Danfoss FCD 302 Design guide [fr]
MAKING MODERN LIVING POSSIBLE
Manuel de conguration
VLT® AQUA Drive FC 202
0,25-90 kW
vlt-drives.danfoss.com
Table des matières Manuel de conguration
Table des matières
1 Introduction
1.1 Objet du Manuel de conguration
1.2 Organisation
1.3 Ressources supplémentaires
1.4 Abréviations, symboles et conventions
1.5 Dénitions
1.6 Version de document et de logiciel
1.7 Homologations et certications
1.7.1 Marquage CE 11
1.7.1.1 Directive basse tension 11
1.7.1.2 Directive CEM 11
1.7.1.3 Directive machine 12
1.7.1.4 Directive ErP 12
1.7.2 Conformité C-Tick 12
1.7.3 Conformité UL 12
1.7.4 Conformité marine 12
1.8 Sécurité
8
8
8
8
9
10
11
11
13
1.8.1 Principes de sécurité générale 13
2 Vue d'ensemble des produits
2.1 Introduction
2.2 Description du fonctionnement
2.3 Séquence de fonctionnement
2.3.1 Section redresseur 20
2.3.2 Section intermédiaire 20
2.3.3 Section d'onduleur 20
2.3.4 Option de freinage 20
2.3.5 Répartition de la charge 21
2.4 Structures de contrôle
2.4.1 Structure de contrôle en boucle ouverte 21
2.4.2 Structure de commande en boucle fermée 22
2.4.3 Contrôle local (Hand On) et distant (Auto On) 22
2.4.4 Utilisation des références 23
2.4.5 Traitement du retour 25
2.5 Fonctions opérationnelles automatisées
15
15
19
20
21
26
2.5.1 Protection contre les courts-circuits 26
2.5.2 Protection contre les surcharges 26
2.5.3 Détection de phase moteur manquante 27
2.5.4 Détection de défaut de phase secteur 27
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Table des matières
VLT® AQUA Drive FC 202
2.5.5 Commutation sur la sortie 27
2.5.6 Protection surcharge 27
2.5.7 Déclassement automatique 27
2.5.8 Optimisation automatique de l'énergie (AEO) 28
2.5.9 Modulation automatique de la fréquence de commutation 28
2.5.10 Déclassement automatique pour fréquence de commutation élevée 28
2.5.11 Déclassement automatique en cas de surchaue 28
2.5.12 Rampe automatique 28
2.5.13 Circuit de limite de courant 28
2.5.14 Performance de uctuation de la puissance 28
2.5.15 Démarrage progressif du moteur 29
2.5.16 Atténuation des résonances 29
2.5.17 Ventilateurs à température contrôlée 29
2.5.18 Conformité CEM 29
2.5.19 Mesure du courant sur les trois phases moteur 29
2.5.20 Isolation galvanique des bornes de commande 29
2.6 Fonctions personnalisées des applications
2.6.1 Adaptation automatique au moteur 29
2.6.2 Protection thermique du moteur 30
2.6.3 Panne de secteur 30
2.6.4 Régulateurs PID intégrés 31
2.6.5 Redémarrage automatique 31
2.6.6 Démarrage à la volée 31
2.6.7 Couple complet à vitesse réduite 31
2.6.8 Bipasse de fréquence 31
2.6.9 Préchauage du moteur 31
2.6.10 Quatre process programmables 31
2.6.11 Freinage dynamique 31
2.6.12 Freinage par injection de courant continu 32
2.6.13 Mode veille 32
2.6.14 Autorisation de marche 32
2.6.15 Contrôleur logique avancé (SLC) 32
29
2.6.16 Fonction STO 33
2.7 Fonctions de défaut, d'avertissement et d'alarme
34
2.7.1 Fonctionnement en surchaue 34
2.7.2 Avertissement Référence élevée et basse 34
2.7.3 Avertissement de signal de retour bas et haut 34
2.7.4 Déséquilibre de phases ou Perte de phases 34
2.7.5 Avertissement haute fréquence 34
2.7.6 Avertissement basse fréquence 34
2 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
Table des matières Manuel de conguration
2.7.7 Avertissement courant élevé 35
2.7.8 Avertissement courant bas 35
2.7.9 Avertissement Charge nulle/Courroie cassée 35
2.7.10 Interface série perdue 35
2.8 Interfaces utilisateur et programmation
2.8.1 Panneau de commande local 35
2.8.2 Logiciel PC 36
2.8.2.1 Logiciel de programmation MCT 10 36
2.8.2.2 Logiciel de calcul des harmoniques VLT® MCT 31 37
2.8.2.3 Logiciel de calcul des harmoniques (HCS) 37
2.9 Maintenance
2.9.1 Stockage 37
3 Intégration du système
3.1 Conditions ambiantes de fonctionnement
3.1.1 Humidité 38
3.1.2 température 38
3.1.3 Refroidissement 39
3.1.4 Surtension générée par le moteur 40
3.1.5 Bruit acoustique 40
3.1.6 Vibrations et chocs 40
3.1.7 Atmosphères agressives 40
35
37
38
38
3.1.8 Dénitions du niveau IP 42
3.1.9 Perturbations radioélectriques 42
3.1.10 Conformité en matière d'isolation galvanique et de PELV 43
3.1.11 Stockage 43
3.2 Protection CEM, contre les harmoniques et contre les fuites à la terre
3.2.1 Généralités concernant les émissions CEM 44
3.2.2 Résultats des essais CEM 45
3.2.3 Conditions d'émission 46
3.2.4 Conditions d'immunité 47
3.2.5 Isolation du moteur 48
3.2.6 Courants des paliers de moteur 48
3.2.7 Harmoniques 49
3.2.8 Courant de fuite à la terre 52
3.3 Intégration secteur
3.3.1 Congurations du secteur et eets de la CEM 53
3.3.2 Perturbation secteur basse fréquence 54
3.3.3 Analyse des perturbations secteur 55
44
53
3.3.4 Options pour réduire les perturbations secteur 55
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Table des matières
VLT® AQUA Drive FC 202
3.3.5 Perturbations radioélectriques 55
3.3.6 Classement du site d'exploitation 55
3.3.7 Utilisation avec une source d'entrée isolée 56
3.3.8 Correction du facteur de puissance 56
3.3.9 Retard de puissance d'entrée 56
3.3.10 Transitoires du réseau 56
3.3.11 Exploitation avec un générateur en veille 57
3.4 Intégration du moteur
3.4.1 Considérations relatives au choix du moteur 57
3.4.2 Filtres sinusoïdaux et dU/dt 57
3.4.3 Mise à la terre correcte du moteur 58
3.4.4 Câbles moteur 58
3.4.5 Blindage des câbles du moteur 58
3.4.6 Raccordement de plusieurs moteurs 59
3.4.7 Isolation du l de commande 61
3.4.8 Protection thermique du moteur 61
3.4.9 Contacteur de sortie 61
3.4.10 Fonctions de freinage 61
3.4.11 Freinage dynamique 61
3.4.12 Calcul de la résistance de freinage 62
3.4.13 Câblage de la résistance de freinage 63
3.4.14 Résistance de freinage et IGBT frein 63
3.4.15 Rendement énergétique 63
3.5 Entrées et sorties supplémentaires
57
65
3.5.1 Schéma de câblage 65
3.5.2 Raccordements de relais 66
3.5.3 Raccordement électrique conforme CEM 67
3.6 Planication mécanique
3.6.1 Dégagement 68
3.6.2 Montage mural 68
3.6.3 Accès 69
3.7 Options et accessoires
3.7.1 Options de communication 73
3.7.2 Options entrée/sortie, signal de retour et sécurité 73
3.7.3 Options du contrôle en cascade 73
3.7.4 Résistances de freinage 75
3.7.5 Filtres sinus 75
3.7.6 Filtres dU/dt 75
3.7.7 Filtres en mode commun 75
3.7.8 Filtres harmoniques 76
68
69
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Table des matières Manuel de conguration
3.7.9 Kit de protection IP21/NEMA Type 1 76
3.7.10 Kit de montage externe pour LCP 78
3.7.11 Support de xation pour protections de tailles A5, B1, B2, C1 et C2 79
3.8 Interface série RS485
3.8.1 Vue d'ensemble 80
3.8.2 Raccordement du réseau 81
3.8.3 Terminaison du bus RS485 81
3.8.4 Précautions CEM 81
3.8.5 Vue d'ensemble du protocole FC 82
3.8.6 Conguration du réseau 82
3.8.7 Structure des messages du protocole FC 82
3.8.8 Exemples de protocole FC 86
3.8.9 Protocole Modbus RTU 86
3.8.10 Structure des messages du Modbus RTU 87
3.8.11 Accès aux paramètres 91
3.8.12 Prol de contrôle FC Drive 92
3.9 Liste de contrôle de la conception du système
4 Exemples d'applications
4.1 Vue d'ensemble des caractéristiques de l'application
4.2 Fonctions choisies de l'application
80
99
101
101
102
4.2.1 SmartStart 102
4.2.2 Menu rapide Eau et pompes 102
4.2.3 29-1* Fonction décolmatage 102
4.2.4 Pré/post-lubrication 103
4.2.5 29-5* Conrmation du débit 104
4.3 Exemples de conguration d'applications
4.3.1 Application de pompe immergée 107
4.3.2 Contrôleur de cascade BASIC 109
4.3.3 Démarrage de la pompe avec alternance de la pompe principale 110
4.3.4 État et fonctionnement du système 110
4.3.5 Schéma de câblage du contrôleur de cascade 111
4.3.6 Schéma de câblage de la pompe à vitesse variable/xe 112
4.3.7 Schéma de câblage d'alternance de la pompe principale 112
5 Exigences particulières
5.1 Déclassement manuel
5.2 Déclassement pour installation de câbles moteurs longs ou à section augmentée
5.3 Déclassement pour température ambiante
105
116
116
117
117
6 Code type et sélection
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 5
122
Table des matières
