Danfoss FC 300, FC 200, FC 100 Design guide [fr]

MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Manuel de configuration des filtres de sortie

VLT® AutomationDrive FC 300

Variateur VLT®AQUA FC 200

Variateur VLT®HVAC FC 100

Table des matières Manuel de configuration des filtres de sortie

Table des matières
1 Guide de lecture du présent Manuel de configuration	3
1.1.2 Abréviations	3
2 Sécurité et conformité	4
2.1 Précautions de sécurité	4
2.1.1 Conformité et marquage CE	4
3 Présentation des filtres de sortie	5
3.1 Pourquoi utiliser des filtres de sortie	5
3.2 Protection de l'isolation du moteur	5
3.2.1 Tension de sortie	5
3.3 Réduction du bruit acoustique du moteur	7
3.4 Réduction du bruit électromagnétique haute fréquence dans le câble du moteur 8
3.5 Qu'est-ce que les courants de paliers et les tensions de l'arbre ?	9
3.5.1 Atténuation de l'usure prématurée des paliers	9
3.5.2 Mesure des décharges électriques dans les paliers du moteur	10
3.6 Quel filtre pour quelle utilité	12
3.6.1 Filtres dU/dt	12
3.6.2 Filtres sinus	14
3.6.3 Kits de noyaux en mode commun haute fréquence	16
4 Sélection des filtres de sortie	17
4.1 Comment sélectionner le bon filtre de sortie	17
4.1.1 Vue générale du produit	17
4.1.2 Sélection HF-CM	19
4.2 Données électriques – Filtres dU/dt	20
4.3 Données électriques - Filtres sinus	22
4.3.1 Pièces de rechange/accessoires	27
4.3.2 Presse-étoupes pour filtres à montage au sol	27
4.3.3 Kits de bornes	28
4.4 Filtres sinus	29
4.4.1 Filtres dU/dt	30
4.4.2 Filtre sinus à montage à pattes	31
5 Installation	32
5.1 Montage mécanique	32
5.1.1 Exigences de sécurité relatives à l'installation mécanique	32
5.1.2 Installation	32
5.1.3 Installation mécanique du HF-CM	32
5.1.4 Mise à la terre des filtres sinus et dU/dt	33

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1

Table des matières	Manuel de configuration des filtres de sortie

5.1.5 Blindage	33
5.2 Encombrement	34
5.2.1 Croquis	34

6 Comment programmer le Variateur de fréquence	43
6.1.1 Réglage des paramètres pour l'exploitation avec un filtre sinus	43
Indice	44

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Guide de lecture du présent... Manuel de configuration des filtres de sortie

1 Guide de lecture du présent Manuel de configuration	1	1

Ce Manuel de configuration présente tous les aspects des filtres de sortie pour le variateur de fréquence, depuis la sélection du filtre adapté à l'application aux instructions d'installation et de programmation du variateur de fréquence.

Des documents techniques Danfoss sont aussi disponibles en ligne sur www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/Documentations/Technical+Documentation.

1.1.1 Symboles

Symboles utilisés dans ce manuel

REMARQUE!

L'attention du lecteur est particulièrement attirée sur le point concerné.

ATTENTION

Indique un avertissement d'ordre général.

AVERTISSEMENT

Indique un avertissement de haute tension.

Indique la configuration par défaut.

