Danfoss vacon 20 cp Installation guide [fr]
vacon®20 cp
convertisseurs de fréquence
Manuel d'installation, technique et
d'entretien
vacon • 3
INDEX
Code de document (instructions d'origine) : DPD00798K
Code de commande : DOC-INS03976+DLFR
Date de publication de la révision : 27.11.18
1. Sécurité ............................................................................................................6
1.1 Signalisation........................................................................................................................6
1.2 Unités ..................................................................................................................................6
1.3 Danger.................................................................................................................................7
1.4 Avertissement de surface chaude ......................................................................................7
1.5 Avertissements ...................................................................................................................8
1.6 Mise à la terre et protection contre les défauts de terre...................................................9
1.7 Système d'isolation...........................................................................................................10
1.8 Compatibilité avec des RCD..............................................................................................12
1.9 Système de refroidissement.............................................................................................13
2. Réception........................................................................................................14
2.1 Codification........................................................................................................................15
2.2 Codes de commande.........................................................................................................16
2.3 Déballage et levage du convertisseur de fréquence........................................................16
2.4 Accessoires .......................................................................................................................17
2.4.1 Mise au rebut ....................................................................................................................17
3. Installation......................................................................................................18
3.1 Dimensions .......................................................................................................................18
3.1.1 Boîtier MS2 version triphasée ..........................................................................................18
3.1.2 Boîtier MS2 version monophasée.....................................................................................19
3.1.3 Boîtier MS3........................................................................................................................20
3.2 Refroidissement................................................................................................................21
3.3 Température ambiante .....................................................................................................21
3.4 Instructions de montage du radiateur..............................................................................21
3.5 Espace d'installation.........................................................................................................24
3.6 Caractéristiques thermiques de la perte de puissance...................................................25
3.7 Dimensionnement d'un radiateur externe .......................................................................26
4. Câblage de l'alimentation ...............................................................................29
4.1 Disjoncteur........................................................................................................................31
4.2 Normes UL pour le câblage..............................................................................................31
4.3 Description des bornes.....................................................................................................32
4.3.1 Raccordements électriques MS2 version triphasée ........................................................32
4.3.2 Raccordements électriques MS2 version monophasée...................................................33
4.3.3 Raccordements électriques MS3......................................................................................34
4.4 Dimensionnement et sélection des câbles.......................................................................35
4.4.1 Tailles de câble et de fusible, boîtiers MS2 à MS3...........................................................35
4.4.2 Tailles de câble et de fusible, boîtiers MS2 à MS3, Amérique du Nord...........................36
4.5 Câbles de la résistance de freinage .................................................................................37
4.6 Câbles de commande........................................................................................................37
4.7 Installation des câbles ......................................................................................................37
5. Unité de commande ........................................................................................39
5.1 Câblage de l'unité de commande .....................................................................................42
5.1.1 Dimensionnement des câbles de commande ..................................................................42
5.1.2 Bornes d'E/S standard......................................................................................................43
5.1.3 Bornes de relais................................................................................................................44
5.1.4 Bornes Safe Torque Off (STO)...........................................................................................44
5.1.5 Description des connecteurs à distance supplémentaires..............................................45
5.1.6 Signification des voyants...................................................................................................49
Rév. K
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vacon • 4
5.1.7 Sélection des fonctions des bornes avec les interrupteurs DIP......................................50
5.2 Connexion au bus de terrain.............................................................................................51
5.2.1 Protocole Modbus RTU .....................................................................................................52
5.2.2 Préparation de l'utilisation via RS485 ..............................................................................53
6. Mise en service ...............................................................................................54
6.1 Mise en service du convertisseur .....................................................................................55
6.2 Modification de la classe de protection CEM ...................................................................56
6.2.1 Modification de la classe de protection CEM - MS2 version triphasée............................56
6.2.2 Modification de la classe de protection CEM - MS2 version monophasée ......................58
6.2.3 Modification de la classe de protection CEM - MS3 .........................................................59
6.3 Démarrage du moteur ......................................................................................................60
6.3.1 Vérifications d'isolation de câble et moteur.....................................................................60
6.4 Entretien............................................................................................................................61
6.4.1 Rechargement des condensateurs dans les unités stockées .........................................61
7. Caractéristiques techniques...........................................................................62
7.1 Valeurs nominales du convertisseur de fréquence .........................................................62
7.1.1 Tension secteur 208-240 V triphasée ...............................................................................62
7.1.2 Tension secteur 208-240 V monophasée..........................................................................62
7.1.3 Tension secteur 380-480 V triphasée ...............................................................................63
7.1.4 Définitions de la capacité de surcharge ...........................................................................63
7.2 Résistances de freinage....................................................................................................64
7.2.1 Résistance de freinage interne.........................................................................................64
7.2.2 Résistance de freinage externe ........................................................................................64
7.3 Caractéristiques techniques du VACON® 20 CP .............................................................65
7.3.1 Caractéristiques techniques des raccordements de commande....................................69
8. Options............................................................................................................71
8.1 Panneau opérateur VACON® avec affichage de sept segments .....................................71
8.2 Panneau opérateur texte ..................................................................................................72
8.3 Structure de menu............................................................................................................73
8.4 Utilisation du panneau opérateur.....................................................................................74
8.4.1 Menu principal ..................................................................................................................74
8.4.2 Réarmement des défauts .................................................................................................75
8.4.3 Touche de commande Local/Distance .............................................................................75
8.4.4 Menu Référence................................................................................................................76
8.4.5 Menu Affichage .................................................................................................................77
8.4.6 Menu Paramètres .............................................................................................................78
8.4.7 Menu Système/Défauts.....................................................................................................79
8.5 Localisation des défauts ...................................................................................................81
8.6 Cartes optionnelles...........................................................................................................85
8.6.1 Installation des cartes optionnelles .................................................................................86
9. Safe Torque Off...............................................................................................89
9.1 Description générale.........................................................................................................89
9.2 Avertissements .................................................................................................................90
9.3 Normes..............................................................................................................................91
9.4 Principe de la fonction STO...............................................................................................92
9.4.1 Caractéristiques techniques.............................................................................................93
9.5 Raccordements .................................................................................................................94
9.5.1 Capacité de sécurité de cat. 4/PL e/SIL 3.........................................................................95
9.5.2 Capacité de sécurité de cat. 3/PL e/SIL 3.........................................................................97
9.5.3 Capacité de sécurité de cat. 2/PL d/SIL 2.........................................................................97
9.5.4 Capacité de sécurité de cat. 1/PL c/SIL 1.........................................................................98
9.6 Mise en service..................................................................................................................99
9.6.1 Instructions générales concernant le câblage.................................................................99
9.6.2 Liste de contrôle de mise en service................................................................................99
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vacon • 5
9.7 Paramètres et localisation des défauts..........................................................................100
9.8 Entretien et diagnostic....................................................................................................100
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vacon • 6 Sécurité
1. SÉCURITÉ
Ce manuel contient des avertissements clairement signalés, destinés à préserver votre sécurité
personnelle ainsi qu'à éviter tout dommage accidentel susceptible d'affecter le produit ou les
appareils qui lui sont reliés.