VLT® AQUA Drive FC 202
6.1 Commande
6.1.1 Code de type 122
6.1.2 Langue du logiciel 124
6.2 Options, accessoires et pièces détachées
6.2.1 Options et accessoires 124
6.2.2 Pièces de rechange 126
6.2.3 Sacs d'accessoires 126
6.2.4 Sélection des résistances de freinage 127
6.2.5 Résistances de freinage recommandées 128
6.2.6 Résistances de freinage alternatives, T2 et T4 135
6.2.7 Filtres harmoniques 136
6.2.8 Filtres sinus 139
6.2.9 Filtres dU/dt 141
6.2.10 Filtres en mode commun 142
7 Spécications
7.1 Données électriques
7.1.1 Alimentation secteur 1 x 200-240 V CA 143
122
124
143
143
7.1.2 Alimentation secteur 3 x 200-240 V CA 144
7.1.3 Alimentation secteur 1 x 380-480 V CA 147
7.1.4 Alimentation secteur 3 x 380-480 V CA 148
7.1.5 Alimentation secteur 3 x 525-600 V CA 152
7.1.6 Alimentation secteur 3 x 525-690 V CA 156
7.2 Alimentation secteur
7.3 Puissance et données du moteur
7.4 Conditions ambiantes
7.5 Spécications du câble
7.6 Entrée/sortie de commande et données de commande
7.7 Fusibles et disjoncteurs
7.8 Dimensionnements puissance, poids et dimensions
7.9 Test dU/dt
7.10 Caractéristiques du bruit acoustique
7.11 Options sélectionnées
7.11.1 Module d'E/S à usage général MCB 101 VLT® 178
7.11.2 VLT® Relay Card MCB 105 178
159
159
160
160
161
164
173
175
177
178
7.11.3 Carte thermistance PTC VLT® MCB 112 180
7.11.4 VLT® Extended Relay Card MCB 113 182
7.11.5 VLT® Sensor Input Option MCB 114 183
7.11.6 Contrôleur de cascade étendu VLT® MCO 101 184
7.11.7 Contrôleur de cascade avancé VLT® MCO 102 185
6 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
Table des matières Manuel de conguration
8 Annexe - Schémas sélectionnés
8.1 Schémas de raccordement au secteur (3 phases)
8.2 Schéma de raccordement du moteur
8.3 Schémas des bornes relais
8.4 Orices d'entrée de câble
Indice
188
188
191
193
194
198
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Introduction
VLT® AQUA Drive FC 202
1
1 Introduction
1.1 Objet du Manuel de conguration
Ce Manuel de conguration des variateurs de fréquence
Danfoss VLT® AQUA Drive a été rédigé à l'attention des :
Ingénieurs de projets et systèmes
•
Consultants en conception
•
Spécialistes des applications et produits
•
Le Manuel de conguration fournit des informations
techniques qui permettent de comprendre les capacités du
variateur de fréquence pour une intégration dans des
systèmes de contrôle et de surveillance de moteurs.
L'objectif du Manuel de
informations relatives à la conception ainsi que des
données de préparation an de pouvoir intégrer le
variateur de fréquence dans un système. Le Manuel de
conguration s'applique à plusieurs variateurs de
fréquence et options destinés à diverses applications et
installations.
La consultation des informations détaillées du produit
permet, lors de la conception, de développer un système
optimal en termes de fonctionnalité et
VLT® est une marque déposée.
1.2
Organisation
Chapitre 1 Introduction : objectif général du Manuel de
conguration et conformité aux directives internationales.
Chapitre 2 Vue d'ensemble des produits : structure interne et
fonctionnalité du variateur de fréquence ; caractéristiques
opérationnelles.
Chapitre 3 Intégration du système : conditions environnementales ; CEM, harmoniques et fuites à la terre ; entrée
secteur ; moteurs et raccordements du moteur ; autres
connexions ;
options et accessoires disponibles.
planication mécanique ; et descriptions des
conguration est de fournir des
d'ecacité.
Chapitre 7
techniques dans des tableaux ou sous la forme de
graphiques.
Chapitre 8 Annexe - Schémas sélectionnés : compilation de
graphiques illustrant les connexions électriques et du
moteur, les bornes de relais et les entrées de câble.
Spécications : compilation des caractéristiques
1.3 Ressources supplémentaires
Autres ressources disponibles pour bien comprendre les
fonctions avancées et la programmation des variateurs de
fréquence ainsi que la conformité aux directives :
Le Manuel d'utilisation du VLT® AQUA Drive FC 202
•
(appelé Manuel d'utilisation dans ce manuel)
fournit des informations détaillées sur l'installation et la mise en marche du variateur de
fréquence.
Le Manuel de conguration du VLT® AQUA Drive FC
•
202 fournit les informations nécessaires à la
conception et à la préparation visant à intégrer le
variateur de fréquence dans un système.
®
Le Guide de programmation du VLT
•
FC 202 (appelé Guide de programmation dans ce
manuel) fournit de plus amples détails sur la
gestion des paramètres et donne de nombreux
exemples d'applications.
Le Manuel d'utilisation de la fonction Safe Torque
•
O du VLT® décrit comment utiliser les
applications de sécurité fonctionnelle des
variateurs de fréquence Danfoss. Ce manuel est
fourni avec le variateur de fréquence lorsque la
fonction STO est disponible.
Le Manuel de conguration de la résistance VLT
•
Brake Resistor décrit le choix optimal de la
résistance de freinage.
Des publications et des manuels supplémentaires peuvent
être téléchargés sur le site danfoss.com/Product/Literature/
Technical+Documentation.htm.
AQUA Drive
®
Chapitre 4 Exemples d'applications : échantillons d'applications du produit et consignes d'utilisation.
Chapitre 5 Exigences particulières : détails des environnements opérationnels inhabituels.
Chapitre 6 Code type et sélection : procédures de
commande de l'équipement et des options permettant de
répondre à l'usage prévu du système.
8 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
AVIS!
La présence d'équipements optionnels peut changer
certaines des procédures décrites. Veiller à lire les
instructions fournies avec ces options pour en connaître
les exigences spéciques.
Contacter un fournisseur Danfoss ou consulter le site
www.danfoss.com pour obtenir des informations complémentaires.
Introduction
Manuel de conguration
1.4 Abréviations, symboles et conventions
1
1
60° AVM Modulation vectorielle asynchrone 60°
A Ampère
CA Courant alternatif
AD Rejet d'air
AEO Optimisation automatique de l'énergie (AEO)
AI Entrée analogique
AMA Adaptation automatique au moteur
AWG Calibre américain des ls
°C
Degrés Celsius
CD Décharge constante
CM mode commun
TC Couple constant
CC Courant continu
DI Entrée digitale
DM mode diérentiel
D-TYPE Dépend du variateur
CEM Compatibilité électromagnétique
FEM Force électromotrice
ETR Relais thermique électronique
f
JOG
Fréquence du moteur lorsque la fonction
jogging est activée
f
f
M
MAX
Fréquence du moteur
La fréquence de sortie maximum que le
variateur de fréquence applique à sa sortie.
f
MIN
Fréquence moteur minimale du variateur de
fréquence
f
M,N
Fréquence nominale du moteur
FC Variateur de fréquence
g Gramme
Hiperface
®
Hiperface® est une marque déposée de
Stegmann
HP Cheval-puissance
HTL Impulsions du codeur HTL (10-30 V) - Haute
tension logique de transistor
Hz Hertz
I
INV
I
LIM
I
M,N
I
VLT,MAX
I
VLT,N
Courant de sortie nominal onduleur
Limite de courant
Courant nominal du moteur
Courant de sortie maximal
Courant nominal de sortie fourni par le
variateur de fréquence
kHz KiloHertz
LCP Panneau de commande local
lsb Bit de poids faible
m Mètre
mA Milliampère
MCM Mille Circular Mil
MCT Outil de contrôle du mouvement
mH Inductance en millihenry
min Minute
ms Milliseconde
msb Bit de poids fort
η
VLT
Le rendement du variateur de fréquence est
déni comme le rapport entre la puissance
dégagée et la puissance absorbée.
nF Capacité en nanofarad
NLCP panneau de commande local numérique
Nm Newton-mètre
n
s
Paramètres en
ligne/hors ligne
Vitesse moteur synchrone
Les modications apportées aux paramètres en
ligne sont activées immédiatement après
modication de la valeur des données.
P
fr,cont.
Puissance nominale de la résistance de
freinage (puissance moyenne pendant le
freinage continu)
PCB Carte à circuits imprimés
PCD Données de process
PELV Très basse tension de protection
P
m
Puissance de sortie nominale du variateur de
fréquence en surcharge élevée (HO).
P
M,N
Puissance nominale du moteur
Moteur PM Moteur à aimant permanent
Process PID Le régulateur PID maintient la vitesse, la
pression, la température choisie, etc.
