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

1.1 Objet du Manuel de conguration

1.2 Ressources supplémentaires

1.3 Dénitions

1.4 Version de document et de logiciel

1.5 Homologations et certications

1.6 Sécurité

2 Vue d'ensemble des produits

2.1 Aperçu des tailles de boîtier

2.2 Installation électrique

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

2.3.1 Modes de commande 18

2.3.2 Principe de fonctionnement 20

2.3.3 Structure de contrôle en mode VVC

2.3.4 Contrôle de courant interne en mode VVC

2.3.5 Contrôle local (Hand On) et distant (Auto On) 21

2.4 Utilisation des références

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 retour 24

2.4.4 Zone morte autour de zéro 25

2.5 Régulateur PID

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

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

Table des matières

VLT® Midi Drive FC 280

2.8 Courant de fuite à la terre

2.9 Fonctions de freinage

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

2.10.1 Filtres sinus 46

2.10.2 Filtres dU/dt 46

2.11 Contrôleur logique avancé

2.12 Conditions d'exploitation extrêmes

2.12.1 Protection thermique du moteur 48

3 Exemples d'applications

3.1 Introduction

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

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 O (STO)

5 Installation et conguration de l'interface RS485

5.1 Introduction

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

5.2.1 Vue d'ensemble 56

5.2.2 FC avec Modbus RTU 57

5.3 Conguration du réseau

5.4 Structure des messages du protocole FC

5.4.1 Contenu d'un caractère (octet) 57

5.4.2 Structure du télégramme 57

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

5.5.1 Écriture d'une valeur de paramètre 60

5.5.2 Lecture d'une valeur de paramètre 60

5.6 Modbus RTU

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

5.8 Structure des messages du Modbus RTU

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

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

5.10.1 Lecture état bobines (01 HEX) 66

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

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

6.1 Code de type

6.2 Références : Options, accessoires et pièces détachées

6.3 Références : résistances de freinage

6.3.1 Références : résistances de freinage 10 % 76

6.3.2 Références : résistances de freinage 40 % 78

6.4 Références : Filtres sinus

6.5 Références : Filtres dU/dt

6.6 Références : Filtres CEM externes

7 Spécications

7.1 Données électriques

7.2 Alimentation secteur

7.3 Puissance et données du moteur

7.4 Conditions ambiantes

7.5 Spécications du câble

7.6 Entrée/sortie de commande et données de commande

7.7 Couples de serrage des raccords

7.8 Fusibles et disjoncteurs

7.9 Rendement

7.10 Bruit acoustique

7.11 Conditions dU/dt

7.12 Exigences particulières

7.12.1 Déclassement manuel 93

7.12.2 Déclassement automatique 95

7.13 Tailles de boîtier, puissances nominales et dimensions

Indice

Introduction Manuel de conguration

1 Introduction

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.

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 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'ecacité.

planication de l'intégration au système

Dénitions

1.3

1.3.1 Variateur de fréquence

Roue libre

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

VLT,MAX

Courant maximal de sortie.

VLT,N

Courant nominal de sortie fourni par le variateur de fréquence

VLT,MAX

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 [O]

Groupe 2 Démarrage, impulsion de démarrage, inversion,

démarrage avec inversion, jogging et gel sortie

Tableau 1.1 Groupes de fonctions

1 1

VLT® est une marque déposée.

Ressources supplémentaires

1.2

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-documentation/ pour en obtenir la liste.

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.

JOG

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

Fréquence du moteur.

MAX

Fréquence maximale du moteur.

MIN

Fréquence minimale du moteur.

M,N

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

Courant du moteur (eectif).

175ZA078.10

couple de décrochage

tr / mn

couple

Introduction

VLT® Midi Drive FC 280

M,N

1.3.4 Consignes

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

M,N

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

Vitesse moteur synchrone.

2 × Paramètre 1−23 × 60s

ns=

glissement

Paramètre 1−39

Glissement du moteur.

M,N

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

M,N

Couple nominal (moteur).

Tension instantanée du moteur.

M,N

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

Couple de décrochage

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.

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

Référence d'impulsions

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

Réf

MAX

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

Réf

dénie au paramétre 3-03 Réf. max..

MIN

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.

Illustration 1.1 Couple de décrochage

VLT

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.

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.

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 eectue 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'achage est numérique et le panneau sert à acher 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'achage est graphique et le panneau sert à acher 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

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'achage (LCP) devienne sombre, puis mettre à nouveau sous tension.

