Prénom : date - freddy.decarnelle.free.frfreddy.decarnelle.free.fr/cours_TD_TP_terminales_ELEE_S_2/TP... · fonctionne à pleine vitesse et la variation ... Votre chantier est la

Problématique et besoins70 % de la consommation électrique industrielle est imputable à des moteurs et 33 % de ces moteurs contrôlent des applications de pompage ou de ventilation.La plupart de ces applications sont alimentées par une solution de démarreur progressif. Le moteurfonctionne à pleine vitesse et la variation du débit est atteinte. La consommation d'énergie baisse très légèrement lorsque le débit diminue. À 80 % du débit nominal, la consommation d'énergie reste de 95 %.Le potentiel d'économie sur le parc installé est immense.L'association CEMEP a procédé à une simulation pour le marché européen qui montre que l'implantationde variateurs de vitesse dans ces applications permettrait d'économiser 900 millions d'euros et 4 millionsde tonnes de CO2 par an.

Comment gérer son énergie plus efficacement ?Pour économiser de l'énergie il faut : entraîner le moteur avec un variateur de fréquence au lieu d'un contacteur ou d'un démarreur progressif retirer le dispositif de restriction (soupape ou amortisseur).Le variateur de vitesse permet de réguler la vitesse de la pompe ou du ventilateur et, en conséquence, le débit.Il en résulte une économie considérable par rapport aux solutions classiques : jusqu'à 50 % pour un ventilateur, avec un Retour Sur Investissement (RSI) d'un an environ jusqu'à 30 % pour une pompe et un RSI évalué à deux ans

Raccorder

Dialoguer

Bac Pro T EEEC

Niv tax : 3 doc 1/6

Nom : ......................................... Prénom : ...................................................... date : .... / .... / ..........

Bac Pro T EEEC

Niv tax : 3 doc 2/6VARIATEUR DE VITESSE

Le Ventilateur

Fläkt Woods vous propose l'un des systèmes les plus efficaces et économiques sur le marché

Vous êtes le technicien qui assure la maintenance des équipements électriques du parking et attaché à une société extérieur de prestation de service. Votre chantier est la paramétrage d'un convertisseur de fréquence ATV31. Ce convertisseur de fréquence a pour rôle de piloter un moteur d'extraction d'air de la zone 2. Ce groupe est constitué d'un ventilateur qui est entraîné par un moteur asynchrone triphasé à 2 paires de pôles.

Extrait du cahier des charges

Le recyclage de l'air n'étant pas nécessaire 24h/24h, il a été décidé de commander le moteur asynchrone par un Altivar 31 permettant ainsi le réglage en vitesse du débit du recyclage d'air.L'Altivar 31 sera commandé quand à lui par un esclave décentralisé dit intelligent (Contrôler Ethernet-Modbus).

Ainsi pour assurer notre ventilation, la vitesse du moteur varie au cours de la journée. La ventilation n'est pas nécessaire durant la nuit de 21h à 5h car aucun véhicule transite dans l'enceinte de la zone 2 du parking sous terrain. La vitesse de notre moteur asynchrone sera donc nulle. La zone étant très fréquentée à partir de 7h du matin, il est nécessaire de commencer le recyclage de l'air avant leur arrivée, ainsi on décide de faire tourner le moteur à vitesse réduite .............tr/min à partir de 5h du matin et ce jusqu'à 7h où le personnel de l'entreprisearrive. Vers 10h le parking retrouve une circulation faible et cette vitesse réduite sera maintenue jusqu'à 17h où les employés commencent à quitter l'établissement. Vers 19h le moteur reprendra sa vitesse réduite.Pendant le flux des véhicules le recyclage de l'air continu doit être maximum avec une vitesse de l'extracteur d'air proche de ................tr/min.

Au déclenchement de l'alarme incendie, le système passe en mode "désenfumage", le ventilateur fonctionnealors à plein régime et la rotation des pales est alors inversée. Les fumées sont donc envoyées vers l'extérieur,et permet d'éviter ainsi leurs stagnations dans la zone 2. Leur propagation est alors limitée, afin de faciliter l’accès aux pompiers.

Bac Pro T EEEC


Le Ventilateur

Exploitations, et réglages de l'Altivar 31 (3h)

1. Paramétrage et Exploitation du convertisseur de fréquence (1h 30)

Mot 3 ~ ..........................

N° ..................................

IP ..... IK ......... cl ........ S ...... kg .....

couplage/V Hz min-1 KW cos A

1-1 Donner les caractéristiques électriques de la motorisation ainsi que celle du convertisseur de fréquence sachant que le systhème est alimenté sous une tension de 400V 3~+ N - 50 Hz.

Plaque signalétique du moteur Plaque signalétique du variateur

ATV ..........................

N° ..................................

Tension ................. / ......................

Puissance ........................ IP ............

Entrées logiques ..........Entrées analogiques ...... Sorties analogiques .......

Sorties à relais .......

Communication ...........................................................

Fréquence de sortie .....................................................

1-2 Etude de l'appareillage (Folios schémas 1 et 2) Noter dans les rectangles destinés à recueillir les informations matériels la désignation et la référence de Q1 et de KAI

2- Travail demandé

L'association Q1, KA1 et ATV31 est elle correcte ? Justifiez Sur les annexes, on vous demande de repasser

en bleu la partie puissanceen rouge les entrées logiques (marche AV / AR)en vert les entrées analogiques (PV / GV)

Il faut s'assurer que les fonctions programmées sont compatibles avec le schéma de câblage utilisé.