R
fr,nom
Valeur de résistance nominale qui garantit une
puissance de freinage sur l'arbre moteur de
150 %/160 % pendant une minute
RCD Relais de protection diérentielle
Régén Bornes régénératives
R
min
Valeur de la résistance de freinage minimale
autorisée par variateur de fréquence
RMS Valeur quadratique moyenne
tr/min Tours par minute
R
rec
Résistance de freinage recommandée des
résistances de freinage Danfoss
s Seconde
SFAVM Modulation vectorielle asynchrone à ux
statorique orienté
STW Mot d'état
SMPS Alimentation en mode commutation
THD Taux d'harmoniques
T
LIM
Limite de couple
TTL Impulsions du codeur TTL (5 V) - Logique de
transistor
U
M,N
Tension nominale du moteur
V Volts
VT Couple variable
VVC+ Commande vectorielle de tension
Tableau 1.1 Abréviations
Conventions
Les listes numérotées correspondent à des procédures.
Les listes à puce fournissent d'autres informations et
décrivent les illustrations.
Les textes en italique indiquent :
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Introduction
VLT® AQUA Drive FC 202
1
Références croisées
•
Liens
•
Notes de bas de page
•
Nom de paramètre, nom de groupe de
•
paramètres, option de paramètre
Toutes les dimensions sont indiquées en mm (pouces).
* indique le réglage par défaut d'un paramètre.
Les symboles suivants sont utilisés dans ce document :
AVERTISSEMENT
Indique une situation potentiellement dangereuse qui
peut entraîner des blessures graves ou le décès.
ATTENTION
Indique une situation potentiellement dangereuse qui
peut entraîner des blessures supercielles à modérées.
Ce signe peut aussi être utilisé pour mettre en garde
contre des pratiques non sûres.
AVIS!
Fournit des informations importantes, notamment sur les
situations qui peuvent entraîner des dégâts matériels.
1.5 Dénitions
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.
Roue libre
L'arbre moteur se trouve en fonctionnement libre. Pas de
couple sur le moteur.
Caractéristiques CC
Caractéristiques de couple constant que l'on utilise pour
toutes les applications telles que les convoyeurs à bande,
les pompes volumétriques et les grues.
Initialisation
Si l'on eectue une initialisation (voir le par.
paramétre 14-22 Mod. exploitation), le variateur de
fréquence revient sur 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.
Facteur de puissance
Le facteur de puissance réelle (lambda) tient compte de
toutes les harmoniques et est toujours plus petit que le
facteur de puissance (cosPhi) qui considère uniquement les
premières harmoniques de courant et de tension.
P kW
cosϕ =
P kVA
Le CosPhi est également appelé facteur de puissance de
déphasage.
Les Lambda et cosPhi sont indiqués pour les variateurs de
fréquence Danfoss VLT® au chapitre 7.2 Alimentation
secteur.
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
pour la même performance en kW.
En outre, un facteur de puissance élevé indique que les
harmoniques de courant sont faibles.
Tous les variateurs de fréquence Danfoss ont des bobines
CC intégrées dans le circuit CC pour avoir un facteur de
puissance élevé et pour réduire le THD sur l'alimentation
principale.
Conguration
Enregistrement des réglages des paramètres dans quatre
process. Basculement entre les 4 process et édition d'un
process pendant qu'un autre est actif.
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 dénies par l'utilisateur
exécutées lorsque les événements associés dénis par
l'utilisateur sont évalués comme étant TRUE (vrai) par le
SLC. (Groupe de par. 13-** Logique avancée).
Bus standard FC
Inclut le bus RS485 avec le protocole FC ou MC. Voir le par.
paramétre 8-30 Protocole.
Thermistance
Résistance dépendant de la température placée à l'endroit
où l'on souhaite surveiller la température (variateur de
fréquence ou moteur).
Alarme
État résultant de situations de panne, p. ex. en cas de
surchaue du variateur de fréquence ou lorsque celui-ci
protège le moteur, le processus ou le mécanisme. Le
redémarrage est impossible tant que l'origine de la panne
n'a pas été résolue et que l'état d'alarme est annulé.
Annuler l'état d'alarme en :
UλxIλxcosϕ
=
UλxIλ
RMS
est élevé
10 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
Introduction
activant la remise à zéro ou
•
en programmant le variateur de fréquence pour
•
une remise à zéro automatique
Ne pas utiliser l'alarme à des ns de sécurité des
personnes.
Alarme verrouillée
État résultant de situations de panne lorsque le variateur
de fréquence assure sa propre protection et nécessitant
une intervention physique, p. ex. si la sortie du variateur
de fréquence fait l'objet d'un court-circuit. Une alarme
verrouillée peut être annulée en coupant l'alimentation
secteur, en trouvant l'origine de la panne et en
reconnectant le variateur de fréquence. Le redémarrage est
impossible tant que l'état d'alarme n'a pas été annulé par
un reset ou, dans certains cas, grâce à un reset programmé
automatiquement. Ne pas utiliser l'arrêt à des ns de
sécurité des personnes.
Caractéristique VT
Caractéristiques de couple variable pour les pompes et les
ventilateurs.
Manuel de conguration
1.6 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
correspondante du logiciel.
Édition Remarques Version logiciel
MG20N6xx Remplace MG20N5xx 2.20 et toute version ultérieure
Tableau 1.2 Version de document et de logiciel
1.7
Homologations et certications
Les variateurs de fréquence ont été conçus conformément
aux directives décrites dans cette section.
Pour plus d'informations sur les approbations et les
certicats, accéder à la zone de téléchargement du site
http://www.danfoss.com/BusinessAreas/DrivesSolutions/
Documentations/.
conception et à la fabrication des variateurs de fréquence
sont répertoriées dans le Tableau 1.3.
AVIS!
Il ne fournit aucune information sur la qualité du
produit. Les spécications techniques ne peuvent pas
être déduites du marquage CE.
AVIS!
Les variateurs de fréquence avec fonction de sécurité
intégrée doivent être conformes à la directive sur les
machines.
Directive UE Version
Directive basse tension 2006/95/EC
Directive CEM 2004/108/EC
Directive sur les machines
Directive ErP 2009/125/EC
Directive ATEX 94/9/EC
Directive RoHS 2002/95/EC
Tableau 1.3 Directives UE applicables aux variateurs de
fréquence
1) La conformité à la directive sur les machines est requise
uniquement pour les variateurs de fréquence avec fonction de
sécurité intégrée.
Les déclarations de conformité sont disponibles à la
demande.
1.7.1.1
La directive basse tension s'applique à tous les appareils
électriques utilisés dans les plages de tension allant de 50
à 1000 V CA et de 75 à 1600 V CC.
La directive vise à garantir la sécurité individuelle et à
éviter les dégâts matériels, à condition que les
équipements électriques soient installés et entretenus
correctement, pour l'application prévue.
1.7.1.2
Directive basse tension
Directive CEM
1)
2006/42/EC
1
1
1.7.1
Marquage CE
Illustration 1.1 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
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 11
La directive CEM (compatibilité électromagnétique) vise à
réduire les interférences électromagnétiques et à améliorer
l'immunité des équipements et installations électriques. Les
conditions de base relatives à la protection de la Directive
CEM 2004/108/CE indiquent que les dispositifs qui
génèrent des interférences électromagnétiques (EMI) ou
dont le fonctionnement peut être aecté 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.
Introduction
VLT® AQUA Drive FC 202
1
Les dispositifs des équipements électriques utilisés seuls ou
intégrés à un système doivent porter le marquage CE. Les
systèmes ne requièrent pas le marquage CE mais doivent
être conformes aux conditions relatives à la protection de
base de la directive CEM.
1.7.1.3 Directive machine
La directive sur les machines vise à garantir la sécurité
individuelle et à éviter les dégâts matériels de l'équipement mécanique utilisé pour l'application prévue. La
directive sur les machines s'applique aux machines
composées d'un ensemble de composants ou de dispositifs
interconnectés dont au moins un est capable de
mouvements mécaniques.
Les variateurs de fréquence avec fonction de sécurité
intégrée doivent être conformes à la directive sur les
machines. Les variateurs de fréquence sans fonction de
sécurité ne sont pas concernés par cette directive. Si un
variateur de fréquence est intégré au système de machines,
Danfoss précise les règles de sécurité applicables au
variateur de fréquence.
Lorsque les variateurs de fréquence sont utilisés sur des
machines comportant au moins une pièce mobile, le
fabricant de la machine doit fournir une déclaration
précisant la conformité avec toutes les lois et mesures de
sécurité applicables.
La norme C-tick concerne les émissions par conduction et
les émissions rayonnées. Pour les variateurs de fréquence,
appliquer les limites d'émission spéciées dans la norme
EN/CEI 61800-3.
Une déclaration de conformité peut être fournie à la
demande.
1.7.3 Conformité UL
Homologué UL
Illustration 1.3 UL
AVIS!
Les variateurs de fréquence 525-690 V ne sont pas
certiés UL.
Le variateur de fréquence est conforme aux exigences de
sauvegarde de la capacité thermique de la norme UL508C.
Pour plus d'informations, se reporter au
chapitre 2.6.2 Protection thermique du moteur.
