Danfoss FC 280 Design guide [fr]

ENGINEERING TOMORROW

Manuel de con€guration VLT® Midi Drive FC 280

vlt-drives.danfoss.com

Table des matières	Manuel de con€guration

Table des matières
1 Introduction	5
1.1 Objet du Manuel de con€guration	5
1.2 Ressources supplémentaires	5
1.3 Dé€nitions	5
1.4 Version de document et de logiciel	8
1.5 Homologations et certi€cations	8
1.6 Sécurité	9
2 Vue d'ensemble des produits	10
2.1 Aperçu des tailles de boîtier	10
2.2 Installation électrique	13
2.2.1 Raccordement du moteur	15
2.2.2 Raccordement au secteur CA	16
2.2.3 Types de bornes de commande	17
2.2.4 Câblage vers les bornes de commande	18
2.3 Structures de contrôle	18
2.3.1 Modes de commande	18
2.3.2 Principe de fonctionnement	20
2.3.3 Structure de contrôle en mode VVC+	20
2.3.4 Contrôle de courant interne en mode VVC+	21
2.3.5 Contrôle local (Hand On) et distant (Auto On)	21
2.4 Utilisation des références	22
2.4.1 Limites de réf.	23
2.4.2 Mise à l'échelle des références prédé€nies et des références du bus	24
2.4.3 Mise à l'échelle des références analogiques et d'impulsions, et du signal de re-
tour	24
2.4.4 Zone morte autour de zéro	25
2.5 Régulateur PID	28
2.5.1 Régulateur PID de vitesse	28
2.5.2 Régulateur PID de process	31
2.5.3 Paramètres pertinents du contrôle de process	32
2.5.4 Exemple de régulateur PID de process	33
2.5.5 Optimisation du contrôleur de process	35
2.5.6 Méthode de réglage de Ziegler Nichols	36
2.6 Émissions et immunité CEM	37
2.6.1 Généralités concernant les émissions CEM	37
2.6.2 Émission CEM	39
2.6.3 Immunité CEM	40
2.7 Isolation galvanique	42

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Table des matières

VLT® Midi Drive FC 280

2.8 Courant de fuite à la terre	42
2.9 Fonctions de freinage	43
2.9.1 Frein de maintien mécanique	43
2.9.2 Freinage dynamique	44
2.9.3 Sélection des résistances de freinage	44
2.10 Isolation du moteur	46
2.10.1 Filtres sinus	46
2.10.2 Filtres dU/dt	46
2.11 Contrôleur logique avancé	46
2.12 Conditions d'exploitation extrêmes	47
2.12.1 Protection thermique du moteur	48

3 Exemples d'applications	49
3.1 Introduction	49
3.1.1 Raccordement du codeur	49
3.1.2 Sens de rotation du codeur	49
3.1.3 Système de variateur en boucle fermée	49
3.2 Exemples d'applications	50
3.2.1 AMA	50
3.2.2 Vitesse	50
3.2.3 Marche/arrêt	51
3.2.4 Réinitialisation d'alarme externe	52
3.2.5 Thermistance moteur	52
3.2.6 SLC	52
4 Safe Torque Oƒ (STO)	54
5 Installation et con€guration de l'interface RS485	55
5.1 Introduction	55
5.1.1 Vue d'ensemble	55
5.1.2 Raccordement du réseau	56
5.1.3 Con€guration de l'équipement	56
5.1.4 Réglage des paramètres pour communication Modbus	56
5.1.5 Précautions CEM	56
5.2 Protocole FC	56
5.2.1 Vue d'ensemble	56
5.2.2 FC avec Modbus RTU	57
5.3 Con€guration du réseau	57
5.4 Structure des messages du protocole FC	57
5.4.1 Contenu d'un caractère (octet)	57
5.4.2 Structure du télégramme	57

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Table des matières	Manuel de con€guration

5.4.3 Longueur du télégramme (LGE)	57
5.4.4 Adresse (ADR) du variateur de fréquence	58
5.4.5 Octet de contrôle des données (BCC)	58
5.4.6 Champ de données	58
5.4.7 Champ PKE	58
5.4.8 Numéro de paramètre (PNU)	59
5.4.9 Indice (IND)	59
5.4.10 Valeur du paramètre (PWE)	59
5.4.11 Types de données pris en charge par le variateur de fréquence	59
5.4.12 Conversion	60
5.4.13 Mots de process (PCD)	60
5.5 Exemples	60
5.5.1 Écriture d'une valeur de paramètre	60
5.5.2 Lecture d'une valeur de paramètre	60
5.6 Modbus RTU	61
5.6.1 Connaissances préalables	61
5.6.2 Vue d'ensemble	61
5.6.3 Variateur de fréquence avec Modbus RTU	61
5.7 Con€guration du réseau	62
5.8 Structure des messages du Modbus RTU	62
5.8.1 Introduction	62
5.8.2 Structure des télégrammes Modbus RTU	62
5.8.3 Champ démarrage/arrêt	62
5.8.4 Champ d'adresse	62
5.8.5 Champ de fonction	63
5.8.6 Champ de données	63
5.8.7 Champ de contrôle CRC	63
5.8.8 Adresse de registre des bobines	63
5.8.9 Comment contrôler le variateur de fréquence	65
5.8.10 Codes de fonction pris en charge par le Modbus RTU	65
5.8.11 Codes d'exceptions Modbus	65
5.9 Comment accéder aux paramètres	66
5.9.1 Gestion des paramètres	66
5.9.2 Stockage des données	66
5.9.3 IND (Index)	66
5.9.4 Blocs de texte	66
5.9.5 Facteur de conversion	66
5.9.6 Valeurs de paramètre	66
5.10 Exemples	66
5.10.1 Lecture état bobines (01 HEX)	66

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Table des matières

VLT® Midi Drive FC 280

5.10.2 Forcer/écrire bobine unique (05 HEX)	67
5.10.3 Forcer/écrire bobines multiples (0F HEX)	67
5.10.4 Lecture registres de maintien (03 HEX)	68
5.10.5 Prédé€nir registre unique (06 HEX)	68
5.10.6 Prédé€nir registres multiples (10 HEX)	69
5.11 Pro€l de contrôle FC Danfoss	69
5.11.1 Mot de contrôle selon le pro€l FC (8-10 Protocole = Pro€l FC)	69
5.11.2 Mot d'état selon le pro€l FC (STW)	71
5.11.3 Valeur de référence de vitesse du bus	73

6 Code de type et sélection	74
6.1 Code de type	74
6.2 Références : Options, accessoires et pièces détachées	74
6.3 Références : résistances de freinage	75
6.3.1 Références : résistances de freinage 10 %	76
6.3.2 Références : résistances de freinage 40 %	78
6.4 Références : Filtres sinus	79
6.5 Références : Filtres dU/dt	80
6.6 Références : Filtres CEM externes	80
7 Spéci€cations	83
7.1 Données électriques	83
7.2 Alimentation secteur	85
7.3 Puissance et données du moteur	85
7.4 Conditions ambiantes	86
7.5 Spéci€cations du câble	87
7.6 Entrée/sortie de commande et données de commande	87
7.7 Couples de serrage des raccords	90
7.8 Fusibles et disjoncteurs	90
7.9 Rendement	91
7.10 Bruit acoustique	92
7.11 Conditions dU/dt	92
7.12 Exigences particulières	93
7.12.1 Déclassement manuel	93
7.12.2 Déclassement automatique	95
7.13 Tailles de boîtier, puissances nominales et dimensions	96
Indice	99

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Introduction Manuel de con€guration

1 Introduction	1	1

1.1 Objet du Manuel de con€guration

Ce Manuel de con€guration est destiné aux ingénieurs de projets et systèmes, aux consultants en conception et aux experts en applications et produits. Les informations techniques fournies permettent de comprendre les capacités du variateur de fréquence pour intégration dans des systèmes de contrôle et de surveillance de moteur. Les détails décrits concernent le fonctionnement, les exigences et les recommandations pour l'intégration dans un système. Les informations sont fournies pour les caractéristiques de puissance d'entrée, la sortie de commande du moteur et les conditions de fonctionnement ambiantes du variateur de fréquence.

1.3 Dé€nitions

1.3.1 Variateur de fréquence

Roue libre

L'arbre moteur se trouve en fonctionnement libre. Pas de couple sur le moteur.

IVLT,MAX

Courant maximal de sortie.