2-1 Mettre sous tension le variateur sans donner d'ordre de marche2-2 Configurer:

2-3 - Configurer dans le menu drC- :Les paramètres moteurs, seulement si la configuration usine du variateur ne convient pas.

2-4 - Configurer dans les menus I-O- :Les fonctions applications, seulement si la configuration usine du variateur ne convient pas, par exemple lemode de contrôle : 3 fils, ou 2 fils sur transition, ou 2 fils sur niveau.

2-5 Régler dans le menu SEt- :- les paramètres ACC (Accélération) et dEC (Décélération),- les paramètres LSP (Petite vitesse quand la consigne est nulle) et HSP (Grande vitesse quand la consigne est maximale),- le paramètre ItH (Protection thermique moteur),

2-6 Démarrer

La fréquence nominale (bFr) du moteur, si elle est différente de 50 Hz.

Bac Pro T EEEC


Le Ventilateur

3.2 Tableau de mémorisation configuration / réglages

3- PréparationAfin de ne pas monopoliser le système, la programmation du variateur est préparée en remplissant lestableaux de mémorisation de configuration et réglages

3-1 Calculs des temps accélération et de décélérationAfin d'éviter des ac-coups trops importants au niveau mécanique, la montée en vitesse des pâlesdu ventilateur se fera suivant la figure ci-dessous.

f (Hz)

t0

.........

30s 60s

ACC dEC

ACC

30s

Arrêt libre

50

20

X0

10st

Le temps d'accélération correspond à la grandeur X.Il s'agit d'effectuer un produit en croix.20 Hz 10s50 Hz X

20= 25s

Le temps d'accélération sera donc de 25s

X =50 x 10

50

20

010s

Le temps se calcule toujours par rapport aux paramètres présents au niveau de variateur, ici PV = 20 et GV = 50.

X X + 10

Le temps d'accélération correspond à la grandeur X + 10.Il s'agit d'effectuer un produit en croix.20 Hz X50 Hz X + 10

30= 6,67 s

Le temps d'accélération sera donc de 6,67 + 10 = 16,67s

X =200

20 (X + 10) = 50 X20 X + 200 = 50 X 200 = 50 X - 20 X = 30 X

20 X = 50 x 10

Exemple de calculsdonnées : nN moteur 1485 min-1 sous une f = 50Hz pour la GV et 20 Hz pour la PV

on souhaite passer de 0 à la PV en 10s puis de la PV à la GV en 10s

Le principe de calcul est identique en phase de décélération

.........

Variateur ATV ............................................................Sur système ..............................................................Paramétrage 1er niveau

Code Réglage usine Réglage système50bFr

Bac Pro T EEEC


Le Ventilateur

Tableau de mémorisation suite

Menu réglages

Menu contrôle moteur

Menu Entrées / Sorties

SEt-

Code Réglage usine Réglage système

3s

s

Hz

A

ACCdEC

LSP

IthtLS

3s

s0 Hz

HSP bFr Hz

selon calibre variateur

0 pas de limitation

s

Code Réglage usine Réglage systèmeHz

A

RPM

V

drC-

bFr 50 HzUnS

FrS

nCrnSP

COS

rSC n0

UFt





50 Hz Hz

I - 0-

Code Réglage usine Réglage système2CtCC

tCt trn

rrS si tCC = 2C, LI2si tCC = 3C, LI3si tCC = LOC , n0

r1 FLt

r2 n0

4- Appeler le professeur pour vérifier votre fiche de réglage.

5- Entrer les paramètres et essais

oui non

Donner les informations utiles à l'utilisateur au niveau du fonctionnement (oral).

Compte rendu clair exact completTI I B TB TI I B TB TI I B TB

Indicateurs d'évaluationsActivités Evaluation

Décoder les documents relatifs à tout ou partie d'un ouvrageLa plaque signalétique du moteur est complète

2 fautes 0 faute1 faute

0 faute1 faute2 fauteset +

Les références associées aux symboles sont justes

L'association Q1, KA1 et l'ATV est validéeLa justification est sans ambiguïtéLa partie puissance est reconnue (bleue)

0 faute1 faute3 fauteset + 2 fautes

TI I B TB

et +2 fautes 0 faute1 fauteet +2 fautes 0 faute1 fauteet +2 fautes 0 faute1 fauteet +2 fautes 0 faute1 fauteet +2 fautes 0 faute1 fauteet +

TI I B TB

Le temps d'accélération est défini TI I B TB

TI I B TB

Calculs des temps d'accélération et de décélération

L'élève est autonome

Bac Pro T EEEC


Le Ventilateur

La plaque signalétique du variateur est complète

Les désignations associées aux symboles sont correctes

La partie entrées logique est reconnue (rouge)

La partie entrées analogiques PV et GV est reconnue (verte)

Le temps de d'écélération est défini

TI I B TBL'élève est autonome

Tableau de mémorisationLa paramètrage de premier niveau est validé 0 faute1 faute3 fautes

et + 2 fautes

Le menu réglage est complet et correctement défini 0 faute1 faute3 fauteset + 2 fautes



Le menu contrôle moteur est correctement défini et completLe menu entrées sorties est correctement défini et complet

C1.3Décoder lesdocuments

relatifs à toutou partie

d'un ouvrage.

Les paramètres sont correctement entrés et validésLa configuration répond aux exigences fonctionnelles.

L'exécutant est autonome I B TBTI

I B TBTIL'exécutant vient rendre compte de son travail

C2.7Configurer

les élémentsde l'ouvrage


Le compte-rendu est clair

Les informations vont permettre l'exploitation de l'équipement par l'utilisateur.