Conformité marine
1.7.4
1.7.1.4
La directive ErP est la directive européenne Ecodesign pour
les produits liés à la production d'énergie. La directive
dénit les exigences en matière de conception écologique
pour les produits liés à la production d'énergie,
notamment les variateurs de fréquence. Cette directive vise
à augmenter l'ecacité énergétique et le niveau de
protection de l'environnement, tout en développant la
sécurité de l'approvisionnement énergétique. L'impact
environnemental des produits liés à la production
d'énergie inclut la consommation d'énergie pendant toute
la durée de vie du produit.
1.7.2
La marque C-tick indique la conformité avec les normes
techniques applicables en matière de compatibilité électromagnétique (CEM). La conformité C-tick est obligatoire
pour vendre des appareils électriques et électroniques sur
les marchés australien et néo-zélandais.
Directive ErP
Conformité C-Tick
Illustration 1.2 C-Tick
Les unités présentant une protection nominale contre les
inltrations IP55 (NEMA 12) ou supérieure empêchent la
formation d'étincelles et sont classées dans la catégorie
des appareils électriques limitant le risque d'explosion
conformément à l'Accord européen relatif au transport
international des marchandises dangereuses par voie de
navigation intérieure (ADN).
Aller sur www.danfoss.com pour obtenir des informations
complémentaires applicables au domaine marin.
Pour les unités présentant une protection nominale IP20/
Châssis, IP21/Nema 1 ou IP54, il convient de protéger le
risque de formation d'étincelles comme suit :
Ne pas installer d'interrupteur de secteur
•
Vérier que le par. paramétre 14-50 Filtre RFI est
•
réglé sur [1] Actif.
Retirer toutes les ches relais marquées RELAY.
•
Voir le par. Illustration 1.4.
Vérier quelles options relais sont installées le cas
•
échéant. La seule option relais autorisée est la
carte relais étendue VLT®MCB 113.
12 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
1
2
130BD832.10
Introduction Manuel de conguration
Par dénition, le personnel qualié est un personnel formé,
autorisé à installer, mettre en service et maintenir l'équipement, les systèmes et les circuits conformément aux lois
et aux réglementations en vigueur. En outre, il doit être
familiarisé avec les instructions et les mesures de sécurité
décrites dans ce manuel d'utilisation.
HAUTE TENSION
Les variateurs de fréquence contiennent des tensions
élevées lorsqu'ils sont reliés à l'alimentation secteur CA,
à l'alimentation CC ou à la répartition de la charge. Le
non-respect de la réalisation de l'installation, du
démarrage et de la maintenance par du personnel
qualié peut entraîner la mort ou des blessures graves.
DÉMARRAGE IMPRÉVU
Lorsque le variateur de fréquence est connecté au
secteur CA, à l'alimentation CC ou est en répartition de
la charge, le moteur peut démarrer à tout moment. Un
1, 2 Fiches relais
Illustration 1.4 Emplacement des ches relais
La déclaration du fabricant est disponible sur demande.
1.8
Sécurité
démarrage imprévu pendant la programmation, une
opération d'entretien ou de réparation peut entraîner la
mort, des blessures graves ou des dégâts matériels. Le
moteur peut être démarré par un commutateur externe,
un ordre du bus série, un signal de référence d'entrée, à
partir du LCP, ou suite à la suppression d'une condition
de panne.
Pour éviter un démarrage imprévu du moteur :
1.8.1 Principes de sécurité générale
Les variateurs de fréquence contiennent des composants
haute tension qui peuvent provoquer des blessures
mortelles en cas de mauvaise manipulation. Seul un
personnel qualié est autorisé à installer et à 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.
AVERTISSEMENT
L'installation, le démarrage et la maintenance
•
doivent être eectués uniquement par du
personnel qualié.
AVERTISSEMENT
Déconnecter le variateur de fréquence du
•
secteur.
Activer la touche [O/Reset] sur le LCP avant de
•
programmer les paramètres.
Le variateur de fréquence, le moteur et tous les
•
équipements entraînés doivent être entièrement
câblés et assemblés lorsque le variateur est
raccordé au secteur CA, à l'alimentation CC ou
en répartition de la charge.
1
1
Il convient de respecter rigoureusement les précautions et
consignes de sécurité pour garantir une exploitation sûre
du variateur de fréquence.
1.8.2
Personnel qualié
Un transport, un stockage, une installation, une exploitation et une maintenance corrects et ables sont
nécessaires au fonctionnement en toute sécurité et sans
problème du variateur de fréquence. Seul du personnel
qualié est autorisé à installer ou utiliser cet équipement.
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 13
Introduction
VLT® AQUA Drive FC 202
1
AVERTISSEMENT
TEMPS DE DÉCHARGE
Le variateur de fréquence contient des condensateurs
dans le circuit intermédiaire qui peuvent rester chargés
même lorsque le variateur de fréquence n'est pas
alimenté. Le non-respect du temps d'attente spécié
après la mise hors tension avant un entretien ou une
réparation peut entraîner le décès ou des blessures
graves.
Arrêter le moteur.
•
Déconnecter le secteur CA et les alimentations à
•
distance du circuit CC, y compris les batteries de
secours, les alimentations sans interruption et
les connexions du circuit CC aux autres
variateurs de fréquence.
Déconnecter ou verrouiller les moteurs PM.
•
Attendre que les condensateurs soient complè-
•
tement déchargés avant de procéder à un
entretien ou à une réparation. Le temps
d'attente est indiqué dans le Tableau 1.4.
Voltage
(Tension)
[V]
200-240 0,25-3,7 kW - 5,5-45 kW
380-480 0,37-7,5 kW - 11-90 kW
525-600 0,75-7,5 kW - 11-90 kW
525-690 - 1,1-7,5 kW 11-90 kW
Une haute tension peut être présente même lorsque les voyants
d'avertissement sont éteints.
Tableau 1.4 Temps de décharge
Temps d'attente minimum
(minutes)
4 7 15
AVERTISSEMENT
RISQUE DE COURANT DE FUITE
Les courants de fuite à la terre dépassent 3,5 mA. Le fait
de ne pas mettre le variateur de fréquence à la terre
peut entraîner le décès ou des blessures graves.
L'équipement doit être correctement mis à la
•
terre par un installateur électrique certié.
AVERTISSEMENT
DANGERS LIÉS À L'ÉQUIPEMENT
Tout contact avec les arbres tournants et les matériels
électriques peut entraîner des blessures graves voire
mortelles.
L'installation, le démarrage et la maintenance
•
doivent être eectués par du personnel qualié
uniquement.
Veiller à ce que tous les travaux électriques
•
soient conformes aux réglementations
électriques locales et nationales.
Suivre les procédures décrites dans ce
•
document.
AVERTISSEMENT
ROTATION MOTEUR IMPRÉVUE
FONCTIONNEMENT EN MOULINET
La rotation imprévue des moteurs à aimant permanent
crée des tensions et peut charger l'appareil, ce qui
pourrait entraîner la mort, des blessures ou des
dommages matériels graves.
Vérier que les moteurs à magnétisation
•
permanente sont bien bloqués an d'empêcher
toute rotation imprévue.
ATTENTION
DANGER DE PANNE INTERNE
Une panne interne dans le variateur de fréquence peut
entraîner des blessures graves, si le variateur de
fréquence n'est pas correctement fermé.
Avant d'appliquer de la puissance, s'assurer que
•
tous les caches de sécurité sont en place et
fermement xés.
14 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
130BD889.10
60
50
40
30
20
10
H
s
0 100 200 300 400
(mwg)
1350rpm
1650rpm
0
10
20
30
(kW)
40
50
60
200100 300
(
m3 /h
)
(
m3 /h
)
400
1350rpm
1650rpm
P
shaft
1
Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration
2 Vue d'ensemble des produits
2.1 Introduction
2.1.2
Économies d'énergie
2
2
Ce chapitre propose un aperçu des principaux assemblages
et circuits du variateur de fréquence. Il vise à décrire les
fonctions électriques internes et de traitement des signaux.
Une description de la structure interne de contrôle est
également incluse.
Sont également décrites les fonctions automatisées et
optionnelles du variateur de fréquence pour la conception
de systèmes d'exploitation robustes présentant des performances de contrôle sophistiquées et de rapports d'état.
Un produit dédié aux applications
2.1.1
d'eau et d'eaux usées
Le variateur VLT® AQUA Drive FC 202 est dédié aux
applications d'eau et d'eaux usées. L'assistant intégré
SmartStart et le menu rapide Eau et pompes guide l'utilisateur dans le processus de mise en service. La gamme de
caractéristiques standard et optionnelles comprend :
Contrôle en cascade
•
Détection de fonctionnement à sec
•
Détection de
•
Alternance moteur
•
Décolmatage
•
Rampes initiale et nale
•
Rampe clapet anti-retour
•
STO
•
Détection de débit faible
•
Pré-lubrication
•
Conrmation du débit
•
Mode de remplissage des tuyaux
•
Mode veille
•
Horloge en temps réel
•
Protection par mot de passe
•
Protection surcharge
•
Contrôleur logique avancé
•
Commande de vitesse minimale
•
Textes programmables libres pour informations,
•
avertissements et alertes
n de courbe
Comparé à des technologies et des systèmes de contrôle
alternatifs, un variateur de fréquence ore le moyen de
contrôle d'énergie optimal pour la régulation des
ventilateurs et des pompes.
En utilisant un variateur de fréquence pour commander le
débit, une réduction de 20 % de la vitesse de la pompe
permet de réaliser des économies d'énergie d'environ 50 %
sur des applications typiques. L'
Illustration 2.1 donne un exemple de réduction énergétique
possible.