1.1.2 Abréviations

Courant alternatif	CA
Calibre américain des fils	AWG
Ampère/AMP	A
Adaptation automatique au	AMA
moteur
Limite de courant	ILIM
Degré Celsius	°C
Courant continu	CC
Dépend du variateur	D-TYPE
Compatibilité électromagnétique	CEM
Electronic Thermal Relay (relais	ETR
thermique électronique)
Variateur	FC
Gramme	g
Hertz	Hz
Kilohertz	kHz
Panneau de commande local	LCP
Mètre	m
Inductance en millihenry	mH
Milliampère	mA
Milliseconde	ms
Minute	min
Motion Control Tool (outil de	MCT
contrôle du mouvement)
Nanofarad	nF
Newton-mètres	Nm
Courant moteur nominal	IM,N
Fréquence moteur nominale	fM,N
Puissance moteur nominale	PM,N
Tension moteur nominale	UM,N
Paramètre	par.
Tension extrêmement basse de	PELV
protection
Courant de sortie nominal	IINV
onduleur
Tours par minute	tr/min
Seconde	s
Vitesse du moteur synchrone	ns
Limite couple	TLIM
Volts	V
IVLT,MAX	Courant maximal de sortie.
IVLT,N	Courant nominal de sortie
	fourni par le variateur de
	fréquence

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3

Sécurité et conformité	Manuel de configuration des filtres de sortie

2 Sécurité et conformité

2 2

2.1 Précautions de sécurité

Cet équipement contient des composants électriques et ne peut pas être jeté avec les ordures ménagères.

Il doit être collecté séparément avec les déchets électriques et électroniques conformément à la législation locale en vigueur.

MCC 101/102

Manuel de configuration

2.1.1 Conformité et marquage CE

Qu'est-ce que la conformité et le marquage CE ?

Le marquage CE a pour but de réduire les barrières commerciales et techniques au sein de l'AELE et de l'UE. L'UE a instauré la marque CE pour indiquer de manière simple que le produit satisfait aux directives spécifiques de l'UE. La marque CE n'est pas un label de qualité ni une homologation des caractéristiques du produit.

Directive basse tension (73/23/CEE)

Dans le cadre de cette directive du 1er janvier 1997, le marquage CE doit être apposé sur les variateurs de fréquence. Il s'applique à tous les matériels et appareils électriques utilisés dans les plages de tension allant de 50 à 1000 V CA et de 75 à 1500 V CC. Danfoss appose le marquage CE selon cette directive et délivre un certificat de conformité à la demande.

Avertissements

ATTENTION

En cours d'utilisation, la température de surface du filtre augmente. NE PAS toucher le filtre en cours de fonctionnement.

AVERTISSEMENT

Avant d'effectuer l'entretien du filtre, attendre au moins le temps de décharge de la tension indiqué dans le Manuel de configuration du variateur de fréquence correspondant pour éviter tout risque de choc électrique.

REMARQUE!

Ne jamais tenter de réparer un filtre défectueux.

REMARQUE!

Les filtres présentés dans ce manuel ont été conçus spécialement et testés pour les variateurs de fréquence Danfoss (FC 102/202/301 et 302). Danfoss n'est en aucun cas responsable de l'utilisation de filtres de sortie de tiers.

REMARQUE!

Les filtres LC obsolètes, qui ont été développés pour la série VLT5000, ne sont pas compatibles avec les VLT

FC 100/200/300.

Les nouveaux filtres sont toutefois compatibles avec les séries FC et VLT 5000.

REMARQUE!

Applications 690 V :

Pour les moteurs qui n'ont pas été spécialement conçus pour être utilisés avec un variateur de fréquence ou qui sont sans isolation double, Danfoss recommande vivement d'utiliser des filtres dU/dt ou sinus.

REMARQUE!

Des filtres sinus peuvent être utilisés à des fréquences de commutation plus élevées que la fréquence nominale, mais ils ne doivent jamais être utilisés à des fréquences de commutation inférieures de moins de 20 % à la fréquence de commutation nominale.

REMARQUE!

À l'inverse des filtres sinus, les filtres dU/dt peuvent être utilisés à une fréquence de commutation inférieure à la fréquence de commutation nominale, mais une fréquence de commutation plus élevée entraîne une surchauffe du filtre et doit donc être évitée.

AVERTISSEMENT

Ne jamais intervenir sur un filtre en fonctionnement. Tout contact avec les parties électriques, même après la déconnexion de l'appareil du variateur de fréquence ou du moteur, peut causer des blessures graves ou mortelles.