Lisez attentivement ces avertissements.
VACON
asynchrones et des moteurs à aimants permanents. Ce produit à usage général doit être installé
dans un emplacement à accès restreint.
Seul un personnel formé et qualifié, autorisé par VACON
entretenir ce convertisseur.
1.1 Signalisation
Les mises en garde et les avertissements sont signalés comme suit :
®
CP est un convertisseur à plaque froide conçu pour commander des moteurs c.a.
®
, peut installer, faire fonctionner et
= TENSION DANGEREUSE !
= SURFACE CHAUDE !
= AVERTISSEMENT ou ATTENTION
Tableau 1. Symboles d'avertissement
1.2 Unités
Les dimensions utilisées dans le présent manuel sont conformes aux unités du système métrique
international, aussi appelées unités SI (système international d'unités). À des fins de certification UL
de l'équipement, certaines de ces dimensions sont accompagnées de leur équivalent du système
impérial.
Dimension
physique
Valeur SI Valeur US
Facteur de
conversion
Désignation US
1
Longueur 1 mm 0,0394 pouce 25,4 pouce
Poids 1 kg 2,205 lb 0,4536 livre
Vitesse
Température 1 °C (T1) 33,8 °F (T2) T2 = T1 x 9/5 + 32 Fahrenheit
Couple 1 Nm 8,851 lbf po 0,113 livre-force par pouce
Puissance 1 kW 1,341 HP 0,7457 chevaux
-1
1min
Tableau 2. Tableau de conversion des unités
1 tr/min 1 tour par minute
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Sécurité vacon • 7
1.3 Danger
Les composants du module de puissance des convertisseurs VACON® 20 CP
sont sous tension lorsque le convertisseur est raccordé au réseau. Tout contact
avec cette tension est extrêmement dangereux et peut provoquer des blessures
graves, voire mortelles.
Les bornes du moteur (U, V, W) sont sous tension lorsque le convertisseur
®
VACON
Après avoir débranché le convertisseur de fréquence du secteur, attendez
l'extinction des indicateurs sur le panneau opérateur (si aucun panneau
opérateur n'est branché, observez les indicateurs sur le capot). Patientez encore
30 secondes avant d'intervenir sur les raccordements du convertisseur VACON
20 Cold Plate. Une fois le délai d'attente écoulé, utilisez un appareil de mesure
pour vous assurer de façon certaine qu'aucune
toujours l'absence de tension avant toute intervention sur du matériel
électrique !
Les bornes d'E/S de commande sont isolées du potentiel réseau. Cependant, les
sorties relais et autres bornes d'E/S peuvent être alimentées en tension de
commande dangereuse même lorsque le convertisseur de fréquence VACON
20 CP est hors tension.
20 CP est raccordé au réseau, même si le moteur ne tourne pas.
tension n'est présente.
®
Vérifiez
®
Au cours d'un arrêt en roue libre (voir le manuel de l'applicatif), le moteur génère
toujours une tension alimentant le convertisseur. Par conséquent, ne touchez
pas les composants du convertisseur de fréquence avant que le moteur ne soit
complètement arrêté. Attendez l'extinction des indicateurs sur le panneau
opérateur (si aucun panneau opérateur n'est relié, observez les indicateurs sur
le capot). Patientez encore 30 secondes avant d'intervenir sur le convertisseur.
1.4 Avertissement de surface chaude
La température des pièces métalliques du boîtier peut dépasser 70 °C (158 °F).
Ne les touchez pas : risque de brûlure élevé.
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1
vacon • 8 Sécurité
1.5 Avertissements
Le convertisseur de fréquence VACON® 20 CP est conçu uniquement pour les
installations fixes.
Seuls des circuits DVC A (classe de tension déterminante A, selon CEI 61800-5-1)
peuvent être raccordés à l'unité de commande. Ce conseil vise à protéger aussi bien le
®
convertisseur que l'application client. VACON
directs ou indirects résultant de raccordements dangereux entre des circuits externes
et le convertisseur. Voir le paragraphe 1.7 pour obtenir plus de détails.