1 Économie d'énergie
Illustration 2.1 Exemple : Économie d'énergie
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 15
Vue d'ensemble des produits
VLT® AQUA Drive FC 202
2
2.1.3 Exemple d'économies d'énergie
Comme indiqué sur l'Illustration 2.2, le débit est régulé en
modiant la vitesse de la pompe mesurée en tr/min. En
diminuant la vitesse de 20 % seulement par rapport à la
vitesse nominale, le débit est également réduit de 20 % car
il est directement proportionnel à la vitesse. La consommation d'électricité est, quant à elle, réduite de presque 50
%.
Si le système en question doit fournir un débit correspondant à 100 % seulement quelques jours par an, tandis
que la moyenne est inférieure à 80 % du débit nominal le
reste de l'année, la quantité d'énergie économisée est
même supérieure à 50 %.
L'Illustration 2.2 décrit le rapport entre débit, pression et
puissance consommée sur la vitesse de la pompe en tr/min
pour les pompes centrifuges.
2.1.4
Commande de robinet par rapport à
la commande de vitesse des pompes
centrifuges
Commande de robinet
Comme les exigences en matière de demande de
processus des réseaux d'alimentation en eau varient, le
débit doit être ajusté en conséquence. Les méthodes
couramment utilisées pour adapter le débit sont la
régulation ou la recirculation par l'intermédiaire de vannes.
Une vanne de recirculation trop largement ouverte peut
entraîner le fonctionnement de la pompe à l'extrémité de
la courbe de la pompe, avec un débit élevé à une hauteur
d'élévation basse. Ces conditions entraînent non seulement
une perte d'énergie due à la vitesse élevée de la pompe
mais peuvent aussi provoquer une cavitation de la pompe
entraînant des dommages sur cette dernière.
La régulation du débit avec une vanne entraîne une baisse
de pression dans la vanne (HP-HS). On peut comparer cela
à une accélération et un freinage simultanés, dans le but
de réduire la vitesse de la voiture. L'Illustration 2.3 montre
que la régulation fait tourner la courbe du système du
point (2) de la courbe de la pompe à un point présentant
une ecacité sensiblement réduite (1).
Illustration 2.2 Lois d'anité des pompes centrifuges
Q
n
1
Débit :
Pression:
Puissance:
1
=
Q
n
2
2
2
H
n
1
1
=
H
n
2
2
3
P
n
1
1
=
P
n
2
2
Dans l'hypothèse d'une ecacité égale dans la plage de
vitesse.
Q = débit
Q1 = débit 1 P1 = puissance 1
Q2 = débit réduit P2 = puissance réduite
H = pression n = régulation de vitesse
H1 = pression 1 n1 = vitesse 1
H2 = pression réduite n2 = vitesse réduite
Tableau 2.1 Lois d'anité
16 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
P = puissance
100% speed
Flow
Flow
Pump curve
Head or pressure Head or pressure
Natural
operating point
Operating
point
Throttled
Unthrottled
Throttled system
Unthrottled system
60
65
70
75
78
80
80
78
75
3
1
1
2
2
3
Hs
Hp
130BD890.10
Flow
Head or Pressure
Pump curve
Operating
point
Natural
Operating point
system
Unthrottled
Speed
reduction
1
2
3
Hp
Hs
130BD894.10
140
130
120
110
100
90
80
70
60
50
40
30
20
10
0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100
Recirculation
Throttle
control
Cycle
control
VSD
control
Ideal pump
control
Q(%)
P(%)
130BD892.10
Vue d'ensemble des produits
Manuel de conguration
2
2
1 Point de fonctionnement avec une vanne d'étran-
glement
2 Point de fonctionnement naturel
3 Point de fonctionnement utilisant la commande de
vitesse
Illustration 2.3 Régulation du débit par contrôle du robinet
(régulation)
Commande de vitesse
Le même débit peut être ajusté en réduisant la vitesse de
la pompe, comme indiqué sur l'Illustration 2.4. La réduction
de la vitesse entraîne la chute de la courbe de la pompe.
Le point de fonctionnement correspond au nouveau point
d'intersection de la courbe de la pompe et de celle du
système (3). Les économies d'énergie peuvent être
calculées en appliquant les lois d'anité telles qu'elles sont
décrites au chapitre 2.1.3 Exemple d'économies d'énergie.
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 17
1
Point de fonctionnement avec une vanne d'étran-
glement
2 Point de fonctionnement naturel
3 Point de fonctionnement utilisant la commande de
vitesse
Illustration 2.4 Réduction du débit par la commande de
vitesse
Illustration 2.5 Courbes comparatives de contrôle du débit
Exemple avec un débit variable sur
2.1.5
une année
Cet exemple est calculé d'après les caractéristiques d'une
pompe tirées de sa che technique et présentées sur
l'Illustration 2.7.
Le résultat obtenu révèle des économies d'énergie
supérieures à 50 % selon la répartition donnée du débit
sur l'année,
voir l'Illustration 2.6. La période de récupération dépend du
prix de l'électricité et du prix du variateur de fréquence.
500
[h]
t
1000
1500
2000
200100 300
[m
3
/h]
400
Q
175HA210.11
Vue d'ensemble des produits
VLT® AQUA Drive FC 202
2
Dans le cas présent, elle est inférieure à une année si l'on
compare avec les systèmes à vannes et vitesse constante.
t [h]
Q [m3/h]
Illustration 2.6 Répartition du débit sur 1 année (durée par
rapport au débit)
Durée du débit. Voir aussi le Tableau 2.2.
Débit
Débit Répartition Régulation par
vanne
% Durée PuissanceConsomm
a
tion
[m3/h]
1) Relevé de puissance au point A1
2) Relevé de puissance au point B1
3) Relevé de puissance au point C1
2.1.6
[h] [kW] [kWh] [kW] [kWh]
350 5 438
300 15 1314 38,5 50,589 29,0 38,106
250 20 1752 35,0 61,320 18,5 32,412
200 20 1752 31,5 55,188 11,5 20,148
150 20 1752 28,0 49,056 6,5 11,388
100 20 1752
1008760 – 275,064 – 26,801
Σ
Tableau 2.2 Résultat
42,5
23,0
1)
18,615
2)
40,296
Contrôle amélioré
Commande du
variateur de
fréquence
Puissa
Consomm
nce
1)
42,5
3,5
18,615
3)
6,132
a
tion
L'utilisation d'un variateur de fréquence pour commander
le débit ou la pression d'un système améliore le contrôle.
Un variateur de fréquence peut faire varier la vitesse du
ventilateur ou de la pompe pour obtenir un contrôle
variable du débit et de la pression.
De plus, il peut adapter rapidement la vitesse du
ventilateur ou de la pompe aux nouvelles conditions de
débit ou de pression du système.
Obtenir un contrôle simple du procédé (débit, niveau ou
pression) en utilisant le régulateur PI intégré.
Démarreur étoile/triangle ou
2.1.7
démarreur progressif
Lors du démarrage de gros moteurs, il est nécessaire, dans
beaucoup de pays, d'utiliser un équipement qui limite le
courant de démarrage. Dans les systèmes plus
traditionnels, on utilise couramment un démarreur étoile/
triangle ou un démarreur progressif. De tels démarreurs de
moteur ne sont pas nécessaires lorsqu'on utilise un
variateur de fréquence.
Comme indiqué sur l'Illustration 2.8, un variateur de
fréquence ne consomme pas plus que le courant nominal.
Illustration 2.7 Consommation d'énergie à diérentes vitesses
18 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
Vue d'ensemble des produits
1
VLT® AQUA Drive FC 202
2 Démarreur étoile/triangle
3 Démarreur progressif
4 Démarrage direct sur secteur
Illustration 2.8 Courant de démarrage
2.2
Description du fonctionnement
Le variateur de fréquence fournit une quantité régulée de
puissance CA à un moteur pour contrôler sa vitesse. Le
variateur de fréquence fournit une fréquence et une
tension variables au moteur.
Le variateur de fréquence est divisé en 4 modules
principaux :
Redresseur
•
Circuit de bus CC intermédiaire
•
Onduleur
•
Commande et régulation
•
L'Illustration 2.9 représente un schéma fonctionnel des
composants internes du variateur de fréquence. Voir le
Tableau 2.3 pour connaître leurs fonctions.
Manuel de conguration
Zone Dénomination Fonctions
Alimentation secteur CA triphasée
1 Entrée secteur
2 Redresseur
3 Bus CC
Bobines de
4
réactance CC
Batterie de
5
condensateurs
6 Onduleur
Sortie vers le
7
moteur
Circuit de
8
commande
•
du variateur de fréquence.
Le pont redresseur convertit
•
l'entrée CA en courant CC pour
alimenter le variateur de
fréquence.
Le circuit du bus intermédiaire
•
traite le courant CC.
Filtrent la tension du circuit CC
•
intermédiaire.
Assurent la protection contre les
•
transitoires secteur.
Réduisent le courant RMS.
•
Augmentent le facteur de
•
puissance répercuté vers la ligne.
Réduisent les harmoniques sur
•
l'entrée CA.
Stocke l'énergie CC.
•
Assure une protection anti-panne
•
pendant les courtes pertes de
puissance.
Convertit le courant CC en une
•
forme d'onde CA à modulation
d'impulsions en durée (PWM)
régulée pour une sortie variable
contrôlée du moteur.
