ABB machinery drives
Manuel d’installation Modules variateurs ACS850-04 (160 à 560 kW, 200 à 700 hp)
Manuels de référence Drive hardware manuals and guides ACS850-04 drive modules (160 to 560 kW, 200 to 700 hp) hardware manual Safe torque off function for ACSM1, ACS850 and ACQ810 drives application guide
Code (EN) Code (FR) 3AUA0000081249 3AUA0000097788 3AFE68929814
Drive firmware manuals and guides ACS850 standard control program quick start-up guide
3AUA0000045498 3AUA0000045498
ACS850 standard control program firmware manual ACS850 crane control program supplement (to std ctrl prg) ACS850-04 drives with SynRM motors (option +N7502) supplement
3AUA0000045497 3AUA0000054539 3AUA0000081708 3AUA0000123521
Option manuals and guides ACS-CP-U Control Panel IP54 Mounting Platform Kit (+J410) Installation Guide ACS850 Common DC configuration for ACS850-04 drives application guide ATEX-certified Safe disconnection function for ACS850 drives (+Q971) application guide Application programming for ACS850 and ACQ810 drives application guide Manuals and quick guides for I/O extension modules, fieldbus adapters, etc.
3AUA0000049072 3AUA0000073108 3AUA0000074343 3AUA0000078664
Vous pouvez vous procurer les manuels et d’autres documents sur les produits au format PDF sur Internet. Cf section Documents disponibles sur Internet sur la troisième de couverture. Pour consulter des manuels non disponibles sur Internet, contactez votre correspondant ABB.
Manuels ACS850-04
Modules variateurs ACS850-04 160 à 560 kW (200 à 700 hp) Manuel d’installation
3AUA0000097788 Rev C FR DATE : 11.04.2013
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Table des matières Manuels de référence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 2 Table des matières Consignes de sécurité Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Alarmes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Installation et maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sécurité de l’installation électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mise à la terre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entraînements à moteur à aimants permanents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sécurité générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fibres optiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cartes électroniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mise en route et fonctionnement en toute sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sécurité générale . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Entraînements à moteur à aimants permanents . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
13 13 14 14 15 16 17 18 19 19 19 20
À propos de ce manuel Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Public visé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Chapitres du manuel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Classement par taille et codes d’option . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organigramme d’installation rapide, de mise en service et d’exploitation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Signification des sigles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
21 21 21 22 23 25
Principe de fonctionnement et architecture matérielle Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vue d’ensemble du variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Agencement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordements et interfaces de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement de l’unité de commande externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Plaque signalétique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Référence des variateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Préparation au montage en armoire Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Décharge de responsabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exigences fondamentales pour l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Planification de l’agencement de l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
37 37 37 37
Table des matières
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Exemples d’agencement, porte fermée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 Exemples d’agencement, porte ouverte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .38 Mise à la terre à l’intérieur de l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Sélection des jeux de barres et préparation des raccords . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Couples de serrage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Planification des fixations de l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .40 Planification de la mise en place de l’armoire sur un chemin de câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Compatibilité électromagnétique (CEM) de l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .41 Mise à la terre des blindages de câbles au niveau des passe-câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 Planification du refroidissement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .43 Solutions pour empêcher la recirculation d’air chaud . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .45 Dégagement requis . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Dégagements au-dessus du module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Dégagement autour du module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Autres configurations . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47 Préparation de la mise en place de la micro-console . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 Préparation de l’utilisation de chauffages . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .48 Préparation aux raccordements électriques Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Sélection de l’appareillage de sectionnement réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Union européenne . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Autres régions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Sélection et dimensionnement du contacteur principal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .49 Protection de l’isolation et des roulements du moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Vérification de la compatibilité du moteur et du variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50 Tableau des spécifications . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .51 Exigences supplémentaires pour les moteurs en atmosphères explosives (EX) . . . . .53 Exigences supplémentaires pour les moteurs HXR et AMA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Exigences supplémentaires pour les moteurs ABB de types autres que M2_, M3_, M4_, HX_ et AM_ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Exigences supplémentaires pour le freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Exigences supplémentaires pour les moteurs à puissance augmentée ABB et les moteurs IP23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .53 Exigences supplémentaires pour les moteurs non-ABB à puissance augmentée et moteurs IP23 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .54 Données supplémentaires pour le calcul du temps de montée de la tension et de la tension composée crête-crête . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Complément d’information pour les filtres sinus . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Complément d’information pour les filtres de mode commun . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .55 Sélection des câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Règles générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .56 Sections typiques des câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .57 Utilisation d’autres types de câble de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Blindage du câble moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .58 Exigences supplémentaires (US) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Goulotte . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Câbles blindés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .59 Sélection des câbles de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .60
Table des matières
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Blindage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Répartition des différents signaux dans des câbles distincts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Signaux pouvant être transmis dans le même câble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Type de câble relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Longueur et type de câble pour la micro-console . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Cheminement des câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Goulottes séparées pour les câbles de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Blindage continu du câble moteur ou enveloppe pour dispositifs raccordés sur le câble moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection contre les surcharges thermiques et les courts-circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection du variateur et du câble réseau contre les courts-circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection du moteur et du câble moteur contre les courts-circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection du variateur et des câbles réseau et moteur contre les surcharges thermiques . Protection du moteur contre les surcharges thermiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection du variateur contre les défauts de terre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Compatibilité avec les disjoncteurs différentiels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction d’arrêt d’urgence . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction STO (Interruption sécurisée du couple) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fonction de sectionnement sécurisé du moteur homologuée ATEX (option +Q971) . . . . . . . . . . . Fonction de gestion des pertes réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Utilisation de condensateurs de compensation du facteur de puissance avec le variateur . . . . . . Interrupteur de sécurité entre le variateur et le moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Utilisation d’un contacteur entre le variateur et le moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exemple de dérivation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Passage d’un moteur alimenté par le variateur à un raccordement direct au réseau . Passage d’un raccordement direct du moteur au réseau à une alimentation par le variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Protection des contacts des sorties relais . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement d’une sonde thermique moteur aux E/S du variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Exemple de schéma de câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
60 60 60 60 60 61 62 62 63 63 63 63 64 64 64 64 65 65 65 65 66 66 67 67 68 68 68 69 69
Installation Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Sécurité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Vérification du site d’installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Outils nécessaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Manutention et déballage de l’appareil . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contrôle de réception . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Mesure de la résistance d’isolement de l’installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Câble réseau . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Moteur et câble moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Résistance de freinage et son câble . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Organigramme général de l’installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Montage en armoire des pièces mécaniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schéma de montage (taille G1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schéma de montage (taille G2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Schéma de montage (déflecteurs d’air) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
71 75 75 75 76 79 79 79 79 80 80 81 82 84 85 86
Table des matières
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Raccordement des câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 Schéma de raccordement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .87 Procédure de raccordement des câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .89 Raccordement bus c.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .91 Montage en armoire du variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .92 Procédure de montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .93 Schéma de montage du module variateur dans l’armoire (taille G1) . . . . . . . . . . . . . . . . . . .96 Schéma de montage du module variateur à l’armoire (taille G2) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .97 Dépose du capot de protection pour dégager la sortie d’air du module . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Raccordement des câbles de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Organigramme d’installation des câbles de commande (unité de commande externe) . . . . .98 Organigramme d’installation des câbles de commande (unité de commande interne, option +P905) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .98 Dépose du double capot de l’unité de commande externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .99 Fixation de la plaque serre-câbles des câbles de commande . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100 Raccordement de l’unité de commande externe au module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . .100 Montage de l’unité de commande externe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Montage de l’unité de commande externe sur un mur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .102 Montage de l’unité de commande externe à la verticale sur un rail DIN . . . . . . . . . . .103 Montage de l’unité de commande à l’horizontale sur un rail DIN . . . . . . . . . . . . . . . . .103 Installation des modules optionnels . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Câblage des modules . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .104 Raccordement des câbles de commande aux bornes de l’unité de commande . . . . . . . . . .105 Schéma de raccordement des signaux d’E/S (préréglages) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .107 Cavaliers . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .108 Alimentation externe pour l’unité de commande JCU (XPOW) . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 DI6 (XDI:6) réglée en entrée thermistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .109 Liaison multivariateurs (XD2D) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .110 Interruption sécurisée du couple (XSTO) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Procédure de raccordement des câbles de commande sur les appareils avec unité de commande interne (option +P905) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Raccordement d’un PC . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .111 Vérification de l’installation Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Vérification de l’installation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .113 Mise en route Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Procédure de mise en route . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .117 Localisation des défauts Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 LED . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119 Messages d’alarme et de défaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .119
Table des matières
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Maintenance Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Applicabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fréquence des interventions de maintenance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nettoyage de l’intérieur de l’armoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Radiateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Nettoyage de l’intérieur du radiateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Ventilateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Remplacement du ventilateur de refroidissement du coffret des cartes électroniques . . . . Remplacement des ventilateurs de refroidissement principaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Remplacement du module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Condensateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Réactivation des condensateurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Unité mémoire . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
121 121 121 122 122 123 123 124 124 125 126 128 128 128
Caractéristiques techniques Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valeurs nominales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Déclassement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Déclassement de la température ambiante . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Déclassement en fonction de l’altitude . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fusibles (CEI) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fusibles (aR) ultrarapides . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fusibles aR à plots . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fusibles UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Fusibles de classe T ou L homologués UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensions, masses et distances de dégagement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Pertes, refroidissement et niveaux de bruit . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caractéristiques des bornes et des passe-câbles pour câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . Appareils avec filtre de mode commun (option +E208) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Appareils dotés de panneaux de raccordement en option (+H381 ou +H383) . . . . . . . . . . Appareils dépourvus de panneaux de raccordement en option (sans +H381 ni +H383) . . Caractéristiques des bornes pour câbles de puissance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Caractéristiques du réseau électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement moteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement de la résistance de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement c.c. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement de l’unité de commande (JCU-11) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Rendement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Degré de protection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Contraintes d’environnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Matériaux . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Normes applicables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Marquage CE . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conformité à la directive européenne Basse Tension . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conformité à la directive européenne CEM . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conformité à la directive européenne Machines . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
129 129 130 130 130 131 131 131 131 131 132 133 133 133 133 134 134 134 134 134 135 135 137 137 138 139 139 140 140 140 140
Table des matières
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Conformité à la norme EN 61800-3 (2004) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Définitions . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .140 Catégorie C3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Catégorie C4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .141 Marquage UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Éléments du marquage UL . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Marquage CSA . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Marquage «C-tick» . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Attestation de conformité GOST R . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .142 Décharge de responsabilité . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .143 Schémas d’encombrement Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .145 Taille G1 – Dimensions du module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .146 Taille G1 – Dimensions du module variateur avec panneaux de raccordement (option +H381) . .147 Taille G1 – Panneaux de raccordement (opt. +H383) montés en armoire Rittal TS 8 . . . . . . . . . .149 Taille G2 – Dimensions du module variateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .150 Taille G2 – Dimensions du module variateur avec panneaux de raccordement (option +H381) . .151 Taille G2 – Panneaux de raccordement (opt. +H383) montés en armoire Rittal TS 8 . . . . . . . . . .153 Tailles G1 et G2 – Tôle de fond . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .154 Tailles G1 et G2 – Déflecteurs d’air . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .155 Exemple de schéma de câblage Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .157 Exemple de schéma de câblage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .158 Freinage dynamique sur résistance(s) Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Disponibilité des hacheurs et résistances de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Quand le freinage dynamique sur résistance(s) est-il nécessaire ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Principe de fonctionnement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Planification du système de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Sélection des composants du circuit de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .159 Mise en place des résistances de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .160 Protection du système en cas de défaut . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 Protection contre les surcharges thermiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 Protection contre les courts-circuits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 Sélection et cheminement des câbles du circuit de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .161 Limitation des perturbations électromagnétiques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Longueur maxi des câbles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Conformité CEM de l’installation complète . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Montage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Raccordements . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Schéma de raccordement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Procédure de raccordement . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .162 Mise en service du circuit de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .163
Table des matières
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Caractéristiques techniques . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Valeurs nominales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Raccordement de la résistance de freinage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Résistances SAFUR . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Longueur maxi des câbles de résistance . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Dimensions et masses . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Filtres du/dt Contenu de ce chapitre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Filtres du/dt . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Quand devez-vous utiliser un filtre du/dt ? . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Tableau de sélection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Description, installation et caractéristiques techniques des filtres FOCH . . . . . . . . . . . . . .
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Informations supplémentaires Informations sur les produits et les services . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Formation sur les produits . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Commentaires sur les manuels des variateurs ABB . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Documents disponibles sur Internet . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
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Table des matières
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Table des matières
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Consignes de sécurité Contenu de ce chapitre Ce chapitre présente les consignes de sécurité à respecter impérativement lors de l’installation, de l’exploitation et de la maintenance du variateur, sous peine de subir des blessures graves, voire mortelles, ou de causer des dégâts matériels sur le variateur, le moteur ou la machine entraînée. Lisez attentivement ces consignes avant toute intervention sur le variateur.
Alarmes Les alarmes mettent en garde contre des situations à risque pouvant provoquer des blessures graves, voire mortelles, et/ou des dégâts matériels et expliquent comment prévenir le danger. Les alarmes suivantes apparaissent dans ce manuel : Tension dangereuse met en garde contre un niveau de tension élevé susceptible de provoquer des blessures graves et/ou des dégâts matériels. Mise en garde générale signale une situation ou une intervention non liée à l’alimentation électrique susceptible d’entraîner des blessures graves ou des dégâts matériels. Risques de décharges électrostatiques signale une situation ou une intervention au cours de laquelle des décharges électrostatiques sont susceptibles d’endommager le matériel. Surface chaude signale des composants dont la surface peut devenir très chaude et brûler en cas de contact.
Consignes de sécurité
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Installation et maintenance Sécurité de l’installation électrique Ces alarmes s’adressent à toute personne intervenant sur le variateur, le moteur ou les câbles moteur. ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
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L’installation et la maintenance du variateur doivent être strictement réservées à des électriciens qualifiés.
•
Vous ne devez jamais intervenir sur le variateur, le moteur ou les câbles moteur lorsque l’installation est sous tension. Avant toute intervention sur le variateur, le moteur ou les câbles moteur, attendez toujours 5 min après avoir coupé l’alimentation pour laisser le temps aux condensateurs du circuit intermédiaire de se décharger. A l’aide d’un multimètre (impédance d’au moins 1 Mohm), vous devez toujours vérifier : 1. l’absence effective de tension entre les phases d’entrée du variateur U1, V1 et W1 et le châssis ; 2. l’absence effective de tension entre les bornes UDC+ et UDC- et le châssis.
•
Vous ne devez jamais intervenir sur les câbles de commande lorsque le variateur ou les circuits de commande externes sont sous tension. Les circuits de commande alimentés par une source externe peuvent provoquer des niveaux de tension dangereux à l’intérieur du variateur même lorsqu’il est hors tension.
•
Vous ne devez procéder à aucun essai diélectrique ni mesure d’isolement sur le variateur ou les modules variateurs.
N.B. :
•
Lorsque le variateur est sous tension, les bornes des câbles moteur ont un niveau de tension élevé et dangereux, que le moteur tourne ou non.
•
De même, les bornes des commandes de frein (UDC+, UDC-, R+ et R-) présentent une tension c.c. dangereuse, supérieure à 500 V.
•
En fonction de la configuration du câblage externe, la tension peut atteindre des niveaux dangereux (115 V, 220 V ou 230 V) sur les bornes des sorties relais (X2) ou d’interruption sécurisée du couple, STO (X6).
•
La fonction STO n’annule pas les tensions du circuit principal et des circuits intermédiaires.
Consignes de sécurité
15
Mise à la terre Ces consignes s’adressent à toute personne chargée de mettre le variateur à la terre. ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, une augmentation des perturbations électromagnétiques et un dysfonctionnement matériel :
•
Le variateur, le moteur et les équipements adjacents doivent être mis à la terre pour assurer la sécurité des personnes en toutes circonstances et réduire le niveau des perturbations électromagnétiques.
•
Vérifiez que les conducteurs de terre sont correctement dimensionnés en vous référant à la réglementation en vigueur en matière de sécurité.
•
Dans une installation à plusieurs variateurs, raccordez séparément chaque variateur à la terre de protection (PE).
•
Si les émissions CEM doivent être minimisées, effectuez une reprise de masse sur 360° des entrées de câbles en entrée de l’armoire afin de supprimer les perturbations électromagnétiques. Raccordez aussi les blindages des câbles à la terre de protection (PE), conformément à la réglementation en matière de sécurité.
N.B. :
•
Le blindage des câbles de puissance peut servir de conducteur de terre uniquement s’il est dimensionné selon la réglementation en matière de sécurité.
•
Le courant de fuite normal du variateur étant supérieur à 3,5 mA c.a. ou à 10 mA c.c., un raccordement stable à PE est requis par la norme EN 61800-51, 4.3.5.5.2.