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

3 Présentation des filtres de sortie

3.1 Pourquoi utiliser des filtres de sortie

Ce chapitre décrit pourquoi et quand utiliser des filtres de sortie avec les variateurs de fréquence Danfoss. Il comprend 4 parties :

•Protection de l'isolation du moteur

•Réduction du bruit acoustique du moteur

•Réduction du bruit électromagnétique haute fréquence dans le câble moteur

•Courants de paliers et tension de l'arbre

3.2Protection de l'isolation du moteur 3.2.1 Tension de sortie

La tension de sortie du variateur de fréquence est une série d'impulsions trapézoïdales avec une largeur variable (modulation d'impulsions en durée) caractérisée par un temps de montée de l'impulsion tr.

Quand un transistor commute dans l'onduleur, la tension appliquée à la borne du moteur augmente selon un rapport dU/dt dépendant :

•

3 3

du câble moteur (type, section, longueur, blindage ou non, inductance et capacitance),

•de l'impédance caractéristique de la plage de haute fréquence du moteur.

En raison du décalage d'impédance entre l'impédance caractéristique du câble et l'impédance caractéristique du moteur, une réflexion de l'onde se produit et entraîne un dépassement des oscillations de la tension aux bornes du moteur – voir Illustration 3.1. L'impédance caractéristique du moteur diminue avec l'augmentation de la taille du moteur, entraînant un décalage moindre avec l'impédance du câble. Le facteur de réflexion inférieur (Γ) réduit la réflexion de l'onde et par conséquent le dépassement de la tension. Des valeurs typiques sont indiquées dans le Tableau 3.1.

Dans le cas de câbles parallèles, l'impédance caractéristique du câble est réduite, d'où un dépassement du facteur de réflexion plus élevé. Pour plus d'informations, consulter la norme CEI 61800-8.

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

MOTEUR

ONDULEUR

3 3

Illustration 3.1 Exemple de tension de sortie du convertisseur (ligne en pointillé) et tension aux bornes du moteur après 200 m de câble (ligne pleine)

Les valeurs typiques du temps de montée et du pic de tension UPOINTE sont mesurées aux bornes du moteur entre deux phases.

Deux définitions différentes pour le temps de montée tr sont utilisées en pratique. Les normes internationales de la CEI définissent le temps de montée comme le temps de 10 % à 90 % de la tension de pointe Upointe. La National Electrical Manufacturers Association (NEMA) définit le temps de montée comme le temps de 10 % à 90 % de la tension constante finale, qui est égale à la tension du circuit intermédiaire UCC. Voir Illustration 3.2 et Illustration 3.3.

Pour obtenir les valeurs approximatives des longueurs de câble et des tensions qui ne sont pas mentionnées ci-après, utiliser les règles empiriques suivantes :

1.Le temps de montée augmente avec la longueur des câbles.

2.UPOINTE = tension continue circuit intermédiaire x (1+Γ) ; Γ représente le facteur de réflexion et les valeurs typiques sont indiquées dans le tableau cidessous

(tension du circuit intermédiaire = tension secteur x 1,35).

3.	dU/dt =	0.8	× UPOINTE		(CEI)
			tr
	dU/dt =	0.8	× UCC	(NEMA)
		tr(NEMA )

(Pour les valeurs dU/dt, du temps de montée, d'Upointe avec différentes longueurs de câble, consulter le Manuel de configuration du variateur.)

Puissance moteur [kW]	Zm [Ω]	Γ
<3,7	2000 - 5000	0,95
90	800	0,82
355	400	0,6

Tableau 3.1 Valeurs typiques pour les facteurs de réflexion (CEI 61800-8)

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

Définitions CEI et NEMA du temps de montée tr

Illustration 3.2 CEI

3

3

Illustration 3.3 NEMA

Les différentes normes et spécifications techniques présentent des limites pour les Upointe et tr admissibles pour les différents types de moteur. Certaines des limites les plus utilisées sont présentées sur l'Illustration 3.4.