TI I B TB

TI I B TB

TI I B TB

Le compte-rendu est exactLe compte-rendu est complet

C4.3Traduire lesnotices et

guidesd'utilisation

Le matériel est rangé (cordon, capots, dossier) NON OUI

L'intersectionneur est consignéI B TBTIL'exécutant vient rendre compte de son travail

NON OUI

0 faute1 fauteet +2 fautesL'installation est correctement mise hors service

Mise hors service de l'installationOrganiserson postede travail

Coefficients multiplicateurs :

Total de cases cochées :

0 1 2 3

Note sur 20 : ................

(....... x 3 + ....... x 2 + ......x1) x 20(....... x 3 + ....... x 2 )

Observation(s) :

1N

2 F21A aM

1/L13/L2

5/L3

2/T14/T2

6/T3 Q12,8-4

~=

12

34

AL1

1N

2 F31A gG

G1

34

1N

2

56

Q0

34

1N

2

56

F14A aM

5/L3

6/T3

3/L21/L1

2/T14/T2

KA1

X11

X12

X13

X14

N L1 L2 L3L3L2L1N

NNN

L31

L31L31

L32

L33

L21

L21

L22

L23

L11L11

L12

L13

L34

0V24V

01

( 02 - 0Vcc )

( 02 - 24Vcc )( 02 - L2 ) ( 02 - L3 )

( 02 - L1 )

AB

CD

EF

GH

IJ

KL

MN

OP

Q

1234567891011

Dessiné le :01

02Modifié le :Par :

BE

VENTILATEUR

Schéma de puissance ( principe )

11/10/200411/04/2008

Did

Rectangle

Did

Rectangle

PE 1L2 2

PE3U4

V5+106

AI17COM8

AI29AO10

L3 11

W12

LI1 13LI2 14

LI3 15LI4 16

L1 1Variateur ATV31

A1A2

KA1 12

ATU

34

PV

34

GV

34

Auto/Manu

M3 ~

UV

WM1

G2

X1X2 H1

KA1

X2X21

X22

X23

KA1

34

Marche

12

S3

24V +

0V

-

E0

2 24 VDC3

S0

1

Com (+)2

NC1

S42

E1 1

E2 1

E3 1

E4 1

E5 1

E6 1

E7 1

E8 1

E9 1

E10 1

Com 1

NC

1

S62

NC1

Com 32

S1

1

V-2

S31

Com 12

S5

1

Com 22

S712

OUT3

S21

TWIDO

L33

01

1

1

10

30

30

27

45

67

31

00

1213

131231

UV

W

L23L13

326

( 01 - 0Vcc )

( 01 - 24Vcc )

( 01 - L2 )( 01 - L3 )( 01 - L1 )

AB

CD

EF

GH

IJ

KL

MN

OP

Q

1234567891011

Dessiné le :02

02Modifié le :Par :

BE

VENTILATEUR

Schéma de commande ( principe )

11/10/200411/04/2008

888888Variateurs de vitessepour moteurs asynchrones2 Altivar 31

ATV 31ppppM2 ATV 31ppppM3X, ATV 31ppppN4, ATV 31ppppS6X Alimentation monophasée Alimentation triphasée

(1) Inductance de ligne (1 phase ou 3 phases).(2) Contacts du relais de défaut. Permet de signaler à distance l’état du variateur.(3) Le raccordement du commun des entrées logiques dépend du positionnement du commutateur, voir schémas ci-dessous.Nota : toutes les bornes sont situées en bas du variateur.Equiper d’antiparasites tous les circuits sel ques proches du variateur ou couplés sur le même circuit, tels que relais, contacteurs, électrovannes, éclairage uorescent, ...Constituants à associer (pour les références complètes, consulter le catalogue “Solutions départs-moteurs. Constituants de commande et protection puissance”).Repère Désignation

Q1 GV2 L ou Compact NS (voir pages 60269/2 à 60269/5)KM1 LC1 ppp + LA4 DA2U (voir pages 60269/2 à 60269/5)S1, S2 Boutons poussoirs XB2 B ou XB5 AT1 Transformateur 100 VA secondaire 220 VQ2 GV2 L calibré à 2 fois le courant nominal primaire de T1Q3 GB2 CB05Exemples de schémas conseillésCommutateurs des entrées logiques Sortie AOC

Position “source” Position “SINK” Position CLI avec sorties d’automates à transistors Câblée en sortie logique

Commande 2 fi ls Commande 3 fi ls Entrées analogiques en tension Entrée analogique en courant

+ 10 V externe ± 10 V externe 0-20 mA, 4-20 mA, X-Y mA

X-Y mA

0 ± 10 V

R1A

R1C

R1B

(2)

R2A

R2C LI

1

LI2

LI3

LI4

+ 24

CLI

(3)

LI5

LI6

PA/+

W P0

PC

/-

U V AI2

CO

M

AI3

AO

V

AO

C

PB + 10

AI1

L1 L2

U1

W1

V1

M 3

(1)

T1KM1

A2A1

3 4 5 6

Q2

1 2

R1A R1C 13 14

Q1

2 4 6

KM1

Q21 2 Q3 S2 S1

KM1

1 3 5

A1

A1

1 3

2 4

Résistance de freinage éventuelle

Potentiomètre de référence SZ1 RV1202

X-Y mA

0 ± 10 V

R1A

R1C

R1B

(2)

R2A

R2C LI

1

LI2

LI3

LI4

+ 24

CLI

(3)