Aucune mesure ne doit être réalisée lorsque le convertisseur de fréquence est
raccordé au réseau.
n'est pas responsable de dommages
Le courant de contact des convertisseurs de fréquence VACON
3,5 mA c.a. Conformément à la norme EN 61800-5-1, un raccordement de terre de
protection renforcé doit être effectué. Voir la 1.6.
Si le convertisseur de fréquence est intégré à une machine, il incombe au constructeur
de la machine d'équiper cette dernière d'un dispositif de coupure de l'alimentation
(EN 60204-1). Voir le 4.1.
Seules les pièces de rechange fournies par VACON
Lors de la mise sous tension, du freinage ou du réarmement d'un défaut, le moteur
démarre immédiatement si le signal de démarrage est actif, sauf si les signaux
impulsionnels pour la
En outre, les fonctionnalités d'E/S (y compris les entrées de démarrage) peuvent changer
si les paramètres, les applicatifs ou les logiciels sont modifiés. Par conséquent, débranchez
le moteur si un démarrage imprévu est susceptible de représenter un danger. Cela ne
s'applique que si les entrées STO sont sous tension. Pour éviter tout redémarrage
intempestif, utilisez un relais de sécurité approprié raccordé aux entrées STO.
Le moteur démarre automatiquement après le réarmement automatique d'un défaut
si la fonction de réarmement automatique est activée. Reportez-vous au manuel de
l'applicatif pour plus de détails.
Cela ne s'applique que si les entrées STO sont sous tension. Pour éviter tout redémarrage
intempestif, utilisez un relais de sécurité approprié raccordé aux entrées STO.
logique Marche/Arrêt ont été sélectionnés
®
peuvent être utilisées.
®
20 CP est supérieur à
.
1
Avant d'effectuer des mesures sur le moteur ou le câble moteur, débranchez ce
dernier du convertisseur de fréquence.
Vous ne devez procéder à aucun essai diélectrique sur aucune partie du convertisseur
de fréquence VACON
spécifique. Sinon, cela risque d'endommager le produit.
Ne touchez jamais les composants des cartes électroniques. Les décharges
électrostatiques peuvent endommager les composants.
Vérifiez que le niveau CEM du convertisseur de fréquence répond aux exigences de
votre réseau d'alimentation.
Dans un environnement domestique, ce produit peut être source de perturbations
haute fréquence, auquel cas l'utilisateur pourra être amené à prendre des mesures de
limitation supplémentaires.
N'utilisez pas la résistance de freinage interne dans des installations situées à plus de
2 000 m d'altitude.
®
20 CP. Ces essais doivent être réalisés en suivant une procédure
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Sécurité vacon • 9
1.6 Mise à la terre et protection contre les défauts de terre
ATTENTION !
Le convertisseur de fréquence VACON® 20 CP doit toujours être mis à la terre avec un conducteur
de terre raccordé à la borne de terre marquée .
Étant donné que le courant de contact dépasse 3,5 mA c.a. (pour la version triphasée),
conformément à EN 61800-5-1, le convertisseur doit disposer d'un raccordement fixe et d'une
borne supplémentaire réservée pour un deuxième conducteur de mise à la terre de protection de
même section que le conducteur de mise à la terre de protection d'origine.
Trois vis sont prévues (pour la version triphasée) : pour le conducteur de mise à la terre de
protection D'ORIGINE, le SECOND conducteur de mise à la terre de protection et le conducteur de
protection DE MOTEUR (le client peut choisir la vis pour chacun d'entre eux). Voir la figure 1 pour
l'emplacement des trois vis dans les deux options disponibles.
Figure 1. Raccordements à la terre de protection MS2 et MS3, version triphasée
®
Dans le VACON
correspondant peuvent avoir la même section, pour autant qu'ils soient du même métal (car la
section du conducteur de phase est inférieure à 16 mm²).
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20 CP, le conducteur de phase et le conducteur de mise à la terre de protection
1
vacon • 10 Sécurité
Figure 2. Raccordements à la terre de protection MS2, version monophasée
La section de chacun des conducteurs de mise à la terre de protection qui ne font pas partie du câble
de puissance ou de l'armoire du câble ne doit en aucun cas être inférieure à :
2
•2,5mm
•4mm
si une protection mécanique est fournie, ou
2
si aucune protection mécanique n'est fournie. Pour les équipements raccordés par
cordon, des dispositions doivent être prises afin que le conducteur de mise à la terre de
protection du cordon soit, en cas de défaillance du mécanisme de réduction des contraintes,
le dernier conducteur à être interrompu.
Veillez toutefois à toujours vous conformer aux réglementations locales relatives à la taille
minimum du conducteur de mise à la terre de protection.
REMARQUE : du fait des courants capacitifs élevés présents dans le convertisseur de fréquence,
l'appareillage de protection contre les courants de défaut peut ne pas fonctionner correctement.
1.7 Système d'isolation
Examinez attentivement le système d'isolation décrit dans la figure 2 avant de
brancher tout circuit sur l'unité.
®
L'unité de commande du VACON
par la norme CEI 61800-5-1 concernant les circuits DVC A ainsi qu'aux exigences
d'isolation les plus strictes de la norme CEI 60950-1 concernant les circuits SELV.