•CEI 60034-17 – limite pour les moteurs à usage général lorsqu'ils sont alimentés par des variateurs de fréquence, moteurs de 500 V.

•CEI 60034-25 – limite pour les moteurs alimentés par variateur : la courbe A est pour les moteurs 500 V et la courbe B concerne les moteurs 690 V.

•NEMA MG1 – Moteurs à usage déterminé alimentés par variateurs.

Si dans l'application concernée, l'Upointe et le tr résultants dépassent les limites qui s'appliquent pour le moteur utilisé, un filtre de sortie doit être utilisé pour protéger l'isolation du moteur.

Illustration 3.4 Limites pour Upointe et le temps de montée tr

3.3Réduction du bruit acoustique du moteur

Le bruit acoustique généré par les moteurs provient de trois sources principales.

1.Le bruit magnétique produit par le noyau du moteur, via la magnétostriction

2.Le bruit produit par les paliers du moteur

3.Le bruit produit par la ventilation du moteur

Lorsqu'un moteur est alimenté par un variateur de fréquence, la tension modulée en durée d'impulsion (PWM) appliquée au moteur génère un bruit acoustique supplémentaire au niveau de la fréquence de commutation et des harmoniques de la fréquence de commutation (généralement le double de la fréquence de commutation). Ceci n'est pas acceptable dans certaines applications. Afin d'éliminer ce bruit de commutation supplémentaire, on peut utiliser un filtre sinus. Celui-ci filtre la tension en forme d'impulsions du variateur de fréquence et fournit une tension phase à phase sinusoïdale aux bornes du moteur.

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Présentation des filtres de... Manuel de configuration des filtres de sortie

3.4 Réduction du bruit électromagnétique haute fréquence dans le câble du moteur

		Lorsqu'aucun filtre n'est installé, le dépassement des oscillations de tension qui se produit aux bornes du moteur est la
		principale source de bruit haute fréquence. L'Illustration 3.5 montre la corrélation entre la fréquence des oscillations de tension
		aux bornes du moteur et le spectre d'interférences par conduction à haute fréquence dans le câble moteur.
3	3	Outre cette composante de bruit, il en existe d'autres telles que :

•La tension en mode commun entre les phases et la terre (à la fréquence de commutation et à ses harmoniques) - amplitude élevée mais fréquence basse.

•Le bruit haute fréquence (au-dessus de 10 MHz) généré par la commutation des semi-conducteurs - haute fréquence mais faible amplitude.

Illustration 3.5 Corrélation entre la fréquence du dépassement des oscillations de tension et le spectre des émissions de bruit

Lorsqu'un filtre de sortie est installé, l'effet suivant est obtenu :

•Dans le cas de filtres dU/dt, la fréquence des oscillations de tension est réduite à moins de 150 kHz.

•Dans le cas de filtres sinus, les oscillations de tension sont complètement éliminées et le moteur est alimenté par une tension phase à phase sinusoïdale.

Garder à l'esprit que les deux autres composantes de bruit sont toujours présentes. Ceci est représenté par les mesures d'émission par conduction indiquées sur les Illustration 3.7 et Illustration 3.8. L'utilisation de câbles moteur non blindés est possible, mais la disposition de l'installation doit empêcher le couplage du bruit entre le câble moteur non blindé et la ligne secteur ou les autres câbles sensibles (capteurs, communication, etc.). Cela peut être obtenu en séparent les câbles et en plaçant le câble moteur dans un chemin de câbles distinct, continu et mis à la terre.

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3.5Qu'est-ce que les courants de paliers et les tensions de l'arbre ?