Consignes de sécurité
16
Entraînements à moteur à aimants permanents Ces alertes supplémentaires se rapportent aux entraînements à moteur à aimants permanents. ATTENTION ! Le non-respect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. • Vous ne devez pas intervenir sur le variateur lorsque le moteur à aimants permanents est en marche. De même, lorsque la tension d’alimentation est coupée et le variateur arrêté, un moteur à aimants permanents en rotation alimente le circuit intermédiaire du variateur et les bornes de puissance sont alors sous tension. Avant toute intervention d’installation ou de maintenance sur le variateur : • arrêtez le moteur ; • suivez l’étape 1 ou 2, ou si possible les étapes 1 et 2, pour vous assurer que les bornes de puissance du variateur sont hors tension. 1. Isolez le moteur du variateur à l’aide d’un interrupteur de sécurité, par exemple. Mesurez l’absence effective de tension sur les bornes d’entrée, de sortie ou c.c. du variateur (U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+ et UDC-). 2. Assurez-vous qu’il n’y ait aucun risque que le moteur tourne pendant votre intervention. Vérifiez qu’aucun autre système (ex., entraînements hydrauliques de rampage) ne peut faire tourner le moteur soit directement, soit par liaison mécanique (ex., feutre, mâchoire, corde, etc.). Mesurez l’absence effective de tension sur les bornes d’entrée, de sortie et c.c. du variateur (U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+ et UDC-). Mettez provisoirement à la terre les bornes de sortie du variateur en les raccordant entre elles et à la terre.
Consignes de sécurité
17
Sécurité générale Ces consignes s’adressent à toute personne responsable de l’installation et de la maintenance du variateur. ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
•
- Soulevez le module variateur à l’aide des anneaux de levage fixés au sommet et à la base de l’appareil.
- Déplacez le module variateur avec précaution. Faites attention à ne pas renverser le module en le déplaçant au sol et pendant les interventions d’installation et de maintenance : déployez les béquilles en les tirant légèrement vers le bas (1, 2) et en les faisant pivoter vers l’extérieur. Vous pouvez aussi enchaîner le module pour plus de précautions. - Vous ne devez pas pencher le variateur (A). Il est lourd (plus de 160 kg [350 lb]) et son centre de gravité est élevé. Une inclinaison de 5 degrés suffit à faire basculer le module. Ne laissez pas l’appareil sans surveillance sur un sol glissant. 1
3
A
2
3AUA0000086323
Consignes de sécurité
18
- Pour insérer le module variateur dans l’armoire ou le sortir, procédez avec précaution, de préférence à deux (cf. figure ci-dessous). Exercez une pression constante du pied à la base du module pour éviter qu’il se renverse en arrière. Ne prenez pas le risque de vous blesser au pied: portez des chaussures de sécurité à pointe métallique renforcée. Vous ne devez pas utiliser la rampe avec des plinthes d’une hauteur supérieure à la hauteur maxi autorisée indiquée sur la rampe à côté de la vis de fixation (50 mm lorsque la rampe téléscopique est totalement rétractée et 150 mm lorsqu’elle est déployée au maximum). Serrez soigneusement les deux boulons de fixation de la rampe.
3AUA0000086323
•
Faites attention de ne pas vous brûler. Certaines pièces du module, comme les radiateurs des semi-conducteurs de puissance, mettent du temps à refroidir après coupure de l’alimentation.
•
Veillez à ce qu’aucune particule ne pénètre dans le variateur lors des travaux de perçage ou de meulage. La présence de poussières conductrices d’électricité dans l’appareil peut causer des dégâts et des dysfonctionnements.
•
Assurez-vous que l’appareil est convenablement refroidi.
•
Le variateur ne doit pas être riveté, ni soudé.
Fibres optiques ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible de provoquer un dysfonctionnement matériel et d’endommager les fibres optiques :
•
Consignes de sécurité
Les fibres optiques doivent être manipulées avec précaution. Débranchez les fibres optiques en tirant sur la borne, et non sur le câble. Vous ne devez pas toucher les extrémités des fibres optiques à main nue car elles se salissent très facilement. Le rayon de courbure mini est de 35 mm (1,4 in.).
19
Cartes électroniques ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible d’endommager les cartes électroniques :
•
Vous devez toucher les cartes le moins possible et porter un bracelet de mise à la terre lors de leur manipulation. Certains composants des cartes électroniques sont sensibles aux décharges électrostatiques.
Mise en route et fonctionnement en toute sécurité Sécurité générale Ces alarmes s’adressent à toute personne chargée de planifier le fonctionnement et de faire fonctionner le variateur. ATTENTION ! Le non-respect des consignes suivantes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
•
Avant d’effectuer les réglages et de mettre le variateur en service, vous devez vérifier que le moteur et l’ensemble de la machine entraînée conviennent à une exploitation d’un bout à l’autre de la plage de vitesse offerte par le variateur. Vous pouvez régler le variateur de façon à faire tourner le moteur à des vitesses supérieures ou inférieures à celle obtenue en raccordant directement le moteur au réseau.
•
Vous ne devez pas activer de fonctions de réarmement automatique des défauts du programme de commande du variateur si cela comporte des risques. Lorsqu’elles sont activées, ces fonctions réarment et relancent le variateur lorsqu’un défaut survient.
•
Le moteur ne doit en aucun cas être démarré ou arrêté avec un contacteur c.a. ou un appareillage de sectionnement ; seuls les touches de commande et de la micro-console ou les signaux de commande transmis via la carte d’E/ S du variateur doivent être utilisés à cette fin. Le nombre maxi autorisé de cycles de mise en charge des condensateurs c.c. (nombre de mises sous tension) est de cinq toutes les dix minutes.
N.B. :
•
Si une source externe de commande de démarrage est sélectionnée et en position ON, le variateur démarre immédiatement après une interruption de la tension d’entrée ou le réarmement d’un défaut, sauf si la commande marche/ arrêt à 3 fils (impulsion) est configurée.
•
Si le variateur n’est pas en mode de commande Local, un appui sur la touche d’arrêt de la micro-console ne l’arrêtera pas.
Consignes de sécurité
20
Entraînements à moteur à aimants permanents ATTENTION ! Le moteur ne doit pas tourner plus vite que sa vitesse nominale. Une vitesse excessive du moteur entraînera une surtension qui peut endommager, voire détruire, les condensateurs du circuit intermédiaire.
Consignes de sécurité
21
À propos de ce manuel Contenu de ce chapitre Ce chapitre récapitule les différents thèmes abordés par ce manuel en précisant le public visé. Il contient un organigramme présentant chaque étape du contrôle de réception, de l’installation et de la mise en service du variateur avec des renvois aux chapitres et sections correspondants de ce manuel et d’autres manuels.
Public visé Ce manuel s’adresse aux personnes chargées • de planifier le montage et de monter le module variateur dans une armoire utilisateur ; • des raccordements électriques de l’armoire du variateur ; • de rédiger les consignes à l’adresse de l’utilisateur final du variateur concernant le montage en armoire, le raccordement des câbles de puissance et de commande au variateur monté en armoire et la maintenance du variateur. Vous devez lire le manuel avant toute intervention sur le variateur. Vous devez posséder les connaissances élémentaires en électricité, câblage, composants électriques et schématique électronique. Ce manuel s’adresse à des lecteurs partout dans le monde, c’est pourquoi les unités du système international et du système impérial sont données.
Chapitres du manuel Ce manuel présente et explique la configuration de base du module variateur. Vous trouverez ci-dessous une brève description des différents chapitres. Consignes de sécurité regroupe les consignes de sécurité pour l’installation, la mise en service, l’exploitation et la maintenance du module variateur. À propos de ce manuel présente le contenu du manuel. Principe de fonctionnement et architecture matérielle décrit le module variateur. Préparation au montage en armoire sert de guide pour la préparation de l’armoire utilisateur et l’installation du module variateur dans cette armoire. Il contient quelques exemples d’agencement de l’armoire précisant les distances de dégagement nécessaires au refroidissement autour du module. Préparation aux raccordements électriques contient les consignes de sélection du moteur, des câbles et des protections, et décrit le mode de cheminement des câbles. Installation décrit le montage du module variateur en armoire et le raccordement des câbles au variateur.
À propos de ce manuel
22
Vérification de l’installation contient les éléments à vérifier concernant le montage et les raccordements électriques du variateur. Mise en route donne les consignes de mise en route du variateur monté en armoire. Localisation des défauts décrit les signaux des LED et fournit les consignes de localisation des défauts du variateur. Maintenance décrit les interventions de maintenance préventive. Caractéristiques techniques contient les caractéristiques techniques du variateur, à savoir valeurs nominales, tailles, contraintes techniques, exigences pour le marquage CE et autres marquages. Schémas d’encombrement illustre les schémas d’encombrement du module variateur monté en armoire Rittal TS 8. Exemple de schéma de câblage présente un exemple de schéma de câblage d’un module variateur monté en armoire. Freinage dynamique sur résistance(s) spécifie le mode de sélection, de protection et de câblage des résistances de freinage. Filtres du/dt décrit la procédure de sélection des filtres du/dt du variateur.
Classement par taille et codes d’option Les consignes, caractéristiques techniques et schémas d’encombrement propres à une certaine taille de variateur sont signalés par le symbole correspondant (G1 ou G2). La taille est indiquée sur la plaque signalétique. Les consignes et caractéristiques techniques propres à certaines options sont signalées par les codes correspondants, p. ex. +H381. Les codes des options comprises dans votre variateur figurent sur sa plaque signalétique. Les options sélectionnables sont énumérées à la section Référence des variateurs, page 35.
À propos de ce manuel
23
Organigramme d’installation rapide, de mise en service et d’exploitation Tâches
Renvoi
Préparation de l’installation.
Préparation au montage en armoire (page 37)
Vérification des contraintes d’environnement, des valeurs nominales, du débit d’air de refroidissement requis, des raccordements au réseau, de la compatibilité du moteur, des raccordements moteur et de toutes les caractéristiques techniques.
Préparation aux raccordements électriques (page 49)
Sélection des câbles
Déballage et contrôle de réception des appareils. Vérifiez qu’il ne manque aucun élément ou module optionnel et que tout est en bon état.
Caractéristiques techniques (page 129) Freinage dynamique sur résistance(s) (page 159) Manuels des options (le cas échéant)
Manutention et déballage de l’appareil (page 76) Contrôle de réception (page 79)
Seuls les appareils en parfait état peuvent être mis en Si le module variateur est resté plus d’un an sans fonctionner, vous devez réactiver les route. condensateurs du bus c.c. (Réactivation des condensateurs, page 128)
Vérification du site d’installation. Fixation de la base de Vérification du site d’installation (page 75) l’armoire au sol. Contraintes d’environnement (page 138) Préparation au montage en armoire (page 37)
Cheminement des câbles
Cheminement des câbles (page 61)
Mesure de la résistance d’isolement de Mesure de la résistance d’isolement du câble d’alimentation, du moteur, du câble moteur et du câble l’installation (page 79) de la résistance (si installé).
À propos de ce manuel
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Tâches Appareils dotés de panneaux de raccordement en option (+H381 ou +H383)
Renvoi Montage en armoire des pièces mécaniques (page 82)
• Montage en armoire des panneaux de raccordement. Raccordement des câbles de puissance (page • Montage en armoire des éléments complémentaires 87) (selon la composition choisie : sectionneur principal, contacteur principal, fusibles c.a. etc.) • Si le sectionneur principal se trouve dans l’armoire, raccordez-y le câble réseau. • Raccordement des câbles réseau et moteur aux bornes du panneau de raccordement.
Montage en armoire du variateur (page 92) Raccordement de l’unité de commande externe au module variateur (page 100) Montage de l’unité de commande externe (page 102) Manuels des options (le cas échéant)
• Raccordement de la résistance de freinage et des câbles de raccordement du bus c.c. (si présents) aux bornes du panneau de raccordement. • Montage en armoire du variateur. • Fixation des jeux de barres du panneau de raccordement à ceux du module variateur. • Appareils avec unité de commande externe : raccordement des câbles d’alimentation et des fibres optiques du module variateur à l’unité de commande et montage de l’unité de commande en armoire. Appareils dépourvus de panneaux de raccordement en option (sans +H381 ni +H383) • Montage en armoire des éléments complémentaires (selon la composition choisie : jeu de barres PE principal, sectionneur principal, contacteur principal, fusibles c.a. etc.) • Montage en armoire du variateur. • Raccordement des câbles de puissance entre le module variateur et les composants restants de l’étage de puissance dans l’armoire (si installés). • Raccordement des câbles réseau et moteur à l’armoire. • Raccordement de la résistance de freinage et des câbles de raccordement du bus c.c. à l’armoire. • Appareils avec unité de commande externe : raccordement des câbles d’alimentation et des fibres optiques du module variateur à l’unité de commande et montage de l’unité de commande en armoire.
Raccordement des câbles de commande externe à l’unité de commande du variateur
Raccordement des câbles de commande (page 98) Procédure de raccordement des câbles de commande sur les appareils avec unité de commande interne (option +P905), page 111
Vérification de l’installation
À propos de ce manuel
Vérification de l’installation (page 113)
25
Tâches
Renvoi
Mise en service du variateur
Mise en route (page 117)
Mise en service du hacheur de freinage (si installé)
Freinage dynamique sur résistance(s) (page 159)
Exploitation du variateur : démarrage, arrêt, régulation Manuel d’exploitation correspondant de vitesse, etc.
Signification des sigles Abréviation
Explication
AIBP
Carte de protection des ponts d’entrée
APOW
Carte d’alimentation
BFPS
Carte d’alimentation
CEM
Compatibilité électromagnétique
E/S
Entrée/Sortie
EMI
Perturbations électromagnétiques
FCAN-01
Module coupleur CANopen (option)
FDNA-01
Module coupleur DeviceNet™ (option)
FECA-01
Module coupleur EtherCAT® (option)
FEN-01
Module d’interface de retours codeur (codeur TTL) (option)
FEN-11
Module d’interface de retours codeur (codeur absolu) (option)
FEN-21
Module d’interface résolveur (option)
FEN-31
Interface de retours codeur (codeur HTL) (option)
FENA-11
Modules coupleurs réseau Ethernet/IP™, Modbus/TCP et PROFINET IO (option)
FIO-01
Module d’extension d’E/S logiques (option)
FIO-11
Module d’extension d’E/S analogiques (option)
FIO-21
Module d’extension d’E/S logiques et analogiques (option)
FLON-01
Module coupleur LonWorks® (option)
FPBA-01
Module coupleur PROFIBUS DP (option)
FSCA-01
Coupleur Modbus (option)
HTL
Logique à seuil élevé
IGBT
Transistor bipolaire à grille isolée : type de semi-conducteur commandé en tension largement répandu dans les convertisseurs pour leur souplesse de commande et leur fréquence de commutation élevée
À propos de ce manuel
26
JCU
Unité de commande du module variateur Les signaux de commande d’E/S externes sont raccordés à JCU ou aux modules d’extension d’E/S en option fixés sur elle
JGDR
Carte de commande de grille
JINT
Principale carte électronique
JMU-xx
Unité mémoire fixée à l’unité de commande (JCU)
JRIB
Carte coupleur raccordée à la carte de commande de l’unité de commande (JCU)
PHF
Perturbations haute fréquence
STO
Interruption sécurisée du couple (STO)
SynRM
Moteur synchrone à réluctance
Taille
Taille du module variateur, G1 ou G2 pour les modules décrits dans ce manuel
TTL
Logique transistor-transistor
À propos de ce manuel
27
Principe de fonctionnement et architecture matérielle Contenu de ce chapitre Ce chapitre décrit brièvement le principe de fonctionnement et la composition du module variateur.
Vue d’ensemble du variateur Le module variateur ACS850-04 permet de commander les moteurs c.a. asynchrones, les moteurs à aimants permanents et les moteurs synchrones à réluctance ABB (moteurs SynRM). Le schéma suivant illustre l’étage de puissance du module variateur. ACS850-04
R+
UDC+
R-
UDC-
5
PE U1
U2
V1
V2
W1
W2 1
2
3
4
1
Self réseau
2
Redresseur. Convertit le courant et la tension alternatifs en courant et tension continus.
3
Bus c.c. entre le redresseur et l’onduleur
4
Onduleur. Convertit le courant et la tension directs en courant et tension alternatifs.
5
Hacheur de freinage (option +D150). Transfère le trop-plein d’énergie du circuit intermédiaire du variateur à la résistance de freinage si nécessaire. Le hacheur entre en action lorsque la tension du bus c.c. dépasse un certain plafond. Les pics de tension sont généralement dus à la décélération (freinage) d’un moteur à forte inertie.