20 CP répond aux exigences d'isolation imposées
1
Faites bien la distinction entre les trois groupes de bornes suivants, conformément au système
®
d'isolation du VACON
20 CP :
• Raccordements au réseau et au moteur (L1, L2, L3, U, V, W) ou (L, N, U, V, W)
• Relais (R01, R02)
(**)
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Sécurité vacon • 11
MODULE DE PUISSANCE
L1
L2
L3
U
V
W
R01 __
R02 __
10Vref __
Entrées analogiques __
Entrées logiques__
24V __
RS485 __
STO __
Panneau
opérateur
UNITÉ DE COMMANDE
Renforcé
Réseau
DVC A
DVC A ou réseau(**)
DC-
(*)
DC+/R+ R-
• Borniers de commande (E/S, RS485, STO)
Les borniers de commande (E/S, RS485, STO) sont isolés du réseau (isolation renforcée conformément
à CEI 61800-5-1) et les bornes GND sont raccordées à la terre de protection.
Cela est important lorsque vous devez raccorder d'autres circuits au convertisseur et tester tout
l'ensemble. En cas de doutes ou de questions, contactez votre distributeur local.
Figure 3. Système d'isolation (version triphasée)
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1
vacon • 12 Sécurité
Réseau
MODULE DE PUISSANCE
R01 __
R02 __
10Vref __
Entrées analogiques __
Entrées logiques__
24V __
RS485 __
Panneau
opérateur
UNITÉ DE COMMANDE
Renforcé
DVC A
DVC A ou réseau(**)
L
N
U
V
W
DC- DC+
Figure 4. Système d'isolation (version monophasée)
(*)
MS3 uniquement.
(**)
1.8 Compatibilité avec des RCD
Les relais peuvent également être utilisés avec des circuits DVC A. Cela n'est
possible que si les deux relais sont utilisés avec un circuit DVC A : il est interdit de
mélanger le réseau et DVC A.
Ce produit peut créer un courant c.c. dans le conducteur de mise à la terre de
protection. Lorsqu'un dispositif de protection à courant résiduel (RCD) ou de
surveillance (RCM) est utilisé comme protection en cas de contact direct ou
indirect, seul un RCD ou RCM de type B est autorisé du côté alimentation de
ce produit.
1
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Sécurité vacon • 13
1.9 Système de refroidissement
Le convertisseur VACON® 20 CP est disponible comme solution de plaque froide. Les clients doivent
l'intégrer dans leur propre boîtier et fournir un radiateur adéquat. Toutefois, dans des conditions de
fonctionnement maximum, l'unité ne doit pas dépasser les températures suivantes :
• Température autour du boîtier polymère (du VACON
• Température au niveau de la plaque froide (du VACON
Veuillez contacter votre distributeur local pour toutes autres informations ou si vous avez besoin
d'assistance pour dimensionner le système de refroidissement dans votre application finale.
REMARQUE : jusqu'à 1,5 kW (plage de tension 380-480 V) et 0,75 kW (plage de tension 208-240 V),
le convertisseur n'est pas équipé d'un ventilateur de refroidissement principal.
REMARQUE Vous pouvez télécharger les versions anglaise et française des manuels produit
contenant l’ensemble des informations de sécurité, avertissements et mises en garde
applicables sur le site https://www.danfoss.com/en/service-and-support/.
®
20 CP) : max. 70 °C (158 °F)
®
20 CP) : max. 85 °C (185 °F)
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
1
vacon • 14 Réception
44025325
M171600182
70SCO00343
Danfoss A/S, 6430 Nordborg, Denmark
P2: 2.2 kW: 400 V / 3 hp: 480 V
IP66
U2: 3AC 0-Input V 0-320 Hz, I2: 5.6 A
U1: 3AC 380-480 V 50/60 Hz, I1: 7.3 A
Made in Italy
POWER:
OUTPUT::
INPUT:
S.A.
VACON0020-3L-0006-4-X
170426
FW0117V012
Marks:
Cust. Ord. No:
Application:
Firmware:
B.ID:
S/N:
Code:
Type:
AC DRIVE
M171600182
70SCO00343
DANFOSS
Code type de
VACON
Courant
nominal
Tension
réseau
Code
d'applicatif
Classe IP de
niveau CEM
Numéro série
Numéro de
commande
du client
Numéro de
commande
de VACON
ID du lot
2. RÉCEPTION
Vérifiez la conformité du matériel reçu en comparant votre bon de commande aux informations
figurant sur l'étiquetage de l'emballage. Si la livraison ne correspond pas à votre commande,
contactez immédiatement votre fournisseur. Voir le paragraphe 2.4.
2
Figure 5. Étiquette de l'emballage VACON
®
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
Réception vacon • 15
VACON
Ce segment est commun à tous les produits.
0020
Gamme de produits :
0020 = Vacon 20
3L
Entrée/Fonction :
3L = Entrée triphasée
1L = Entrée monophasée
0009
Intensité nominale du convertisseur en
ampères ; par ex. 0009 = 9 A
Voir le Tableau , le Tableau et le Tableau 40
pour toutes les valeurs nominales du
convertisseur.
4
Tension réseau :
2 = 208-240 V
4 = 380-480 V
CP
- Cold Plate (plaque froide)
+xxxx +yyyy
Codes supplémentaires.