Les transistors à commutation rapide dans le variateur de fréquence associés à une tension en mode commun inhérente (tension entre les phases et la terre) génèrent des courants de paliers haute fréquence et des tensions dans l'arbre. Alors que les courants de paliers et les tensions dans l'arbre peuvent également survenir dans des moteurs à démarrage direct, ces phénomènes sont accentués lorsque le moteur est alimenté par un variateur de fréquence. La majorité des dommages sur les paliers des moteurs alimentés par des variateurs de fréquence sont dus à des vibrations, à un mauvais alignement, à une charge axiale ou radiale excessive, à une mauvaise lubrification, à la présence d'impuretés dans la graisse. Dans certains cas, les dommages sur les paliers sont provoqués par des courants de paliers et des tensions dans l'arbre. Le mécanisme à l'origine des courants de paliers et des tensions dans l'arbre est assez compliqué et sort du cadre de ce manuel de configuration. Deux mécanismes principaux peuvent être identifiés :

•Couplage capacitif : la tension dans le palier est générée par des capacitances parasites dans le moteur.

•Couplage inductif : provoqué par des courants de circulation dans le moteur.

La pellicule de graisse d'un palier en marche fait office d'isolant. La tension dans le palier peut provoquer une dégradation de la pellicule de graisse et une petite décharge électrique (étincelle) entre les billes et la voie de roulement. Cette décharge produit une fusion microscopique du métal de la bille et de la voie de roulement et à terme l'usure prématurée du palier. Ce mécanisme est appelé usinage par électro-érosion ou EDM.

3.5.1Atténuation de l'usure prématurée des paliers

Un certain nombre de mesures peuvent être prises pour empêcher l'usure prématurée et les dommages sur les paliers (elles ne s'appliquent pas toutes dans tous les cas ; des combinaisons peuvent être utilisées). Ces mesures visent à fournir un chemin de retour basse impédance vers les courants haute fréquence ou à isoler électriquement l'arbre moteur pour empêcher les courants dans les paliers. Il existe par ailleurs des mesures mécaniques.

Mesures permettant de fournir un chemin de retour basse impédance

•Respecter strictement les règles d'installation CEM. Un bon chemin de retour haute fréquence doit être fourni entre le moteur et le variateur de fréquence,

	en utilisant des câbles blindés par exemple.	3	3
•	Vérifier que le moteur est correctement mis à la
	terre et que la mise à la terre présente une faible
	impédance pour les courants haute fréquence.
•	Veiller à une bonne mise à la terre haute fréquence
	entre le châssis du moteur et la charge.
•	Utiliser des brosses de mise à la terre de l'arbre.
Mesures permettant d'isoler l'arbre du moteur de la charge
•	Utiliser des paliers isolés (ou au moins un palier
	isolé à l'extrémité non conductrice NDE).
•	Éviter le courant de terre de l'arbre en utilisant des
	raccords isolés.

Mesures mécaniques

•Vérifier que le moteur et la charge sont correctement alignés.

•Vérifier que la charge du palier (axial et radial) est conforme aux spécifications.

•Vérifier le niveau de vibrations dans le palier.

•Vérifier la graisse dans le palier et que ce dernier est correctement lubrifié pour les conditions de fonctionnement données.

L'une des mesures d'atténuation consiste à utiliser des filtres. Elle peut être utilisée en association avec d'autres mesures telles que celles présentées ci-dessus. Les filtres en mode commun (HF-CM) haute fréquence (kits de noyaux) ont été conçus spécialement pour réduire les contraintes sur les paliers. Les filtres sinus ont également un bon effet. Les filtres dU/dt ont moins d'effet et il est recommandé de les utiliser en association avec des noyaux HF-CM.

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

3.5.2Mesure des décharges électriques dans les paliers du moteur

La production de décharges électriques dans les paliers du moteur peut être mesurée avec un oscilloscope et une