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
28
Agencement Illustration des composants d’une unité standard
A
B
1
2 7
8
3 W1, V1, U1
2
1
4 3 5 18 6 W2, V2, U2
13 8
17
9
10
11
16
14
15
12
N°
Description
A
Module variateur
1
Anneaux de levage
2
Équerre de fixation
3
Jeux de barres de raccordement aux câbles réseau et jeux de barres c.c.+ et c.c.- (option +H356)
4
Coffret des cartes électroniques
5
Câbles d’alimentation et fibres optiques à raccorder à l’unité de commande externe
6
Jeux de barres de raccordement aux câbles moteur et jeux de barres de la résistance de freinage (option +D150)
7
Bornes PE
8
Goulotte des câbles de commande
9
Ventilateurs de refroidissement principaux
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
29
N°
Description
10
Piédestal
11
Béquilles rabattables
12
Vis de fixation de la base
13
Poignée permettant d’extraire le module variateur de l’armoire
14
Plaque de guidage inférieure
15
Rampe télescopique d’extraction et d’insertion
16
Plaque de guidage supérieure
17
Filtre de mode commun (option +E208)
18
Jeu de barres de mise à la terre
B
Unité de commande (JCU)
1
Unité de commande avec capot avant
2
Unité de commande sans son capot avant
3
Plaque serre-câbles des câbles de commande
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
30
Illustration du module variateur et des options sélectionnables : unité de commande, micro-console et panneau de raccordement 7 4
A
B 1
1
2
3 a
5
4
6
2
N°
3
Description
A
Module variateur
1
Panneau de raccordement réseau à fixer à l’armoire (+H381 ou +H383)
2
Panneau de raccordement moteur à fixer à l’armoire (+H381 ou +H383)
3
Capot avant. Avec l’option +P905, la micro-console est située sur ce capot.
4
Panneau de raccordement réseau (+H381 ou +H383)
5
Rails latéraux
6
Panneau de raccordement moteur (+H381 ou +H383)
7
Passe-câbles en caoutchouc (+H381)
B
Variantes de l’unité de commande
1
Unité de commande avec support de micro-console (+J414)
2
Unité de commande avec support de micro-console (+J414) sans le capot (a)
3
Unité de commande avec micro-console (+J400)
4
Kit de montage de la micro-console sur porte (+J410)
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
3
31
Illustration de la carte de commande (sans le capot de protection)
Entrée 24 V externe
Sorties relais
+24VD Entrées logiques Supports 1 et 2 pour les modules d’extension d’E/S et d’interface de retours codeur/ résolveur (options)
Entrées/sorties logiques Entrées analogiques Sorties analogiques Liaison multivariateurs Raccordement à la fonction STO
Support 3 pour module coupleur réseau (option)
Raccordement à la micro-console/au PC Raccordement de l’unité mémoire (JMU)
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
32
Raccordements et interfaces de commande Schéma des raccordements et des interfaces de commande du module variateur
FXX
1
Support 1 FXX
Support 2
XPOW XRO1…3 XD24 XDI XDIO XAI XAO XD2D XSTO X7
FXXX
2 Support 3 UDC+
3
UDC-
R-
PE L1
PE U1
U2
L2
V1
V2
L3
W1
W2
Supports 1 et 2 Support 3
XPOW XRO1…3 XD24 XDI XDIO XAI XAO XD2D XSTO
Modules d’extension d’E/S (FIO-01, FIO-11 et FIO21) et/ou modules d’interface de retours codeur/ résolveur (FEN-01, FEN-11, FEN-21 et FEN-31) Modules coupleurs réseau (FCAN-01, FDNA-01, FENA-11, FECA-01, FLON-01, FSCA-01 et FPBA-01) Entrée alimentation externe * Sorties relais (qté : 3) Sortie 24 Vc.c. * Entrées logiques (qté : 6) * Entrées/sorties logiques (qté : 2) * Entrées analogiques * Sorties analogiques Liaison multivariateurs Interruption sécurisée du couple (STO)
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
t°
R+
M 3~ 4
1) Pour en savoir plus sur les raccordements usine, cf. page 107. Pour les caractéristiques, cf. page 135. * programmables 2) Unité mémoire, cf. page 128. 3) Résistance de freinage (option) 4) Filtre du/dt ou filtre sinus (option, cf. page 165)
33
Raccordement de l’unité de commande externe Schéma de raccordement du module variateur et de la micro-console à l’unité de commande. Cf. sections Raccordement de l’unité de commande externe au module variateur (page 100) et Raccordement d’un PC (page 111) pour les raccordements utilisés. ( 80
JRIB
ACS850-04
5”) 3.1
JCU
APOW 2560 mm (8,4 ft)
JINT
JGDR 3 m (9,8 ft)
Câble de catégorie 5e 3 m (9,8 ft)
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
34
Plaque signalétique Sur la plaque figurent les valeurs nominales selon CEI et NEMA, les marquages CE, cULus et CSA, une référence (code type) et un numéro de série qui identifie chaque appareil individuellement. Voici un exemple de plaque signalétique, située sur le capot avant :
1 4 3 2
5
N°
Description
1
Référence, cf. section Référence des variateurs page 35
2
Taille
3
Valeurs nominales
4
Marquages valables
5
Numéro de série. Le premier chiffre du numéro de série désigne l’usine de fabrication de l’appareil. Les quatre chiffres suivants, l’année et la semaine de sa fabrication. Les chiffres restants permettent d’identifier chaque appareil.
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
35
Référence des variateurs Le code type renseigne sur les caractéristiques et la composition du module variateur. Les premiers chiffres en partant de la gauche correspondent à la configuration de base. Viennent ensuite les options sélectionnables, chacune introduite par un signe +, p. ex. +E208. Les principales options sont décrites ciaprès. Toutes les combinaisons ne sont pas possibles pour toutes les versions. Pour en savoir plus, cf. document anglais ACS850-04 Ordering Information (3AXD00000579470, disponible sur demande). Code Description Code de base, p. ex. ACS850-04-710A-5 Gamme ACS850 Gamme ACS850 Type 04 Module variateur refroidi par air. Sans aucune option : IP00 (UL type ouvert), entrée des câbles par le haut et sortie par le bas (bornes sur le côté du variateur), unité de commande JCU externe avec capot avant, pas de micro-console, programme de commande Standard, self réseau, cartes vernies, fonction STO, plaque de guidage inférieure, rampe d’extraction et d’insertion, équerre et vis de fixation du module, Manuel d’installation et Guide de mise en route multilingue, CD avec tous les manuels. Taille xxxA Cf. tableaux des valeurs nominales, page 129 Plage de tension 5 380…500 Vc.a. Codes des options (précédés du signe +) Résistance de freinage D150 Jeux de barres de raccordement du hacheur et de la résistance de freinage et bornes R+ et R- sur le panneau de raccordement (+H381 ou +H383), si les panneaux de raccordement sont commandés Filtres E208 Filtre de mode commun. Trois jeux de barres d’extension pour les jeux de barres de sortie du module variateur inclus sur les appareils sans l’option +H381 ou +H383 Panneaux de raccordement H381 Panneaux de raccordement (bornes U1, V1, W1, U2, V2 et W2) à monter dans l’armoire, passe-câbles en caoutchouc qui confère à l’appareil le degré de protection IP20 H383 Panneaux de raccordement (bornes U1, V1, W1, U2, V2 et W2) à monter dans l’armoire, degré de protection : IP00 Jeux de barres c.c. H356 Jeux de barres c.c. (sortie) et bornes c.c.+ et - sur le panneau de raccordement (+H381 ou +H383), si les panneaux de raccordement sont commandés Piédestal 0H354 Pas de piédestal Micro-console et unité de commande J400 Micro-console insérée dans l’unité de commande JCU, y compris plate-forme de montage et câble interne J410 Micro-console avec kit de montage sur porte, y compris plate-forme de montage, capot IP54 et câble de raccordement de 3 mètres J414 Support de micro-console avec capot et câble interne mais sans micro-console. Incompatible avec +J400. 0C168 Sans capot avant pour l’unité de commande JCU P905 Unité de commande JCU dans le coffret des cartes électroniques du module variateur
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
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Code Description Modules coupleurs réseau K451 Module coupleur réseau FDNA-01 DeviceNet™ K452 Module coupleur réseau FLON-01 LonWorks® K454 Module coupleur réseau FPBA-01 PROFIBUS DP K457 Module coupleur réseau FCAN-01 CANopen K458 Module coupleur réseau FSCA-01 Modbus K469 Module coupleur réseau FECA-01 EtherCAT® K473 Module coupleur réseau FENA-11 Ethernet/IP™, Modbus/TCP et PROFINET IO Modules d’extension d’E/S et d’interface retours L500 Module d’extension d’E/S analogiques FIO-11 L501 Module d’extension d’E/S logiques FIO-01 L502 Module d’interface codeur incrémental HTL FEN-31 L516 Module d’interface résolveur FEN-21 L517 Module d’interface codeur incrémental TTL FEN-01 L518 Module d’interface codeur absolu TTL FEN-11 L519 Module d’extension d’E/S logiques et analogiques FIO-21 Programmes de commande N2007 Programme de commande Standard, version UIFI2110 (taille G2 uniquement) N2008 Programme de commande Standard, version UIFI2200 (taille G2 uniquement) N2009 Programme de commande Standard, version UIFI2210 (taille G2 uniquement) N2010 Programme de commande Standard, version UIFI2300 (taille G2 uniquement) N3050 Bibliothèque sur la technologie de levage N5050 Programme de commande Levage Option +N3050 requise. N7502 Programme de commande SynRM Garantie P904 Extension de garantie Fonction homologuée ATEX Q971 Fonction de sectionnement sécurisé du moteur homologuée ATEX utilisant la fonction STO du variateur Manuels papier N.B. : Les manuels anglais pourront être inclus si la langue sélectionnée n’est pas disponible. R700 Anglais R701 Allemand R702 Italien R703 Néerlandais R704 Danois R705 Suédois R706 Finnois R707 Français R708 Espagnol R709 Portugais R710 Portugais brésilien R711 Russe R714 Turc
Principe de fonctionnement et architecture matérielle
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Préparation au montage en armoire Contenu de ce chapitre Ce chapitre sert de guide pour la préparation de l’armoire utilisateur et l’installation du module variateur dans cette armoire, de façon à avoir l’avant du module derrière la porte de l’armoire. Il contient quelques exemples d’agencement de l’armoire précisant les distances de dégagement nécessaires au refroidissement autour du module. Vous devez impérativement lire ce chapitre pour pouvoir utiliser le variateur sans danger et sans souci.
Décharge de responsabilité Les raccordements doivent toujours être conçus et réalisés conformément à la législation et à la réglementation en vigueur. ABB décline toute responsabilité concernant les installations contraires à la législation et à la réglementation en vigueur.
Exigences fondamentales pour l’armoire L’armoire doit : • avoir un châssis suffisamment solide pour supporter le poids des composants du variateur, des circuits de commande et de tous les équipements qu’ils comportent ; • prévenir tout contact entre l’utilisateur et le module variateur et satisfaire toutes les exigences relatives à la poussière et à l’humidité ; • comporter des grilles d’entrée et de sortie permettant la libre circulation de l’air de refroidissement dans l’armoire, sans quoi le module variateur ne pourrait pas être correctement refroidi.
Planification de l’agencement de l’armoire Vous devez prévoir un espace suffisamment vaste pour pouvoir installer et entretenir aisément le variateur, obtenir un débit d’air de refroidissement suffisant, respecter les distances de dégagement obligatoires et pouvoir placer les câbles et leurs structures de maintien. Veillez à tenir la ou les carte(s) de commande à distance : • des composants de l’étage de puissance tels que le contacteur, les interrupteurs et les câbles de puissance ; • des éléments qui chauffent (chauffage et sortie d’air du module variateur).
Préparation au montage en armoire
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Exemples d’agencement, porte fermée Exemple d’agencement de l’armoire avec passe-câbles sur le dessus pour les câbles réseau et par le dessous pour les câbles moteur
7
2c
6 2b
2a
4 5
1c
3
1b 1a
1a*) Entrée d’air (module variateur) 1b Entrée d’air (autres équipements). Vous n’aurez pas besoin d’un ventilateur supplémentaire si vous utilisez un déflecteur supplémentaire sur le toit de l’armoire (cf. page suivante). 1c*) Entrée d’air pour les cartes électroniques et les jeux de barres c.c. et de sortie 2a*) Entrée d’air avec ventilateur d’extraction supplémentaire pour le module variateur 2b*) Sortie d’air (autres équipements) 2c*) Sortie d’air (module variateur et autres équipements) sur le toit de l’armoire. Ventilateur d’extraction nécessaire. ABB recommande cette solution plutôt que 2a. 3 Micro-console avec plate-forme de montage DPMP-01 (option +J410). La micro-console est raccordée à l’unité de commande JCU à l’intérieur de l’armoire. 4 Interrupteur de commande du contacteur et interrupteur d’arrêt d’urgence (raccordés au circuit de commande du contacteur à l’intérieur de l’armoire) 5 Poignée d’activation du sectionneur 6 Passe-câbles en caoutchouc assurant le degré de protection 7 Circulation de l’air de refroidissement (vue de dessus) *) N.B. : La taille des grilles d’entrée et de sortie d’air est déterminante pour le refroidissement du module variateur. Pour connaître les exigences relatives aux pertes et au refroidissement, cf. page 133.
Exemples d’agencement, porte ouverte Exemple d’agencement sans panneaux de raccordement en option
Préparation au montage en armoire
39
13
2e
2a
4
2e
5
1
2a 2c
6
PE 2bU1 V1 W1
3
16
15
2d 9 17
7
12
3
W2 V2 U2
11 8
14
10
1 2
Bâti de l’armoire Déflecteurs d’air verticaux (2a, 2b) et horizontaux (2c, 2d) séparant les zones froides et chaudes (passe-câbles étanches) Cf. également page 46. 2e Déflecteur d’air en option requis en l’absence de ventilateur dans la partie inférieure de la porte de l’armoire (cf. 1b, page 38). 3 Jeu de barres de mise à la terre de l’armoire (PE) 4 Câble réseau y compris
5 6
conducteur de terre (PE) du variateur Sectionneur et fusibles Contacteur
7 8
Module variateur Câble moteur y compris conducteur PE du variateur
9
Unité de commande JCU N.B. : Avec l’unité de commande interne (option +P905), l’entrée d’air (17) est déterminante pour le refroidissement de la carte de commande. 10 Câbles de commande externe 11 Vis de mise à la terre
12 Alternative aux vis de terre (11) 13 Sortie d’air par le toit 14 Circulation de l’air dans le module variateur (vue latérale) 15 Grilles d’entrée de l’air dans la porte de l’armoire 16 Entrée d’air pour l’option frein 17 Entrée d’air pour les cartes électroniques et les jeux de barres c.c. et de sortie
Préparation au montage en armoire
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N.B. 1 : Le blindage des câbles de puissance peut aussi être raccordé aux bornes de terre du module variateur. N.B. 2 : Cf. également section Dégagement requis page 47.
Mise à la terre à l’intérieur de l’armoire Vous devez mettre le module variateur à la terre en laissant les surfaces de contact aux points de fixation non peintes (contact métallique direct). Le châssis du module est mis à la terre sur le jeu de barres PE de l’armoire au niveau des fixations, des vis et du bâti de l’armoire. Vous pouvez aussi utiliser un conducteur de terre séparé entre les bornes PE du module variateur et le jeu de barres PE de l’armoire. Tous les composants de l’armoire doivent être mis à la terre selon le même principe.
Sélection des jeux de barres et préparation des raccords Si vous envisagez d’utiliser des jeux de barres : • ABB recommande le cuivre étamé, mais vous pouvez aussi utiliser de l’aluminium. • Vous devez ôter la pellicule d’oxyde au niveau des raccords des jeux de barres en aluminium et y appliquer une pâte à joints antioxydante adéquate.
Couples de serrage Utilisez des vis 8.8 (avec ou sans pâte à joints) pour assurer les contacts électriques, avec les couples de serrage suivants : Taille des vis
Couple
M5
3,5 Nm (2,6 lbf·ft)
M6
9 Nm (6,6 lbf·ft)
M8
20 Nm (14,8 lbf·ft)
M10
40 Nm (29,5 lbf·ft)
M12
70 Nm (52 lbf·ft)
M16
180 Nm (133 lbf·ft)
Planification des fixations de l’armoire Vous devez respecter les règles suivantes pour préparer les fixations de l’armoire : • Fixez l’avant de l’armoire au sol et l’arrière de l’armoire au sol ou au mur. • Fixez toujours le module variateur à l’armoire à l’aide des points de fixation prévus à cet effet. Cf. consignes d’installation du module pour plus de détails. ATTENTION ! Le variateur ne doit pas être fixé par soudage électrique. ABB décline toute responsabilité pour les dégâts résultant d’un soudage électrique. Le circuit de soudage risque en effet d’endommager les circuits électroniques dans l’armoire.
Préparation au montage en armoire
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Planification de la mise en place de l’armoire sur un chemin de câbles Pour planifier le placement de l’armoire sur un chemin de câbles, respectez les consignes suivantes : • La structure de l’armoire doit être suffisamment solide. Si seule une partie de la base de l’armoire repose au sol, le poids de l’armoire sera réparti sur ces zones en contact avec le sol. • Vous devez munir l’armoire d’une tôle de fond hermétique et de passe-câbles pour garantir le degré de protection et empêcher l’air de refroidissement qui circule dans le chemin de câbles de pénétrer dans l’armoire.