Exemples de codes supplémentaires :
+DBIR
Résistance de freinage dynamique interne
(en option)
2.1 Codification
Le code d'identification de type du VACON® est constitué d'un code à neuf segments et de codes +
d'option. Chaque segment de codification correspond uniquement au produit et aux options que
vous avez commandés. Le code se présente sous la forme suivante :
VACON0020-3L-0009-4-CP +xxxx +yyyy
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
2
vacon • 16 Réception
2.2 Codes de commande
Les codes de commande de la famille de convertisseurs VACON® 20 Cold Plate sont indiqués dans
le tableau suivant :
Taille de boîtier Code de commande Description
Tension réseau 208-240 V triphasée
VACON0020-3L-0004-2-CP Convertisseur 0,75 kW - 1,0 HP
MS2
MS3
Tension réseau 208-240 V monophasée
MS2
Tension réseau 380-480 V triphasée
MS2
MS3
VACON0020-3L-0005-2-CP Convertisseur 1,1 kW - 1,5 HP
VACON0020-3L-0007-2-CP Convertisseur 1,5 kW - 2,0 HP
VACON0020-3L-0011-2-CP Convertisseur 2,2 kW - 3,0 HP
VACON0020-3L-0012-2-CP Convertisseur 3,0 kW - 4,0 HP
VACON0020-3L-0017-2-CP Convertisseur 4,0 kW - 5,0 HP
VACON0020-1L-0004-2-CP Convertisseur 0,75 kW - 1,0 HP
VACON0020-1L-0005-2-CP Convertisseur 1,1 kW - 1,5 HP
VACON0020-1L-0007-2-CP Convertisseur 1,5 kW - 2,0 HP
VACON0020-3L-0003-4-CP Convertisseur 0,75 kW - 1,0 HP
VACON0020-3L-0004-4-CP Convertisseur 1,1 kW - 1,5 HP
VACON0020-3L-0005-4-CP Convertisseur 1,5 kW - 2,0 HP
VACON0020-3L-0006-4-CP Convertisseur 2,2 kW - 3,0 HP
VACON0020-3L-0008-4-CP Convertisseur 3,0 kW - 4,0 HP
VACON0020-3L-0009-4-CP Convertisseur 4,0 kW - 5,0 HP
VACON0020-3L-0012-4-CP Convertisseur 5,5 kW - 7,5 HP
VACON0020-3L-0016-4-CP Convertisseur 7,5 kW - 10,0 HP
Tableau 3. Codes de commande du VACON
Pour obtenir des détails techniques, consulter le chapitre 7.
®
20 Cold Plate
2.3 Déballage et levage du convertisseur de fréquence
Le poids des convertisseurs de fréquence varie en fonction de la taille du boîtier. Le poids des
différentes tailles de boîtier est indiqué dans le Tableau 4 ci-dessous.
Boîtier Poids [kg] Poids [lb]
MS2 2 4,4
MS3 3 6,6
Tableau 4. Poids des boîtiers
Avant la livraison, les convertisseurs de fréquence VACON
contrôles qualité rigoureux en usine. Après déballage du produit, vérifiez toutefois que le produit n'a
pas été endommagé pendant le transport et que le contenu de la livraison est complet.
Si le convertisseur a été endommagé durant le transport, contactez d'abord la compagnie d'assurance
du chargement ou le transporteur.
®
20 Cold Plate font l'objet d'essais et de
2
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Réception vacon • 17
2.4 Accessoires
Après avoir sorti le convertisseur de fréquence, vérifiez que le contenu de la livraison est complet
et que le sac en plastique contient bien les accessoires suivants :
Élément Quantité Utilité
Connecteur noir à six broches
Connecteur de borne STO
*
1
(voir la Figure 6) pour utiliser
la fonction STO
Vis TapTite M3,5 x 8 4
Collier de câble M1-3 2 Fixation des câbles de commande
*. Uniquement présent dans la version triphasée du MS2 et dans le MS3.
Figure 6. Connecteur STO
Vis de fixation des colliers de câble
de commande
2.4.1 Mise au rebut
Lorsque l'appareil arrive à la fin de sa durée de fonctionnement,
ne le mettez pas au rebut avec les ordures ménagères
classiques. Les composants principaux du produit peuvent
être recyclés, mais il est nécessaire de fragmenter certains
d'entre eux pour faire le tri entre les différents types de
matériaux et de composants devant être traités comme
déchets spéciaux, et les composants électriques et
électroniques. Pour garantir un recyclage sûr et écologique,
le produit peut être amené dans un centre de recyclage
approprié ou renvoyé au fabricant.
Respectez la législation locale et les autres lois en vigueur,
car elles peuvent exiger un traitement spécial pour certains
composants, ou un traitement respectueux de l'environnement.
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
2
vacon • 18 Installation
3. INSTALLATION
Le convertisseur de fréquence peut être installé sur un mur ou sur la paroi arrière d'une armoire.
Assurez-vous que le plan de montage est relativement uniforme. Les deux tailles de boîtier peuvent
être installées dans n'importe quelle position (la classe de protection IP20 est préservée uniquement
si le boîtier est monté conformément aux schémas suivants). Le convertisseur doit être fixé à l'aide
de deux vis (ou boulons selon la taille du produit).
3.1 Dimensions
3.1.1 Boîtier MS2 version triphasée
3
®
Figure 7. VACON
Boîtier
MS2 133,0 x 164,5 x 73,5 5,24 x 6,48 x 2,89
MS2 avec plaque 133,0 x 164,5 x 79,5 5,24 x 6,48 x 3,13
20 Cold Plate, MS2 version triphasée
Tableau 5.
Dimensions l x h x p
[mm] [po]
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Installation vacon • 19
3.1.2 Boîtier MS2 version monophasée
®
Figure 8. VACON
Boîtier
MS2 133,0 x 163,5 x 73,5 5,23 x 6,43 x 2,89
MS2 avec plaque 133,0 x 163,5 x 79,5 5,23 x 6,43 x 3,13
20 Cold Plate, MS2 version monophasée
Tableau 6.