IVLT,N

Courant nominal de sortie fourni par le variateur de fréquence

UVLT,MAX

Sont aussi inclus :

•les fonctions de sécurité ;

•la surveillance de la condition de panne ;

•des rapports d'état opérationnels ;

•les fonctionnalités de communication série ;

•les options et fonctions programmables.

Les détails de conception tels que les exigences du site, les câbles, les fusibles, le câblage de commande, la taille et le poids des unités et d'autres informations critiques nécessaires à la plani€cation de l'intégration au système sont également donnés.

La consultation des informations détaillées du produit permet, lors de la conception, de développer un système optimal en termes de fonctionnalité et d'efficacité.

VLT® est une marque déposée.

1.2 Ressources supplémentaires

Ressources disponibles pour comprendre l'utilisation et la programmation du variateur de fréquence :

•Le Manuel d'utilisation du VLT® Midi Drive FC 280 contient des informations sur l'installation, la mise en service, l'application et la maintenance du variateur de fréquence.

•Le Guide de programmation du VLT® Midi Drive FC 280 fournit des informations sur la programmation et comporte une description complète des paramètres.

Des publications et des manuels supplémentaires sont disponibles auprès de Danfoss. Consulter drives.danfoss.com/knowledge-center/technical-documen- tation/ pour en obtenir la liste.

Tension de sortie maximale.

1.3.2 Entrée

Ordres de commande

Démarrer et arrêter le moteur raccordé à l'aide du LCP et des entrées digitales.

Les fonctions sont réparties en deux groupes.

Les fonctions du groupe 1 ont une priorité supérieure aux fonctions du groupe 2.

Groupe 1 Arrêt précis, arrêt roue libre et réinitialisation, arrêt précis et arrêt en roue libre, arrêt rapide, freinage CC, arrêt et [Off]

Groupe 2 Démarrage, impulsion de démarrage, inversion, démarrage avec inversion, jogging et gel sortie

Tableau 1.1 Groupes de fonctions

1.3.3 Moteur

Moteur tourne

Couple généré sur l'arbre de sortie et vitesse de 0 tr/min à la vitesse max. du moteur.

fJOG

Fréquence du moteur lorsque la fonction jogging est activée (via les bornes digitales ou le bus).

fM

Fréquence du moteur.

fMAX

Fréquence maximale du moteur.

fMIN

Fréquence minimale du moteur.

fM,N

Fréquence nominale du moteur (données de la plaque signalétique).

IM

Courant du moteur (effectif).

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Introduction

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 IM,N

Courant nominal du moteur (données de la plaque signalétique).

nM,N

Vitesse nominale du moteur (données de la plaque signalétique).

ns

1.3.4 Consignes

Référence analogique

Un signal transmis vers les entrées analogiques 53 ou 54 peut prendre la forme de tension ou de courant.

Référence binaire

Signal appliqué via le port de communication série.

Vitesse moteur synchrone.

ns	Paramètre 1 23			s
		39
2 ×	Paramètre 1
			× 60

=

nglissement

Glissement du moteur.

PM,N

Référence prédé€nie

Référence prédé€nie réglable entre -100 % et +100 % de la plage de référence. Huit références prédé€nies peuvent être sélectionnées par l'intermédiaire des bornes digitales. 4 références prédé€nies peuvent être sélectionnées par l'intermédiaire du bus

Puissance nominale du moteur (données de la plaque signalétique en kW ou en HP).

TM,N

Référence d'impulsions

Signal impulsionnel appliqué aux entrées digitales (borne 29 ou 33).

Couple nominal (moteur).

UM

Tension instantanée du moteur.

UM,N

Tension nominale du moteur (données de la plaque signalétique).

Couple de décrochage

couple			<![if ! IE]> <![endif]>175ZA078.10
		couple de décrochage

tr / mn

Illustration 1.1 Couple de décrochage

ηVLT

Le rendement du variateur de fréquence est dé€ni comme le rapport entre la puissance dégagée et la puissance absorbée.

Ordre de démarrage désactivé

Ordre de démarrage désactivé faisant partie du groupe 1 d'ordres de commande. Voir le Tableau 1.1 pour en savoir plus.

Ordre d'arrêt

Ordre d'arrêt faisant partie du groupe 1 d'ordres de commande. Voir le Tableau 1.1 pour en savoir plus.

RéfMAX

Détermine la relation entre l'entrée de référence à 100 % de la valeur de l'échelle complète (généralement 10 V, 20 mA) et la référence résultante. Valeur de référence maximale dé€nie au paramétre 3-03 Réf. max..

RéfMIN

Détermine la relation entre l'entrée de référence à la valeur 0 % (généralement 0 V, 0 mA, 4 mA) et la référence résultante. Valeur de référence minimum dé€nie au paramétre 3-02 Référence minimale.

1.3.5 Divers

Entrées analogiques

Les entrées analogiques permettent de contrôler diverses fonctions du variateur de fréquence.

Il en existe 2 types :

•Entrée de courant : 0-20 mA et 4-20 mA.

•Entrée de tension : 0-10 V CC.

Sorties analogiques

Les sorties analogiques peuvent fournir un signal de 0-20 mA ou 4-20 mA.

Adaptation automatique au moteur, AMA

L'algorithme d'AMA détermine, à l'arrêt, les paramètres électriques du moteur raccordé.

Résistance de freinage

La résistance de freinage est un module capable d'absorber la puissance de freinage générée lors du freinage par récupération. Cette puissance de freinage par récupération augmente la tension du circuit intermédiaire et un hacheur de freinage veille à transmettre la puissance à la résistance de freinage.

Caractéristiques de couple constant

Caractéristiques de couple constant que l'on utilise pour toutes les applications telles que les convoyeurs à bande, les pompes volumétriques et les grues.

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Introduction	Manuel de con€guration

Entrées digitales

Les entrées digitales permettent de contrôler diverses fonctions du variateur de fréquence.

Sorties digitales

Le variateur de fréquence est doté de 2 sorties à semiconducteurs qui peuvent fournir un signal 24 V CC (max. 40 mA).

DSP

Processeur de signal numérique.

ETR

Le relais thermique électronique constitue un calcul de charge thermique basé sur une charge et un temps instantanés. Il permet d'estimer la température du moteur.

Bus standard FC

Inclut le bus RS485 avec le protocole FC ou MC. Voir le paramétre 8-30 Protocol.

Initialisation

Si l'on effectue une initialisation (paramétre 14-22 Operation Mode), le variateur de fréquence revient à ses réglages par défaut.

Cycle d'utilisation intermittent

Une utilisation intermittente fait référence à une séquence de cycles d'utilisation. Chaque cycle est composé d'une période en charge et d'une période à vide. Le fonctionnement peut être périodique ou non périodique.

LCP

Le panneau de commande local constitue une interface complète de commande et de programmation du variateur. Le LCP est amovible. Grâce à l'option du kit d'installation, le LCP peut être installé à une distance maximale de 3 m (9,8 pi) du variateur de fréquence sur un panneau frontal.

NLCP

Le panneau de commande local numérique constitue une interface de commande et de programmation du variateur de fréquence. L'affichage est numérique et le panneau sert à afficher les valeurs de process. Le NLCP n'a pas de fonction d'enregistrement ni de copie.

GLCP

Le panneau de commande local graphique constitue une interface de commande et de programmation du variateur de fréquence. L'affichage est graphique et le panneau sert à afficher les valeurs de process. Le GLCP a des fonctions d'enregistrement et de copie.

lsb

Bit de poids faible.

msb

Bit de poids fort.

MCM

Abréviation de Mille Circular Mil, unité de mesure américaine de la section de câble. 1 MCM = 0,5067 mm2.

Paramètres en ligne/hors ligne

1

1

Les modi€cations apportées aux paramètres en ligne sont activées directement après modi€cation de la valeur de données. Pour activer les modi€cations apportées aux paramètres hors ligne, appuyer sur [OK].

Process PID

Le régulateur PID maintient la vitesse, la pression et la température en adaptant la fréquence de sortie à la variation de charge.

PCD

Données de contrôle de process.

CFP

Correction du facteur de puissance.

Cycle de puissance

Couper le secteur jusqu'à ce que l'affichage (LCP) devienne sombre, puis mettre à nouveau sous tension.

Facteur de puissance

Le facteur de puissance est le rapport entre I1 et IRMS.

	= 3		x U x I		1	cos	ϕ1
Facteur de puissance			3
				x U x IRMS

Pour les variateurs de fréquence FC 280, cosϕ1 = 1, par conséquent :

Facteur de puissance	=	I	1	x cos		ϕ1	=	I	1
					RMS
				I				IRMS

Le facteur de puissance indique dans quelle mesure le variateur de fréquence impose une charge à l'alimentation secteur.