Socle sur un chemin de câbles
Vue latérale d’une armoire avec tôle de fond
Compatibilité électromagnétique (CEM) de l’armoire Vous devez respecter les règles suivantes concernant la compatibilité électromagnétique de l’armoire : • En limitant le nombre et le diamètre des perçages dans l’armoire, on obtient généralement une atténuation optimale des perturbations. Dans l’idéal, les perçages dans les zones de contact métallique galvanisé de l’enveloppe de l’armoire ne doivent pas excéder 100 mm de diamètre. Veillez tout particulièrement aux grilles d’entrée et de sortie d’air. • Pour éviter tout perçage et obtenir un raccord galvanisé idéal, ABB recommande de souder les panneaux d’acier. Si le soudage est impossible, il est recommandé de laisser les raccordements entre les panneaux non peints et de les équiper de bandes CEM à conduction spécifique afin de garantir un raccord galvanisé adéquat. Les bandes de bonne qualité sont habituellement faites de silicone souple recouvert d’un maillage métallique. Le seul contact non sécurisé des surfaces métalliques ne suffit pas : il faut y ajouter des joints d’étanchéité conducteurs. La distance entre les vis ne doit pas dépasser 100 mm. • Vous devez établir un réseau de mise à la terre à haute fréquence suffisant dans l’armoire pour éviter les écarts de tension et la formation de structures à haute impédance dans les radiateurs. Des brins de cuivre tressés courts et plats à faible inductance assurent une bonne mise à la terre à haute fréquence. Une mise à la
Préparation au montage en armoire
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terre à haute fréquence en un point unique n’est pas appropriée en raison des distances importantes à l’intérieur de l’armoire. • Une reprise de masse sur 360° des blindages des câbles au niveau des passecâbles améliore le blindage CEM de l’armoire. • ABB recommande aussi la reprise de masse sur 360° des blindages des câbles moteur en entrée de l’armoire. La mise à la terre peut être assurée par criblage via un maillage métallique, comme illustré ci-dessous. Blindage de câble nu Bracelets Maillage métallique
Plaque passe-câbles
Câble Tôle de fond de l’armoire
• ABB recommande aussi la reprise de masse sur 360° des blindages des câbles de commande en entrée de l’armoire. Vous pouvez mettre les blindages à la terre à l’aide de tampons conducteurs pressés contre les blindages dans les deux sens :
Blindage de câble nu
Tampon conducteur
Tôle de fond de l’armoire Passe-câbles
Préparation au montage en armoire
Câble
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Mise à la terre des blindages de câbles au niveau des passe-câbles Pour mettre les blindages de câbles à la terre au niveau des passe-câbles, suivez le principe illustré ci-dessous. 1
2 3
5
4 6
7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Vers les bornes des câbles de puissance Blindage du câble Borne de terre PE de l’armoire, du panneau de raccordement ou du module variateur Section du câble dénudée Gaine CEM Plaque passe-câbles Tôle inférieure Serre-câbles Tampons conducteurs pour les câbles de commande
9 Exemple de passe-câbles
Planification du refroidissement Vous devez respecter les règles suivantes pour préparer le refroidissement de l’armoire : • Le site d’installation doit être suffisamment ventilé pour satisfaire les exigences de débit d’air de refroidissement et de température ambiante du module variateur. Cf. pages 133 et 138. Le ventilateur de refroidissement interne du module variateur tourne à une vitesse constante, et diffuse donc un débit d’air constant à travers le module. La quantité d’air à remplacer au sein de l’installation n’est pas nécessairement constante dans le temps. Vous devez l’adapter aux besoins d’évacuation de chaleur.
Préparation au montage en armoire
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• Veillez à respecter les distances de dégagement minimum autour de chaque composant pour garantir un refroidissement suffisant. Pour les dégagements requis, cf. page 47. • N’oubliez pas d’évacuer également la chaleur émise par les câbles et tous les équipements complémentaires. • Vous devez vous assurer que les entrées et sorties d’air sont assez larges pour garantir un renouvellement suffisant de l’air dans l’armoire, sans quoi le module variateur ne sera pas correctement refroidi. • Les grilles des entrées et sorties d’air doivent : - orienter la circulation de l’air ; - prévenir les contacts ; - empêcher les éclaboussures de pénétrer dans l’armoire. • Les figures suivantes illustrent deux options classiques de refroidissement de l’armoire. L’air entre par le bas de l’armoire et ressort par le toit ou par la partie supérieure de la porte. ABB recommande de situer la sortie d’air sur le toit de l’armoire. Si la sortie d’air se trouve sur la porte de l’armoire, vous devez utiliser un ventilateur d’extraction supplémentaire.
Sortie d’air
Entrée d’air
Entrées et sorties d’air sur la porte de l’armoire
Circulation de l’air dans le module variateur
• Les ventilateurs de refroidissement internes des modules variateurs et des réacteurs et selfs suffisent généralement à maintenir les composants à une température suffisamment basse dans les armoires IP22. • Dans les armoires IP54, d’épais tapis empêchent les éclaboussures de pénétrer dans l’armoire mais nécessitent un dispositif de refroidissement supplémentaire, par exemple un ventilateur d’extraction de l’air chaud.
Préparation au montage en armoire
45
Solutions pour empêcher la recirculation d’air chaud Pour empêcher l’air chaud de pénétrer à nouveau dans l’armoire, orientez-le à l’opposé de la prise d’air de l’armoire. Voici quelques solutions possibles : • grilles orientant la circulation de l’air en entrée et en sortie ; • prise et sortie d’air sur différentes faces de l’armoire ; • entrée d’air froid au niveau de la partie inférieure de la porte avant et ventilateur d’extraction supplémentaire sur le toit de l’armoire. Pour empêcher la recirculation d’air chaud, installez par exemple des déflecteurs étanches aux emplacements indiqués sur la figure ci-après. Des joints d’étanchéité ne sont généralement pas requis.
1a
Prise d’air du module variateur, max. 40 °C (104 °F)
3
Module variateur
1b
Prise d’air vers les cartes électroniques et les jeux de barres c.c. et de 4 sortie du variateur
Sectionneur et fusibles
2a
Déflecteur d’air vertical séparant les zones froides et chaudes de l’armoire
5
Contacteur
2b
Déflecteur horizontal
6
Unité de commande JCU
2c
Déflecteur horizontal supérieur
7
Sortie de l’air
2d
Déflecteur horizontal inférieur
2e
Déflecteur optionnel requis en l’absence de ventilateur dans la partie inférieure de la porte de l’armoire (cf. 1b, page 38)
Préparation au montage en armoire
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X C
A 4 B
2e
7
2e A
2a
2a
2c
5
PE 2bU1 V1 W1
2c B
2b 1b
2d
2b 3
2d
6
Y 3
3
W2 V2 U2
1a
C
C–C
2e 2b A-A
X 2c
3
2c
2a
2a Y
B-B 2d
2d
3 2a
Préparation au montage en armoire
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Dégagement requis Vous devez respecter les distances de dégagement autour du module variateur pour que le débit d’air de refroidissement à travers le module soit suffisant et que le module soit convenablement refroidi. Dégagements au-dessus du module variateur Le schéma ci-dessous indique le dégagement requis sur le dessus du module lorsque la sortie d’air se trouve a) sur le toit de l’armoire ou b) dans la partie supérieure de la porte de l’armoire. Les prises d’air sur la porte de l’armoire sont aussi représentées. Sortie d’air sur le toit de l’armoire
270 mm (10,63 in.)
Entrée d’air
Sortie d’air sur la porte de l’armoire
290 mm (11,42 in.)
Entrée d’air
Dégagement autour du module variateur Une distance de dégagement de 20 mm (0.79 in.) est requise autour du module variateur depuis la tôle de fond de l’armoire et la porte avant. Aucun dégagement n’est requis pour le refroidissement sur les côtés gauche et droit du module. Le module est conçu pour être monté dans une armoire aux dimensions suivantes : 400 mm (15.75 in.) de largeur, 600 mm (23.62 in.) de profondeur et 2000 mm (78.74 in.) de hauteur.
Autres configurations Contactez votre correspondant ABB.
Préparation au montage en armoire
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Préparation de la mise en place de la micro-console Vous devez respecter les règles suivantes pour préparer la mise en place de la micro-console : • Vous pouvez encliqueter la micro-console sur l’unité de commande du variateur. Cf. page 30. • Vous pouvez monter la micro-console sur la porte de l’armoire à l’aide du kit de montage de la micro-console (+J410). Pour les consignes d’installation, cf. document anglais ACS-CP-U Control Panel IP54 Mounting Platform Kit (+J410) Installation Guide (3AUA0000049072).
Préparation de l’utilisation de chauffages Vous devez utiliser un chauffage en cas de risque de condensation dans l’armoire. La fonction première de ce chauffage est d’assécher l’air, mais il peut aussi servir à réchauffer l’air par faibles températures.
Préparation au montage en armoire
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Préparation aux raccordements électriques Contenu de ce chapitre Ce chapitre présente les consignes à respecter dans la sélection du moteur, des câbles, des dispositifs de protection, du cheminement des câbles et du mode d’exploitation du variateur. N.B. : Les raccordements doivent toujours être conçus et réalisés conformément à la législation et à la réglementation en vigueur. ABB décline toute responsabilité concernant les installations contraires à la législation et à la réglementation en vigueur. Le non-respect des recommandations d’ABB peut en outre causer des problèmes non couverts par la garantie.
Sélection de l’appareillage de sectionnement réseau Vous devez installer un appareillage de sectionnement réseau manuel entre l’alimentation c.a. et le variateur. Choisissez un appareillage de sectionnement pouvant être verrouillé en position ouverte pendant l’installation et les interventions de maintenance. Union européenne Conformément aux directives européennes, l’appareillage de sectionnement doit satisfaire les exigences de la norme EN 60204-1, Sécurité des machines, et correspondre à un des types suivants : • interrupteur-sectionneur de catégorie d’emploi AC-23B (EN 60947-3) ; • sectionneur muni d’un contact auxiliaire qui entraîne dans tous les cas la disjonction du circuit de charge par les appareillages de sectionnement avant l’ouverture des contacteurs principaux du sectionneur (EN 60947-3) ; • disjoncteur compatible avec une isolation conforme à la norme EN 60947-2. Autres régions L’appareillage de sectionnement doit satisfaire la réglementation relative à la sécurité en vigueur.
Sélection et dimensionnement du contacteur principal Si un contacteur principal est utilisé, il doit être de la catégorie d’emploi (nombre d’opérations en charge) AC-1 selon CEI 60947-4, Appareillage à basse tension. Vous devez dimensionner le contacteur principal selon les valeurs nominales de tension et de courant du variateur.
Préparation aux raccordements électriques
50
Protection de l’isolation et des roulements du moteur Le variateur recourt à la technologie moderne des onduleurs IGBT. Quelle que soit la fréquence, la sortie du variateur émet des impulsions d’une tension similaire à la celle du bus c.c. du variateur en un temps de montée très bref. Le niveau de tension des impulsions peut quasiment doubler aux bornes moteur, selon les propriétés d’atténuation et de réflexion des câbles et des bornes moteur, ce qui peut accentuer la sollicitation de l’isolation du moteur et des câbles moteur. Les nouveaux variateurs à vitesse variable et leurs impulsions augmentant rapidement en tension et variant fortement en fréquence peuvent engendrer des impulsions de courant dans les roulements moteur et ronger progressivement les cages et le mécanisme de roulement. Les filtres du/dt optionnels protègent le système d’isolation du moteur et réduisent les courants de palier. Les filtres de mode commun réduisent surtout les courants de palier. Les roulements isolés COA préservent les roulements moteur. Cf. section Vérification de la compatibilité du moteur et du variateur infra pour les filtres et les roulements COA à utiliser obligatoirement avec le variateur. Vous devez sélectionner et installer les câbles conformément aux instructions du manuel d’installation.
Vérification de la compatibilité du moteur et du variateur Vous devez utiliser avec le variateur un moteur c.a. asynchrone, un moteur à aimants permanents ou un moteur synchrone à réluctance ABB (SynRM). Vous pouvez raccorder plusieurs moteurs asynchrones à la fois, mais un seul moteur à aimants permanents. Sélectionnez le moteur et le variateur en vous servant des tableaux des valeurs nominales du chapitre Caractéristiques techniques. Si les cycles de charge préréglés ne conviennent pas, vous devez utiliser l’outil logiciel PC DriveSize. 1. Vérifiez que les valeurs nominales du moteur sont comprises dans les plages autorisées du programme de commande du variateur : • la tension nominale du moteur est comprise entre 1/2 et 2 · UN ; • le courant nominal du moteur est compris entre 1/6 et 2 · Iint du variateur en mode DTC et entre 0 et 2 · Iint en mode Scalaire. Le mode de commande est sélectionné au moyen d’un paramètre du programme de commande. 2. Vérifiez que la tension nominale du moteur est conforme aux exigences en fonction de l’application : Lorsque...
la tension nominale du moteur doit être…
le freinage dynamique sur résistance(s) n’est pas utilisé
UN
des cycles de freinage fréquents ou à long terme sont prévus
1,21
UN
· UN
Tension d’entrée du variateur
Cf. section Exigences supplémentaires pour le freinage page 53.
Préparation aux raccordements électriques
51
3. Lorsque la tension nominale du moteur n’est pas égale à la tension d’alimentation c.a., vous devez consulter le constructeur du moteur avant de l’inclure dans votre installation. 4. Assurez-vous que le système d’isolation du moteur peut supporter la tension composée crête-crête sur les bornes du moteur. Cf. Tableau des spécifications ciaprès pour les spécifications du système d’isolation du moteur et des filtres du variateur. Exemple 1 : Lorsque la tension d’entrée est 440 V et que le variateur fonctionne uniquement en mode moteur (2Q), la tension composée crête-crête sur les bornes du moteur peut être calculée de manière approximative comme suit : 440 V·1,35·2 = 1190 V. Vérifiez que le système d’isolation du moteur supporte cette tension. Tableau des spécifications Le tableau suivant sert de guide de sélection du type d’isolant moteur et précise dans quels cas utiliser des filtres du/dt ABB optionnels, des roulements isolés COA du moteur et des filtres de mode commun ABB. Si le moteur ne satisfait pas aux exigences suivantes ou si l’installation est incorrecte, il est possible que la durée de vie du moteur soit raccourcie ou que les roulements moteur soient endommagés sans pouvoir faire valoir la garantie. Tension nominale réseau (c.a.)
Exigences pour Système d’isolant moteur
Constructeur
Type de moteur
A B B
Filtre du/dt ABB, roulement isolé COA et filtre de mode commun ABB 100 kW < PN < 350 kW ou
PN > 350 kW
et hauteur d’axe < CEI 315
hauteur d’axe > CEI 315
hauteur d’axe > CEI 400
PN < 134 hp
134 hp < PN < 469 hp
PN > 469 hp
et hauteur d’axe < NEMA 500
ou hauteur d’axe > NEMA 500
ou hauteur d’axe > NEMA 580
P N < 100 kW
Moteurs M2_, M3_ et M4_ à fils cuivre
HX_ et AM_ à barres cuivre
ou
UN < 500 V
Standard
-
+ COA
+ COA + FMC
500 V < UN < 600 V
Standard
+ du/dt
+ du/dt + COA
+ du/dt + COA + FMC
ou Renforcé
-
+ COA
+ COA + FMC
600 V < UN < 690 V (longueur des câbles < 150 m)
Renforcé
+ du/dt
+ du/dt + COA
+ du/dt + COA + FMC
600 V < UN < 690 V (longueur des câbles > 150 m)
Renforcé
-
+ COA
+ COA + FMC
380 V < UN < 690 V
Standard
n.a.
+ COA + FMC
PN < 500 kW : + COA + FMC
Ancien* HX_ 380 V < UN < 690 V à barres cuivre et modulaire
PN > 500 kW : + COA + FMC + du/dt À vérifier auprès du constructeur
+ du/dt avec tensions supérieures à 500 V + COA + FMC
Préparation aux raccordements électriques
52
Tension nominale réseau (c.a.)
Exigences pour Système d’isolant moteur
Constructeur
Type de moteur
HDP O N
100 kW < PN < 350 kW ou
PN > 350 kW
et hauteur d’axe < CEI 315
hauteur d’axe > CEI 315
hauteur d’axe > CEI 400
PN < 134 hp
134 hp < PN < 469 hp
PN > 469 hp
et hauteur d’axe < NEMA 500
ou hauteur d’axe > NEMA 500
ou hauteur d’axe > NEMA 580
PN < 100 kW
HX_ et AM_ 0 V < UN < 500 V à fils cuivre ** 500 V < UN < 690 V
N
Filtre du/dt ABB, roulement isolé COA et filtre de mode commun ABB
Fil émaillé avec connexion fibre de verre
ou
+ COA + FMC + du/dt + COA + FMC
Consultez le constructeur du moteur.