Alimentation de sortie triphasée
•
régulée vers le moteur.
La puissance d'entrée, le
•
traitement interne, la sortie et le
courant du moteur sont surveillés
pour fournir un fonctionnement et
un contrôle ecaces.
L'interface utilisateur et les ordres
•
externes sont surveillés et mis en
œuvre.
La sortie et le contrôle de l'état
•
peuvent être assurés.
2
2
Tableau 2.3 Légende de l'Illustration 2.9
1. Le variateur de fréquence redresse la tension CA
du secteur en tension CC.
2. La tension continue (CC) est convertie en un
courant CA d'amplitude et de fréquence variables.
Le variateur de fréquence alimente le moteur avec une
Illustration 2.9 Schéma fonctionnel du variateur de fréquence
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 19
tension/courant et une fréquence variables qui
possibilités de régulation de vitesse variable pour les
moteurs standard triphasés et les moteurs PM non
saillants.
orent des
Vue d'ensemble des produits
VLT® AQUA Drive FC 202
2
Le variateur de fréquence gère divers principes de
fonctionnement des moteurs tels que le mode moteur U/f
spécial et VVC+. Le comportement relatif aux courts-circuits
Illustration 2.10 Structure du variateur de fréquence
2.3 Séquence de fonctionnement
2.3.1 Section redresseur
Lorsqu'une puissance est appliquée au variateur de
fréquence, elle entre via les bornes d'entrée (L1, L2, L3) et
arrive au sectionneur et/ou à l'option de ltre RFI, selon la
conguration de l'appareil.
2.3.2 Section intermédiaire
Après la section du redresseur, la tension passe dans la
section intermédiaire. Un circuit de ltre sinus composé de
la bobine d'induction et de la batterie de condensateurs
du bus CC lisse la tension redressée.
La bobine d'induction du bus CC fournit une impédance
série au courant changeant. Ceci participe au processus de
ltrage tout en réduisant la distorsion harmonique sur la
forme d'onde du courant CA d'entrée normalement
inhérente aux circuits redresseurs.
Section d'onduleur
2.3.3
Dès qu'un ordre de fonctionnement et la référence de
vitesse sont présents, les IGBT commencent à commuter
pour créer la forme d'onde de la sortie. Cette forme
d'onde, telle que générée par le principe PWM VVC
Danfoss de la carte de commande,
optimales et des pertes minimales dans le moteur.
ore des performances
+
de ce variateur de fréquence dépend des 3 transformateurs
de courant dans les phases moteur.
Option de freinage
2.3.4
Pour les variateurs de fréquence équipés de l'option de
freinage dynamique, un IGBT de freinage, avec les bornes
81(R-) et 82(R+), est inclus pour la connexion d'une
résistance de freinage externe.
La fonction de l'IGBT de freinage consiste à limiter la
tension du circuit intermédiaire, chaque fois que la limite
de tension maximale est dépassée. Pour ce faire, l'IGBT
commute la résistance montée en externe, au niveau du
bus CC, pour supprimer la tension CC excessive présente
dans les condensateurs du bus.
L'installation externe de la résistance de freinage présente
les avantages de pouvoir choisir la résistance en fonction
des besoins de l'application, de dissiper l'énergie hors du
panneau de commande et de protéger le variateur de
fréquence contre les
est en surcharge.
Le signal de gâchette de l'IGBT de freinage émane de la
carte de commande et est transmis à l'IGBT de freinage via
la carte de puissance et la carte de commande de
gâchette. De plus, les cartes de puissance et de commande
surveillent la connexion de l'IGBT de freinage et de la
résistance de freinage pour éviter les éventuels courtscircuits ou surcharges. Pour les spécications de fusibles
d'entrée, se reporter au chapitre 7.1 Données électriques.
Voir aussi le chapitre 7.7 Fusibles et disjoncteurs.
surchaues si la résistance de freinage
20 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
130BB153.10
100%
0%
-100%
100%
P 3-13
Reference
site
Local
reference
scaled to
RPM or Hz
Auto mode
Hand mode
LCP Hand on,
o and auto
on keys
Linked to hand/auto
Local
Remote
Reference
Ramp
P 4-10
Motor speed
direction
To motor
control
Reference
handling
Remote
reference
P 4-13
Motor speed
high limit [RPM]
P 4-14
Motor speed
high limit [Hz]
P 4-11
Motor speed
low limit [RPM]
P 4-12
Motor speed
low limit [Hz]
P 3-4* Ramp 1
P 3-5* Ramp 2
Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration
2.3.5 Répartition de la charge
Les unités avec option de répartition de la charge intégrée
comportent les bornes 89 (+) CC et 88 (-) CC. Dans le
variateur de fréquence, ces bornes sont raccordées au bus
CC devant la bobine de réactance du circuit intermédiaire
et les condensateurs du bus.
Pour plus d'informations, contacter Danfoss.
Les bornes de répartition de la charge peuvent être
raccordées dans 2
1. Dans la première méthode, les bornes relient les
circuits de bus CC de plusieurs variateurs de
fréquence entre eux. Cela permet à une unité en
mode régénératif de partager sa tension du bus
excessive avec un autre variateur de fréquence en
mode entraînement moteur. La répartition de la
charge peut ainsi réduire la nécessité de
résistances de freinage dynamique externes, tout
en économisant de l'énergie. Le nombre d'unités
pouvant être raccordées de cette façon est inni
tant qu'elles présentent toutes la même tension
nominale. En outre, selon la taille et le nombre
d'unités, il peut s'avérer nécessaire d'installer des
bobines de réactance CC et des fusibles CC dans
les connexions du circuit intermédiaire et des
bobines de réactance CA sur le secteur. Cette
conguration requiert des considérations
spéciques. Contacter Danfoss pour obtenir de
l'aide.
2. Dans la seconde méthode, le variateur de
fréquence est alimenté exclusivement par une
source CC. Ceci requiert :
congurations diérentes.
2a une source CC ;
2b un moyen d'abaisser la tension dans le
bus CC lors de la mise sous tension.
À nouveau, cette conguration requiert des
considérations spéciques. Contacter Danfoss
pour obtenir de l'aide.
2.4 Structures de contrôle
2.4.1 Structure de contrôle en boucle
ouverte
En mode boucle ouverte, le variateur de fréquence répond
manuellement à des commandes d'entrée via les touches
du LCP ou à distance via les entrées analogiques et
digitales ou le bus série.
Dans la conguration présentée sur l'Illustration 2.11, le
variateur de fréquence fonctionne en mode boucle
ouverte. Il reçoit une entrée du LCP (mode Manuel) ou via
un signal distant (mode Auto). Le signal (référence de
vitesse) est reçu et conditionné par des limites de vitesse
minimum et maximum du moteur (en tr/min et Hz), des
temps d'accélération et de décélération et le sens de
rotation du moteur. La référence est ensuite transmise pour
contrôler le moteur.
2
2
Illustration 2.11 Schéma fonctionnel du mode boucle ouverte
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 21
Vue d'ensemble des produits
VLT® AQUA Drive FC 202
2.4.2 Structure de commande en boucle fermée
2
En mode boucle ouverte, un régulateur PID interne permet
au variateur de fréquence de calculer la référence du
système et les signaux de retour pour agir comme un
appareil de commande indépendant. Le variateur peut
fournir des messages d'état et d'alarme, avec de
Illustration 2.12 Schéma fonctionnel du contrôleur en boucle fermée
Prenons par exemple une application de pompage dans
laquelle la vitesse de la pompe est régulée de façon à ce
que la pression statique dans la conduite soit constante
(voir l'Illustration 2.12). Le variateur de fréquence reçoit un
signal de retour d'un capteur du système. Il compare ce
retour à une valeur de référence du point de consigne et
détermine l'erreur éventuelle entre ces 2 signaux. Il ajuste
alors la vitesse du moteur pour corriger cette erreur.
La consigne de la pression statique souhaitée est fournie
au variateur de fréquence comme signal de référence. Un
capteur mesure la pression statique réelle dans la conduite
et la communique au variateur de fréquence par un signal
de retour. Si le signal de retour est supérieur à la référence
du point de consigne, le variateur de fréquence décélère
pour réduire la pression. De la même façon, si la pression
de la conduite est inférieure à la référence du point de
consigne, le variateur de fréquence accélère pour
augmenter la pression de la pompe.
Alors que les valeurs par défaut du contrôleur en boucle
fermée du variateur de fréquence
performances satisfaisantes, le contrôle du système peut
souvent être optimisé en ajustant les paramètres du
régulateur PID. Le réglage automatique est fourni pour
cette optimisation.
Autres fonctions programmables :
Régulation inverse - La vitesse du moteur
•
augmente lorsqu'un signal de retour est élevé.
Fréquence de démarrage - Permet au système
•
d'atteindre rapidement un état d'exploitation
avant que le régulateur PID reprenne.
orent souvent des
nombreuses autres options programmables, pour contrôler
le système externe tout en fonctionnant de façon
indépendante en boucle fermée.
Filtre passe-bas intégré - Réduit le bruit du signal
•
de retour.
2.4.3 Contrôle local (Hand On) et distant
(Auto On)
Le variateur de fréquence peut être actionné manuellement via le LCP ou à distance via les entrées analogiques
et digitales et le bus série.
Référence active et mode de conguration
La référence active peut correspondre à la référence locale
ou distante. La référence distante est le paramètre déni
par défaut.