Plus le facteur de puissance est bas, plus l'IRMS est élevé pour la même performance en kW.

IRMS = I21 + I25 + I27 + .. + I2n

En outre, un facteur de puissance élevé indique que les différentes harmoniques de courant sont faibles.

Les bobines CC intégrées (T2/T4) et le CFP (S2) génèrent un facteur de puissance élevé, ce qui minimise la charge imposée à l'alimentation secteur.

Entrée impulsions/codeur incrémental

Générateur externe d'impulsions digitales utilisé pour fournir un retour sur la vitesse du moteur. Le codeur est utilisé dans des applications qui nécessitent une grande précision de la commande de vitesse.

RCD

Relais de protection différentielle.

Con€guration

Enregistrement des réglages des paramètres dans 4 process. Basculement entre les 4 process et modi€cation d'un process pendant qu'un autre est actif.

SFAVM

Sigle correspondant au type de modulation appelé Stator Flux oriented Asynchronous Vector Modulation, c'est-à-dire modulation vectorielle asynchrone à flux statorique orienté.

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Introduction

VLT® Midi Drive FC 280

1 1 Compensation du glissement

Le variateur de fréquence compense le glissement du moteur en augmentant la fréquence en fonction de la charge du moteur mesurée, la vitesse du moteur restant ainsi quasiment constante.

Contrôleur logique avancé (SLC)

Le SLC est une séquence d'actions dé€nies par l'utilisateur exécutées lorsque les événements associés dé€nis par l'utilisateur sont évalués comme étant VRAI par le contrôleur logique avancé (groupe de paramètres 13-** Logique avancée).

STW

Mot d'état

THD

La distorsion harmonique totale indique la contribution totale des harmoniques.

Thermistance

Résistance dépendant de la température placée à l'endroit où la température est surveillée (variateur de fréquence ou moteur).

Arrêt

L'arrêt est un état résultant de situations de panne. Exemples de situations de panne :

•Le variateur de fréquence est soumis à une surtension.

•Le variateur de fréquence protège le moteur, le process ou le mécanisme.

Le redémarrage est impossible tant que l'origine de la panne n'a pas été résolue ; l'état de déclenchement est annulé par un reset ou, dans certains cas, grâce à un reset programmé automatiquement. Ne pas utiliser l'alarme à des €ns de sécurité des personnes.

Alarme verrouillée

L'alarme verrouillée est un état résultant de situations de panne lorsque le variateur de fréquence assure sa propre protection et nécessitant une intervention physique, p. ex. lorsqu'un court-circuit à la sortie déclenche une alarme verrouillée. Un déclenchement verrouillé peut être annulé par coupure de l'alimentation secteur, résolution de l'origine de la panne et reconnexion du variateur de fréquence. Le redémarrage est impossible tant que l'état d'arrêt n'a pas été annulé par un reset ou, dans certains cas, grâce à un reset programmé automatiquement. Ne pas utiliser l'alarme verrouillée à des €ns de sécurité des personnes.

Caractéristiques de couple variable

Caractéristiques de couple variable que l'on utilise pour les pompes et les ventilateurs.

VVC+

Si on la compare au contrôle standard de proportion tension/fréquence, la commande vectorielle de tension (VVC+) améliore la dynamique et la stabilité, à la fois

lorsque la référence de vitesse est modi€ée et lorsqu'elle est associée au couple de charge.

60° AVM

Fait référence au type de modulation appelé 60° Asynchronous Vector Modulation, c'est-à-dire modulation vectorielle asynchrone.

1.4 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 1.2 indique la version du document et la version logicielle correspondante.

	Édition	Remarques	Version
			logiciel
	MG07B3	Plus d'informations pour la mise à jour	1.3
		de POWERLINK et du logiciel.

Tableau 1.2 Version de document et de logiciel

1.5 Homologations et certi€cations

Les variateurs de fréquence ont été conçus conformément aux directives décrites dans cette section.

1.5.1 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 de fréquence sont les suivantes :

•Directive basse tension

•Directive CEM

•Directive machines (pour les unités avec fonction de sécurité intégrée)

Le marquage CE est destiné à éliminer les barrières techniques au libre-échange entre les états de la CE et de l'EFTA à l'intérieur de l'ECU. Le marquage CE ne fournit aucune information sur la qualité du produit. Les spéci€- cations techniques ne peuvent pas être déduites du marquage CE.

1.5.2 Directive basse tension

Les variateurs de fréquence sont classés comme des composants électroniques et doivent porter le marquage CE conformément à la directive basse tension. La directive s'applique à tous les appareils électriques utilisés dans les plages de tension allant de 50 à 1000 V CA et de 75 à 1500 V CC.

La directive précise que la conception de l'équipement doit garantir la sécurité et la santé des personnes ainsi que

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Introduction	Manuel de con€guration

celle du bétail et préserver le matériel si l'équipement est correctement installé, entretenu et utilisé conformément à l'usage prévu. Le marquage CE de Danfoss est conforme à la directive basse tension et Danfoss fournit une déclaration de conformité à la demande.

1.5.3 Directive CEM

La compatibilité électromagnétique (CEM) signi€e que les interférences électromagnétiques entre les appareils n'altèrent pas leurs performances. Les conditions de base relatives à la protection de la Directive CEM 2014/30/UE indiquent que les dispositifs qui génèrent des interférences électromagnétiques (EMI) ou dont le fonctionnement peut être affecté par les EMI, doivent être conçus pour limiter la génération d'interférences électromagnétiques et 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.

Un variateur de fréquence peut être utilisé seul ou intégré à une installation plus complexe. Dans ces deux cas, les dispositifs doivent porter le marquage CE. Les systèmes ne doivent pas porter le marquage CE mais doivent être conformes aux conditions relatives à la protection de base de la directive CEM.

Le numéro ECCN est indiqué dans les documents fournis

1 1

avec le variateur de fréquence.

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

1.6 Sécurité

Les variateurs de fréquence contiennent des composants haute tension et peuvent causer des blessures mortelles en cas de mauvaise manipulation. Seul du personnel quali€é est autorisé à installer et utiliser cet équipement. Avant toute réparation, couper d'abord l'alimentation du variateur de fréquence et attendre la durée indiquée que l'énergie électrique stockée se dissipe.

Consulter le Manuel d'utilisation fourni avec l'appareil et disponible en ligne concernant :

•le temps de décharge ;

•les consignes de sécurité et avertissements détaillés.

Il convient de respecter rigoureusement les précautions et consignes de sécurité pour garantir une exploitation sûre du variateur de fréquence.

1.5.4 Conformité UL

Homologué UL

Illustration 1.2 UL

Normes appliquées et conformité de la fonction STO

L'utilisation de la STO sur les bornes 37 et 38 nécessite de se conformer à toutes les dispositions de sécurité, à savoir les lois, les réglementations et les directives concernées. La fonction STO intégrée est conforme aux normes suivantes :

•CEI/EN 61508:2010, SIL2

•CEI/EN 61800-5-2:2007, SIL2

•CEI/EN 62061:2015, SILCL de SIL2

•EN ISO 13849-1:2015 Catégorie 3 PL d

Les variateurs de fréquence 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 de fréquence soumis à des réglementations sur le contrôle d'exportation.

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Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2 Vue d'ensemble des produits

2 2

2.1 Aperçu des tailles de boîtier

La taille de boîtier dépend de la plage de puissance. Pour plus d'informations sur les dimensions, se reporter au chapitre 7.13 Tailles de boîtier, puissances nominales et dimensions.

	Taille de	K1	K2	K3	K4	K5
	boîtier
		<![if ! IE]> <![endif]>130BA870.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA809.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10	<![if ! IE]> <![endif]>130BA810.10
	Protection	IP20	IP20	IP20	IP20	IP20
	du boîtier1)
	Plage de
	puissance
	[kW (HP)]	0,37-2,2 (0,5-3,0)	3,0-5,5 (5,0-7,5)	7,5 (10)	11–15 (15–20)	18,5-22 (25-30)
	Triphasé
	380-480 V
	Plage de
	puissance
	[kW (HP)]	0,37-1,5 (0,5-2,0)	2,2 (3,0)	3,7 (5,0)	–	–
	Triphasé
	200-240 V
	Plage de
	puissance
	[kW (HP)]	0,37-1,5 (0,5-2,0)	2,2 (3,0)	–	–	–
	Monophasé
	200-240 V

Tableau 2.1 Tailles de boîtier

1) IP21 est disponible pour certaines versions du VLT® Midi Drive FC 280. En montant les options de kit IP21, toutes les puissances peuvent être de niveau IP21.