LI5

LI6

PA/+

W P0

PC

/-

U V AI2

CO

M

AI3

AO

V

AO

C

PB + 10

AI1

L1 L2

U1

W1

V1

M 3

(1)

T1KM1

A2A1

3 4 5 6

Q2

1 2

R1A R1C 13 14

Q1

2 4 6

KM1

Q21 2 Q3 S2 S1

KM1

1 3 5

A1

A1

1 3

2 4



PA/+

W P0

PC

/-

U V AI2

CO

M

AI3

AO

V

AO

C

PB + 10

AI1

L1 L2 L3

R1A

R1C

R1B LI

1

LI2

LI3

LI4

+ 24

CLI

U1

W1

V1

M 3

X-Y mA

0 ± 10 V

(3)

(2)

(1)

LI5

LI6

T1KM1

A2A1

3 4 5 6

Q2

1 2

R1A R1C 13 14

Q1

2 4 6

KM1

Q21 2 Q3 S2 S1

KM1

1 3 5

A1

A1

2 4 6

1 3 5

R2A

R2C



PA/+

W P0

PC

/-

U V AI2

CO

M

AI3

AO

V

AO

C

PB + 10

AI1

L1 L2 L3

R1A

R1C

R1B LI

1

LI2

LI3

LI4

+ 24

CLI

U1

W1

V1

M 3

X-Y mA

0 ± 10 V

(3)

(2)

(1)

LI5

LI6

T1KM1

A2A1

3 4 5 6

Q2

1 2

R1A R1C 13 14

Q1

2 4 6

KM1

Q21 2 Q3 S2 S1

KM1

1 3 5

A1

A1

2 4 6

1 3 5

R2A

R2C



+ 24

V

0 V

LI1

ATV 31

+ 24

V

0 V

LI1

ATV 3124 V

CO

M

LI1

ATV 3124 V

CO

M

LI1

ATV 31

CLI

CO

M

LI1

0 V

24 V

ATV 31

Automate programmable

CLI

CO

M

LI1

0 V

24 V

ATV 31


CLI

CO

M

LI1

0 V 24 V

ATV 31


CLI

CO

M

LI1

0 V 24 V

ATV 31


AO

C

0 V

Relais 24 V 10 mA

Bornier contrôle ATV 31

AO

C

0 V

Relais 24 V 10 mA


LI1+ 24

V

LIx


LI1 : AvantLIx : Arrière

LI1+ 24

V

LIx


LI1 : AvantLIx : Arrière

LI1

LI2+ 24

V

LIx


LI1 : ArrêtLI2 : AvantLIx : Arrière

LI1

LI2+ 24

V

LIx


LI1 : ArrêtLI2 : AvantLIx : Arrière

AI1

0 V

+ 10 V

Potentiomètre de consigne vitesse 2,2 à 10 kΩ


AI1

0 V

+ 10 V

Potentiomètre de consigne vitesse 2,2 à 10 kΩ


AI2

0 V

± 10 V


AI2

0 V

± 10 V


AI3

0 V

Source0-20 mA4-20 mAX-Y mA


AI3

0 V

Source0-20 mA4-20 mAX-Y mA


Présentation :page 60260/2

Caractéristiques :page 60261/2

Références :page 60262/2

Encombrements :page 60263/2

Fonctions :page 60270/2




































Schémas2

60264-FR_Ver5.0.indd

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10

teurs de vitesse pour moteurs asynchrones2 Altivar 31Départs-moteurs

ApplicationsLes associations proposées ci-dessous permettent de réaliser un départ-moteur complet composé d’un disjoncteur, d’un contacteur et d’un variateur de vitesse Altivar 31.Le disjoncteur assure la protection contre les courts-circuits accidentels, le sectionnement et, si nécessaire, la consignation.Le contacteur assure la commande et la gestion des sécurités éventuelles, ainsi que l’isolement du moteur à l’arrêt.Le variateur de vitesse Altivar 31 est protégé par son électronique contre les courts-circuits entre phases et entre phase et terre ; il assure donc la continuité de service, ainsi que la protection thermique du moteur. Départ-moteur pour variateur ATV 31HVariateur de vitesseRéférence

Puissance normalisée des moteurs 4 pôles 50/60 Hz (1)

Disjoncteur (2) ICCligne présumé maxi.

Contacteur (3) Référence de base à compléter par le repère de la tension (4)

Référence Calibre

kW HP A kATension d’alimentation monophasée : 200…240 V

ATV 31H018M2 0,18 0,25 GV2 L08 4 1 LC1 K0610pp

ATV 31H037M2 0,37 0,5 GV2 L10 6,3 1 LC1 K0610pp

ATV 31H055M2 0,55 0,75 GV2 L14 10 1 LC1 K0610pp

ATV 31H075M2 0,75 1 GV2 L14 10 1 LC1 K0610pp

ATV 31HU11M2 1,1 1,5 GV2 L16 14 1 LC1 K0610pp

ATV 31HU15M2 1,5 2 GV2 L20 18 1 LC1 K0610pp

ATV 31HU22M2 2,2 3 GV2 L22 25 1 LC1 D09pp

Tension d’alimentation triphasée : 200…240 VATV 31H018M3X 0,18 0,25 GV2 L07 2,5 5 LC1 K0610pp

ATV 31H037M3X 0,37 0,5 GV2 L08 4 5 LC1 K0610pp

ATV 31H055M3X 0,55 0,75 GV2 L10 6,3 5 LC1 K0610pp

ATV 31H075M3X 0,75 1 GV2 L14 10 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU11M3X 1,1 1,5 GV2 L14 10 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU15M3X 1,5 2 GV2 L16 14 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU22M3X 2,2 3 GV2 L20 18 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU30M3X 3 – GV2 L22 25 5 LC1 D09pp