Facteur de puissance

Le facteur de puissance est le rapport entre I1 et I

Facteurde puissance = 

Pour les variateurs de fréquence FC 280,

3xUxI1cosϕ1

3xUxI

RMS

cosϕ

RMS

1 = 1, par

conséquent :

Facteurde puissance = 

I1xcosϕ1

RMS

 = 

RMS



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'I

RMS

est élevé

pour la même performance en kW.

I

RMS

= 

 + I

 + I

 + .. + I

En outre, un facteur de puissance élevé indique que les diérentes 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 diérentielle.

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 ux statorique orienté.

1 1

Introduction

VLT® Midi Drive FC 280

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

MG07B3

Tableau 1.2 Version de document et de logiciel

Plus d'informations pour la mise à jour de POWERLINK et du logiciel.

Version logiciel

1.3

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

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 aecté 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 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 1

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.

130BA870.10

130BA809.10

130BA810.10

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2 Vue d'ensemble des produits

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 boîtier

Protection du boîtier Plage de puissance [kW (HP)] Triphasé 380-480 V Plage de puissance [kW (HP)] Triphasé 200-240 V Plage de puissance [kW (HP)] Monophasé 200-240 V

K1 K2 K3 K4 K5

IP20 IP20 IP20 IP20 IP20

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)

0,37-1,5 (0,5-2,0) 2,2 (3,0) 3,7 (5,0) – –

0,37-1,5 (0,5-2,0) 2,2 (3,0) – – –

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.

130BF709.10

VLT

MADE IN

DENMARK

T/C: FC-280PK37T4E20H1BXCXXXSXXXXAX

0.37kW 0.5HP IN: 3x380-480V 50/60Hz, 1.2/1.0A OUT: 3x0-Vin 0-500Hz, 1.2/1.1A IP20

P/N: 134U2184 S/N: 000000G000

Midi Drive www.danfoss.com

CAUTION / ATTENTION:

WARNING / AVERTISSEMENT:

See manual for special condition/mains fuse Voir manual de conditions speciales/fusibles

Enclosure: See manual 5AF3 E358502 IND.CONT.EQ.

Stored charge, wait 4 min. Charge r

siduelle, attendez 4 min.

US LISTED

www.tuv.com

ID 0600000000

Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark

1 2 3

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 dièrent en fonction de la taille physique des variateurs de fréquence.

Pour trouver la taille du boîtier, suivre les étapes suivantes :

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.

2 2

1 Groupe de produits et série de variateur de fréquence 2 Dimensionnement puissance 3 Tension nominale (phases et secteur)

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

Dimension-

nement

puissance sur la

plaque

Puissance [kW (HP)]

signalétique

PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) P1K5 1,5 (2,0) P2K2 2,2 (3,0) P3K0 3 (4,0) P4K0 4 (5,0) P5K5 5,5 (7,5) P7K5 7,5 (10) K3 K3T4 P11K 11 (15) P15K 15 (20) P18K 18,5 (25) P22K 22 (30)

Tension nominale

sur la plaque

Phases et tension secteur Taille de boîtier

signalétique

T4 Triphasé 380-480 V

Variateur de

fréquence

K1 K1T4

K2 K2T4

K4 K4T4

K5 K5T4

Vue d'ensemble des produits

Dimension-

nement

puissance sur la

plaque

signalétique

PK37 0,37 (0,5) PK55 0,55 (0,75) PK75 0,75 (1,0) P1K1 1,1 (1,5) 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) 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

Puissance [kW (HP)]

Tension nominale

VLT® Midi Drive FC 280

sur la plaque

signalétique

T2 Triphasé 200-240 V

S2 Monophasé 200-240 V

Phases et tension secteur Taille de boîtier

Variateur de

fréquence

K1 K1T2

K1 K1S2

Power input

Switch mode

power supply

Motor

Analog output

interface

(PNP) = Source (NPN) = Sink

ON = Terminated OFF = Open

Brake resistor

91 (L1/N) 92 (L2/L) 93 (L3)

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM digital/analog I/O)

0/4−20 mA

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

18 (D IN)

10 V DC 15 mA 100 mA

+ - + -

(U) 96

(V) 97

(W) 98

(PE) 99

(A OUT) 42

(P RS485) 68

(N RS485) 69

(COM RS485) 61

0 V

5 V

S801

0/4−20 mA

RS485

+10 V DC

0−10 V DC

24 V DC

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

27 (D IN/OUT)

24 V

0 V

0 V (PNP)

24 V (NPN)

29 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)

24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

38 (STO2)

37 (STO1)

P 5-00

(+DC/R+) 89

(R-) 81

0−10 V DC

(-DC) 88

RFI

0 V

250 V AC, 3 A

Relay 1

130BE202.18

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

2.2 Installation électrique

Cette section décrit le câblage du variateur de fréquence.