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Vue d'ensemble des produits	Manuel de con€guration
La taille du boîtier est mentionnée dans ce guide à chaque fois que les procédures ou les composants diffèrent en fonction
de la taille physique des variateurs de fréquence.
Pour trouver la taille du boîtier, suivre les étapes suivantes :		2	2

1.Obtenir les informations suivantes à partir du type de code indiqué sur la plaque signalétique. Se reporter à l'Illustration 2.1.

1a Groupe de produits et série de variateur de fréquence (caractères 1 à 6). Par exemple : FC 280. 1b Dimensionnement puissance (caractères 7 à 10). Par exemple : PK37.

1c Tension nominale (phases et secteur) (caractères 11 et 12). Par exemple : T4.

2.Dans le Tableau 2.2, trouver le dimensionnement puissance et la tension nominale, et véri€er la taille du boîtier du FC 280.

1 2 3

VLT

Midi Drive

www.danfoss.com

T/C:

FC-

280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

P/N: 134U2184

S/N: 000000G000

0.37kW 0.5HP

IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A

OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A

www.tuv.com

IP20

ID 0600000000

MADE IN

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

DENMARK

Enclosure: See manual

US LISTED 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

CAUTION / ATTENTION:

See manual for special condition/mains fuse

Voir manual de conditions speciales/fusibles

WARNING / AVERTISSEMENT:

<![if ! IE]>

<![endif]>130BF709.10

Stored charge, wait 4 min.

Charge résiduelle, attendez 4 min.

1Groupe de produits et série de variateur de fréquence

2Dimensionnement puissance

3Tension nominale (phases et secteur)

Illustration 2.1 Utiliser la plaque signalétique pour trouver la taille du boîtier

	Dimension-
	nement	Puissance		Tension nominale			Variateur de
	puissance sur la			sur la plaque	Phases et tension secteur	Taille de boîtier
		[kW (HP)]					fréquence
	plaque			signalétique
	signalétique
	PK37	0,37 (0,5)
	PK55	0,55	(0,75)
	PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T4
	P1K1	1,1	(1,5)
	P1K5	1,5	(2,0)
	P2K2	2,2	(3,0)
	P3K0	3 (4,0)		T4	Triphasé 380-480 V
						K2	K2T4
	P4K0	4 (5,0)
	P5K5	5,5	(7,5)
	P7K5	7,5 (10)				K3	K3T4
	P11K	11	(15)			K4	K4T4
	P15K	15	(20)
	P18K	18,5 (25)				K5	K5T4
	P22K	22	(30)

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				Vue d'ensemble des produits			VLT® Midi Drive FC 280
				Dimension-
				nement	Puissance		Tension nominale			Variateur de
2		2		puissance sur la			sur la plaque	Phases et tension secteur	Taille de boîtier
					[kW (HP)]					fréquence
				plaque			signalétique
				signalétique
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)				K1	K1T2
				P1K1	1,1	(1,5)	T2	Triphasé 200-240 V
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2T2
				P3K7	3,7	(5,0)			K3	K3T2
				PK37	0,37 (0,5)
				PK55	0,55	(0,75)
				PK75	0,75 (1,0)		S2	Monophasé 200-240 V	K1	K1S2
				P1K1	1,1	(1,5)
				P1K5	1,5	(2,0)
				P2K2	2,2	(3,0)			K2	K2S2

Tableau 2.2 Taille du boîtier du FC 280

12

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2.2 Installation électrique

Cette section décrit le câblage du variateur de fréquence.

	RFI
Power	91	(L1/N)
	92 (L2/L)
input	93 (L3)
	95	PE
			Switch mode
			power supply
			10 V DC		24 V DC
			15 mA		100 mA
+10 V DC	50	(+10 V OUT)	+ -	+	-

0−10 V DC	53	(A IN) 2)
0−10 V DC	54	(A IN)
0/4−20 mA

55 (COM digital/analog I/O)

12	(+24 V OUT)
13	(+24 V OUT)						P 5-00
									24 V (NPN)
18	(D IN)								0 V (PNP)
									24 V (NPN)
19	(D IN)								0 V (PNP)

27	(D IN/OUT)		24 V (NPN)
		24 V	0 V (PNP)
		0 V
29	(D IN)		24 V (NPN)
			0 V (PNP)
32	(D IN)		24 V (NPN)
			0 V (PNP)

							24 V (NPN)
33 (D IN)							0 V (PNP)

37(STO1)4)

38(STO2)4)

				(U) 96
				(V) 97
				(W) 98
				(PE) 99
1)			(-DC) 88 5)

(+DC/R+) 89 5)

(R-) 81

Relay 1

03 02

01

			(A OUT) 42
	3)
	<![if ! IE]> <![endif]>2 1	<![if ! IE]> <![endif]>ON	ON = Terminated
			OFF = Open
		5 V
			S801	0 V
	RS485		(N RS485)	69
	interface
			(P RS485)	68
	0 V		(COM RS485) 61

Motor

Brake resistor

250 V AC, 3 A

Analog output 0/4−20 mA

RS485

(PNP) = Source

(NPN) = Sink

Illustration 2.2 Dessin schématique du câblage de base

A = analogique, D = digitale

1)Le hacheur de freinage intégré n'est disponible que sur les unités triphasées.

2)La borne 53 peut également servir d'entrée digitale.

3)Le commutateur S801 (borne du bus) peut être utilisé pour permettre la terminaison sur le port RS485 (bornes 68 et 69).

4)Se reporter au chapitre 4 Safe Torque O… (STO) pour le câblage adéquat de la fonction STO.

5)Le variateur de fréquence S2 (monophasé 200-240 V) ne prend pas en charge l'application de répartition de la charge.

2 2

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE202.18

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Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2 2

1
2
3
4
L1
L2
L3
PE
5

			6	<![if ! IE]> <![endif]>130BF228.10
			7
			8
			9
			10
			11
			12
		90
			13
			14
			15
4		u
			16
		v
	4	w
		PE
			17
			18

1	PLC	10	Câble secteur (non blindé)
2	Câble d'égalisation de 16 mm2 (6 AWG) minimum	11	Contacteur de sortie, etc.
3	Câbles de commande	12	Isolation de câble dénudée
4	Au moins 200 m (656 pi) entre les câbles de commande, de	13	Barre omnibus de mise à la terre commune. Respecter les
	moteur et secteur.		réglementations nationales et locales relatives à la mise à la
			terre d'armoire.
5	Alimentation secteur	14	Résistance de freinage
6	Surface nue (non peinte)	15	Boîtier métallique
7	Rondelles éventail	16	Raccordement au moteur
8	Câble de la résistance de freinage (blindé)	17	Moteur
9	Câble du moteur (blindé)	18	Presse-étoupe CEM

Illustration 2.3 Raccordement électrique typique

14

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2.2.1 Raccordement du moteur

AVERTISSEMENT

TENSION INDUITE

La tension induite des câbles du moteur de sortie acheminés ensemble peut charger les condensateurs de l'équipement, même lorsque ce dernier est hors tension et verrouillé. Le fait de ne pas acheminer les câbles du moteur de sortie séparément ou de ne pas utiliser de câbles blindés peut entraîner la mort ou des blessures graves.

•Acheminer séparément les câbles du moteur de sortie.

•Utiliser des câbles blindés.

•Respecter les réglementations locales et nationales pour les sections de câble. Pour les sections de câble maximales, voir le

chapitre 7.1 Données électriques.

•Respecter les exigences de câblage spéci€ées par le fabricant du moteur.

•Des caches amovibles pour câbles moteur ou des panneaux d'accès sont prévus en bas des unités IP21 (NEMA de type 1).

•Ne pas câbler un dispositif d'amorçage ou à pôles commutables (p. ex. un moteur Dahlander ou un moteur à bagues à induction) entre le variateur de fréquence et le moteur.

Procédure

1.Dénuder une section de l'isolation extérieure du câble. La longueur recommandée est 10-15 mm (0,4-0,6 po).

2.Placer le €l dénudé sous l'étrier de serrage a€n d'établir une €xation mécanique et un contact électrique entre le blindage de câble et la terre.