Dimensions l x h x p
[mm] [po]
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3
vacon • 20 Installation
3.1.3 Boîtier MS3
Figure 9. VACON
Boîtier
MS3 161,0 x 246,0 x 73,5 6,34 x 9,69 x 2,89
MS3 avec plaque 161,0 x 246,0 x 83,0 6,34 x 9,69 x 3,27
®
20 Cold Plate, MS3
Tableau 7.
Dimensions l x h x p
[mm] [po]
3
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Installation vacon • 21
3.2 Refroidissement
Lors du fonctionnement, le convertisseur de fréquence produit de la chaleur liée à la dissipation
d'énergie des composants électroniques (redresseur et IGBT) et est refroidi par un radiateur via la
plaque froide du convertisseur de fréquence. La capacité à dissiper cette chaleur dépend
principalement de la surface du radiateur, de la température ambiante et de la résistance
thermique. Une augmentation du taux de transfert thermique peut uniquement être atteinte dans
une certaine mesure en augmentant la surface du radiateur. Aucune augmentation supplémentaire
de la dissipation de chaleur n'est possible en augmentant le radiateur. Le convertisseur de
fréquence doit être installé avec la plaque froide sur un radiateur présentant la plus faible
résistance thermique possible.
3.3 Température ambiante
La température ambiante du convertisseur ne doit pas dépasser 70 °C (158 °F) à l'emplacement où
le convertisseur est installé. Le panneau en aluminium à l'arrière du convertisseur est appelé
« plaque froide ». La plaque froide ne doit jamais présenter une température supérieure à 85 °C
(185 °F).
Le convertisseur peut être endommagé si la température de la plaque de
refroidissement dépasse le seuil de tolérance spécifié. Une chaleur excessive
peut également raccourcir la durée de vie des différents composants du
convertisseur de fréquence.
3.4 Instructions de montage du radiateur
Les convertisseurs de fréquence VACON® 20 CP sont conçus pour être installés sur des surfaces
conformes aux spécifications énumérées dans le présent paragraphe.
La surface de radiateur qui est en contact avec la plaque froide du convertisseur de fréquence doit
être exempte de saleté et de particules. La planéité de la surface de contact ne doit pas dépasser
50 μm (DIN EN ISO 1101) sur l'ensemble de la surface de contact, et la rugosité doit être inférieure
à 6,3 μm (DIN EN ISO 4287). La profondeur de rugosité maximale de la surface ne dépassera pas
10 μm (DIN EN ISO 4287).
Appliquez une pâte thermique entre le radiateur et la surface de contact de refroidissement du
convertisseur de fréquence. La pâte thermique contribue à la dissipation de la chaleur du
convertisseur. Nous recommandons les pâtes thermiques présentées dans le tableau suivant :
Fabricant Type Modèle
Wacker Chemie
Fischer Elektronik WLPF
Tableau 8. Pâtes thermiques pour plaque froide recommandées
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Pâte silicone pour la
dissipation de chaleur
Pâte silicone pour la
dissipation de chaleur
P 12
WLPF
Quantité
recommandée
100 μm
Appliquer la pâte de
manière uniforme
sur la surface
3
vacon • 22 Installation
Nous recommandons l'application de la pâte thermique par sérigraphie. Dans certains cas,
l'application au rouleau en caoutchouc dur peut être conseillée. Après avoir installé le convertisseur
de fréquence sur le panneau du radiateur, enlevez la pâte excédentaire autour de la plaque.
Placez le VACON
le tableau suivant :
®
20 CP sur la zone de radiateur appropriée et serrez les vis comme indiqué dans
Taille de
boîtier
MS2
MS3
Tableau 9. Taille de vis et couple de serrage
Serrez toutes les vis aux couples spécifiés. Le non-respect de cette consigne
pourrait entraver le refroidissement du convertisseur et endommager celui-ci.
Taille de vis
M5 (conformément à
DIN 7985 - 8,8
(avec rondelle))
M5 (conformément à
DIN 7985 - 8,8
(avec rondelle))
Couple de serrage N•m
(lb•po)
2,0 à 2,5 Nm
(17,70 à 22,13 lbf•po)
2,0 à 2,5 Nm
(17,70 à 22,13 lbf•po)
3
Figure 10. Plaque de radiateur pour MS2 (vue du haut). L'épaisseur de la plaque est de 6,0 mm (0,24 po).
Tableau 10.
Dimensions l x h x p
Boîtier
[mm] [po]
MS2 64,0 x 110,0 x 6,0 2,52 x 4,33 x 0,24
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Installation vacon • 23
Figure 11. Plaque de radiateur pour MS3 (vue du haut). L'épaisseur de la plaque est de 9,5 mm (0,37 po).
Tableau 11.
Dimensions l x h x p
Boîtier
[mm] [po]
MS3 100,0 x 148,0 x 9,5 3,94 x 5,83 x 0,37
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3
vacon • 24 Installation
B
AACA
3.5 Espace d'installation
Vous devez veiller à laisser suffisamment d'espace autour du convertisseur de fréquence pour
assurer une bonne circulation de l'air et un refroidissement efficace. Différentes opérations d'entretien
peuvent également nécessiter un certain espace libre.
Les dégagements minimum donnés dans le Tableau 12 doivent être respectés. Il est également
important de veiller à ce que la température de l'air de refroidissement ne dépasse pas la
température ambiante maximum du convertisseur de fréquence.
Contactez notre usine pour obtenir de plus amples informations sur les dégagements requis dans
différentes installations.