ATV 31HU40M3X 4 5 GV2 L22 25 5 LC1 D09pp

ATV 31HU55M3X 5,5 7,5 GV3 L40 40 22 LC1 D32pp

ATV 31HU75M3X 7,5 10 GV3 L50 50 22 LC1 D32pp

ATV 31HD11M3X 11 15 GV3 L65 65 22 LC1 D40pp

ATV 31HD15M3X 15 20 NS100HMA 100 22 LC1 D40pp

Tension d’alimentation triphasée : 380…500 VATV 31H037N4 0,37 0,5 GV2 L07 2,5 5 LC1 K0610pp

ATV 31H055N4 0,55 0,75 GV2 L08 4 5 LC1 K0610pp

ATV 31H075N4 0,75 1 GV2 L08 4 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU11N4 1,1 1,5 GV2 L10 6,3 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU15N4 1,5 2 GV2 L14 10 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU22N4 2,2 3 GV2 L14 10 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU30N4 3 – GV2 L16 14 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU40N4 4 5 GV2 L16 14 5 LC1 K0610pp

ATV 31HU55N4 5,5 7,5 GV2 L22 25 22 LC1 D09pp

ATV 31HU75N4 7,5 10 GV2 L32 32 22 LC1 D18pp

ATV 31HD11N4 11 15 GV3 L40 40 22 LC1 D32pp

ATV 31HD15N4 15 20 GV3 L50 50 22 LC1 D32pp

(1) Les valeurs exprimées en HP sont conformes au NEC (National Electrical Code).(2) NS100HMA : produit commercialisé sous la marque Merlin Gerin.(3) Composition des contacteurs :

LC1-K06 : 3 pôles + 1 contact auxiliaire “F” LC1-D09/D18/D32/D40 : 3 pôles + 1 contact auxiliaire “F” + 1 contact auxiliaire “O”

(4) Tensions du circuit de commande usuelles.Circuit de commande en courant alternatif

Volts a 24 48 110 220 230 240LC1-K 50/60 Hz B7 E7 F7 M7 P7 U7

Volts a 24 48 110 220/230 230 230/240LC1-D 50 Hz B5 E5 F5 M5 P5 U5

60 Hz B6 E6 F6 M6 – U650/60 Hz B7 E7 F7 M7 P7 U7

Autres tensions entre 24 et 660 V ou circuit de commande en courant continu, consulter notre agence régionale.

5214

6680

3714

5312

50

GV2 L+ LC1 K+ATV 31Hpppppp

5214

6680

3714

5312

50

GV2 L+ LC1 K+ATV 31Hpppppp

Associations2


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3

Références des variateurs

Tension d’alimentation triphasée : 380…500 V 50/60 HzMoteur triphasé 380...500 V

Tension d’alimentation triphasée : 525…600 V 50/60 HzMoteur triphasé 525…600 V

(1)Ces puissances et ces courants sont donnés pour une température ambiante de 50 °C et une fréquence de découpage de 4 kHz, en utilisation en régime permanent. La fréquence de découpage est réglable de 2 à 16 kHz.Au delà de 4 kHz, le variateur diminuera de lui-même la fréquence de découpage en cas d'échauffement excessif. L'échauffement est contrôlé par une sonde CTP dans le module de puissance lui-même. Néanmoins, un déclassement doit être appliqué au courant nominal du variateur dans le cas où le fonctionnement au delà de 4 kHz doit être permanent.Les déclassements, en fonction de la fréquence de découpage, de la température ambiante et des conditions de montage, sont indiqués page 6.

(2)Courant sur un réseau ayant le "Icc ligne présumé maxi" indiqué.

(3)Courant de pointe à la mise sous tension, pour la tension maxi (500 V + 10 %, 600 V + 10 %).

(4)Pendant 60 secondes.

(5)Référence pour un variateur avec terminal intégré sans organe de commande. Pour un variateur avec potentiomètre de commande et boutons RUN / STOP, ajouter un A en fin de référence, exemple : ATV31H037N4A

Moteur Réseau (entrée) Variateur (sortie) Altivar 31Puissance indiquée sur plaque (1)

Courant de ligne maxi (2)

Icc ligne présumé maxi

Puissance apparente

Courant d’appel maxi(3)

Courant nominal In(1)

Courant transitoire maxi (1) (4)

Puissancedissipée à chargenominale

Référence (5)

en380 V

en500 V

kW / HP A A kA kVA A A A W0,37 / 0,5 2,2 1,7 5 1,5 10 1,5 2,3 32 ATV31H037N40,55 / 0,75 2,8 2,2 5 1,8 10 1,9 2,9 37 ATV31H055N40,75 / 1 3,6 2,7 5 2,4 10 2,3 3,5 41 ATV31H075N41,1 / 1,5 4,9 3,7 5 3,2 10 3,0 4,5 48 ATV31HU11N41,5 / 2 6,4 4,8 5 4,2 10 4,1 6,2 61 ATV31HU15N42,2 / 3 8,9 6,7 5 5,9 10 5,5 8,3 79 ATV31HU22N43 / 3 10,9 8,3 5 7,1 10 7,1 10,7 125 ATV31HU30N44 / 5 13,9 10,6 5 9,2 10 9,5 14,3 150 ATV31HU40N45,5 / 7,5 21,9 16,5 22 15,0 30 14,3 21,5 232 ATV31HU55N47,5 / 10 27,7 21,0 22 18,0 30 17,0 25,5 269 ATV31HU75N411 / 15 37,2 28,4 22 25,0 97 27,7 41,6 397 ATV31HD11N415 / 20 48,2 36,8 22 32,0 97 33,0 49,5 492 ATV31HD15N4