3.Relier le câble de terre à la borne de mise à la terre la plus proche conformément aux instructions de mise à la terre fournies au chapitre Mise à la terre du Manuel d'utilisation du

VLT® Midi Drive FC 280. Voir l'Illustration 2.4.

4.Raccorder le câblage du moteur triphasé aux bornes 96 (U), 97 (V) et 98 (W) comme indiqué sur l'Illustration 2.4.

5.Serrer les bornes en respectant les informations fournies dans le chapitre 7.7 Couples de serrage des raccords.

		W	<![if ! IE]> <![endif]>130BD531.10
	V	98
U
	97
96

Illustration 2.4 Raccordement du moteur

Le raccordement du secteur et du moteur et la mise à la terre des variateurs de fréquence monophasés et triphasés sont représentés sur l'Illustration 2.5, l'Illustration 2.6 et l'Illustration 2.7 respectivement. Les con€gurations réelles peuvent varier selon les types d'unités et les équipements optionnels.

AVIS!

Sur les moteurs sans isolation de phase, papier ou autre renforcement d'isolation convenant à un fonctionnement avec alimentation de tension, utiliser un €ltre sinus à la sortie du variateur de fréquence.

2 2

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2 2

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

<![if ! IE]> <![endif]>130BE232.11

<![if ! IE]> <![endif]>130BE804.10

Illustration 2.5 Mise à la terre et raccordement du secteur et du moteur des unités monophasées (K1, K2)

<![if ! IE]>

<![endif]>130BE231.11

Illustration 2.6 Mise à la terre et raccordement du secteur et du moteur des unités triphasées (K1, K2, K3)

Illustration 2.7 Mise à la terre et raccordement du secteur et du moteur des unités triphasées (K4, K5)

2.2.2 Raccordement au secteur CA

•Dimensionner les câbles selon le courant d'entrée du variateur de fréquence. Pour les sections de câble maximales, voir le chapitre 7.1 Données électriques.

•Respecter les réglementations locales et nationales pour les sections de câble.

Procédure

1.Brancher les câbles de puissance d'entrée CA aux bornes N et L pour les unités monophasées (voir l'Illustration 2.5) ou aux bornes L1, L2 et L3 pour les unités triphasées (voir l'Illustration 2.6 et l'Illustration 2.7).

2.En fonction de la con€guration de l'équipement, relier l'alimentation d'entrée aux bornes d'entrée du secteur ou à un sectionneur d'entrée.

3.Relier le câble à la terre conformément aux instructions de mise à la terre fournies au chapitre Mise à la terre du Manuel d'utilisation du

VLT® Midi Drive FC 280.

4.Lorsque l'alimentation provient d'une source secteur isolée (secteur IT ou triangle isolé de la terre) ou d'un secteur TT/TN-S avec triangle mis à la terre, s'assurer que la vis du €ltre RFI est ôtée, a€n d'éviter tout dommage au circuit intermédiaire et de réduire les courants à effet de masse

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selon la norme CEI 61800-3 (voir l'Illustration 7.13, la vis du €ltre RFI se situe sur le côté du variateur de fréquence).

2.2.3 Types de bornes de commande

L'Illustration 2.8 montre les connecteurs amovibles du variateur de fréquence. Les fonctions des bornes et leurs réglages par défaut sont résumés dans le Tableau 2.3 et le

Tableau 2.4.

														<![if ! IE]> <![endif]>130BE212.10
	1					2
				3
	Illustration 2.8 Emplacement des bornes de commande
	1										2			<![if ! IE]> <![endif]>130BE214.10
	37	38	12	13	18	19	27	29	32	33	61	68	69
								3
								42	53	54	50	55

Illustration 2.9 Numéros des bornes

Voir le chapitre 7.6 Entrée/sortie de commande et données de commande pour avoir des précisions sur les valeurs nominales des bornes.

	Borne	Paramètre	Réglage par	Description
			défaut
		E/S digitales, E/S impulsions, codeur
				Tension d'alimen-
				tation 24 V CC. Le
				courant de sortie
	12, 13	–	+24 V CC	maximal est de
				100 mA pour
				toutes les charges
				de 24 V.
	18	Paramétre 5-10	[8]
		E.digit.born.18	Démarrage
				Entrées digitales.
	19	Paramétre 5-11	[10] Inversion
		E.digit.born.19

Borne	Paramètre	Réglage par	Description
		défaut
			Peut être		2		2
	Paramétre 5-01		sélectionné pour
	Mode born.27		une entrée ou une
27	Paramétre 5-12	Entrée	sortie digitale, ou
	E.digit.born.27	digitale [2]	une sortie
	Paramétre 5-30	Lâchage	impulsions. Le
	S.digit.born.27	Sortie digitale	réglage par défaut
		[0] Inactif	est entrée digitale.
	Paramétre 5-13	[14] Jogging	Entrée digitale
29
	E.digit.born.29
	Paramétre 5-14		Entrée digitale,
32		[0] Inactif	codeur 24 V. La
	E.digit.born.32
			borne 33 peut
			également servir
	Paramétre 5-15
33		[0] Inactif	d'entrée
	E.digit.born.33
			impulsions.
37, 38	–	STO	Entrées de sécurité
			fonctionnelle.
	Entrées/sorties analogiques
			Sortie analogique
			programmable. Le
			signal analogique
	Paramétre 6-91		est de 0-20 mA ou
42	Sortie ANA	[0] Inactif	4-20 mA à un
	borne 42		maximum de 500
			Ω. Peut aussi être
			con€guré comme
			sorties digitales.
			Tension d'alimen-
			tation analogique
			de 10 V CC. Un
			maximum de
50	–	+10 V CC	15 mA est généra-
			lement utilisé pour
			un potentiomètre
			ou une
			thermistance.
			Entrée analogique.
			Seul le mode
	Groupe de		tension est pris en
53	paramètres 6-1*	–	charge. Peut
	Entrée ANA 53		également être
			utilisé comme
			entrée digitale.

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VLT® Midi Drive FC 280

				Borne	Paramètre	Réglage par	Description
						défaut
2		2					Entrée analogique.
					Groupe de		Peut être
				54	paramètres 6-2*	–	sélectionnée pour
					Entrée ANA 54		le mode tension
							ou courant.
							Commune aux
				55	–	–	entrées digitales et
							analogiques.
				Tableau 2.3 Description des bornes – Entrées/sorties digitales,
				Entrées/sorties analogiques
				Borne	Paramètre	Réglage par	Description
						défaut
					Communication série
							Filtre RC intégré
							pour le blindage
							des câbles.
				61	–	–	UNIQUEMENT pour
							la connexion du
							blindage en cas de
							problèmes de
							CEM.
					Groupe de		Interface RS485.
				68 (+)	paramètres 8-3*	–	Un commutateur
					Réglage Port FC		de carte de
							commande est
					Groupe de
							fourni pour la
				69 (-)	paramètres 8-3*	–
							résistance de la
					Réglage Port FC
							terminaison.
					Relais
							Sortie relais en
							forme de C. Ces
							relais se trouvent à
							différents
							emplacements en
							fonction de la
				01, 02, 03	Paramétre 5-40	[1] Comm.	con€guration du
					Fonction relais	prête	variateur de
							fréquence et de sa
							taille. Utilisable
							pour une tension
							CA ou CC et des
							charges résistives
							ou inductives.
				Tableau 2.4 Description des bornes – Communication série

2.2.4Câblage vers les bornes de commande

Les connecteurs des bornes de commande peuvent être débranchés du variateur de fréquence pour faciliter l'installation, comme indiqué sur l'Illustration 2.8.

Pour plus d'informations sur le câblage de la fonction STO, se reporter au chapitre 4 Safe Torque O… (STO).

AVIS!

Raccourcir au maximum les câbles de commande et les séparer des câbles de puissance élevée a€n de minimiser les interférences.

1.Desserrer les vis pour les bornes.

2.Insérer les câbles de commande avec manchon dans les fentes.

3.Serrer les vis pour les bornes.

4.S'assurer que le contact est bien établi et n'est pas desserré. Un câblage de commande mal serré peut être source de pannes ou d'un fonctionnement non optimal.

Voir le chapitre 7.5 Spéciˆcations du câble sur les tailles de câble des bornes de commande et le chapitre 3 Exemples d'applications sur les raccordements typiques des câbles de commande.

2.3 Structures de contrôle

Un variateur de fréquence redresse la tension CA du secteur en tension CC. La tension CC est convertie en un courant CA d'amplitude et de fréquence variables.