2 2

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.

130BF228.10

L1 L2 L3

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

1 PLC 10 Câble secteur (non blindé) 2

Câble d'égalisation de 16 mm2 (6 AWG) minimum 3 Câbles de commande 12 Isolation de câble dénudée 4 Au moins 200 m (656 pi) entre les câbles de commande, de

moteur et secteur.

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

11 Contacteur de sortie, etc.

13 Barre omnibus de mise à la terre commune. Respecter les

réglementations nationales et locales relatives à la mise à la terre d'armoire.

130BD531.10

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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.

2 2

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.

130BE232.11

130BE231.11

130BE804.10

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

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

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 an d'éviter tout dommage au circuit intermédiaire et de réduire les courants à eet de masse

ltre RFI est ôtée,

130BE212.10

1 2

130BE214.10

37 38 12 13 18 19 27 29 32 33 61

42 53 54 50 55

68 69

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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.

Illustration 2.8 Emplacement des bornes de commande

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

E/S digitales, E/S impulsions, codeur

12, 13 – +24 V CC

Réglage par

défaut

Description

Tension d'alimentation 24 V CC. Le courant de sortie maximal est de 100 mA pour toutes les charges de 24 V.

Borne Paramètre

Paramétre 5-01

Mode born.27

37, 38 – STO

50 – +10 V CC

Paramétre 5-12

E.digit.born.27

Paramétre 5-30

S.digit.born.27

Paramétre 5-13

E.digit.born.29

Paramétre 5-14

E.digit.born.32

Paramétre 5-15

E.digit.born.33

Entrées/sorties analogiques

Paramétre 6-91

Sortie ANA

borne 42

Groupe de

paramètres 6-1*

Entrée ANA 53

Réglage par

Entrée digitale [2] Lâchage Sortie digitale [0] Inactif [14] Jogging Entrée digitale

[0] Inactif

défaut

–

Description

Peut être sélectionné pour une entrée ou une sortie digitale, ou une sortie impulsions. Le réglage par défaut est entrée digitale.

Entrée digitale, codeur 24 V. La borne 33 peut également servir d'entrée impulsions. Entrées de sécurité fonctionnelle.

Sortie analogique programmable. Le signal analogique est de 0-20 mA ou 4-20 mA à un maximum de 500 Ω. Peut aussi être conguré comme sorties digitales. Tension d'alimentation analogique de 10 V CC. Un maximum de 15 mA est généralement utilisé pour un potentiomètre ou une thermistance. Entrée analogique. Seul le mode tension est pris en charge. Peut également être utilisé comme entrée digitale.

2 2

Paramétre 5-10

E.digit.born.18

Paramétre 5-11

E.digit.born.19

[8] Démarrage

[10] Inversion

Entrées digitales.

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

Borne Paramètre

55 – –

Tableau 2.3 Description des bornes – Entrées/sorties digitales, Entrées/sorties analogiques

Groupe de

paramètres 6-2*

Entrée ANA 54

Réglage par

défaut

–

Description

Entrée analogique. Peut être sélectionnée pour le mode tension ou courant. Commune aux entrées digitales et analogiques.

2.2.4 Câblage 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

Borne Paramètre

Communication série

61 – –

Groupe de

68 (+)

69 (-)

01, 02, 03

Tableau 2.4 Description des bornes – Communication série

paramètres 8-3* Réglage Port FC

Groupe de paramètres 8-3* Réglage Port FC

Paramétre 5-40

Fonction relais

Réglage par défaut

–

Relais

[1] Comm. prête

Description

Filtre RC intégré pour le blindage des câbles. UNIQUEMENT pour la connexion du blindage en cas de problèmes de CEM. Interface RS485. Un commutateur de carte de commande est fourni pour la résistance de la terminaison.

Sortie relais en forme de C. Ces relais se trouvent à

diérents

emplacements en fonction de la conguration du variateur de fréquence et de sa taille. Utilisable pour une tension CA ou CC et des charges résistives ou inductives.

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 Spécications 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.

Structures de contrôle

2.3

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 orent 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 Conguration Mode détermine le type de contrôle.

