350 mcm)

8 x 150

(8 x 300 mcm)

8 x 240

(8 x 500 mcm)

8 x 456

(8 x 900 mcm)

8 x 120

(8 x 250 mcm)

8 x 185

(8 x 350 mcm)

(8 x 300 mcm)

(8 x 500 mcm)

(8 x 900 mcm)

(8 x 250 mcm)

(8 x 350 mcm)

8 x 150

8 x 240

8 x 456

8 x 120

8 x 185

Tableau 7.2 Données électriques pour les boîtiers F1/F3, alimentation secteur 3 x 380-480 V CA

1) Pour les calibres des fusibles, voir chapitre 10.5 Fusibles et disjoncteurs.

2) La perte de puissance typique, mesurée dans des conditions normales, doit être de