La tension/le courant et la fréquence variables qui alimentent le moteur offrent des possibilités de régulation de vitesse variable à l'in€ni pour les moteurs standard triphasés à courant alternatif et les moteurs synchrones à aimant permanent.

2.3.1 Modes de commande

Le variateur de fréquence peut contrôler la vitesse ou le couple sur l'arbre moteur. Le variateur de fréquence contrôle aussi le processus pour certaines applications se servant des données de processus comme référence ou signal de retour, p. ex. la température et la pression. Le réglage du paramétre 1-00 Conˆguration Mode détermine le type de contrôle.

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Vue d'ensemble des produits	Manuel de con€guration

Commande de vitesse

Il en existe deux types :

•commande de la vitesse en boucle ouverte qui ne nécessite pas de signal de retour du moteur (sans capteur) ;

•commande PID de la vitesse en boucle fermée qui nécessite un retour vitesse vers un entrée. Une commande de la vitesse en boucle fermée correctement optimisée est plus précise qu'une commande en boucle ouverte.

Sélectionner l'entrée à utiliser comme référence PID de vitesse au paramétre 7-00 Speed PID Feedback Source.

Commande de couple

La fonction de commande de couple est utilisée dans les applications où le couple sur l'arbre de sortie du moteur contrôle l'application, pour contrôler la tension par exemple. Sélectionner [2] Couple ou [4] Boucl.ouverte couple au paramétre 1-00 Conˆguration Mode. Le réglage du couple s'effectue en dé€nissant une référence analogique, digitale ou contrôlée par bus. En cas d'utilisation de la commande de couple, il est recommandé de réaliser une procédure d'AMA complète car les données correctes du moteur sont cruciales pour une performance optimale.

Contrôle de process

Il existe deux types de contrôle de process :

• Le contrôle de process en boucle fermée, qui 2 2 commande la vitesse du moteur en boucle

ouverte en interne, est un régulateur PID de process basique.

•Le contrôle PID étendu de vitesse en boucle ouverte, qui commande aussi la vitesse du moteur en boucle ouverte en interne, étend la fonction du régulateur PID de process basique en y ajoutant de nouvelles telles qu'anticipation de la vitesse, verrouillage, €ltre de référence/signal de retour et mise à l'échelle du gain.

•Boucle fermée en mode VVC+. Cette fonction sert dans les applications à variation dynamique de l'arbre faible à moyenne et offre d'excellentes performances sur les 4 quadrants et à toutes les vitesses de moteur. Le signal de retour vitesse est obligatoire. S'assurer que la résolution du codeur est d'au moins 1024 PPR et que le câble blindé du codeur est correctement mis à la terre car la précision du signal de retour vitesse est cruciale. Ajuster le paramétre 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time de façon à obtenir le meilleur signal de retour vitesse.

•Boucle ouverte en mode VVC+. Cette fonction est utilisée dans des applications mécaniques robustes mais la précision est limitée. La fonction de couple en boucle ouverte fonctionne dans les deux sens. Le couple est calculé à partir de la mesure de courant interne du variateur de fréquence.

Référence vitesse/couple

La référence pour ces contrôles peut être soit une référence unique soit la somme de plusieurs références, y compris celles mises à l'échelle de manière relative. L'utilisation des références est détaillée dans le

chapitre 2.4 Utilisation des références.

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2.3.2 Principe de fonctionnement

2 2 Le VLT® Midi Drive FC 280 est un variateur de fréquence à usage général destiné aux applications à vitesse variable. Le principe de fonctionnement repose sur le VVC+.

Les variateurs de fréquence FC 280 peuvent prendre en charge des moteurs asynchrones et des moteurs synchrones à aimant permanent de puissance max. 22 kW (30 HP).

Le principe de détection du courant des variateurs de fréquence FC 280 repose sur la mesure du courant dans le circuit intermédiaire par une résistance. La protection contre le défaut de mise à la terre et le comportement en cas de courtcircuit sont gérés par la même résistance.

Brake resistor

R+	R-
Load sharing + 82	81
89(+)
L1 91
L2 92
Inrush
L3 93

RFI switch

Load sharing - 88(-)

Illustration 2.10 Schéma de commande

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD974.10

	U 96
	V 97	M
	W 98

2.3.3 Structure de contrôle en mode VVC+

P 1-00

P 4-14 Con g. mode Motor speed

high limit (Hz) High

Ref.

+								Low
						P 4-12
S			Process			Motor speed
_						low limit (Hz)

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

		P 4-19		<![if ! IE]> <![endif]>130BD371.10
P 1-00		Max. output freq.
Con g. mode		+f max.
P 3-**		Motor
		controller
Ramp		-f max.
				P 4-19
				Max. output freq.
		P 7-0*		+f max.
+	S	Speed	Motor
_		PID	controller
				-f max.
		P 7-00 Speed PID

feedback source

Illustration 2.11 Structure de contrôle en con€gurations boucles ouverte et fermée VVC+

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Dans la con€guration présentée sur l'Illustration 2.11, le paramétre 1-01 Motor Control Principle est réglé sur [1] VVC+ et le paramétre 1-00 Conˆguration Mode sur [0] Boucle ouverte vitesse. La référence résultant du système de gestion des références

est reçue et soumise à la limite de rampe et de vitesse avant d'être transmise au contrôle du moteur. La sortie du contrôle 2 2 est alors limitée par la limite de fréquence maximale.

Si le paramétre 1-00 Conˆguration Mode est réglé sur [1] Boucle fermée vit., la référence résultante passe de la limite de rampe et de vitesse à un régulateur PID de vitesse. Les paramètres du régulateur PID de vitesse se trouvent dans le groupe de paramètres 7-0* PID vit.régul. La référence résultant du régulateur PID de vitesse est transmise au contrôle du moteur soumis à la limite de fréquence.

Sélectionner [3] Process au paramétre 1-00 Conˆguration Mode a€n d'utiliser le régulateur PID de process pour le contrôle en boucle fermée de la vitesse ou de la pression dans l'application contrôlée. Les paramètres du process PID se trouvent dans les groupes de paramètres 7-2* PIDproc/ ctrl retour et 7-3* PID proc./Régul.

2.3.4 Contrôle de courant interne en mode VVC+

Le variateur de fréquence intègre un contrôleur de limite de courant qui est activé lorsque le courant du moteur et donc le couple dépassent les limites de couple réglées aux paramétre 4-16 Torque Limit Motor Mode, paramétre 4-17 Torque Limit Generator Mode et paramétre 4-18 Current Limit.

Si le variateur de fréquence est en limite de courant en mode moteur ou en mode régénérateur, il tente de descendre le plus rapidement possible en dessous des limites de couple réglées sans perdre le contrôle du moteur.

2.3.5 Contrôle local (Hand On) et distant (Auto On)

Actionner le variateur de fréquence manuellement via le panneau de commande local (LCP graphique ou numérique) ou à distance via les entrées analogiques/digitales ou le bus de terrain.

Démarrer et arrêter le variateur de fréquence via le LCP à l'aide des touches [Hand On] et [Reset]. Régler les paramètres suivants :

•

•

•

Paramétre 0-40 Touche [Hand on] sur LCP. Paramétre 0-44 Touche [O…/Reset] sur LCP. Paramétre 0-42 Touche [Auto on] sur LCP.

Réinitialiser les alarmes à l'aide de la touche [Reset] ou via une entrée digitale si la borne est programmée sur Reset.

	Hand	O	Auto	Reset
	on		on

Illustration 2.12 Touches de commande du GLCP

Hand	O	Auto
On	Reset	On

<![if ! IE]>

<![endif]>130BP046.10

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB893.10

Illustration 2.13 Touches de commande du NLCP

La référence locale force le mode de con€guration sur boucle ouverte, quel que soit le réglage du paramétre 1-00 Mode Conˆg..

La référence locale est restaurée à la mise hors tension du variateur de fréquence.

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2.4 Utilisation des références

2 2 Référence locale

La référence locale est active lorsque le variateur de fréquence fonctionne avec la touche [Hand On] activée. Ajuster la référence à l'aide des touches [▲]/[▼] et [◄/[►].

Référence distante

Le système de gestion des références permettant de calculer la référence distante est présenté sur l'Illustration 2.14.

<![if ! IE]> <![endif]>3-18	<![if ! IE]> <![endif]>scaling ref.
<![if ! IE]> <![endif]>P	<![if ! IE]> <![endif]>Relative

<![if ! IE]>

<![endif]>Preset ref.