3 3 brosse pour relever la tension de l'arbre. Cette méthode est difficile et l'interprétation des formes d'ondes mesurées requiert une compréhension précise des phénomènes relatifs aux courants de paliers. Une solution de remplacement simple consiste à utiliser un détecteur de décharges électriques (130B8000), comme l'indique l'Illustration 3.6. Ce dispositif est composé d'une antenne cadre qui reçoit les signaux dans la plage de fréquences de 50-200 MHz et d'un compteur. Chaque décharge électrique produit une onde électromagnétique détectée par l'instrument et le compteur est augmenté. Si le compteur affiche un nombre de décharges élevé, cela signifie que les décharges dans le palier sont nombreuses et que des mesures d'atténuation doivent être prises pour empêcher l'usure prématurée du palier. Cet instrument peut être utilisé pour déterminer de façon expérimentale le nombre exact de noyaux nécessaire pour réduire les courants de palier. Commencer avec un ensemble de 2 noyaux. Si les décharges ne sont ni éliminées ni fortement réduites, il convient d'ajouter d'autres noyaux. Le nombre de noyaux présentés dans le tableau ci-dessus est une valeur indicative susceptible de couvrir la plupart des applications avec une marge de sécurité généreuse. Si les noyaux sont installés sur les bornes du variateur et qu'un problème de saturation du noyau survient à cause des câbles moteur trop longs (les noyaux n'ont aucun effet sur les courants de palier), vérifier l'exactitude de l'installation. Si la saturation des noyaux se poursuit après l'installation conformément aux meilleures pratiques CEM, envisager de déplacer les noyaux vers les bornes du moteur.

<![if ! IE]>

<![endif]>130BB729.10

129

50 - 200 MHz

130B8000

Illustration 3.6 Détecteur de décharges électriques

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

3 3

Illustration 3.7 Bruit par conduction sur ligne secteur, pas de filtre

Illustration 3.8 Bruit par conduction sur ligne secteur, filtre sinus

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

3.6 Quel filtre pour quelle utilité

Le Tableau 3.2 montre une comparaison des performances des filtres dU/dt, sinus et HF-CM. Il peut être utilisé pour déterminer quel filtre convient à une application donnée.

3		3		Critères de	Filtres dU/dt	Filtres sinus	Filtres en mode commun haute
				performance			fréquence
				Contrainte sur	Un câble d'une longueur max. de	Fournit une tension sinusoïdale entre	Ne réduit pas les contraintes sur
				l'isolation du moteur	150 m (blindé ou non) est conforme	phases aux bornes du moteur.	l'isolation du moteur
					aux exigences de la norme	Conforme aux exigences des normes
					CEI 60034-171 (moteurs à usage	CEI 60034-171 et NEMA-MG1 pour les
					général). Au-dessus de cette	moteurs à usage général avec câbles
					longueur, le risque d' "impulsion	jusqu'à 500 m (1000 m pour VLT avec
					double" (deux fois la tension du	châssis de taille D et plus).
					secteur) augmente.
				Contrainte sur les	Légèrement réduite, uniquement	Réduit les courants de paliers liés aux	Réduit les contraintes sur les paliers en
				paliers du moteur	dans les moteurs de forte	courants de circulation. Ne réduit pas	limitant les courants en mode commun
					puissance.	les courants en mode commun	haute fréquence
						(courants de l'arbre).
				Performances CEM	Élimine le bruit du câble du moteur.	Élimine le bruit du câble du moteur. Ne	Réduit les émissions haute fréquence
					Ne change pas la classe d'émission.	change pas la classe d'émission. Ne	(supérieures à 1 MHz). Ne change pas la
					Ne permet pas d'utiliser des câbles	permet pas d'utiliser des câbles moteur	classe d'émission du filtre RFI. Ne
					moteur plus longs que la longueur	plus longs que la longueur spécifiée	permet pas d'utiliser des câbles moteur
					spécifiée pour le filtre RFI intégré	pour le filtre RFI intégré du variateur de	plus longs que la longueur spécifiée
					du variateur de fréquence.	fréquence.	pour le variateur de fréquence.
				Longueur du câble	100 m ... 150 m	Avec performance CEM garantie : 150 m	150 m blindé (châssis de taille A, B, C),
				moteur max. :	Avec performance CEM garantie :	blindé et 300 m non blindé.	300 m blindé (châssis de taille D, E, F),
					150 m blindé.	Sans performance CEM garantie :	300 m non blindé
					Sans performance CEM garantie :	jusqu'à 500 m (1000 m pour VLT avec
					150 m non blindé.	châssis de taille D et plus)
				Bruit acoustique de	N'élimine pas le bruit acoustique de	Élimine le bruit acoustique de	N'élimine pas le bruit acoustique de
				commutation du	commutation du moteur.	commutation du moteur causé par	commutation du moteur.
				moteur		magnétostriction.
				Taille relative	15-50 % (en fonction de la	100%	5 - 15%
					puissance)
				Chute de tension	0,5 %	4-10%	aucune