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 Conguration Mode. Le réglage du couple s'eectue 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

•

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.

2 2

Boucle fermée en mode VVC+. Cette fonction sert

•

dans les applications à variation dynamique de l'arbre faible à moyenne et ore 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.

130BD974.10

L2 92

L1 91

L3 93

U 96

V 97

W 98

RFI switch

Inrush

R+ 82

Load sharing -

88(-)

R81

Brake resistor

Load sharing +

89(+)

Cong. mode

Ref.

Process

P 1-00

High

+f max.

Low

-f max.

P 4-12 Motor speed low limit (Hz)

P 4-14 Motor speed high limit (Hz)

Motor controller

Ramp

Speed PID

P 7-20 Process feedback 1 source

P 7-22 Process feedback 2 source

P 7-00 Speed PID

feedback source

P 1-00

Cong. mode

P 4-19 Max. output freq.

-f max.

Motor controller

P 4-19 Max. output freq.

+f max.

P 3-**

P 7-0*

130BD371.10

Vue d'ensemble des produits

2.3.2 Principe de fonctionnement

VLT® Midi Drive FC 280

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.

Illustration 2.10 Schéma de commande

2.3.3

Structure de contrôle en mode VVC

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

130BP046.10

Hand

O

Auto

Reset

Hand On

Oﬀ Reset

Auto On

130BB893.10

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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 Conguration 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 est alors limitée par la limite de fréquence maximale.

2 2

Si le paramétre 1-00

Conguration 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

Conguration 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.

Illustration 2.12 Touches de commande du GLCP

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

Cong..

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

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

Preset relative ref.

Preset ref.

Local bus ref.

No function

Analog ref.

Pulse ref.

Analog ref.

Pulse ref.

Local bus ref.

No function

Local bus ref.

Pulse ref.

No function

Analog ref.

Input command: Catch up/ slow down

Catchup Slowdown

value

Freeze ref./Freeze output

Speed up/ speed down

ref.

Remote

Ref. in %

-max ref./ +max ref.

Scale to Hz

Scale to Nm

Scale to process unit

Relative X+X*Y /100

DigiPot

max ref.

min ref.

DigiPot

D1 P 5-1x(15) Preset '1' External '0'

Process

Torque

Speed open/closed loop

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

(6)

(7)

(0)

(1)

Relative scaling ref.

P 3-18

Ref.resource 1

P 3-15

Ref. resource 2

P 3-16

Ref. resource 3

P 3-17

200%

-200%

-100%

100%

Ref./feedback range

P 3-00

Conguration mode

P 1-00

P 3-14

±100%

130BD374.10

P 16-01

P 16-02

P 3-12

P 5-1x(21)/P 5-1x(22)

P 5-1x(28)/P 5-1x(29)

P 5-1x(19)/P 5-1x(20)

P 3-04

Freeze ref. & increase/ decrease ref.

Catch up/ slow down

P 3-10

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2.4 Utilisation des références

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.

Illustration 2.14 Référence distante

Référence résultante

Somme de toutes les références

Avant

Arriére

P 3-00 Plage de référence= [0] Min-Max

130BA184.10

-P 3-03

P 3-03

P 3-02

-P 3-02

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

Référence résultante

Somme de toutes les références

-Par F-50

Par F-50

130BA185.10

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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.

2 2

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

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 Cong. 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.

130BA186.11

P 3-03

P 3-02

Somme de toutes les références

P 3-00 Plage de référence = [0] Min - Max

Référence résultante

Resource output [Hz]

Resource input

Terminal X high

High reference/ feedback value

130BD431.10

[V]

Low reference/ feedback value

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2.4.3 Mise 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 diérence 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.

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

2.4.2 Mise 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.

Illustration 2.18 Valeurs limites minimum et maximum

Resource output [Hz] or “No unit”

Resource input [mA]

Quadrant 2

Quadrant 3

Quadrant 1

Quadrant 4

Terminal X high

Low reference/feedback value

High reference/feedback value

-50

165020

130BD446.10

forward

reverse

Terminal low

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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

Entrée Analogique 53

Mode tension

P1 = (valeur entrée minimum, valeur référence minimum) Valeur référence minimum Paramétre 6-14 V

al.ret./ Réf.bas.born.53

Valeur entrée minimum Paramétre 6-10 Ec

h.min.U/born.53

[V]