Dégagement min. en mm
Type A B C
Tous les types 30 30 30
Tableau 12. Dégagements min. autour du
convertisseur de fréquence
Figure 12. Espace d'installation
A = Dégagement à gauche et à droite du
convertisseur
B = Dégagement au-dessus du convertisseur
C = Dégagement en dessous du convertisseur
de fréquence
3
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Installation vacon • 25
3.6 Caractéristiques thermiques de la perte de puissance
Le tableau ci-dessous indique les caractéristiques thermiques du convertisseur de fréquence
VACON
12 W pour toutes les tailles (tension réseau 24 V, 100 mA).
®
20 CP à courant de sortie nominal. La perte de puissance en conditions de veille est de
Tension secteur 208-240 V triphasée, 50/60 Hz
Type de
Boîtier
MS2
MS3
convertisseur
de fréquence
0004 3,7 27 18 45
0005 4,8 37 21 58
0007 7,0 58 30 88
0011 11,0 85 28 113
0012 12,5 101 37 138
0017 17,5 146 50 196
Tableau 13. Perte de puissance du convertisseur aux conditions nominales,
Courant de
sortie
nominal [A]
plage de tension 208-240 V triphasée
Perte plaque
froide [W]
Perte interne
[W]
Perte totale
[W]
Tension secteur 208-240 V monophasée, 50/60 Hz
Type de
Boîtier
MS2
Boîtier
MS2
convertisseur
de fréquence
0004 3,7 31 22 53
0005 4,8 37 24 61
0007 7,0 59 31 90
Tableau 14. Perte de puissance du convertisseur aux conditions nominales,
Tension secteur 380-480 V triphasée, 50/60 Hz
Type de
convertisseur
de fréquence
0003 2,4 23 16 39
0004 3,3 31 18 49
0005 4,3 43 21 64
0006 5,6 58 25 83
0008 7,6 84 33 117
0009 9,0 86 31 117
Courant de
sortie
nominal [A]
plage de tension 208-240 V monophasée
Courant de
sortie
nominal [A]
Perte plaque
froide [W]
Perte plaque
froide [W]
Perte interne
Perte interne
[W]
[W]
Perte totale
[W]
Perte totale
[W]
MS3
Tableau 15. Perte de puissance du convertisseur aux conditions nominales,
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
0012 12,0 120 37 157
0016 16,0 171 48 219
plage de tension 380-480 V triphasée
3
vacon • 26 Installation
CP
loss
T
amb
R
CP
R
HS
T
CP
T
CP
T
amb
T
Enclosure
3.7 Dimensionnement d'un radiateur externe
Ce paragraphe décrit une procédure utile pour sélectionner un radiateur adapté pour les
convertisseurs VACON
®
20 CP.
Les radiateurs sont des dispositifs qui augmentent la dissipation de chaleur d'une surface chaude,
généralement le boîtier d'un composant qui génère de la chaleur, vers un milieu plus frais,
généralement de l'air. La suite du texte suppose que l'air est le fluide de refroidissement. Le
premier but d'un radiateur est de maintenir la température d'un appareil en dessous du maximum
admissible spécifié par les fabricants de l'appareil. Avant d'aborder le processus de sélection du
radiateur, il est nécessaire de définir des termes, notations et définitions communs et de situer le
concept de circuit thermique.
Notations et définitions des termes :
Symbole Description
CP
T
CPmax
T
amb
R
CP
R
HSmax
loss
Perte au niveau de la plaque froide : voir le Tableau 13, le Tableau 14 ou le
Tableau 15 ; exprimée en W
Température maximale de la plaque froide, exprimée en K (358 K = 85 °C)
Température ambiante du radiateur, exprimée en K (K = °C + 273)
Résistance thermique équivalente [K/W] de la plaque froide
Résistance thermique du radiateur [K/W]
Tableau 16. Termes et définitions relatifs au modèle thermique
Ce paragraphe a pour objectif de permettre de sélectionner un radiateur externe en calculant sa
résistance thermique.
Le principe de transfert thermique depuis la plaque froide vers l'air ambiant du radiateur est montré
dans la Figure 13.
Figure 13. Circuit équivalent thermique
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3
Installation vacon • 27
R
HSmax
T
CPmaxTamb
–
CP
loss
-------------------------------------
R
CP
–=
La formule permettant de calculer la résistance thermique maximale du radiateur est la suivante :
Pour une température ambiante donnée T
dépasser la valeur admissible maximale (85 °C). Comme la R
, la température de plaque froide T
amb
est par nature fixe, pour satisfaire
CP
CPmax
ne doit pas
à cette condition il faut sélectionner un radiateur adéquat. Le tableau ci-dessous montre les valeurs
types de R
pour le convertisseur VACON® 20 CP :
CP
Boîtier R
MS2
MS3
=0,091 K/W
R
CP
= 0,055 K/W
R
CP
CP
Tableau 17. Valeurs types pour les résistances thermiques équivalentes de la plaque froide
Sélectionnez un radiateur présentant une résistance thermique inférieure à R
HSmax
Les dimensions du radiateur doivent être proches des dimensions de la plaque froide.
Si la hauteur et la largeur du radiateur sont plus importantes que celles de la
plaque froide du convertisseur, ou si plusieurs convertisseurs sont installés sur
un même radiateur, il peut s'avérer nécessaire d'appliquer des facteurs de
correction à la valeur de résistance thermique donnée dans la spécification du
radiateur. Contactez le fabricant du radiateur.
.
Remarque : rappelez-vous que la capacité de refroidissement du radiateur peut être réduite au
fil du temps à cause de la saleté.
Lors du choix d'un radiateur à partir d'un catalogue, veuillez tenir compte du fait que les résistances
thermiques indiquées sont en général mesurées dans des conditions de convection libre. Dans ce
cas, le radiateur doit être surdimensionné par rapport aux dimensions de la plaque froide, sans quoi
un ventilateur supplémentaire doit être utilisé pour réduire la résistance du radiateur et ses
dimensions. La plupart des fabricants de radiateurs donnent des facteurs de correction en fonction
des différentes vitesses de flux d'air.