Fils et barres UN < 420 V cuivre 420 V < UN < 500 V
-
Standard : Û LL= 1300 V
-
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
Standard : Û LL= 1300 V
+ du/dt
+ du/dt + COA
+ du/dt + COA + FMC
ou
A
+ du/dt + FMC
B
ou
B
500 V < UN < 600 V
Renforcé : ÛLL= 1600 V, temps de montée 0,2 microseconde
-
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
Renforcé : ÛLL= 1600 V
+ du/dt
+ du/dt + FMC
+ du/dt + COA + FMC
ou + du/dt + FMC
ou
600 V < UN < 690 V
Renforcé : ÛLL= 1800 V
-
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
Renforcé : ÛLL= 1800 V
+ du/dt
+ du/dt + COA
+ du/dt + COA + FMC
COA + FMC
COA + FMC
Renforcé : ÛLL= 2000 V, temps de montée 0,3 microseconde ***
* fabriqués avant le 01/01/1998 ** Pour les moteurs fabriqués avant le 01/01/1998, vérifiez les consignes supplémentaires du constructeur du moteur. *** Si la tension du bus c.c. du variateur peut dépasser la valeur nominale en cas de freinage dynamique sur résistance(s), vérifiez auprès du constructeur du moteur si des filtres moteur supplémentaires sont nécessaires dans la plage de fonctionnement du variateur pour l’application envisagée.
Les abréviations sont explicitées ci-dessous. Abréviation
Explication
UN
Tension nominale réseau
ÛLL
Tension composée crête-crête sur les bornes moteur que l’isolant moteur doit supporter
PN
Puissance nominale moteur
du/dt
Filtre du/dt sur la sortie du variateur
Préparation aux raccordements électriques
53
FMC
Filtre de mode commun (option +E208)
COA
Roulement COA isolé du moteur
n.a.
Les moteurs dans cette plage de puissance ne sont pas proposés en standard. Consultez le constructeur du moteur.
Exigences supplémentaires pour les moteurs en atmosphères explosives (EX) Si vous envisagez d’utiliser un moteur en atmosphères explosives (EX), conformezvous au tableau des spécifications ci-dessus. Consultez aussi le constructeur du moteur pour connaître toute exigence supplémentaire. Exigences supplémentaires pour les moteurs HXR et AMA Tous les appareils AMA (fabriqués à Helsinki) destinés à des variateurs ont des enroulements à barres cuivre. Tous les appareils HXR (fabriqués à Helsinki) à compter du 01/01/1998 ont des enroulements à barres cuivre. Exigences supplémentaires pour les moteurs ABB de types autres que M2_, M3_, M4_, HX_ et AM_ Référez-vous aux critères de sélection préconisés pour les moteurs non-ABB. Exigences supplémentaires pour le freinage Lorsque le moteur freine l’entraînement, la tension c.c. du circuit intermédiaire du variateur augmente, avec les mêmes conséquences qu’une augmentation de la tension moteur pouvant atteindre 20 %. Si, sur le temps de fonctionnement, le moteur se trouve principalement en freinage, ce phénomène doit être pris en compte lors de la détermination des caractéristiques de l’isolant moteur. Exemple : Les caractéristiques de l’isolant d’un moteur pour un variateur 400 V doivent correspondre à celles d’un moteur alimenté en 480 V. Exigences supplémentaires pour les moteurs à puissance augmentée ABB et les moteurs IP23 La puissance nominale d’un moteur à puissance augmentée est supérieure aux valeurs indiquées pour cette taille dans la norme EN 50347 (2001). Les exigences pour les moteurs ABB à fils cuivre (ex., séries M3AA, M3AP et M3BP) figurent cidessous. Tension nominale réseau (c.a.)
Exigences pour Système d’isolant moteur
Filtres ABB du/dt et de mode commun, roulements isolés COA PN < 100 kW
100 kW < PN < 200 kW
PN > 200 kW
PN < 140 hp
140 hp < PN < 268 hp
PN > 268 hp
UN < 500 V
Standard
-
+ COA
+ COA + FMC
500 V < UN < 600 V
Standard
+ du/dt
+ COA + du/dt
+ COA + du/dt + FMC
Renforcé
-
+ COA
+ COA + FMC
Renforcé
+ du/dt
+ COA + du/dt
+ COA + du/dt + FMC
ou 600 V < UN < 690 V
Préparation aux raccordements électriques
54
Exigences supplémentaires pour les moteurs non-ABB à puissance augmentée et moteurs IP23 La puissance nominale d’un moteur à puissance augmentée est supérieure aux valeurs indiquées pour cette taille dans la norme EN 50347 (2001). Le tableau cidessous présente les exigences pour les moteurs non-ABB à fils et barres cuivre dont la puissance nominale est inférieure à 350 kW. Pour les moteurs plus puissants, consultez le constructeur. Tension nominale réseau (c.a.)
UN < 420 V
Exigences pour Système d’isolant moteur
Standard : ÛLL= 1300 V
420 V < UN < 500 V Standard : ÛLL= 1300 V
Filtre du/dt ABB, roulement isolé COA et filtre de mode commun ABB PN < 100 kW ou hauteur d’axe < CEI 315
100 kW < PN < 350 kW ou CEI 315 < hauteur d’axe < CEI 400
PN < 134 hp ou hauteur d’axe < NEMA 500
134 hp < PN < 469 hp ou NEMA 500 < hauteur d’axe < NEMA 580
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
+ du/dt + (COA ou FMC) + COA + du/dt + FMC
ou Renforcé : ÛLL= 1600 V, temps de montée 0,2 microseconde 500 V < UN < 600 V Renforcé : ÛLL= 1600 V
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
+ du/dt + (COA ou FMC) + du/dt + COA + FMC
ou Renforcé : ÛLL= 1800 V 600 V < UN < 690 V Renforcé : ÛLL= 1800 V Renforcé : ÛLL= 2000 V, temps de montée 0,3 microseconde *** ***
+ COA ou FMC
+ COA + FMC
+ COA + du/dt
+ COA + du/dt + FMC
COA + FMC
COA + FMC
Si la tension du bus c.c. du variateur peut dépasser la valeur nominale en cas de freinage dynamique sur résistance(s), vérifiez auprès du constructeur du moteur si des filtres moteur supplémentaires sont nécessaires dans la plage de fonctionnement du variateur pour l’application envisagée.
Préparation aux raccordements électriques
55
Données supplémentaires pour le calcul du temps de montée de la tension et de la tension composée crête-crête La tension composée crête-crête sur les bornes moteur générée par le variateur et son temps de montée dépendent de la longueur des câbles. Les exigences pour le système d’isolant moteur du tableau correspondent au «cas le plus défavorable» couvrant les installations avec des câbles de 30 m ou plus. Pour calculer la tension crête-crête réelle et le temps de montée en fonction de la longueur réelle du câble, procédez comme suit : • Tension composée crête-crête : Consultez la valeur relative ÛLL/UN sur le schéma approprié ci-après et multipliez-la par la tension réseau nominale (UN). • Temps de montée de la tension : Les valeurs relatives ÛLL/UN et (du/dt)/UN seront reprises du schéma approprié ci-après. Multipliez ces valeurs par la tension réseau nominale (UN) et substituez-les dans l’équation t = 0,8 · ÛLL/(du/dt). A
3,0
B
5,5 ÛLL/UN
5,0
2,5
4,5
2,0
du/dt ------------- (1/μs) UN
4,0 3,5
1,5
3,0
1,0
du/dt ------------- (1/μs) UN
0,5
ÛLL/UN
2,5 2,0 1,5 1,0
0,0 100
200
300 l (m)
100
200
300 l (m)
l
Longueur du câble moteur
A
Graphique permettant de calculer le temps de montée des appareils munis de filtres du/dt
B
Graphique permettant de calculer le temps de montée des appareils dépourvus de filtres du/dt
Complément d’information pour les filtres sinus Les filtres sinus protègent le système d’isolant moteur. Un filtre sinus peut être prémonté en usine sur les appareils montés en armoire. La tension composée crêtecrête avec le filtre sinus est environ 1,5 × UN. Complément d’information pour les filtres de mode commun Le filtre de mode commun est proposé en option (+E208).
Préparation aux raccordements électriques
56
Sélection des câbles de puissance Règles générales Les câbles réseau et moteur sont dimensionnés en fonction de la réglementation. • Ils doivent aussi supporter le courant de charge du variateur. Cf. chapitre Caractéristiques techniques pour les valeurs nominales de courant. • Le câble sélectionné doit résister au moins à la température maxi admissible de 70 °C (158 °F) du conducteur en service continu. Pour les États-Unis, cf. Exigences supplémentaires (US), page 59. • Les valeurs nominales d’inductance et d’impédance du conducteur/câble de terre PE doivent être réglées en fonction de la tension de contact admissible en cas de défaut, afin que la tension n’augmente pas excessivement en cas de défaut de terre. • Un câble 600 V peut être utilisé jusqu’à 500 Vc.a. Utilisez un câble moteur symétrique blindé (cf. page 58). N.B. : Lorsqu’une goulotte de câble métallique ininterrompue est utilisée, un câble blindé n’est pas obligatoire. Les deux extrémités de la goulotte doivent être reliées, comme pour les blindages de câbles. Le raccordement au réseau peut être assuré par un câble à quatre conducteurs, mais ABB recommande un câble symétrique blindé. Le tableau ci-dessous présente les exigences de conductivité du blindage selon la norme CEI 60439-1 lorsque le conducteur PE est fait du même métal que les conducteurs de phase : Section des conducteurs de phase S (mm
2)
S < 16 16 < S < 35 35 < S
Section minimum du conducteur PE correspondant Sp (mm 2) S 16 S/2
Par rapport à un câble à quatre conducteurs, un câble symétrique blindé réduit les perturbations électromagnétiques dans tout le variateur ainsi que la sollicitation de l’isolant moteur, les courants de palier et l’usure. Tâchez d’avoir un câble moteur et son blindage PE torsadé en queue de cochon le plus court possible pour limiter les perturbations électromagnétiques HF.
Préparation aux raccordements électriques
57
Sections typiques des câbles de puissance Le tableau suivant indique les types de câbles en cuivre ou en aluminium avec blindage cuivre coaxial pour des variateurs au courant nominal. Cf. également Caractéristiques des bornes et des passe-câbles pour câbles de puissance page 133. Type de variateur ACS850-04
-387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
CEI 1) US 2) Type de câble Type de câble Al Type de câble Cu Type de câble Al Cu mm2 mm 2 AWG/kcmil AWG/kcmil 2 × (3×120) 3 × (3×120) 2 × 250 MCM 2 × 350 MCM 3 × (3×95) 3 × (3×150) 2 × 500 MCM ou 3 × 250 MCM 2 × 600 MCM ou 3 × 300 MCM 3 × (3×120) 3 × (3×185) 2 × 500 MCM ou 3 × 250 MCM 2 × 700 MCM ou 3 × 350 MCM 3 × (3×150) 3 × (3×240) 2 × 600 MCM ou 3 × 300 MCM 3 × 400 MCM ou 4 × 250 MCM 3 × (3×185) 4 × (3×185) 2 × 700 MCM ou 3 × 350 MCM 3 × 500 MCM ou 4 × 300 MCM 3 × (3×240) 4 × (3×240) 3 × 500 MCM ou 4 × 300 MCM 3 × 600 MCM ou 4 × 400 MCM 3 × (3×240) 4 × (3×240) 3 × 500 MCM ou 4 × 300 MCM 3 × 700 MCM ou 4 × 500 MCM 3BFA 01051905 D
1) Le dimensionnement des câbles est basé sur un nombre maxi de 9 câbles à isolation PVC juxtaposés sur un chemin de câbles, trois chemins de câbles superposés, température ambiante de 30 °C (86 °F), isolation PVC et température de surface de 70 °C (158 °F) (EN60204-1 et CEI603645-52). Pour d’autres conditions, dimensionnez les câbles en fonction de la réglementation en vigueur, de la tension d’entrée et du courant de charge du variateur. 2) Le dimensionnement des câbles est basé sur la réglementation NEC, Tableau 310-16 pour les conducteurs cuivre, isolation résistant à 75 °C (167 °F) à une température ambiante de 40 °C (104 °F). Pas plus de trois conducteurs sous tension par chemin de câbles, câble ou terre (directement enfouis). Autres conditions : les câbles seront dimensionnés en fonction de la réglementation en vigueur en matière de sécurité, de la tension réseau et du courant de charge du variateur.
Préparation aux raccordements électriques
58
Utilisation d’autres types de câble de puissance Les figures suivantes illustrent les types de câbles de puissance pouvant être utilisés avec le variateur. Recommandation : Câble symétrique blindé : trois conducteurs de phase et conducteur PE coaxial ou symétrique, et blindage Conducteur PE et blindage
Blindage
PE Blindage
PE
N.B. : Un conducteur PE séparé est obligatoire si la conductivité du blindage du câble est < 50 % de la conductivité du conducteur de phase.
À éviter pour les câbles moteur : Câble à quatre conducteurs (trois conducteurs de phase et un conducteur PE) Blindage
PE
À éviter pour les câbles réseau ou moteur : Câble symétrique avec blindage individuel pour chaque conducteur de phase Blindage
PE
Blindage du câble moteur Si le blindage du câble moteur est le seul conducteur PE du moteur, vérifiez que sa conductivité est suffisante. Cf. section Règles générales supra ou CEI 60439-1. Pour offrir une bonne efficacité de blindage aux hautes fréquences rayonnées et conduites, la conductivité du blindage ne doit pas être inférieure à 1/10 de la conductivité du conducteur de phase. Ces exigences sont aisément satisfaites avec un blindage cuivre ou aluminium. La figure ci-dessous illustre l’exigence minimale du blindage du câble moteur du variateur : une couche concentrique de conducteurs cuivre avec une hélice ouverte constituée d’un ruban ou de conducteurs de cuivre. Plus le blindage est serré et de qualité, moins on subit de perturbations et de courants de palier.
Préparation aux raccordements électriques
59
Gaine isolante
Couche de conducteurs cuivre
Hélice faite d’un ruban ou de conducteurs de cuivre
Isolant interne
Câbles centraux
Exigences supplémentaires (US) En l’absence de goulotte métallique, vous devez utiliser un câble à fils de terre symétriques sous armure aluminium articulée ou un câble blindé pour les câbles moteurs. Pour le marché nord-américain, un câble 600 Vc.a. peut être utilisé jusqu’à 500 Vc.a. Pour les variateurs de plus de 100 A, les câbles de puissance doivent supporter 75 °C (167 °F). Goulotte Les différentes parties d’une goulotte doivent être reliées entre elles et vous devez ponter les raccords avec un conducteur de terre relié à la goulotte de part et d’autre des raccords. Vous devez aussi ponter les goulottes à l’enveloppe du variateur et au moteur. Utilisez des goulottes différentes pour les câbles réseau, moteur, de la résistance de freinage et de commande. Si vous utilisez une goulotte, les câbles sous armure aluminium articulée ou les câbles blindés sont superflus. Vous devez toujours installer un câble de terre conçu à cet effet. N.B. : Vous ne devez pas faire cheminer dans une même goulotte les câbles moteur de plusieurs variateurs. Câbles blindés Vous pouvez vous procurer un câble à fils de terre symétriques sous armure aluminium articulée à six conducteurs (trois de phase et trois de terre) auprès des fournisseurs suivants (noms commerciaux entre parenthèses) : • Anixter Wire & Cable (Philsheath) • BICC General Corp (Philsheath) • Rockbestos Co. (Gardex) • Oaknite (CLX) Vous pouvez vous procurer des câbles blindés auprès de Belden, LAPPKABEL (ÖLFLEX) et Pirelli.
Préparation aux raccordements électriques
60
Sélection des câbles de commande Blindage Tous les câbles de commande doivent être blindés. Pour les signaux analogiques, vous devez utiliser un câble à paire torsadée à double blindage. C’est aussi le type de câble recommandé pour les retours codeur. Vous devez réserver chaque paire blindée à un seul signal et ne pouvez pas utiliser un même retour pour différents signaux analogiques. Les câbles à double blindage sont aussi recommandés pour les signaux logiques basse tension, mais un câble à paire torsadée à blindage simple peut aussi convenir.
Câble à paire torsadée à double blindage
Câble à paire torsadée à blindage simple
Répartition des différents signaux dans des câbles distincts Vous devez répartir les signaux analogiques et logiques dans des câbles blindés distincts. Ne réunissez jamais des signaux 24 Vc.c. et 115/230 Vc.a. dans un même câble. Signaux pouvant être transmis dans le même câble Les signaux commandés par relais peuvent être transmis dans les mêmes câbles que les signaux des entrées logiques à condition qu’ils ne dépassent pas 48 V. Les paires torsadées sont recommandées pour transmettre les signaux commandés par relais. Type de câble relais ABB a testé et approuvé les câbles recouverts de métal tressé (ex. ÖLFLEX de LAPPKABEL en Allemagne). Longueur et type de câble pour la micro-console En mode de commande à distance, les câbles raccordant la micro-console au variateur ne doivent pas mesurer plus de 3 mètres (10 ft) de long. Les kits pour micro-console en option contiennent les câbles testés et approuvés par ABB.