	Tableau 3.2 Comparaison des filtres dU/dt et sinus
	1) Pas 690 V	Caractéristiques et avantages
	2) Voir les spécifications générales pour la formule	Les filtres dU/dt réduisent les pics de tension et le rapport
		dU/dt des impulsions aux bornes du moteur. Les filtres dU/dt
	3.6.1 Filtres dU/dt	réduisent la valeur dU/dt d'environ 500 V/μs.
	Les filtres dU/dt se composent de bobines d'induction et de	Avantages
	condensateurs dans un montage de filtre passe-bas et leurs	•
	fréquences de coupure sont supérieures à la fréquence de		Protège le moteur contre des valeurs dU/dt hautes
	commutation nominale du variateur de fréquence. Les		et contre les pics de tension, assurant un
	valeurs d'inductance (L) et de capacitance (C) sont indiquées		allongement de la durée de vie du moteur
	dans les tableaux de la section 4.2 Données électriques –	•	Permet l'utilisation de moteurs qui ne sont pas
	Filtres dU/dt. Ces filtres ont des valeurs L et C plus basses et
			spécifiquement conçus pour une exploitation avec

	sont par conséquent moins chers et plus petits que les filtres	variateur, par exemple dans les applications en
	sinus. Avec un filtre dU/dt, l'onde de tension est toujours en
		rattrapage
	forme d'impulsions mais le courant est sinusoïdal : voir les
	illustrations ci-dessous.

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

Domaines d'application

Danfoss recommande d'utiliser des filtres dU/dt dans les applications suivantes :

•Les applications avec freinage par récupération fréquent

•Les moteurs non prévus pour une exploitation avec variateur de fréquence et non conformes à la norme CEI 600034-25

•Les moteurs installés dans des environnements agressifs ou fonctionnant à des températures élevées

•Les applications avec risque de contournement de l'isolation du moteur

•Les installations utilisant de vieux moteurs (rattrapage) ou des moteurs à usage général non conformes à la norme CEI 600034-17

•Applications avec câbles moteur courts (moins de 15 m)

•Applications 690 V

Tension et courant avec et sans filtre dU/dt :

Illustration 3.9 Sans filtre

3 3

Illustration 3.10 Avec filtre dU/dt

	<![if ! IE]> <![endif]>[V]
	<![if ! IE]> <![endif]>Upointe	FILTRE DU/DT 50 M
		FILTRE DU/DT 150 M
		FILTRE DU/DT 15 M
		Temps de montée [us]

Illustration 3.11 Valeurs dU/dt mesurées (temps de montée et tensions de pointe) avec et sans filtre dU/dt avec des longueurs de câble de 15 m, 50 m et 150 m sur un moteur à induction de 400 V, 37 kW.

La valeur dU/dt diminue avec la longueur du câble moteur alors que la tension de pointe augmente (voir

Illustration 3.11). La valeur Upointe dépend de l'Ucc du variateur de fréquence et lorsque l'Ucc augmente pendant le freinage du moteur (générateur), l'Upointe peut atteindre des valeurs dépassant les limites de la norme CEI 60034-17 et exercer par conséquent une contrainte sur l'isolation du moteur. Danfoss recommande donc des filtres dU/dt dans les applications avec freinage fréquent. De plus, l'illustration ci-dessus montre comment Upointe augmente en fonction de la longueur des câbles. Lorsque la longueur du câble s'allonge, la capacitance du câble augmente et le câble se comporte comme un filtre passe-bas. Cela correspond à un temps de montée tr supérieur pour les câbles plus longs. Il est donc conseillé d'utiliser des filtres dU/dt uniquement dans des

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Présentation des filtres de...	Manuel de configuration des filtres de sortie

applications avec des câbles de 150 m au maximum. Au-delà de 150 m, les filtres dU/dt n'ont aucun effet. Si une réduction supérieure est nécessaire, utiliser un filtre sinus.