Moteur Réseau (entrée) Variateur (sortie) Altivar 31Puissance indiquée sur plaque (1)

Courant de ligne maxi (2)

Icc ligne présumé maxi

Puissance apparente

Courant d’appel maxi(3)

Courant nominal In(1)

Courant transitoire maxi (1) (4)

Puissancedissipée à chargenominale

Référence

en525 V

en600 V

kW / HP A A kA kVA A A A W0,75 / 1 2,8 2,4 5 2,5 12 1,7 2,6 36 ATV31H075S6X1,5 / 2 4,8 4,2 5 4,4 12 2,7 4,1 48 ATV31HU15S6X2,2 / 3 6,4 5,6 5 5,8 12 3,9 5,9 62 ATV31HU22S6X4 / 5 10,7 9,3 5 9,7 12 6,1 9,2 94 ATV31HU40S6X5,5 / 7,5 16,2 14,1 22 15,0 36 9,0 13,5 133 ATV31HU55S6X7,5 / 10 21,3 18,5 22 19,0 36 11,0 16,5 165 ATV31HU75S6X11 / 15 27,8 24,4 22 25,0 117 17,0 25,5 257 ATV31HD11S6X15 / 20 36,4 31,8 22 33,0 117 22,0 33,0 335 ATV31HD15S6X

Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones2 Altivar 31

Caractéristiques d’environnementConformité aux normes Les variateurs Altivar 31 ont été développés en correspondance avec les niveaux les

plus sévères des normes internationales et avec les recommandations relatives aux équipements électriques de contrôle industriel (IEC, EN), dont :basse tension EN 50178, immunité CEM et CEM émission conduite et rayonnée.

Immunité CEM IEC/EN 61000-4-2 niveau 3IEC/EN 61000-4-3 niveau 3IEC/EN 61000-4-4 niveau 4IEC/EN 61000-4-5 niveau 3 (accès puissance)IEC/EN 61800-3, environnements 1 et 2

CEM émission conduite et rayonnée pour variateursTous variateurs IEC/EN 61800-3, environnements : 2 (réseau industriel) et 1 (réseau public) en

distribution restreinteATV 31H018M2...HU15M2, ATV 31C018M2...CU15M2, ATV 31H037N4...HU40N4, ATV 31C037N4...CU40N4

EN 55011 classe A groupe 1, EN 61800-3 catégorie C2Avec ltre CEM additionnel :b EN 55022 classe B groupe 1, EN 61800-3 catégorie C1

ATV 31HU22M2, ATV 31CU22M2, ATV 31HU55N4...HD15N4,ATV 31CU55N4...CD15N4

EN 55011 classe A groupe 2, EN 61800-3 catégorie C3Avec ltre CEM additionnel (1) :b EN 55022 classe A groupe 1, EN 61800-3 catégorie C2b EN 55022 classe B groupe 1, EN 61800-3 catégorie C1

ATV 31H018M3X...HD15M3X, ATV 31H075S6X....HD15S6X

Avec ltre CEM additionnel (1) :b EN 55011 classe A groupe 1, EN 61800-3 catégorie C2b EN 55022 classe B groupe 1, EN 61800-3 catégorie C1

Marquage e Les variateurs sont marqués e au titre des directives européennes basse tension (73/23/CEE et 93/68/CEE) et CEM (89/336/CEE)

Certifi cation de produits

Tous variateurs C-TickATV 31H/Kppppp, ATV 31HpppppX,ATV 31CpppM2,ATV 31C037N4…CU40N4

UL, CSA, N998

Degré de protection ATV 31HpppM2, ATV 31HpppN4, ATV 31HpppM3X, ATV 31HpppS6X

IP 31 et IP 41 sur la partie supérieure et IP 21 au niveau des bornes de raccordementIP 20 sans l’obturateur de la partie supérieure du capot

ATV 31CpppM2, ATV 31CpppN4 IP 55Degré de pollution 2Traitement climatique TCTenue aux vibrations Variateur sans option rail 5 Selon IEC/EN 60068-2-6 : 1,5 mm crête à crête de 3 à 13 Hz, 1 gn de 13 à 150 HzTenue aux chocs 15 gn pendant 11 ms selon IEC/EN 60068-2-27Humidité relative % 5…95 sans condensation ni ruissellement, selon IEC 60068-2-3Température de l’air ambiant au voisinagede l’appareil

Pour stockage °C - 25…+ 70Pour fonctionnement

ATV 31Hppp °C - 10…+ 50 sans déclassement avec l’obturateur de protection sur le dessus du variateur- 10…+ 60 avec déclassement sans l’obturateur de protection sur le dessus du variateur (voir courbes de déclassement page 60264/4)

ATV 31C/Kppp °C - 10…+ 40 sans déclassementAltitude maximale d’utilisation m 1000 sans déclassement (au-delà, déclasser le courant de 1 % par 100 m

supplémentaires)Position de fonctionnement Inclinaison maximale permanente par rapport à la position verticale normale de montage