Les facteurs de conception qui influencent les performances thermiques d'un radiateur sont les
suivants :
• Résistance à la diffusion : la résistance à la diffusion survient quand l'énergie thermique est
transférée d'une petite zone à une zone plus vaste dans une substance à conductivité thermique
limitée. Dans un radiateur, cela signifie que la chaleur n'est pas distribuée de manière uniforme
dans la base du radiateur. Le phénomène de résistance à la diffusion se remarque par la
manière dont la chaleur se déplace à partir de l'emplacement de la source de chaleur et
provoque une différence de température importante entre la source de chaleur et les bords du
radiateur. Cela signifie que certaines ailettes présentent une température plus faible que si la
source de chaleur était uniforme dans la base du radiateur. Ce manque d'uniformité augmente
la résistance thermique effective du radiateur.
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3
vacon • 28 Installation
• Données de dimensionnement du fabricant de radiateurs : la résistance thermique du
radiateur indiquée dans un catalogue est mesurée en se basant sur la différence entre la
température d'un radiateur et la température ambiante (ΔT) et comme R
-0,25
dépend de ΔT avec la loi de puissance Rth ~ ΔT
correction doit être pris en compte lorsque la ΔT de service est différente de celle utilisée par le
fabricant de radiateurs dans la mesure.
• Finition de surface : la dissipation du radiateur dépend du type de finition de surface du
radiateur (les surfaces anodisées/noires ne dissipent pas la chaleur de la même manière que
les surfaces brillantes).
• Fixation/orientation du radiateur : la fixation et l'orientation du radiateur jouent un rôle
important en convection naturelle. Il est recommandé d'installer le radiateur en orientant les
ailettes de manière à ne pas bloquer la circulation de l'air en convection naturelle. L'expérience
pratique nous montre qu'une mauvaise orientation du radiateur réduit la performance
thermique d'environ 25 % en condition de convection naturelle.
(avec flux laminaire), un facteur de
en convection libre
hs
Compte tenu de ce qui précède, nous recommandons de multiplier la R
calculée par 0,7 pour obtenir une valeur de résistance avec une marge de
sécurité suffisante pour garantir un fonctionnement fluide du convertisseur.
Remarque : pour étudier le transfert de chaleur dans d'autres milieux de refroidissement de
géométrie différente (par ex., plaque froide sans ailettes), veuillez contacter votre distributeur
local pour qu'il vous aide à y voir clair dans la méthode de dimensionnement.
HS
3
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Câblage de l'alimentation vacon • 29
U/T1
V/T2
W/T3
M
L1
L2
L3
DC+/R+
R-
DC-(*)
Panneau
opérateur
Commande
Module de puissance
U/T1
V/T2
W/T3
M
L
N
DC+
DC-
Commande
Module de puissance
Panneau
opérateur
4. CÂBLAGE DE L'ALIMENTATION
Les câbles réseau sont raccordés aux bornes L1, L2 et L3 (versions triphasées) et les câbles moteur
aux bornes marquées U, V et W. Voir le schéma de raccordement principal à la Figure 14. Voir
également le Tableau 18 pour obtenir les recommandations de câbles pour différents niveaux CEM.
* MS3 uniquement.
Figure 14. Schéma de raccordement principal (version triphasée)
Figure 15. Schéma de raccordement principal (version triphasée)
Local contacts: https://www.danfoss.com/en/contact-us/contacts-list/
4
vacon • 30 Câblage de l'alimentation
Blindage
Conducteurs PE
Blindage
Conducteur PE
Utilisez des câbles offrant une résistance thermique conforme aux exigences de l'applicatif.
Les câbles et les fusibles doivent être dimensionnés en fonction du courant nominal de SORTIE du
convertisseur de fréquence, qui est indiqué sur la plaque signalétique de celui-ci.
Niveaux CEM
1er environnement 2e environnement
Type de câble
Catégorie C1 ou C2 Catégorie C3 Catégorie C4
Câble réseau 1 1 1
Câble moteur 3* 2 2
Câble de commande 4 4 4
Tableau 18: Types de câbles requis pour respecter les normes
1 = Câble d'alimentation destiné aux installations fixes et conçu pour la tension secteur
spécifique. Câble blindé inutile. (Modèle MCMK ou similaire recommandé.)
2 = Câble d'alimentation symétrique avec fil coaxial de protection et conçu pour la tension
secteur spécifique. (Modèle MCMK ou similaire recommandé.) Voir la Figure 16.
3 = Câble d'alimentation symétrique à blindage faible impédance compact et conçu pour la
tension secteur spécifique. [Modèle MCCMK, EMCMK ou similaire recommandé ; impédance
de transfert recommandée pour le câble (1...30 MHz) max. 100 mohm/m]. Voir la Figure 16.
*Mise à la terre de 360º du blindage avec presse-étoupes à l'extrémité moteur nécessaires
pour les niveaux CEM C1 et C2.
4 = Câble protégé par un blindage faible impédance compact (modèle JAMAK, SAB/ÖZCuY-O ou
similaire).
Figure 16. Exemple avec câble triphasé
REMARQUE : les exigences CEM sont satisfaites pour autant que la fréquence de découpage soit
réglée à son préréglage usine (pour tous les boîtiers).
REMARQUE : si l'interrupteur de sécurité est connecté, la protection CEM doit être continue sur
l'ensemble du câblage.
4
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