Pour utiliser la référence locale, congurer en
•
mode Manuel. Pour activer le mode Manuel,
adapter les réglages de paramètres dans le
groupe de paramètres 0-4* Clavier LCP. Pour plus
d'informations, se reporter au Guide de program-
mation.
Pour utiliser la référence distante,
•
mode Auto, lequel correspond au mode
défaut. En mode Auto, il est possible de contrôler
le variateur de fréquence via les entrées digitales
et plusieurs interfaces série (RS485, USB ou un
bus de terrain en option).
L'Illustration 2.13 présente le mode de
•
ration résultant de la sélection de la référence
active, locale ou distante.
L'Illustration 2.14 présente le mode de congu-
•
ration manuelle de la référence locale.
congurer en
déni par
congu-
22 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
130BD893.10
open loop
Scale to
RPM or
Hz
Scale to
closed loop
unit
closed loop
Local
ref.
Local
reference
Conguration
mode
P 1-00
Vue d'ensemble des produits
Manuel de conguration
Illustration 2.13 Référence active
Illustration 2.14 Mode de conguration
Principe de fonctionnement de l'application
La référence locale ou la référence distante est active à
tout moment. Les deux ne peuvent pas être actives en
même temps. Dénir le principe de fonctionnement de
l'application (en boucle ouverte ou fermée) au par.
Paramétre 1-00 Mode Cong., comme indiqué dans le
Tableau 2.4.
Lorsque la référence locale est active,
fonctionnement de l'application au par.
Paramétre 1-05 Conguration mode Local.
dénir le principe de
Dénir l'emplacement de la référence au par.
paramétre 3-13 Type référence, comme indiqué dans le
Tableau 2.4.
Pour plus d'informations, se reporter au
Guide de program-
mation.
[Hand On]
[Auto On]
Touches du LCP
Hand Mode hand/auto Local
Hand⇒O Mode hand/auto Local
Auto Mode hand/auto A distance
Auto ⇒O Mode hand/auto A distance
Toutes les
touches
Toutes les
touches
Tableau 2.4 Congurations des références locale et distante
Utilisation des références
2.4.4
Emplacement de la
référence
paramétre 3-13 Type
référence
Local Local
A distance A distance
Référence active
L'utilisation des références s'applique au fonctionnement
en boucle ouverte et en boucle fermée.
Références internes et externes
Le variateur de fréquence permet de programmer jusqu'à 8
références internes
prédénies. La référence interne
prédénie active peut être sélectionnée en externe à l'aide
des entrées de commande digitales ou du bus de
communication série.
Des références externes peuvent également être fournies
au variateur, le plus souvent via une entrée de commande
analogique. Toutes les sources de référence et la référence
du bus sont ajoutées pour produire la référence externe
totale. La référence externe, la référence prédénie, la
consigne ou la somme des 3 peut être sélectionnée en
tant que référence active. Cette référence peut être mise à
l'échelle.
La référence externe est calculée comme suit :
Ré férence = X + X ×
Y
100
Lorsque X est la référence externe, la référence prédénie
ou la somme de ces références et Y est le par.
paramétre 3-14 Réf.prédéf.relative en [%].
Lorsque Y, soit le par. paramétre 3-14 Réf.prédéf.relative, est
réglé sur 0 %, la mise à l'échelle
n'aecte pas la référence.
Référence distante
Une référence distante est composée des valeurs suivantes
(voir l'Illustration 2.15).
Références prédénies
•
Références externes :
•
Entrées analogiques
-
Entrées de fréquence d'impulsion
-
Entrées du potentiomètre digital
-
2
2
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 23
2
Vue d'ensemble des produits
Références du bus de communication
-
série
Une référence relative prédénie
•
Un point de consigne contrôlé par le retour
•
VLT® AQUA Drive FC 202
Illustration 2.15 Schéma du bloc présentant le traitement de la référence distante
24 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
Vue d'ensemble des produits Manuel de conguration
2.4.5 Traitement du retour
Le traitement du retour peut être conguré pour
fonctionner avec des applications nécessitant un contrôle
avancé, comme des points de consigne et des retours
multiples (voir l'Illustration 2.16). Trois types de contrôle
sont fréquents :
Zone unique, une seule consigne
Ce type de contrôle est une conguration de base du
retour. Le point de consigne 1 est ajouté à toute autre
référence (le cas échéant) et un signal de retour est
sélectionné.
Multizones, une seule consigne
Ce type de commande utilise deux ou trois capteurs de
retour mais un seul point de consigne. Le retour peut être
ajouté, enlevé ou réparti. De plus, la valeur maximale ou
minimale peut être utilisée. Le point de consigne 1 est
utilisé exclusivement dans cette conguration.
Multizone, consigne/retour
La paire consigne/retour avec la plus grande diérence
contrôle la vitesse du variateur de fréquence. Le maximum
tente de maintenir toutes les zones à leur point de
consigne respectif ou en dessous tandis que le minimum
tente de maintenir toutes les zones à leur point de
consigne ou au-dessus.
Exemple
Une application à 2 zones et 2 points de consigne. Le
point de consigne de la zone 1 est 15 bar et le retour est
5,5 bar. Le point de consigne de la zone 2 est 4,4 bar et le
retour est 4,6 bar. Si maximum est sélectionné, la consigne
et le signal de retour de la zone 1 sont envoyés au
régulateur PID, puisque la diérence est la plus petite (le
signal de retour est supérieur à la consigne, ce qui donne
une diérence négative). Si minimum est sélectionné, la
consigne et le signal de retour de la zone 2 sont envoyés
au régulateur PID, puisque la diérence est plus
importante (le signal de retour est inférieur à la consigne,
ce qui donne une diérence positive).
2
2
Illustration 2.16 Schéma fonctionnel du traitement du signal de retour
Conversion du signal de retour
Dans certaines applications, la conversion du signal de
retour est utile. Par exemple, on peut utiliser un signal de
pression pour fournir un signal de retour de débit. Puisque
la racine carrée de la pression est proportionnelle au débit,
la racine carrée du signal de pression donne une valeur
proportionnelle au débit (voir l'Illustration 2.17).
MG20N604 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. 25
2
Vue d'ensemble des produits
Illustration 2.17 Conversion du signal de retour
VLT® AQUA Drive FC 202
Résistance de freinage
Le variateur de fréquence est protégé contre les courtscircuits dans la résistance de freinage.
Répartition de la charge
Pour protéger le bus CC contre les courts-circuits et les
variateurs de fréquence contre les surcharges, installer des
fusibles CC en série avec les bornes de répartition de la
charge de toutes les unités connectées. Voir le
chapitre 2.3.5 Répartition de la charge pour plus d'informations.
2.5.2 Protection contre les surcharges
2.5 Fonctions opérationnelles automatisées
Les caractéristiques opérationnelles automatisées sont
actives dès que le variateur de fréquence est en fonctionnement. La plupart ne nécessitent aucune programmation
ni conguration. Le fait de savoir que ces caractéristiques
sont présentes permet d'optimiser la conception d'un
système et sans doute d'éviter l'introduction de
composants ou fonctionnalités redondants.
Pour plus d'informations sur l'une des congurations
requises, en particulier les paramètres du moteur, consulter
le Guide de programmation.
Le variateur de fréquence comporte un large éventail de
fonctions de protection intégrées
protéger également le moteur qu'il fait fonctionner.
Protection contre les courts-circuits
2.5.1
Moteur (phase-phase)
Une mesure de courant eectuée sur chacune des trois
phases moteur ou sur le circuit intermédiaire protège le
variateur de fréquence contre les courts-circuits. Un courtcircuit entre 2 phases de sortie se traduit par un
surcourant dans l'onduleur. L'onduleur est désactivé si le
courant de court-circuit dépasse la valeur limite (alarme 16
Arrêt verrouillé).
Côté secteur
Un variateur de fréquence fonctionnant correctement
limite le courant qu'il tire de l'alimentation. Il est
recommandé d'utiliser des fusibles et/ou des disjoncteurs
du côté de l'alimentation comme protection en cas de
panne d'un composant interne au variateur de fréquence
(première panne). Voir le chapitre 7.7 Fusibles et disjoncteurs
pour plus d'informations.
an de le protéger et de
Surtension générée par le moteur
La tension du circuit intermédiaire augmente lorsque le
moteur agit comme un alternateur. Ceci se produit dans
deux cas :
La charge entraîne le moteur (à une fréquence de
•
sortie constante générée par le variateur de
fréquence) : l'énergie est fournie par la charge.
Lors de la décélération (rampe descendante), si le
•
moment d'inertie est élevé, le frottement est
faible et le temps de rampe de décélération est
trop court pour que l'énergie se dissipe sous
forme de perte du variateur de fréquence, du
moteur et de l'installation.
Un réglage incorrect de la compensation du
•
glissement risque d'entraîner une tension élevée
du circuit intermédiaire.
Force contre-électromotrice FCEM issue du
•
fonctionnement du moteur PM. Si le moteur PM
est en roue libre à un régime élevé, la FCEM peut
éventuellement dépasser la tolérance de tension
maximum du variateur de fréquence et provoquer
des dommages. Pour empêcher cela, la valeur du
par. paramétre 4-19 Frq.sort.lim.hte est automatiquement limitée sur la base d'un calcul interne
reposant sur la valeur des par.
paramétre 1-40 FCEM à 1000 tr/min.,
paramétre 1-25 Vit.nom.moteur et
paramétre 1-39 Pôles moteur.