Caractéristiques d’entraînementGamme de fréquence de sortie Hz 0…500Fréquence de découpage kHz 2…16 réglable en fonctionnementGamme de vitesse 1…50Surcouple transitoire 170...200 % du couple nominal moteur (valeur typique)Couple de freinage Avec résistance de freinage 100 % du couple nominal moteur en permanence et jusqu’à 150 % pendant 60 s

Sans résistance de freinage Valeur du couple nominal moteur (valeur typique) en fonction des calibres :30 % pour > ATV 31pU15pp50 % pour y ATV 31pU15pp100 % pour y ATV 31p075pp150 % pour y ATV 31p018M2

Courant transitoire maximal 150 % du courant nominal variateur pendant 60 secondes (valeur typique)Loi tension/fréquence Contrôle vectoriel de ux sans capteur avec signal de commande moteur

de type MLI (Modulation de largeur d’impulsions)Préréglée en usine pour la plupart des applications à couple constantChoix possibles : lois spéci ques pour pompes et ventilateurs, économie d’énergie ou couple constant U/f pour moteurs spéciaux

Gains de la boucle fréquence Préréglés en usine avec la stabilité et le gain de la boucle de vitesseChoix possibles pour machines à fort couple résistant ou inertie importante, ou pour machines à cycles rapides

Compensation de glissement Automatique quelle que soit la charge. Suppression ou réglage possible(1) Voir tableau page 60267/3 pour véri er les longueurs de câble autorisées.

Caractéristiques2


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6Variateurs de vitessepour moteurs asynchrones2 Altivar 31

Caractéristiques électriquesAlimentation Tension V 200 - 15 % … 240 + 10 % monophasée pour ATV 31ppppM2

200 - 15 % … 240 + 10 % triphasée pour ATV 31ppppM3X380 - 15 % … 500 + 10 % triphasée pour ATV 31ppppN4525 - 15 % … 600 + 10 % triphasée pour ATV 31ppppS6X

Fréquence Hz 50 - 5 % … 60 + 5 %

Courant de court circuit présumé ICC

Pour variateursATV 31ppppM2 A ≤ 1000 (ICC au point de raccordement) pour alimentation monophaséeATV 31H018M3X…HU40M3X,ATV 31H/C/K037N4…H/C/KU40N4,ATV 31H075S6X…HU40S6X

A ≤ 5000 (ICC au point de raccordement) pour alimentation triphasée

ATV 31HU55M3X…HD15M3X,ATV 31HU55N4…HD15N4,ATV 31CU55N4…CD15N4,ATV 31KU55N4…KD15N4,ATV 31HU55S6X…HD15S6X

A ≤ 22000 (ICC au point de raccordement) pour alimentation triphasée

Tension de sortie Tension triphasée maximale égale à la tension du réseau d’alimentation.Capacité maximale de raccordement et couple de serrage des bornes de l’alimentation, du moteur, du module de freinage et du bus continu

Pour variateursATV 31H/C/K018M2…H/C/K075M2, ATV 31H018M3X…HU15M3X

2,5 mm2 (AWG 14)0,8 Nm

ATV 31H/C/KU11M2…H/C/KU22M2, ATV 31HU22M3X…HU40M3X, ATV 31H/C/K037N4…H/C/KU40N4, ATV 31H075S6X…HU40S6X

5 mm2 (AWG 10)1,2 Nm

ATV 31HU55M3X, HU75M3X, ATV 31H/C/KU55N4, H/C/KU75N4, ATV 31HU55S6X, HU75S6X

16 mm2 (AWG 6)2,5 Nm

ATV 31HD11M3X, HD15M3X, ATV 31H/C/KD11N4, H/C/KD15N4, ATV 31HD11S6X, HD15S6X

25 mm2 (AWG 3)4,5 Nm

Isolement galvanique Isolement galvanique entre puissance et contrôle (entrées, sorties, sources)Sources internesdisponibles

Protégées contre les courts-circuits et les surcharges :b 1 source +10 V (0/+ 8 %) pour le potentiomètre de consigne (2,2 à 10 kΩ), débit

maximal 10 mA,b 1 source + 24 V (mini 19 V, maxi 30 V) pour les entrées logiques, débit maximal

100 mA.Entrées analogiques confi gurables

Al1 Entrée analogique en tension 0...+10 V, impédance 30 kΩ, tension maximale de non destruction 30 V

Al2 Entrée analogique en tension bipolaire ±10 V, impédance 30 kΩ, tension maximale de non destruction 30 V

Al3 Entrée analogique en courant X-Y mA en programmant X et Y de 0 à 20 mA, avec impédance 250 ΩAIP : référence potentiomètre uniquement pour ATV 31ppppppATemps d’échantillonnage maxi : 8 msRésolution 10 bitsPrécision ± 4,3 %Linéarité ± 0,2% de la valeur maximaleUtilisation :b 100 m maximum avec câble blindé b 25 m maximum avec câble non blindé

Sorties analogiques en tension ou en courant confi gurable en sortie logique

2 sorties analogiques affectables AOV et AOCCes sorties ne sont pas utilisables en même temps

AOV Sortie analogique en tension 0...+10 V, impédance de charge mini 470 ΩRésolution 8 bits, précision ± 1%, linéarité ± 0,2%

AOC Sortie analogique en courant 0…20 mA, impédance de charge maxi 800 ΩRésolution 8 bits, précision ± 1%, linéarité ± 0,2%Cette sortie analogique AOC est con gurable en sortie logique 24 V, 20 mA maxi, impédance de charge mini 1,2 kΩTemps d’échantillonnage maxi : 8 ms