Préparation aux raccordements électriques
61
Cheminement des câbles Vous devez faire cheminer les câbles moteur à distance des autres câbles. Vous pouvez disposer les câbles moteur de différents variateurs parallèlement les uns à côté des autres. Nous conseillons de placer le câble moteur, le câble réseau et les câbles de commande sur des chemins de câbles différents. Pour limiter les perturbations électromagnétiques dues aux variations rapides de la tension de sortie du variateur, il est déconseillé de faire cheminer de longs tronçons des câbles moteur en parallèle d’autres câbles. Si vous devez faire se croiser des câbles de commande et des câbles de puissance, veillez à obtenir un angle aussi proche que possible de l’angle droit. Vous ne devez pas disposer d’autres câbles en travers du variateur. Les chemins de câbles doivent présenter un raccordement électrique convenable les uns aux autres, et aux électrodes de terre. Vous pouvez choisir des chemins en aluminium pour une meilleure équipotentialité locale. Le schéma suivant illustre le cheminement des câbles Câbles de commande 200 mm (8 in.) mini
90 °
Câble réseau
Câble moteur Variateur Câble de puissance
300 mm (12 in.) mini
Câble moteur, câble de frein 500 mm (20 in.) mini Câbles de commande
Préparation aux raccordements électriques
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Goulottes séparées pour les câbles de commande 230 V 24 V (120 V)
Installez les câbles de commande 24 V et 230 V (120 V) dans des goulottes séparées à l’intérieur de l’armoire.
230 V 24 V (120 V)
Interdit, sauf si le câble 24 V est isolé pour une tension de 230 V (120 V) ou isolé avec une gaine pour une tension de 230 V (120 V).
Blindage continu du câble moteur ou enveloppe pour dispositifs raccordés sur le câble moteur Par sécurité et pour limiter les perturbations lorsque des interrupteurs de sécurité, des contacteurs, des panneaux de raccordement ou d’autres dispositifs similaires sont raccordés au câble moteur reliant le variateur au moteur : • Union européenne : placez les dispositifs dans une enveloppe métallique et raccordez entre eux les blindages des câbles, par exemple en effectuant une reprise de masse sur 360° des blindages des câbles en entrée et en sortie. • États-Unis : placez les dispositifs dans une enveloppe métallique de façon à faire cheminer la goulotte ou le blindage du câble moteur sans interruption du variateur au moteur.
Préparation aux raccordements électriques
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Protection contre les surcharges thermiques et les courts-circuits Protection du variateur et du câble réseau contre les courts-circuits Le variateur et le câble réseau doivent être protégés par des fusibles (respectivement 1 et 2) comme suit :
ACS850-04 2
1
~ ~
M 3~
Les fusibles du tableau de distribution doivent être dimensionnés en fonction de la réglementation pour la protection des câbles réseau en vigueur. Les fusibles du variateur doivent être sélectionnés comme spécifié au chapitre Caractéristiques techniques. Les fusibles de protection du variateur préviennent la dégradation du variateur et des équipements avoisinants en cas de court-circuit dans le variateur. N.B. 1 : Si ces fusibles se situent sur le tableau de distribution et si le câble réseau est dimensionné pour le courant nominal du variateur indiqué dans le tableau de la page 129, les fusibles protègent aussi le câble réseau des courts-circuits et empêchent la dégradation du variateur et des équipements avoisinants en cas de court-circuit dans le variateur. Le câble réseau ne nécessite pas de fusibles particuliers. N.B. 2 : Les disjoncteurs ne doivent pas être utilisés sans fusibles. Pour en savoir plus, contactez ABB. Protection du moteur et du câble moteur contre les courts-circuits Pour que le variateur protège le moteur et son câble en cas de court-circuit, vous devez dimensionner le câble moteur en fonction du courant nominal du variateur. Aucun autre dispositif de protection n’est requis. Protection du variateur et des câbles réseau et moteur contre les surcharges thermiques Pour que le variateur se protège et protège les câbles réseau et moteur contre les surcharges thermiques, vous devez dimensionner ces câbles en fonction du courant nominal du variateur. Aucun autre dispositif de protection thermique n’est requis. ATTENTION ! Si le variateur est raccordé à plusieurs moteurs, vous devez utiliser un fusible ou un disjoncteur séparé pour protéger chaque câble moteur et le moteur des surcharges. La protection du variateur contre les surcharges est adaptée à la charge totale du moteur. Une surcharge n’affectant qu’un seul circuit moteur ne déclenche pas nécessairement le variateur.
Préparation aux raccordements électriques
64
Protection du moteur contre les surcharges thermiques La réglementation exige que le moteur soit protégé contre les surcharges thermiques et que le courant soit coupé en cas de surcharge. Le variateur inclut une fonction de protection thermique qui protège le moteur et coupe le courant si nécessaire. En réglant un paramètre du variateur, vous pouvez choisir de surveiller grâce à cette fonction une valeur de température calculée (à partir d’un modèle thermique du moteur) ou la température réelle mesurée par les sondes thermiques du moteur. Vous pouvez affiner le modèle thermique en saisissant des données supplémentaires sur le moteur et la charge. Les sondes thermiques les plus courantes sont : • tailles de moteur CEI180…225 : thermorupteur, ex. Klixon ; • tailles de moteur CEI200…250 et plus : CTP ou Pt100. Cf. manuel d’exploitation pour des informations complémentaires sur la fonction de protection thermique du moteur de même que le raccordement et l’utilisation de sondes thermiques.
Protection du variateur contre les défauts de terre Le variateur est équipé d’une fonction interne de protection contre les défaut de terre qui protège l’appareil contre les défauts de terre survenus dans le moteur et son câble. Cette fonction n’assure pas la sécurité des personnes et ne prévient pas les incendies. Elle peut être désactivée par paramétrage. Cf. manuel d’exploitation (Firmware manual). Vous pouvez aussi prendre des mesures de protection en cas de contact direct ou indirect, par exemple en isolant l’appareil de son environnement par une isolation double ou renforcée de l’alimentation à l’aide d’un transformateur. Compatibilité avec les disjoncteurs différentiels Le variateur peut être associé à des disjoncteurs différentiels de type B. N.B. : Le filtre RFI du variateur comporte des condensateurs raccordés entre l’étage de puissance et le châssis. Ces condensateurs et les câbles moteur de grande longueur augmentent le courant de fuite à la terre et peuvent activer les disjoncteurs correspondants.
Fonction d’arrêt d’urgence Par mesure de sécurité, vous devez munir chaque poste de commande d’un dispositif d’arrêt d’urgence, ainsi que tout autre poste opérationnel qui le requiert. N.B. : Un appui sur la touche d’arrêt ( ) de la micro-console du variateur ne permet pas un arrêt d’urgence du moteur ou une isolation du variateur d’un niveau de potentiel dangereux.
Préparation aux raccordements électriques
65
Fonction STO (Interruption sécurisée du couple) Le variateur intègre la fonction STO (Safe Torque Off). Pour en savoir plus, cf. document anglais Safe torque off function for ACSM1, ACS850 and ACQ810 drives application guide (3AFE68929814).
Fonction de sectionnement sécurisé du moteur homologuée ATEX (option +Q971) Avec l’option +Q971, le variateur comprend le sectionnement sécurisé du moteur homologué ATEX sans contacteurs grâce à la fonction STO. Pour en savoir plus, cf. document anglais ATEX-certified Safe disconnection function for ACS850 drives (+Q971) application guide (3AUA0000074343).
Fonction de gestion des pertes réseau Pour implémenter cette fonction, procédez comme suit : 1. Activez la fonction de gestion des pertes réseau du variateur (paramètre 47.02 Reg Sous-Tension dans le programme de commande standard). 2. Si votre installation est équipée d’un contacteur principal, vous devez empêcher le déclenchement sur sectionnement de l’alimentation, par exemple à l’aide d’un relais temporisé dans le circuit de commande du contacteur. ATTENTION ! Assurez-vous que le redémarrage au vol du moteur ne présente aucun risque. Au moindre doute, n’implémentez pas la fonction de gestion des pertes réseau.
Utilisation de condensateurs de compensation du facteur de puissance avec le variateur Les variateurs c.a. n’ont pas besoin de compensation du facteur de puissance. Si vous devez néanmoins raccorder un variateur à un système muni de condensateurs de compensation, respectez les règles suivantes. ATTENTION ! Vous ne devez raccorder aucun condensateur de compensation du facteur de puissance ni filtre antiharmoniques aux câbles moteur (entre le variateur et le moteur). Ces derniers ne sont pas compatibles avec les variateurs c.a. et peuvent s’auto-dégrader ou causer des dommages irréversibles au variateur. Si des condensateurs de compensation du facteur de puissance sont installés parallèlement à l’alimentation triphasée du variateur : 1. Vous ne devez pas raccorder un condensateur de forte puissance au réseau lorsque le variateur est raccordé, sous peine de provoquer des tensions transitoires qui peuvent déclencher, voire endommager, le variateur.
Préparation aux raccordements électriques
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2. Si la charge du condensateur croît/décroît progressivement lorsque le variateur c.a. est raccordé au réseau, assurez-vous que les paliers de raccordement sont suffisamment bas pour ne pas engendrer de tensions transitoires qui pourraient déclencher le variateur. 3. Vérifiez que le dispositif de compensation du facteur de puissance convient à des installations comportant des variateurs c.a., et donc à des charges engendrant des harmoniques. Dans ces installations, il faut généralement équiper le dispositif de compensation d’un réacteur bloqueur ou d’un filtre antiharmoniques.
Interrupteur de sécurité entre le variateur et le moteur Il est conseillé d’installer un interrupteur de sécurité entre le moteur à aimants permanents et la sortie du variateur afin d’isoler le moteur lors des interventions de maintenance sur le variateur.
Utilisation d’un contacteur entre le variateur et le moteur Mettez en œuvre l’une des trois solutions suivantes pour commander le contacteur moteur. Solution 1 : Avec le moteur en mode de commande par défaut (DTC) et en arrêt en roue libre, ouvrez le contacteur comme suit : 1. Donnez une commande d’arrêt au variateur. 2. Ouvrez le contacteur. Solution 2 : Avec le moteur en mode de commande par défaut (DTC) et en arrêt sur rampe, ouvrez le contacteur comme suit : 1. Donnez une commande d’arrêt au variateur. 2. Attendez que le variateur ralentisse le moteur jusqu’à l’arrêt complet. 3. Ouvrez le contacteur. Solution 3 : Avec le moteur en mode de commande Scalaire, ouvrez le contacteur comme suit : 1. Donnez une commande d’arrêt au variateur. 2. Ouvrez le contacteur. ATTENTION ! Lorsque le moteur est en mode de commande DTC, vous ne devez jamais ouvrir le contacteur moteur pendant que le variateur fait tourner le moteur. La commande DTC intervient très rapidement et bien plus vite que le contacteur n’ouvre ses contacts. Si le contacteur commence à s’ouvrir alors que le variateur fait tourner le moteur, le mode DTC tentera de maintenir le courant de charge en augmentant immédiatement la tension de sortie du variateur à son maximum, ce qui abîmerait, voire brûlerait totalement le contacteur.
Préparation aux raccordements électriques
67
Dérivation Si une dérivation est nécessaire, utilisez des contacteurs mécaniquement ou électriquement interverrouillés entre le moteur et le variateur, et entre le moteur et le réseau. L’interverrouillage a pour but d’empêcher la fermeture simultanée des contacteurs. ATTENTION ! Ne branchez jamais l’alimentation réseau sur les bornes de sortie du variateur (U2, V2 et W2) au risque d’infliger à l’appareil des dommages irréversibles. Exemple de dérivation Le schéma ci-dessous présente un exemple de dérivation.
Commu- Description tateur Q1 Principal interrupteur du variateur Q4 Disjoncteur de la dérivation K1
Principal contacteur du variateur
Commu- Description tateur S11 Commande marche/arrêt du principal contacteur du variateur S40 Sélection du mode d’alimentation du moteur (variateur ou raccordement direct sur réseau) S41 Démarrage avec moteur directement raccordé au réseau
Préparation aux raccordements électriques
68
K4
Contacteur de la dérivation
K5
Contacteur moteur du variateur
S42
Arrêt avec moteur directement raccordé au réseau
Passage d’un moteur alimenté par le variateur à un raccordement direct au réseau 1. Arrêtez le variateur et le moteur à l’aide de la micro-console (variateur en mode de commande locale) ou du signal d’arrêt externe (en mode de commande à distance). 2. Ouvrez le contacteur principal du variateur avec S11. 3. Commutez du moteur alimenté par le variateur à un raccordement direct au réseau à l’aide de S40. 4. Attendez 10 secondes pour permettre au moteur de se démagnétiser totalement. 5. Démarrez le moteur avec S41. Passage d’un raccordement direct du moteur au réseau à une alimentation par le variateur 1. Démarrez le moteur avec S42. 2. Commutez du raccordement direct du moteur au réseau à une alimentation par le variateur à l’aide de S40. 3. Arrêtez le contacteur principal du variateur avec le commutateur S11 (-> tournez en position ST pendant 2 secondes puis replacez en position 1). 4. Démarrez le variateur et le moteur à l’aide de la micro-console (variateur en mode de commande locale) ou du signal de démarrage externe (en mode de commande à distance).
Protection des contacts des sorties relais Lorsque les relais, contacteurs et moteurs sont hors tension, leurs charges inductives génèrent des tensions transitoires. Les contacts relais de l’unité de commande JCU sont protégés des pointes de surtension par des varistances (250 V). ABB recommande vivement d’équiper plutôt les charges inductives de circuits atténuant les bruits (varistances, filtres RC [c.a.] ou diodes [c.c.]) pour limiter les émissions CEM hors tension. Si vous négligez de les supprimer, ces perturbations risquent d’établir un couplage capacitif ou inductif à d’autres conducteurs dans le câble de commande et d’engendrer des dysfonctionnements dans d’autres parties de l’installation. Placez les dispositifs de protection aussi près que possible de la charge inductive. Vous ne devez pas les installer au niveau des sorties relais.
Préparation aux raccordements électriques
69
1
2
230 Vc.a.
3
230 Vc.a.
4
24 Vc.c.
1) Sorties relais ; 2) Varistance ; 3) Filtre RC ; 4) Diode
Raccordement d’une sonde thermique moteur aux E/S du variateur ATTENTION ! La norme CEI 60664 impose une isolation double ou renforcée entre les organes sous tension et la surface des pièces accessibles du matériel électrique non conductrices ou conductrices mais non reliées à la terre de protection. Pour satisfaire cette exigence, vous pouvez raccorder une thermistance (ou tout autre équipement similaire) aux entrées logiques du variateur de trois façons différentes : 1. Isolation double ou renforcée entre la thermistance et les pièces sous tension du moteur ; 2. Les circuits raccordés à toutes les entrées logiques et analogiques du variateur sont protégés de tout contact et isolés par une isolation élémentaire (même niveau de tension que l’étage de puissance du variateur) des autres circuits basse tension ; 3. Utilisation d’un relais thermistance externe. L’isolation du relais doit résister au même niveau de tension que l’étage de puissance du variateur. Pour le raccordement, cf. manuel d’exploitation.
Exemple de schéma de câblage Cf. page 158.
Préparation aux raccordements électriques
70
Préparation aux raccordements électriques
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Installation Contenu de ce chapitre Ce chapitre décrit le montage au format livre du module variateur en armoire Rittal TS 8 de 400 mm de large : Le module est placé en position verticale sur la tôle de fond de l’armoire, face avant derrière la porte de l’armoire. Les pièces Rittal et les options du module variateur suivantes sont utilisées dans les exemples d’installations : Pièces standard du module variateur • Module variateur • Plaque de guidage supérieure • Équerre de fixation • Jeu de barres de mise à la terre • Plaque de guidage inférieure • Rampe télescopique d’extraction et d’insertion • Vis de fixation dans un sachet en plastique • Unité de commande externe Options du module variateur Code de l’option Qté Description +H381 +H383 +P905 Pièces Rittal Code de la pièce Rittal TS 8406.510
1 1 Qté
Panneaux de raccordement et passe-câbles en caoutchouc Panneaux de raccordement Unité de commande interne Description
1
Enveloppe sans platine de montage, y compris châssis, porte, panneaux latéraux et tôles de fond TS 8612.160 5 Partie perforée avec bride de raccordement ; châssis de montage extérieur pour 600 mm horizontal TS 8612.140 3 Partie perforée avec bride de raccordement ; châssis de montage extérieur pour 400 mm horizontal SK 3243.200 2 Filtre d’air 323 mm × 323 mm TS 4396.500 3 Rails porteurs (ou tôle de fond prévue par le client) Pièces apportées par le client (ni ABB, ni pièces Rittal) Déflecteurs d’air 6 Cf. section Tailles G1 et G2 – Déflecteurs d’air page 155 pour consulter les schémas d’encombrement des déflecteurs d’air requis dans l’armoire. 1 Cf. Tailles G1 et G2 – Tôle de fond page 154 pour consulter les schémas Tôle de fond de d’encombrement d’une tôle de fond prévue par le client. l’armoire (ou rails porteurs Rittal)
Vous devez impérativement respecter les règles générales énoncées dans ce chapitre et la législation et la réglementation en vigueur. ABB décline toute responsabilité concernant les installations contraires à la législation et à la réglementation en vigueur.