<![if ! IE]>

<![endif]>P 3-10

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-15

<![if ! IE]> <![endif]>Ref.resource 1

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-16	<![if ! IE]> <![endif]>resource 2
	<![if ! IE]> <![endif]>Ref.

<![if ! IE]> <![endif]>P 3-17	<![if ! IE]> <![endif]>resource 3
	<![if ! IE]> <![endif]>Ref.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

P 3-14

Preset relative ref.

(0)

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

DigiPot

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD374.10

P 3-04

(0)

(1)

D1

P 5-1x(15)

Preset '1'

External '0'

200%

-200%

P 3-00	P 1-00
Ref./feedback range	Con guration mode
P 5-1x(19)/P 5-1x(20)
	Speed
Freeze ref./Freeze output	open/closed loop

	P 5-1x(28)/P 5-1x(29)		-max ref./
			+max ref.
	Input command:		100%
	Catch up/ slow down
			-100%
Y	Relative	Catch up/
X	X+X*Y	slow
	/100	down
			max ref.
		P 3-12	%
	Catchup Slowdown
		value	%
			min ref.
		±100%
		Freeze ref.
		&
		increase/
		decrease
		ref.
		P 5-1x(21)/P 5-1x(22)
		Speed up/ speed down

P 16-02

Ref. in %

		Scale to
		Hz
		Torque		P 16-01
				Remote
		Scale to		ref.
		Nm
		Process
		Scale to
		process
		unit

Illustration 2.14 Référence distante

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La référence distante est calculée à chaque intervalle de balayage et comporte initialement deux types d'entrée de référence :

1.X (consigne externe) : addition (voir paramétre 3-04 Reference Function) de quatre références maximum sélectionnées en externe,

comprenant toute combinaison (déterminée par le réglage des paramétre 3-15 Reference 1 Source, paramétre 3-16 Reference 2 Source et

paramétre 3-17 Reference 3 Source) d'une référence prédé€nie €xe (paramétre 3-10 Preset Reference), de références analogiques variables, de références d'impulsions digitales variables et de diverses références de bus de terrain en toute unité que le variateur de fréquence contrôle ([Hz], [tr/min], [Nm], etc.).

2.Y (référence relative) : addition d'une référence prédé€nie €xe (paramétre 3-14 Preset Relative Reference) et d'une référence analogique variable (paramétre 3-18 Relative Scaling Reference Resource) en [%].

Les deux types d'entrée de référence sont associés dans le calcul suivant :

Référence distante = X + X * Y/100 %.

Si la référence relative n'est pas utilisée, régler le paramétre 3-18 Relative Scaling Reference Resource sur [0] Pas de fonction et le paramétre 3-14 Preset Relative Reference sur 0 %. Les fonctions rattrapage/ralentissement et gel référence peuvent toutes deux être activées par les entrées digitales sur le variateur de fréquence. Les fonctions et les paramètres sont décrits dans le Guide de programmation du VLT® Midi Drive FC 280.

La mise à l'échelle des références analogiques est décrite dans les groupes de paramètres 6-1* Entrée ANA 53 et 6-2* Entrée ANA 54 et celle des références d'impulsions digitales est décrite dans le groupe de paramètres 5-5* Entrée impulsions.

Les limites et plages de référence sont dé€nies dans le groupe de paramètres 3-0* Limites de réf.

2.4.1 Limites de réf.

Les Paramétre 3-00 Plage de réf., paramétre 3-02 Référence minimale et paramétre 3-03 Réf. max. dé€nissent la plage autorisée de la somme de toutes les références. Cette dernière est verrouillée si nécessaire. La relation entre la référence résultante (après verrouillage) et la somme de toutes les références est représentée sur l'Illustration 2.15 et l'Illustration 2.16.

	P 3-00 Plage de référence= [0] Min-Max				<![if ! IE]> <![endif]>130BA184.10
	Référence résultante
	P 3-03
				Avant
	P 3-02
					Somme de toutes
	-P 3-02				les références
				Arriére
	-P 3-03

Illustration 2.15 Somme de toutes les références lorsque la plage de référence est réglée sur 0

Par. F-50Plage de référence=[1]-Max-Max

Référence résultante

<![if ! IE]>

<![endif]>130BA185.10

Par F-50

Somme de toutes les références

-Par F-50

Illustration 2.16 Somme de toutes les références lorsque la plage de référence est réglée sur 1

La valeur du paramétre 3-02 Référence minimale ne peut pas présenter une valeur inférieure à 0, à moins que le paramétre 1-00 Mode Conˆg. ne soit réglé sur [3] Process. Dans ce cas, les relations entre la référence résultante (après verrouillage) et la somme de toutes les références sont telles que présentées sur l'Illustration 2.17.

2 2

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		P 3-00 Plage de référence = [0] Min - Max	<![if ! IE]> <![endif]>130BA186.11
2	2	Référence résultante
		P 3-03
		P 3-02	Somme de
			toutes les
			références

Illustration 2.17 Somme de toutes les références lorsque la référence minimum est réglée sur une valeur négative

2.4.2Mise à l'échelle des références prédé€nies et des références du bus

Les références prédé€nies sont mises à l'échelle selon les règles suivantes :

•Lorsque le paramétre 3-00 Reference Range est réglé sur [0] Min - Max, la référence 0 % est égale à 0 [unité] où « unité » peut être toute unité (à savoir tr/min, m/s, bar, etc.) et la référence 100 % est égale au maximum (valeur absolue du paramétre 3-03 Maximum Reference ou du paramétre 3-02 Référence minimale).

•Lorsque le paramétre 3-00 Reference Range est réglé sur [1] -Max - +Max, la référence 0 % est égale à 0 [unité] et la référence 100 % est égale à la référence maximale.

Les références de bus sont mises à l'échelle selon les règles suivantes :

•Lorsque le paramétre 3-00 Reference Range est réglé sur [0] Min - Max, la référence 0 % est égale à la référence minimale et la référence 100 % est égale à la référence maximale.

•Lorsque le paramétre 3-00 Reference Range est réglé sur [1] -Max - +Max, la référence -100 % est égale à -référence maximale et la référence 100 % est égale à la référence maximale.

2.4.3Mise à l'échelle des références analogiques et d'impulsions, et du signal de retour

Les références et le signal de retour sont mis à l'échelle à partir des entrées analogiques et d'impulsions de la même façon. La seule différence est que les références au-dessus ou en dessous des valeurs limites minimum et maximum spéci€ées (P1 et P2 sur l'Illustration 2.18) sont verrouillées, contrairement aux signaux de retour au-dessus ou en dessous de ces limites.

Resource output					<![if ! IE]> <![endif]>130BD431.10
[Hz]
High reference/
feedback value 50			P2

	Low reference/	P1
	feedback value				Resource input
								[V]
	0	1		8		10

Terminal X high

Illustration 2.18 Valeurs limites minimum et maximum

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Les valeurs limites P1 et P2 sont dé€nies dans le Tableau 2.5 en fonction de l'entrée utilisée.

							2		2
Entrée	Analogique 53	Analogique 54	Analogique 54	Entrée impulsions	Entrée impulsions 33
	Mode tension	Mode tension	Mode courant	29
P1 = (valeur entrée minimum, valeur référence minimum)
Valeur référence minimum	Paramétre 6-14 V	Paramétre 6-24 V	Paramétre 6-24 Val.r	Paramétre 5-52 Val.	Paramétre 5-57 Val.ret./
	al.ret./	al.ret./	et./Réf.bas.born.54	ret./Réf.bas.born.29	Réf.bas.born.33
	Réf.bas.born.53	Réf.bas.born.54
Valeur entrée minimum	Paramétre 6-10 Ec	Paramétre 6-20 Ec	Paramétre 6-22 Ech.	Paramétre 5-50 F.b	Paramétre 5-55 F.bas
	h.min.U/born.53	h.min.U/born.54	min.I/born.54 [mA]	as born.29 [Hz]	born.33 [Hz]
	[V]	[V]
P2 = (valeur d'entrée maximale, valeur de référence maximale)
Valeur de référence maximale	Paramétre 6-15 V	Paramétre 6-25 V	Paramétre 6-25 Val.r	Paramétre 5-53 Val.	Paramétre 5-58 Val.ret./
	al.ret./	al.ret./	et./Réf.haut.born.54	ret./Réf.haut.born.	Réf.haut.born.33
	Réf.haut.born.53	Réf.haut.born.54		29
Valeur d'entrée maximale	Paramétre 6-11 Ec	Paramétre 6-21 Ec	Paramétre 6-23 Ech.	Paramétre 5-51 F.h	Paramétre 5-56 F.haute
	h.max.U/born.53	h.max.U/born.54	max.I/born.54 [mA]	aute born.29 [Hz]	born.33 [Hz]
	[V]	[V]

Tableau 2.5 Valeurs limites P1 et P2

2.4.4 Zone morte autour de zéro

Parfois, la référence (dans de rares cas, le signal de retour aussi) doit présenter une zone morte autour de zéro pour assurer l'arrêt de la machine lorsque la référence est proche de zéro.