			Caractéristiques du filtre
3		3
			•	Protection IP00 et IP20/23/54 dans la plage de
				puissance entière

•Montage côte à côte avec le variateur

•Taille, poids et prix réduits par rapport à ceux des filtres sinus

•Possibilité de raccordement de câbles blindés avec la plaque de connexion à la terre incluse

•Compatibles avec tous les principes de fonctionnement dont flux et VVCPLUS

•Filtres à montage mural jusqu'à 177 A et à montage au sol au-delà

Les Illustration 3.12 et Illustration 3.13 indiquent comment Upointe et le temps de montée se comportent en fonction de la longueur du câble moteur. Dans les installations avec des câbles moteur courts (moins de 5-10 m), le temps de montée est court, d'où des valeurs dU/dt élevées. Le dU/dt élevé peut entraîner une forte différence de potentiel dangereuse entre les enroulements du moteur, ce qui peut provoquer une panne de l'isolation et un contournement. Danfoss recommande donc les filtres dU/dt dans les applications avec des longueurs de câble moteur inférieures à 15 m.

3.6.2 Filtres sinus

Les filtres sinus sont conçus pour laisser passer uniquement les basses fréquences. Les hautes fréquences sont donc dérivées, ce qui résulte en une forme d'ondes de tension entre phases sinusoïdale et d'ondes de courant sinusoïdales. Avec des formes d'ondes sinusoïdales, l'utilisation de moteurs de variateur de fréquence spéciaux avec isolation renforcée n'est plus nécessaire. Le bruit acoustique du moteur est également atténué en raison de la forme d'ondes sinusoïdale. Le filtre sinus réduit également la contrainte d'isolation et les courants du palier, entraînant ainsi une durée de vie du moteur prolongée et un allongement des intervalles entre les entretiens. Les filtres sinus permettent l'utilisation de câbles moteur plus longs dans des applications où le moteur est installé loin du variateur de fréquence. Comme le filtre n'agit pas entre les phases du moteur et la terre, il ne réduit pas les courants de fuite dans les câbles. Par conséquent, la longueur du câble du moteur est limitée – voir Tableau 3.2.

Illustration 3.12 525 V – avec et sans filtre dU/dt

Illustration 3.13 690 V – avec et sans filtre dU/dt

Source : Test du VLT FC 302 690 V 30 kW avec filtre dU/dt MCC 102

Les filtres sinus Danfoss sont conçus pour fonctionner avec les variateurs VLT® FC 100/200/300. Ils remplacent la gamme de filtres LC et sont rétrocompatibles avec les variateurs séries 5000-8000. Ces filtres sont composés de bobines d'induction et de condensateurs dans un montage de filtre passe-bas. Les valeurs d'inductance (L) et de capacitance (C) sont indiquées dans les tableaux dans la section 4.3 Données électriques - Filtres sinus.

Caractéristiques et avantages

Comme indiqué ci-dessus, les filtres sinus réduisent les contraintes imposées à l'isolation du moteur et éliminent le bruit acoustique de commutation du moteur. Les pertes du moteur sont moindres car le moteur est alimenté par une tension sinusoïdale comme l'indique l'Illustration 3.12. De plus, le filtre élimine les réflexions des impulsions dans le câble du moteur, diminuant ainsi les pertes dans le variateur de fréquence.

Avantages

•Protège le moteur contre les pics de tension et prolonge ainsi la durée de vie

•Réduit les pertes dans le moteur

14	MG.90.N5.04 - VLT® est une marque déposée de Danfoss