P2 = (valeur d'entrée maximale, valeur de référence maximale) Valeur de référence maximale Paramétre 6-15 V

al.ret./ Réf.haut.born.53

Valeur d'entrée maximale Paramétre 6-11 Ec

h.max.U/born.53

[V]

Tableau 2.5 Valeurs limites P1 et P2

Analogique 54 Mode tension

Paramétre 6-24 V al.ret./ Réf.bas.born.54 Paramétre 6-20 Ec h.min.U/born.54

[V]

Paramétre 6-25 V al.ret./ Réf.haut.born.54 Paramétre 6-21 Ec h.max.U/born.54

[V]

Analogique 54 Mode courant

Paramétre 6-24 Val.r et./Réf.bas.born.54

Paramétre 6-22 Ech. min.I/born.54 [mA]

Paramétre 6-25 Val.r et./Réf.haut.born.54

Paramétre 6-23 Ech. max.I/born.54 [mA]

Entrée impulsions29Entrée impulsions 33

Paramétre 5-52 Val. ret./Réf.bas.born.29

Paramétre 5-50 F.b as born.29 [Hz]

Paramétre 5-53 Val. ret./Réf.haut.born. 29 Paramétre 5-51 F.h aute born.29 [Hz]

Paramétre 5-57 Val.ret./ Réf.bas.born.33

Paramétre 5-55 F.bas born.33 [Hz]

Paramétre 5-58 Val.ret./ Réf.haut.born.33

Paramétre 5-56 F.haute born.33 [Hz]

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.

2 2

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

P1 ou P2

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.

•

dénit les dimensions de la zone morte comme indiqué sur l'Illustration 2.19.

Illustration 2.19 Dimensions de la zone morte

-20

130BD454.10

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)

100.0% (20 Hz)

Ext. reference

Range:

0.0% (0 Hz)

20 Hz 10V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

0%- +100%

(0 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200% (-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to min

max reference giving a speed.!!!

Scale to

speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed setpoint

Motor control

Range:

-8 Hz +8 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference parameters: Reference Range: Min - Max Minimum Reference: 0 Hz (0,0%)

Maximum Reference: 20 Hz (100,0%)

General Motor parameters: Motor speed direction:Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 8 Hz

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

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.

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

30 Hz

20 Hz

130BD433.11

-20 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)

Ext. reference Range:

0.0% (0 Hz)

30 Hz 10 V

Ext. Reference

Absolute 0 Hz 1 V

Reference algorithm

Reference

100.0% (20 Hz)

0.0% (0 Hz)

Range:

Limited to:

-100%- +100%

(-20 Hz- +20 Hz)

Limited to: -200%- +200%

(-40 Hz- +40 Hz)

Reference is scaled according to

max reference giving a speed.!!!

Scale to speed

+20 Hz

-20 Hz

Range:

Speed setpoint

Motor

control

Range:

–10 Hz +10 Hz

Motor

Digital input 19 Low No reversing

High Reversing

Limits Speed Setpoint according to min max speed.!!!

Motor PID

Dead band

Digital input

General Reference

parameters:

Reference Range: -Max - Max Minimum Reference: Don't care

Maximum Reference: 20 Hz (100.0%)

General Motor parameters: Motor speed direction: Both directions Motor speed Low limit: 0 Hz Motor speed high limit: 10 Hz

Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration

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.

2 2

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

Vue d'ensemble des produits

VLT® Midi Drive FC 280

2.5 Régulateur PID

2.5.1 Régulateur PID de vitesse

Paramétre 1-00 Mode Cong.

[1] Boucle fermée vit.

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

1) « Indisponible »

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

Paramétre 7-03 PID vit.tps intég. Élimine l'erreur de vitesse en état stable. Des valeurs plus basses impliquent une réaction

Paramétre 7-04 PID vit.tps di. Fournit un gain proportionnel à la vitesse de modication du signal de retour. Le réglage

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

Paramétre 7-06 PID vit.tps ltre Un ltre passe-bas atténue les oscillations du signal de retour et améliore la stabilité de

signie que le mode spécique n'est absolument pas disponible.

Paramétre 1-01 Principe Contrôle Moteur

U/f

Indisponible

peut entraîner des oscillations.

plus rapide. Cependant, une valeur trop faible peut entraîner des oscillations.

de ce paramètre sur 0 désactive le diérenciateur.

un changement rapide de l'erreur, le diérenciateur 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 diérentiel est important. Il est donc possible de limiter le gain diérentiel 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.

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

VVC

Actif

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 eectif 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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Danfoss FC 280 Design guide [fr]

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