Installation
72
N.B. 1 : Le module variateur peut aussi être monté dans des armoires autres que les Rittal TS 8. N.B. 2 : Installations avec câbles moteur et réseau de dimensions 4 × 240 mm2 par phase Si vous prévoyez de raccorder des câbles d’une résistance, vous devez ôter la plaque latérale inférieure du panneau de raccordement moteur et faire cheminer les câbles de la résistance sur les côtés jusqu’aux bornes du panneau de raccordement moteur. N.B. 3 : Installations sans panneaux de raccordement en option (sans +H381 ni +H383) Fixez la borne PE comme illustré ci-après :
M8×16 Hex
Installation
73
N.B. 4 : Montage du module variateur sur une plaque de l’appareil Fixez le support comme illustré ci-après : M4×12 Torx
Installation
74
N.B. 5 : Montage du passe-câbles en caoutchouc pour les appareils équipés de panneaux de raccordement en option (+H381) Le passage des câbles d’alimentation à travers le passe-câbles en caoutchouc des panneaux de raccordement en option confère à l’appareil un degré de protection IP20. Montez le passe-câbles comme suit : 1. Découpez des trous dans le passe-câbles pour pouvoir y introduire les câbles réseau. 2. Faites cheminer les câbles à travers le passe-câbles. 3. Fixez le passe-câbles au panneau de raccordement réseau à l’aide de cinq vis M4x8 Torx T20 comme illustré ci-dessous.
Installation
75
N.B. 6 : Autres installations possibles Outre les exemples d’installations présentés dans ce chapitre, il existe quelques autres possibilités : • Vous pouvez directement raccorder les câbles de puissance aux bornes d’entrée et de sortie du module variateur avec des cosses de câble ou des jeux de barres. Vous pouvez aussi installer le module variateur seul au sol dans un local électrique à condition que les bornes des câbles de puissance et les pièces électriques soient protégés des contacts et que l’appareil soit correctement mis à la terre. • Le module variateur sans piédestal (option +0H354) peut être vissé au mur ou à l’armoire par les quatre perçages situés en haut et en bas de son côté droit.
Sécurité ATTENTION ! Seuls les électriciens qualifiés sont autorisés à effectuer les raccordements électriques décrits dans ce chapitre. Les Consignes de sécurité au début de ce manuel doivent être respectées. Le non-respect des consignes de sécurité peut entraîner des blessures graves, voire mortelles.
Vérification du site d’installation Le variateur doit reposer sur une surface non inflammable et suffisamment solide pour supporter son poids. Cf. section Contraintes d’environnement page 138 pour les conditions ambiantes admissibles et section Pertes, refroidissement et niveaux de bruit page 133 pour le refroidissement requis.
Outils nécessaires • Jeu de tournevis (Torx et Pozidrive) ; • Clé dynamométrique avec une rallonge de 500 mm (20 in.) ou deux rallonges de 250 mm (2 × 10 in.) ; • Clé magnétique 17 mm (11/16 in.) pour fixer les jeux de barres aux panneaux de raccordement (option +H381 ou +H383) ; • Clé magnétique 10 mm ou tournevis Torx pour visser l’équerre de fixation supérieure à l’arrière de l’armoire et les panneaux de raccordement (option +H381 ou +H383) aux panneaux latéraux de l’armoire ; • Clé de 13 mm pour fixer le module variateur au sol ou à la tôle de fond de l’armoire ; • Clé magnétique de 22 mm pour monter les cosses de câble sur les bornes (boulon M12).
Installation
76
Manutention et déballage de l’appareil ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. Déplacez le colis sur le site d’installation avec un transpalette. Procédez au déballage comme suit : • Coupez les liens (A). • Déballez les colis annexes (B). • Retirez le revêtement extérieur en le soulevant (C). • Retirez le revêtement en le soulevant (C). • Insérez les crochets de levage dans les anneaux du module variateur et soulevez-le pour le déposer sur le site d’installation.
A
1
B
2 B
A
C D 3 4 5
1 2 3
Installation
Description du contenu du colis Panneau de raccordement réseau (option +H381 ou +H383), cf. contenu ci-après Panneau de raccordement moteur (option +H381 ou +H383), cf. contenu ci-après Socle contreplaqué
77
4
5
1 5 6 8
Module variateur avec les options prémontées en usine, étiquette multilingue de mise en garde contre les tensions résiduelles, plaque de guidage supérieure et inférieure, rampe télescopique, vis de fixation dans un sachet en plastique, unité de commande externe avec plaque serrecâbles des câbles de commande et modules optionnels prémontés en usine, micro-console avec kit de montage sur porte (option +J410), documents de livraison, manuel d’installation et guide de mise en route multilingue (version papier), et CD avec les manuels. Autres manuels imprimés pour les options +R700 à +R714 Palette
4
Contenu du colis de la rampe
9
1
Sachet avec les vis
2
2
Bornes PE
7
3
Boîte en carton
4
Passage
5
Plaque de guidage inférieure
6
Rampe télescopique d’extraction et d’insertion
7
Équerre de fixation
8
Plaque de guidage supérieure
9
Cale
3
Installation
78
Contenu du colis du panneau de raccordement moteur (option +H381 ou +H383)
5 3 1 6
7 4
2
Installation
8
1
Cales pour le transport
2
Chemin de câbles en carton
3
Couvercle en carton
4
Cale
5
Élastiques
6
Emballage plastique
7
Panneau de raccordement moteur
8
Rails latéraux pour monter l’armoire Rittal
79
Contenu du colis du panneau de raccordement réseau (option +H381 ou +H383) 5
7 8
3 6
2
1 9
10
1
Sachet avec les vis
2
Cales pour le transport
3
Panneau de raccordement réseau
4
Chemin de câbles en carton
5
Couvercle en carton
6
Cale
7
Élastiques
8
Emballage plastique
9
Passe-câbles en caoutchouc (+H381 uniquement)
10
Jeu de barres de mise à la terre à raccorder au panneau de raccordement réseau et au module variateur *)
*) Si vous ne trouvez pas le jeu de barres dans cet emballage, il se trouve dans l’emballage du panneau de raccordement moteur.
4
Contrôle de réception Vérifiez la présence de tous les éléments décrits à la section Manutention et déballage de l’appareil. Vérifiez que rien ne semble avoir été endommagé. Avant d’entreprendre l’installation et l’exploitation, consultez la plaque signalétique du variateur pour vérifier qu’il s’agit bien de l’appareil souhaité.
Mesure de la résistance d’isolement de l’installation Variateur Vous ne devez jamais effectuer d’essais de tolérance de tension ou de résistance d’isolement sur aucune pièce du variateur, sous peine de l’endommager. L’isolement entre l’étage de puissance et le châssis a été testé en usine sur chaque appareil. Le variateur est par ailleurs doté de circuits limiteurs de tension qui annihilent automatiquement les tensions d’essai. Câble réseau Vérifiez l’isolement du câble réseau selon la réglementation locale avant de le raccorder au variateur.
Installation
80
Moteur et câble moteur Contrôlez l’isolement du moteur et du câble moteur comme suit : 1. Assurez-vous que le câble moteur n’est pas raccordé aux bornes de sortie du variateur U2, V2 et W2. 2. Mesurez la résistance d’isolement du câble moteur entre chaque phase et la terre de protection (PE) avec une tension de mesure de 1000 Vc.c. Les valeurs mesurées sur un moteur ABB doivent être supérieures à 100 Mohm (valeur de référence à 25 °C ou 77 °F). Pour les mesures de résistance d’isolement des autres moteurs, référez-vous aux consignes du fabricant. N.B. : La présence d’humidité à l’intérieur de l’enveloppe du moteur réduit sa résistance d’isolement. Au moindre doute, séchez le moteur et reprenez les mesures. U1 V1
ohm
W1
M 3~ PE
Résistance de freinage et son câble Contrôlez l’isolement de la résistance de freinage (si installée) comme suit : 1. Vérifiez que le câble de la résistance est raccordée à la résistance, mais pas aux bornes de sortie de variateur R+ et R-. 2. Côté variateur, reliez les conducteurs R+ et R- du câble de la résistance. Mesurez la résistance d’isolement entre les conducteurs et le conducteur PE avec une tension de mesure de 1 kVc.c. La résistance d’isolement doit être supérieure à 1 Mohm. R+ R-
ohm PE
Installation
81
Organigramme général de l’installation Cet organigramme illustre la procédure de montage des appareils cités à la section Contenu de ce chapitre page 71. Étape
Tâches
Renvois aux consignes
1
Montage des pièces Rittal, de la tôle de fond de l’armoire, des plaques de guidage inférieure et supérieure et des pièces détachées en option (panneaux de raccordement, +H381 ou +H383) dans l’armoire du module variateur
Montage en armoire des pièces mécaniques, page 82
2
Installation des composants auxiliaires (platines de montage, déflecteurs d’air, interrupteurs, jeux de barres etc.)
Consignes du fabricant pour chaque composant
3
Raccordement des câbles de puissance sur les panneaux de raccordement
Raccordement des câbles de puissance, page 87
4
Montage en armoire du variateur
Montage en armoire du variateur, page 92
5
Modules variateurs avec unité de commande externe : montage de l’unité de commande externe.
Montage de l’unité de commande externe, page 102
6
Raccordement des câbles de commande
Raccordement des câbles de puissance, page 98
7
Installation des pièces restantes, notamment portes de l’armoire, plaques latérales etc.
Consignes du fabricant pour chaque composant
Exemples d’agencement, porte ouverte, page 38
Installation
82
Montage en armoire des pièces mécaniques Taille G1 : cf. schéma de montage à la page 84. Taille G2 : cf. schéma de montage à la page 85. Montage en armoire des pièces mécaniques comme suit : 1. Si vous utilisez une tôle de fond, adaptez ses dimensions au schéma d’encombrement, page 154) et installez-la sur le sol de l’armoire. N.B. : Si l’épaisseur de la tôle de fond n’est pas de 2,5 mm (0,1 in.), ajustez les dimensions en conséquence. 2. Si vous utilisez les rails porteurs Rittal (TS 4396.500), montez trois rails porteurs sur le sol de l’armoire en consultant le schéma d’encombrement, page 149 (taille G1) ou page 153 (taille G2). 3. Montez la plaque de guidage inférieure sur la tôle de fond (ou les rails porteurs). 4. Fixez les parties perforées Rittal TS 8612.610 (x 5) et TS8612.140 (x 3). 5. Montez les déflecteurs d’air (cf. page 86). 6. Fixez la plaque de guidage supérieure. 7. Montez le panneau de raccordement moteur. N.B. : Une fois le panneau de raccordement moteur en place, vous pouvez ôter le rail porteur sous le panneau si vous avez besoin de plus de place pour les câbles. 8. Fixez les rails latéraux sur le panneau de raccordement moteur (2 vis par rail).
Installation
83
9. Montez le jeu de barres de mise à la terre sur le panneau de raccordement réseau (option +H381 ou +H383). Cette opération est illustrée ci-dessous, vue de derrière.
M8×16 Torx
M8×16 Torx
Taille G1
Taille G2
10. Fixez les rails latéraux sur le panneau de raccordement réseau (2 vis par rail) et installez le panneau de raccordement réseau sur la section perforée.
Installation
84
3AUA0000132078
Schéma de montage (taille G1)
Installation
85
3AUA0000132062
Schéma de montage (taille G2)
Installation
86
3AUA0000132062
Schéma de montage (déflecteurs d’air)
Installation
87
Raccordement des câbles de puissance ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. Schéma de raccordement L1
L2
L3
L1
L2
L3
(PE) PE (PE)
1
2a
2b
3 ACS850-04 4
U1
V1
W1 UDC - UDC+
U1 V1 W1 UDC- UDC+ PE ENTRÉE SORTIE U2 V2 W2
R-
R+
U2
R-
R+
8 4
V2
W2
10
9
5
U1
3
V1
~
W1
5
7 6
Moteur
Installation
88
1
Pour d’autres solutions, cf. section Sélection de l’appareillage de sectionnement réseau page 49. Dans l’exemple de montage exposé dans ce chapitre, l’appareillage de sectionnement ne se trouve pas dans la même armoire que le module variateur.
2
Si un câble blindé est utilisé (non obligatoire mais recommandé) et que la conductivité du blindage est < 50 % de celle d’un conducteur de phase, utilisez un câble PE séparé (2a) ou un câble avec un conducteur de terre (2b).
3
Si vous utilisez un câble blindé, ABB recommande d’effectuer une reprise de masse sur 360° en entrée de l’armoire. Mettez à la terre l’autre extrémité du blindage du câble réseau ou du conducteur PE sur le tableau de distribution.
4
Panneaux de raccordement moteur et réseau (option +H381 ou +H383).
5
Une reprise de masse sur 360° est conseillée en entrée d’armoire, cf. page 41.
6
Utilisez un câble de terre séparé si la conductivité du blindage du câble est < 50 % de celle du conducteur de phase d’un câble sans conducteur de terre symétrique (cf. page 58).
7
Résistance de freinage externe, cf. page 159
8
Filtre de mode commun (option +E208), cf. page 51
9
Filtre du/dt (option, cf. page 165)
10
Le châssis du module variateur doit être raccordé à celui de l’armoire. Cf. section Mise à la terre à l’intérieur de l’armoire page 40.
N.B. : Si le câble moteur comporte un conducteur de terre symétrique en plus du blindage conducteur, vous devez raccorder ce conducteur de terre à la borne de terre côté variateur et moteur. Vous ne devez pas utiliser de câble moteur asymétrique car le raccordement du quatrième conducteur côté moteur augmente les courants de palier et aggrave l’usure.
Installation
89
Procédure de raccordement des câbles de puissance ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes du chapitre Consignes de sécurité. Le non-respect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. 1. Introduisez les câbles réseau à l’intérieur de l’armoire. Effectuez une reprise de masse sur 360° des blindages des câbles au niveau des passe-câbles. 2. Torsadez les blindages des câbles réseau en faisceaux et raccordez-les ainsi que tout autre conducteur ou câble de terre séparé sur la borne de terre PE du panneau de raccordement réseau. 3. Raccordez les conducteurs de phase des câbles réseau aux bornes U1, V1 et W1 du panneau de raccordement réseau. Pour les couples de serrage, cf. page 133. 4. Introduisez les câbles moteur à l’intérieur de l’armoire. Effectuez une reprise de masse sur 360° des blindages des câbles au niveau des passe-câbles. 5. Torsadez les blindages des câbles moteur en faisceaux et raccordez-les ainsi que tout autre conducteur ou câble de terre séparé sur la borne de terre PE du panneau de raccordement moteur. 6. Raccordez les conducteurs de phase du câble moteur aux bornes U2, V2 et W2 du panneau de raccordement moteur. Pour les couples de serrage, cf. page 133. N.B. : Les câbles moteur et réseau ne doivent pas déborder de la zone repérée par les lignes obliques dans l’illustration ci-après afin d’éviter que les câbles frottent lorsque le module est inséré dans l’armoire.
Installation
90
A A E
B
U1, V1, W1 102 mm (4 in.)
U2, V2, W2 D
C
C
E
Vue quand la plaque latérale de l’armoire est déposée A) Reprise de masse sur 360° des câbles réseau au niveau des passe-câbles ; B) Jeu de barres de mise à la terre du panneau de raccordement réseau ; C) Reprise de masse sur 360° des câbles moteur au niveau des passe-câbles ; D) Jeu de barres de mise à la terre du panneau de raccordement moteur ; E) Espace prévu pour les câbles de puissance
Installation
91
Mettez à la terre le blindage du câble moteur côté moteur comme suit : • effectuez une reprise de masse sur 360° du blindage au niveau de la plaque d’entrée de câbles du bornier moteur (1) ;
1
• ou torsadez le blindage : largeur aplatie > 1/5 × longueur.
b > 1/5 · a a
b
Raccordement bus c.c. Les bornes UDC+ et UDC- sont destinées aux configurations c.c. classiques comportant plusieurs variateurs et permettent de récupérer l’énergie d’un variateur pour la recycler dans les autres appareils lorsque le moteur tourne. Pour en savoir plus, cf. document anglais Common DC configuration application guide for ACS85004 drive modules (3AUA0000073108).