AVIS!
Pour éviter que le moteur dépasse la vitesse limite (p. ex.
en raison d'eets de moulinet excessifs ou de débit
incontrôlé), il convient d'équiper le variateur de
fréquence d'une résistance de freinage.
AVIS!
L'utilisation de fusibles et/ou de disjoncteurs est
obligatoire an d'assurer la conformité aux normes CEI
60364 pour CE et NEC 2009 pour UL.
26 Danfoss A/S © 09/2014 Tous droits réservés. MG20N604
La surtension peut être gérée en utilisant une fonction de
freinage (paramétre 2-10 Fonction Frein et Surtension) et/ou
un contrôle de surtension (paramétre 2-17 Contrôle
Surtension).
Vue d'ensemble des produits
Manuel de conguration
Contrôle des surtensions (OVC)
L'OVC réduit le risque d'arrêt du variateur de fréquence en
raison d'une surtension sur le circuit intermédiaire. Ceci est
géré par l'extension automatique du temps de rampe.
AVIS!
L'OVC peut être activé pour les moteurs PM (PM VVC+).
Fonctions de freinage
Raccorder une résistance de freinage pour la dissipation de
l'énergie excédentaire. Le raccordement d'une résistance de
freinage permet d'éviter une tension bus CC trop élevée
lors du freinage.
Un frein CA permet d'optimiser le freinage sans utiliser de
résistance de freinage. Cette fonction commande une
surmagnétisation du moteur lorsqu'il tourne comme un
générateur créant de l'énergie supplémentaire. Cette
fonction peut améliorer l'OVC. L'augmentation des pertes
électriques dans le moteur permet aux fonctions OVC
d'augmenter le couple de freinage sans dépasser la limite
de surtension.
AVIS!
Le frein CA n'est pas aussi ecace que le freinage
dynamique par résistance.
2.5.3 Détection de phase moteur
manquante
La fonction de détection de phase moteur manquante
(paramétre 4-58 Surv. phase mot.) est activée par défaut
pour éviter l'endommagement du moteur s'il manque une
phase moteur. Le réglage par défaut est de 1000 ms, mais
il peut être ajusté pour une détection plus rapide.
Détection de défaut de phase secteur
2.5.4
Un fonctionnement dans des conditions de déséquilibre
important réduit la durée de vie de l'unité. Les conditions
sont considérées comme sévères si le moteur fonctionne
continuellement à hauteur de la charge nominale. Le
réglage par défaut déclenche le variateur de fréquence en
cas de déséquilibre du secteur (paramétre 14-12 Fonct.sur
désiqui.réseau).
2.5.6
Protection surcharge
Limite de couple
La caractéristique de limite de couple protège le moteur
contre les surcharges indépendamment de la vitesse. La
limite de couple est contrôlée au par. paramétre 4-16 Mode
moteur limite couple ou au par. paramétre 4-17 Mode
générateur limite couple et le temps avant que l'avertis-
sement de limite de couple ne se déclenche est contrôlé
au par. paramétre 14-25 Délais Al./C.limit ?.
Limite de courant
La limite de courant est contrôlée au par.
paramétre 4-18 Limite courant.
Limite vitesse
Dénir les limites inférieure et supérieure de la gamme de
vitesse d'exploitation en utilisant les paramètres suivants :
paramétre 4-11 Vit. mot., limite infér. [tr/min] ou
•
paramétre 4-12 Vitesse moteur limite basse [Hz] et
•
paramétre 4-13 Vit.mot., limite supér. [tr/min], ou
paramétre 4-14 Motor Speed High Limit [Hz]
•
Par exemple, la gamme de vitesse d'exploitation peut être
dénie entre 30 et 50/60 Hz. Le par.
paramétre 4-19 Frq.sort.lim.hte limite la vitesse de sortie
maximale que le variateur de fréquence peut fournir.
ETR
ETR est une caractéristique électronique qui simule un
relais bimétallique en s'appuyant sur des mesures internes.
La courbe caractéristique est indiquée sur l'Illustration 2.18.
Limite tension
Le variateur de fréquence s'arrête
transistors et les condensateurs du circuit intermédiaire
quand un certain niveau de tension programmé en dur est
atteint.
Surtempérature
Le variateur de fréquence comporte des capteurs de
température intégrés et réagit immédiatement aux valeurs
critiques via les limites programmées en dur.
Déclassement automatique
2.5.7
Le variateur vérie constamment les niveaux critiques :
an de protéger les
2
2
Température trop élevée sur la carte de
2.5.5
Commutation sur la sortie
Une commutation sur la sortie entre le moteur et le
variateur de fréquence est autorisée. Des messages d'erreur
peuvent apparaître. Activer le démarrage à la volée pour
« rattraper » un moteur qui tourne à vide.
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•
commande ou le radiateur
charge moteur élevée ;
•
haute tension du circuit intermédiaire ;
•
vitesse du moteur faible.
•
En réponse à un niveau critique, le variateur de fréquence
ajuste la fréquence de commutation. Pour des
températures internes élevées ainsi que pour une vitesse
Vue d'ensemble des produits
VLT® AQUA Drive FC 202
2
de moteur faible, le variateur de fréquence peut également
forcer le modèle PWM sur SFAVM.
AVIS!
Le déclassement automatique est diérent lorsque le par.
paramétre 14-55 Filtre de sortie est réglé sur [2] Filtre
sinusoïdal xe.
2.5.8 Optimisation automatique de
l'énergie (AEO)
L'optimisation automatique de l'énergie (AEO) s'adresse au
variateur de fréquence pour surveiller la charge sur le
moteur et ajuster la tension de sortie an de maximiser le
rendement. En charge légère, la tension est réduite et le
courant du moteur est minimisé. Le moteur bénécie d'un
meilleur rendement, d'un chauage réduit et d'un
fonctionnement plus silencieux. Il n'est pas nécessaire de
sélectionner une courbe V/Hz car le variateur de fréquence
ajuste automatiquement la tension du moteur.
Modulation automatique de la
2.5.9
fréquence de commutation
Le variateur de fréquence comporte une fonction
automatique : le contrôle de la fréquence de commutation
dépendant de la charge. Cette fonction permet au moteur
de pouvoir proter de la fréquence de commutation la
plus élevée possible permise par la charge.
2.5.11 Déclassement automatique en cas
de surchaue
Le déclassement automatique en cas de surchaue est
activé pour empêcher le déclenchement du variateur de
fréquence à température élevée. Les capteurs de
température internes mesurent les conditions de
protection des composants électriques contre la surchaue.
Le variateur de fréquence peut automatiquement réduire
sa fréquence de commutation pour maintenir sa
température de fonctionnement dans des limites sûres.
Après réduction de la fréquence de commutation, le
variateur peut également réduire la fréquence de sortie et
le courant jusqu'à 30 % an d'éviter un déclenchement
pour cause de surchaue.
2.5.12
Rampe automatique
Le variateur de fréquence génère de courtes impulsions
électriques an de former un modèle d'onde CA. La
fréquence de commutation correspond au rythme de ces
impulsions. Une fréquence de commutation faible (rythme
faible) provoque du bruit dans le moteur, il est donc
préférable d'opter pour une fréquence de commutation
plus élevée. Une fréquence de commutation élevée génère
toutefois de la chaleur dans le variateur de fréquence, ce
qui peut limiter la quantité de courant disponible pour le
moteur.
La modulation automatique de la fréquence de
commutation régule ces conditions automatiquement pour
fournir la plus haute fréquence de commutation sans
surchaue du variateur de fréquence. En fournissant une
fréquence de commutation régulée élevée, elle réduit le
son du moteur à basse vitesse, lorsque le contrôle du bruit
audible est critique et produit une puissance de sortie
totale vers le moteur lorsque la demande le requiert.
2.5.10
Déclassement automatique pour
fréquence de commutation élevée
Le variateur de fréquence a été conçu pour un fonctionnement continu à pleine charge à des fréquences de
commutation comprises entre 3,0 et 4,5 kHz (cette plage
de fréquence dépend de la puissance). Une fréquence de
commutation supérieure à la plage maximale autorisée
augmente la chaleur dans le variateur de fréquence et
requiert un déclassement du courant de sortie.
Un moteur qui tente d'accélérer une charge trop vite au
courant disponible peut entraîner l'arrêt du variateur. C'est
également vrai en cas de décélération trop rapide. La
rampe automatique protège contre ces situations en
augmentant la vitesse de montée du moteur (accélération
ou décélération) an de l'adapter au courant disponible.
2.5.13
Lorsqu'une charge dépasse la capacité de courant du
fonctionnement normal du variateur de fréquence (depuis
un variateur de fréquence ou un moteur sousdimensionné), la limite de courant réduit la fréquence de
sortie pour ralentir le moteur et réduire la charge. Un
temporisateur réglable est disponible pour limiter le
fonctionnement dans cet état pendant 60 secondes ou
moins. La limite dénie par défaut à l'usine est de 110 %
du courant nominal du moteur pour réduire les contraintes
du surcourant.
2.5.14
Circuit de limite de courant
Performance de uctuation de la
puissance
Le variateur de fréquence supporte les uctuations du
secteur telles que les :
Transitoires
•
Chutes de courant momentanées
•
Brèves chutes de tension
•
Surtensions
•
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