Sorties à relais confi gurables

R1A, R1B, R1C 1 sortie logique à relais, un contact “0” et un contact “F” avec point commun.Pouvoir de commutation minimal : 10 mA pour c 5 VPouvoir de commutation maximal :b sur charge résistive (cos ϕ = 1 et L/R = 0 ms) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,b sur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.Temps d’échantillonnage maxi : 8 msCommutation : 100 000 manoeuvres

R2A, R2B 1 sortie logique à relais, un contact “0”, contact ouvert en défaut.Pouvoir de commutation minimal : 10 mA pour c 5 VPouvoir de commutation maximal :b sur charge résistive (cos ϕ = 1 et L/R = 0 ms) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,b sur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.Temps d’échantillonnage maxi : 8 msCommutation : 100 000 manœuvres




Schémas :page 60264/2

















Caractéristiques (suite)2


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7Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones2 Altivar 31

Caractéristiques électriques (suite)Entrées logiques LI LI1…LI6 6 entrées logiques programmables

Impédance 3,5 kΩAlimentation + 24 V interne ou 24 V externe (mini 19 V, maxi 30 V)Débit maximal : 100 mATemps d’échantillonnage maxi : 4 msLa multi-affectation permet de con gurer plusieurs fonctions sur une même entrée (exemple : LI1 affectée à sens avant et vitesse préselectionnée 2, LI3 affectée à sens arrière et vitesse préselectionnée 3)

Logique positive Etat 0 si < 5 V ou entrée logique non câblée, état 1 si > 11 VLogique négative Etat 0 si > 19 V ou entrée logique non câblée, état 1 si < 13 VPosition CLI Raccordement avec sortie d’automates programmables (voir schéma page 60264/2)

Capacité maximale de raccordement et couple de serrage des Entrées/Sorties

2,5 mm2 (AWG 14)0,6 Nm

Rampes d’accélération et de décélération Formes des rampes :b linéaires, réglables séparément de 0,1 à 999,9 sb en S, en U ou personnaliséesAdaptation automatique du temps de rampe de décélération en cas de dépassement des possibilités de freinage, suppression possible de cette adaptation (usage d’une résistance de freinage)

Freinage d’arrêt Par injection de courant continu :b par ordre sur entrée logique programmableb automatiquement dès que la fréquence de sortie estimée est < 0,5 Hz, durée réglable

de 0 à 30 s ou permanent, courant réglable de 0 à 1,2 InPrincipales protections et sécurités du variateur Protection thermique contre les échauffements excessifs

Protection contre les courts-circuits entre les phases moteurProtection contre les coupures de phases d’entréeProtection contre les coupures de phases moteurProtection contre les surintensités entre les phases de sortie et la terreSécurités de surtension et de sous-tension du réseauSécurité d’absence de phase réseau, en triphasé

Protection du moteur(voir page 60270/15)

Protection thermique intégrée dans le variateur par calcul permanent du l2t

Tenue diélectrique Entre bornes terre et puissance c 2040 V pour ATV 31ppppM2 et M3X, c 2410 V pour ATV 31ppppN4,c 2550 V pour ATV 31ppppS6X

Entre bornes contrôle et puissance a 2880 V pour ATV 31ppppM2 et M3X, a 3400 V pour ATV 31ppppN4,a 3600 V pour ATV 31ppppS6X

Résistance d’isolement à la terre > 500 MΩ (isolement galvanique) c 500 V pendant 1 minuteSignalisation 1 voyant rouge en face avant : allumé il signale la présence de tension du variateur

Visualisation codée par 4 af cheurs à 7 segments avec af chage de l’état du bus CANopen (RUN et ERR)

Résolution de fréquence Af cheurs Hz 0,1Entrées analogiques Hz 0,1 …100 Hz (calculer (grande vitesse - petite vitesse) /1024)

Constante de temps lors d’un changement de consigne ms 5Communication Modbus et CANopen sont intégrés dans le variateur et disponibles via un connecteur

type RJ45Modbus Liaison série multipoint RS 485

Modbus en mode RTUServices supportés : codes fonctions en décimal 03, 06, 16, 23 et 43Diffusion généraleNombre d’adresses : l’adresse du variateur est con gurable par le terminal intégré de 1 à 247Nombre maximum d’Altivar 31 connectés : 31Vitesse de transmission : 4800, 9600 ou 19200 bits/sUtilisation pour raccordement : b du terminal déporté (option),b de l’atelier logiciel PowerSuite,b d’un automate programmable,b d’une carte à microprocesseur,b d’un PC.

CANopen Pour connecter le variateur ATV31 sur le bus CANopen, utiliser l’adaptateur VW3 CANTAP2Services supportés :b Echange implicite de Process Data Object- 2 PDO suivant Velocity mode DSP 402- 2 PDO con gurables (données et type de transmission).- Les PDO peuvent être échangés entre esclaves.b Echange explicite des Service Data Object - 1 SDO en réception et 1 SDO en émissionb Boot-up messages, Emergency messages, Node guarding et Heartbeat

producteur et consommateur, Sync et NMTNombre d’adresses : l’adresse du variateur est con gurable par le terminal intégré de 1 à 127Nombre maximum d’Altivar 31 connectés : 127Vitesse de transmission : 10, 20, 50, 125, 250, 500 Kbits/s ou 1 Mbits/s

Présentation :pages 60260/2




















Caractéristiques (suite)2


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Documents

Prénom : date - freddy.decarnelle.free.frfreddy.decarnelle.free.fr/cours_TD_TP_terminales_ELEE_S_2/TP... · fonctionne à pleine vitesse et la variation ... Votre chantier est la