Pour activer la zone morte et en dé€nir la largeur, procéder comme suit :

•Régler la valeur de la référence minimale (voir le Tableau 2.5 pour les paramètres concernés) ou de la référence maximale sur 0. En d'autres termes, P1 ou P2 doit se trouver sur l'axe X sur l'Illustration 2.19.

•S'assurer que les deux points dé€nissant le graphique de mise à l'échelle se trouvent dans le même quadrant.

P1 ou P2 dé€nit les dimensions de la zone morte comme indiqué sur l'Illustration 2.19.

	Quadrant 2	Resource output	Quadrant 1
		[Hz] or “No unit”
	High reference/feedback 50		P2
	value		forward

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD446.10

	P1		Resource input
Low reference/feedback	0
			20 [mA]
value	1	16
	Terminal	Terminal X high
		low

	-50	reverse
Quadrant 3		Quadrant 4

Illustration 2.19 Dimensions de la zone morte

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Cas 1 : référence positive avec zone morte, entrée digitale pour déclencher inversion, partie I

L'Illustration 2.20 indique comment l'entrée de référence, dont les limites sont comprises entre Min et Max, est verrouillée.

2	2	General Reference		General Motor
		parameters:	Limited to: -200%- +200%	parameters:
		Reference Range: Min - Max		Motor speed direction:Both directions
			(-40 Hz- +40 Hz)
		Minimum Reference: 0 Hz (0,0%)		Motor speed Low limit: 0 Hz
		Maximum Reference: 20 Hz (100,0%)		Motor speed high limit: 8 Hz

	Analog input 53		Ext. reference	Reference
	Low reference 0 Hz	+			Limited to:
			Range:	algorithm
	High reference 20 Hz				0%- +100%
	Low voltage 1 V		0.0% (0 Hz)
Ext. Reference					(0 Hz- +20 Hz)
	High voltage 10 V		100.0% (20 Hz)
Absolute
0 Hz 1 V	Ext. source 1
20 Hz 10V				Reference
	Range:
				Range:
	0.0% (0 Hz)		Reference is scaled
				0.0% (0 Hz)
	100.0% (20 Hz)		according to min
				100.0% (20 Hz)
			max reference giving a
			speed.!!!		Dead band

Hz

20

Hz

Scale to

V

speed

20

1

10

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20

Digital input 19

-20 Hz

Digital input

Low No reversing

+20 Hz

High Reversing

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

	Motor PID
	Motor	Range:	Motor
		-8 Hz
	control
		+8 Hz

Illustration 2.20 Verrouillage de l'entrée de référence avec des limites comprises entre Min et Max

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD454.10

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Cas 2 : référence positive avec zone morte, entrée digitale pour déclencher inversion, partie II

L'Illustration 2.21 indique comment l'entrée de référence, dont les limites ne sont pas comprises entre -Max et +Max, est verrouillée par rapport aux limites d'entrée haute et basse avant l'ajout à la consigne externe, ainsi que comment la consigne externe est verrouillée sur -Max à +Max par l'algorithme de référence.

Ext. Reference

Absolute

0 Hz 1 V

30 Hz 10 V

Digital input

	General Reference		General Motor
	parameters:	Limited to: -200%- +200%	parameters:
	Reference Range: -Max - Max		Motor speed direction: Both directions
		(-40 Hz- +40 Hz)
	Minimum Reference: Don't care		Motor speed Low limit: 0 Hz
	Maximum Reference: 20 Hz (100.0%)		Motor speed high limit: 10 Hz

Analog input 53

Low reference 0 Hz High reference 20 Hz Low voltage 1 V High voltage 10 V

Ext. source 1

Range:

0.0% (0 Hz)

150.0% (30 Hz)

30 Hz

V

1 10

Digital input 19

Low No reversing High Reversing

+

Ext. reference

Reference

Limited to:

Range:

algorithm

-100%- +100%

0.0% (0 Hz)

(-20 Hz- +20 Hz)

150.0% (30 Hz)

Reference

Reference is scaled

Range:

0.0% (0 Hz)

according to

max reference giving a

100.0% (20 Hz)

speed.!!!

Dead band

Scale to

20 Hz

speed

V

1

10

Speed

setpoint

Range:

-20 Hz

-20 Hz

+20 Hz

Limits Speed Setpoint

according to min max speed.!!!

	Motor PID
	Motor	Range:	Motor
		–10 Hz
	control
		+10 Hz

Illustration 2.21 Verrouillage de l'entrée de référence avec des limites en dehors de -Max à +Maximum

2 2

<![if ! IE]>

<![endif]>130BD433.11

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				2.5 Régulateur PID
				2.5.1 Régulateur PID de vitesse
2		2
				Paramétre 1-00 Mode Con•g.	Paramétre 1-01 Principe Contrôle Moteur
					U/f	VVC+
				[1] Boucle fermée vit.	Indisponible1)	Actif

Tableau 2.6 Con€gurations de contrôle, commande de vitesse active

1) « Indisponible » signiˆe que le mode spéciˆque n'est absolument pas disponible.

Paramètre	Description de la fonction
Paramétre 7-00 PID vit.source ret.	Sélectionner l'entrée qui fournit le signal de retour au régulateur PID de vitesse.
Paramétre 7-02 Speed PID Proportional Gain	Plus la valeur est élevée, plus le contrôle est rapide. Cependant, une valeur trop élevée
	peut entraîner des oscillations.
Paramétre 7-03 PID vit.tps intég.	Élimine l'erreur de vitesse en état stable. Des valeurs plus basses impliquent une réaction
	plus rapide. Cependant, une valeur trop faible peut entraîner des oscillations.
Paramétre 7-04 PID vit.tps di….	Fournit un gain proportionnel à la vitesse de modi€cation du signal de retour. Le réglage
	de ce paramètre sur 0 désactive le différenciateur.
Paramétre 7-05 PID vit.limit gain D	Dans le cas d'une application, pour laquelle la référence ou le retour change très vite, d'où
	un changement rapide de l'erreur, le différenciateur peut rapidement devenir trop
	dominant. Cela provient du fait qu'il réagit aux changements au niveau de l'écart. Plus
	l'écart change rapidement, plus le gain différentiel est important. Il est donc possible de
	limiter le gain différentiel de manière à pouvoir régler un temps de dérivée raisonnable en
	cas de modi€cations lentes et un gain raisonnablement rapide en cas de modi€cations
	rapides.
Paramétre 7-06 PID vit.tps ˆltre	Un €ltre passe-bas atténue les oscillations du signal de retour et améliore la stabilité de
	l'état. Un temps de €ltre trop important risque cependant de détériorer la performance
	dynamique du régulateur PID de vitesse.
	Réglages pratiques du paramétre 7-06 Speed PID Lowpass Filter Time à partir du nombre
	d'impulsions par tour du codeur (PPR) :
	Codeur PPR	Paramétre 7-06 PID vit.tps •ltre
	512	10 ms
	1024	5 ms
	2048	2 ms
	4096	1 ms

Tableau 2.7 Paramètres de commande de vitesse

Exemple de programmation de la commande de vitesse

Dans cet exemple, le régulateur PID de vitesse est utilisé pour maintenir une vitesse de moteur constante indépendamment des variations de charge sur le moteur. La vitesse requise du moteur est réglée via un potentiomètre raccordé à la borne 53. La plage de vitesse est comprise entre 0 et 1500 tr/min correspondant à 0-10 V sur le potentiomètre. Le démarrage et l'arrêt sont commandés par un commutateur raccordé à la borne 18. Le régulateur PID de vitesse surveille le régime effectif du moteur à l'aide d'un codeur incrémental 24 V (HTL) comme signal de retour. Le capteur du signal de retour est un codeur (1024 impulsions par tour) raccordé aux bornes 32 et 33. La plage de fréquences d'impulsion aux bornes 32 et 33 est

4 Hz-32 kHz.

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