Installation
92
Montage en armoire du variateur ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. Déplacez le module variateur avec précaution. Faites attention à ne pas renverser le module en le déplaçant au sol et pendant les interventions d’installation et de maintenance : déployez les béquilles en les tirant légèrement vers le bas et en les faisant pivoter vers l’extérieur (1, 2). Vous pouvez aussi enchaîner le module par le haut pour plus de précautions. Vous ne devez pas pencher le variateur (A). Il est lourd (plus de 160 kg [350 lb]) et son centre de gravité est élevé. Une inclinaison de 5 degrés suffit à faire basculer le module. Ne laissez pas l’appareil sans surveillance sur un sol glissant. 1
2
Installation
3
A
93
Procédure de montage 1. Vissez l’équerre de fixation sur le module variateur.
1
M8×20 Hex
2. Fixez au module variateur le jeu de barres de mise à la terre préalablement monté sur le panneau de raccordement réseau. N.B. : L’aspect du jeu de barres peut différer de l’illustration.
M8×20 Hex
2
Installation
94
3. Vissez la rampe d’extraction et d’insertion à la base de l’armoire avec deux vis. 4. Ôtez les capots avant supérieurs et inférieurs gauche du module variateur. Vis combi M4×8, 2 Nm. 5. Poussez délicatement le module variateur dans l’armoire, de préférence à deux. 6. Raccordez les jeux de barres du module variateur à ceux des panneaux de raccordement à l’aide de vis combi M12, 70 Nm (52 lbf·ft). 7. Fixez le module variateur à l’armoire en haut et en bas, comme l’illustrent la figure ci-après et le schéma de montage à la page 96 (taille G1) ou à la page 97 (taille G2). N.B. : Les vis assurent la mise à la terre du module sur le châssis de l’armoire. 8. Appareils avec unité de commande externe : Replacez les capots avant précédemment déposés au-dessus des câbles de puissance. Appareils avec unité de commande interne (option +P905) : Raccordez les câbles de commande à l’unité de commande, puis replacez les capots avant déposés du module variateur sur les câbles de puissance.
Installation
95
4 8 5
4
3
8
7a 6a 6a
6b 6b
7b 7b
Installation
96
3AUA0000132078
Schéma de montage du module variateur dans l’armoire (taille G1)
Installation
97
3AUA0000132062
Schéma de montage du module variateur à l’armoire (taille G2)
Installation
98
Dépose du capot de protection pour dégager la sortie d’air du module ATTENTION ! Après l’installation, retirez le capot de protection du module variateur pour laisser l’air de refroidissement circuler librement à travers le module, sans quoi le variateur finira par surchauffer.
Raccordement des câbles de commande Organigramme d’installation des câbles de commande (unité de commande externe) Étape
Tâches
Renvois aux consignes
1
Dépose du double capot de l’unité de commande
Dépose du double capot de l’unité de commande externe, page 99
2
Fixation de la plaque serre-câbles des câbles de commande à l’unité de commande
Fixation de la plaque serre-câbles des câbles de commande, page 100
3
Montage des modules optionnels sur l’unité de commande (si ce n’est pas déjà fait)
Installation des modules optionnels, page 104
4
Raccordement des câbles d’alimentation et des fibres optiques entre l’unité de commande et le module variateur
Raccordement de l’unité de commande externe au module variateur, page 100
5
Montage de l’unité de commande sur un mur ou un rail DIN
Montage de l’unité de commande externe, page 102
6
Raccordement des câbles de commande externe à l’unité de commande et aux modules optionnels
Raccordement des câbles de commande aux bornes de l’unité de commande, page 105
7
Remise en place du double capot de l’unité de commande
Dépose du double capot de l’unité de commande externe, page 99
Organigramme d’installation des câbles de commande (unité de commande interne, option +P905)
Installation
Étape
Tâches
Renvois aux consignes
1
Introduction des câbles de commande dans l’armoire et raccordement
Procédure de raccordement des câbles de commande sur les appareils avec unité de commande interne (option +P905), page 111
99
Dépose du double capot de l’unité de commande externe Avant d’installer les modules optionnels et de raccorder les câbles de commande, vous devez déposer le double capot en suivant les étapes ci-après. Les numéros sont repris dans les illustrations. 1. Appuyez légèrement sur la languette avec un tournevis. 2. Faites glisser le capot inférieur d’un cran vers le bas pour pouvoir le retirer. 3. Débranchez le câble de la micro-console s’il est raccordé. 4. Retirez la vis de fixation en haut du double capot. 5. Tirez délicatement la partie inférieure vers vous par les deux languettes. 6. Raccordez les câbles de commande, puis replacez le capot en procédant dans l’ordre inverse.
4
1 2 3 5
Installation
100
Fixation de la plaque serre-câbles des câbles de commande Fixez la plaque serre-câbles des câbles de commande au sommet ou à la base de l’unité de commande avec quatre vis, comme illustré ci-dessous.
0,7 Nm (6,2 lbf·in)
Raccordement de l’unité de commande externe au module variateur ATTENTION ! Les fibres optiques doivent être manipulées avec précaution. Débranchez les fibres optiques en tirant sur la borne, et non sur le câble. Vous ne devez pas toucher les extrémités des fibres optiques à main nue car elles se salissent très facilement. N.B. : Les valeurs nominales de puissance du variateur sont définies dans la carte JRIB qui se trouve à l’intérieur de l’unité de commande JCU. Vous ne devez pas intervertir les unités de commande JCU de variateurs ayant des valeurs nominales de puissance différentes au risque d’endommager le matériel. Raccordez les fibres optiques et le câble d’alimentation provenant du module variateur à l’unité de commande externe en passant par le perçage en U du capot du coffret des cartes électroniques comme suit : 1. Introduisez les câbles au dos de l’unité de commande comme sur la figure. 2. Raccordez les câbles aux bornes JRIB. Raccordements APOW JRIB X3: 1 X202: 1 X3: 2 X202: 2 JINT JRIB V1 V1 V2 V2 JGDR JRIB V6 V6 V7 V7
Installation
101
3. Raccordez le fil de terre du câble APOW sur la borne de terre située en haut ou en bas à l’arrière de l’unité de commande.
3
4
2 JRIB
JRIB
2 1 V6 V7 V1 V2
APOW
RXD = récepteur
1
3AUA0000038989
TXD = transmetteur
JINT
JGDR
Installation
102
Montage de l’unité de commande externe Vous pouvez fixer l’unité de commande du variateur à une platine de montage par les perçages prévus à cet effet sur son envers ou à l’aide d’un rail DIN. Montage de l’unité de commande externe sur un mur 1. Insérez les vis de fixation dans le mur. 2. Placez l’unité de commande sur les vis et terminez de les serrer.
2
1
2
3aua0000038989
Installation
103
Montage de l’unité de commande externe à la verticale sur un rail DIN 1. Fixez le cliquet (A) au dos de l’unité de commande avec trois vis. 2. Encliquetez l’unité de commande sur le rail comme indiqué ci-dessous (B). A
A
B
B
3aua0000038989
Montage de l’unité de commande à l’horizontale sur un rail DIN 1. Fixez les cliquets (A) au dos de l’unité de commande avec trois vis. 2. Encliquetez l’unité de commande sur le rail comme indiqué ci-dessous (B). A B B
A
3aua0000038989
Installation
104
Installation des modules optionnels Montage Les modules optionnels tels que les coupleurs réseau, les interfaces d’extension d’E/S et les interfaces de retours codeur sont insérés sur l’unité de commande dans les supports prévus à cet effet. Cf. page 32 pour les supports disponibles. 1. Ôtez le capot de l’unité de commande. 2. Retirez le capuchon protégeant le connecteur du support (s’il y en a un). 3. Insérez soigneusement le module aux emplacements prévus sur l’unité de commande. 4. Vissez. N.B. : Il est impératif de serrer convenablement la vis pour satisfaire aux exigences CEM et faire fonctionner correctement le module.
3
4
Câblage des modules Consultez le manuel du module optionnel concerné pour connaître les consignes d’installation et de câblage spécifiques. Cf. page 105 pour le cheminement des câbles.
Installation
105
Raccordement des câbles de commande aux bornes de l’unité de commande 1. Faites cheminer les câbles jusqu’à l’unité de commande comme illustré cidessous.
3
1,5 Nm (13 lbf·in) 2
2. Mettez les blindages des câbles de commande à la terre au niveau de la plaque serre-câbles. Les blindages doivent rester les plus proches possible des bornes de l’unité de commande sur toute la longueur. Ne dénudez le câble qu’au niveau de la plaque serre-câbles pour qu’elle s’appuie contre le blindage nu. Vous pouvez aussi munir le blindage d’une cosse que vous visserez à la plaque serrecâbles, en particulier s’il y a plusieurs blindages. L’autre extrémité du blindage
Installation
106
doit être laissée non connectée ou être reliée à la terre indirectement par le biais d’un condensateur haute fréquence de quelques nanofarads (ex., 3,3 nF/630 V). Les deux extrémités du blindage peuvent également être directement mises à la terre si elles sont sur la même maille de terre avec des extrémités équipotentielles.Serrez les vis pour sécuriser le raccordement. 3. Raccordez les conducteurs aux bornes débrochables correspondantes de l’unité de commande. Cf. section Schéma de raccordement des signaux d’E/S (préréglages) page 107. Rassemblez les éventuels brins en désordre dans une gaine rétractable ou avec du ruban isolant. N.B. : Toutes les paires de fils de signaux torsadées doivent être aussi proches que possible des bornes. En torsadant le fil avec le fil retour, vous réduisez les perturbations provoquées par couplage inductif.
Installation
107
Schéma de raccordement des signaux d’E/S (préréglages) XPOW
N.B. : […] indique le préréglage usine avec le programme de commande Standard de l’ACS850 (macroprogramme usine). Cf. manuels d’exploitation pour les autres macroprogrammes. *Courant total maxi : 200 mA Le câblage est présenté à titre d’exemple uniquement. Pour des détails sur l’utilisation des bornes et des cavaliers, cf. texte ci-après et chapitre Caractéristiques techniques. Sections des fils et couples de serrage : XPOW, XRO1, XRO2, XRO3, XD24 : 0,5 … 2,5 mm2 (24…12 AWG). Couple : 0,5 Nm (5 lbf·in) XDI, XDIO, XAI, XAO, XD2D, XSTO : 0,5 … 1,5 mm2 (28…14 AWG). Couple : Ordre des broches et cavaliers des bornes
Entrée alimentation externe 24 Vc.c., 1,6 A Sortie relais RO1 [Prêt] 250 Vc.a. / 30 Vc.c. 2A
1
GND
2
XRO1, XRO2, XRO3 NO 1 COM
2
NC NO
3 4
Sortie relais RO2 [En fonctionnement] 250 Vc.a. / 30 Vc.c. 2A
COM
5
Sortie relais RO3 [Défaut(-1)] 250 Vc.a. / 30 Vc.c. 2A
NC NO
6 7
COM
8
NC
9
+24 Vc.c.*
+24VD
XD24 1
Terre de l’entrée logique
DIGND
2
+24VD DIOGND
3 4
+24 Vc.c.* Terre de l’entrée/sortie logique Cavalier de terre Entrée logique DI1 [Marche/Arrêt]
XPOW (2 pôles, 2,5 mm2)
+24VI
AI1 DI1
XDI 1
Entrée logique DI2
DI2
2
Entrée logique DI3 [Reset]
DI3
3
Entrée logique DI4 Entrée logique DI5
DI4 DI5
4 5
XRO1 (3 pôles, 2,5 mm2)
Entrée logique DI6 ou entrée thermistance
DI6
6
Verrouillage de démarrage (0 = Arrêt)
DIIL
XRO2 (3 pôles, 2,5 mm2)
A XDIO
Entrée/sortie logique DIO1 [Signal en sortie : Prêt]
DIO1
1
Entrée/sortie logique DIO2 [Signal en sortie : En Marche]
DIO2
XRO3 (3 pôles, 2,5 mm2) XD24 (4 pôles, 2,5 mm2)
Tension de référence (+)
+VREF
Tension de référence (–)
-VREF
2
Terre
AGND AI1+
3 4
AI1-
5
AI2+ AI2-
6 7
Entrée analogique AI1 (courant ou tension à sélectionner avec le cavalier AI1) [Vitesse de référence 1]
Sélection de mise à la terre DI/DIO
Entrée analogique AI2 (courant ou tension à sélectionner avec le cavalier AI2)
XDI (7 pôles, 1,5 mm2)
Cavalier courant ou tension AI1
Sortie analogique AO1 [Courant %] Sortie analogique AO2 [Vitesse %]
XAI (7 pôles, 1,5 mm2)
Cavalier de terminaison de la liaison multivariateurs
XSTO (orange) (4 pôles, 1,5 mm2)
AI2 AO1+
XAO 1
AO1-
2
AO2+ AO2-
3 4 XD2D
Liaison multivariateurs (D2D)
XAO (4 pôles, 1,5 mm2) T XD2D (3 pôles, 1,5 mm2)
AI1
Cavalier courant ou tension AI2
XDIO (2 pôles, 1,5 mm2)
AI1, AI2
2 XAI 1
Interruption sécurisée du couple STO. Les deux circuits doivent être fermés pour démarrer le variateur.
B
T 1
A
2
BGND
3
OUT1
XSTO 1
OUT2
2
IN1 IN2
3 4
Raccordement à la micro-console Raccordement de l’unité mémoire
Installation
108
Cavaliers Sélecteur de mise à la terre DI/DIO (situé entre XD24 et XDI) – Détermine si DIGND (terre des entrées logiques DI1…DI5) est flottante ou raccordée à DIOGND (terre de DI6, DIO1 et DIO2). Cf. schéma d’isolation et de mise à la terre de l’unité JCU page 137. Si DIGND est flottante, raccordez le commun des entrées logiques DI1... DI5 sur XD24:2. Le commun peut être GND ou Vcc puisque DI1…DI5 sont de type NPN/ PNP.
2 3 4
XD24
2 3 4
DIGND reliée à DIOGND
XD24
DIGND flottante
1 2
1 2
AI1 – Détermine si l’entrée analogique AI1 est une entrée en courant ou en tension. Courant
Tension 7 AI1 AI2 1
7 AI1 AI2 1
AI2 – Détermine si l’entrée analogique AI2 est une entrée en courant ou en tension. Courant
Tension 7 AI1 AI2 1
7 AI1 AI2 1
T – Terminaison de la liaison multivariateurs. À régler sur ON si le variateur est le dernier appareil de la liaison Terminaison ON T
Installation
Terminaison OFF T
109
Alimentation externe pour l’unité de commande JCU (XPOW) Une alimentation externe de +24 V (1,6 A minimum) pour l’unité de commande peut être raccordée au bornier XPOW. ABB recommande l’alimentation externe si • l’application doit démarrer rapidement après la mise sous tension du variateur ; • la communication sur liaison série est requise hors tension. DI6 (XDI:6) réglée en entrée thermistance Vous pouvez raccorder 1 à 3 sondes CTP à cette entrée pour mesurer la température du moteur. Une sonde
Trois sondes XDI:6
XDI:6
Moteur
Moteur
XD24:1
XD24:1 T
3,3 nF > 630 Vc.a.
T
3,3 nF > 630 Vc.a.
T
T
N.B. : • Vous ne devez pas raccorder les deux extrémités des blindages de câbles directement à la terre. Si un condensateur ne peut pas être utilisé à une extrémité du blindage, laissez-là déconnectée. • Pour raccorder les sondes thermiques, vous devez ajuster certains paramètres. Cf. Manuel d’exploitation du variateur. • Vous pouvez aussi raccorder les sondes CTP (et KTY84) à une interface codeurs FEN-xx. Cf. Manuel de l’utilisateur de l’interface pour le schéma de câblage. • Les sondes Pt100 et KTY84 ne doivent pas être raccordées sur l’entrée thermistance. Vous devez utiliser une entrée analogique et une sortie en courant analogique (située sur l’unité JCU ou sur un module d’extension d’E/S) comme sur la figure suivante. L’entrée analogique doit être réglée en tension. Une sonde Pt100 ou KTY84
Trois sondes Pt100 AI1+
AI1+
Moteur
Moteur
AI1-
AI1T AOx (I)
T
T
T
AOx (I)
AGND 3,3 nF > 630 Vc.a.
AGND 3,3 nF > 630 Vc.a.
Installation
110
ATTENTION ! Les entrées représentées ci-dessus n’étant pas isolées conformément aux exigences de la norme CEI 60664, le raccordement de la sonde thermique du moteur exige une double isolation ou une isolation renforcée entre les organes sous tension du moteur et la sonde. Si la norme n’est pas respectée, • vous devez protéger les bornes de la carte d’E/S des contacts et ne les raccorder à aucun appareil ; ou • vous devez isoler la sonde themrique des bornes d’E/S. Liaison multivariateurs (XD2D) La liaison multivariateurs consiste en une ligne de transmission RS-485 en cascade qui permet une communication de base maître/esclave avec un variateur maître et plusieurs esclaves. Le cavalier T d’activation de terminaison (cf. section Cavaliers ci-dessus) situé à côté de ce bornier doit être positionné sur ON pour les variateurs situés à l’extrémité de la liaison multivariateurs. Vous devez placer le cavalier en position OFF sur les variateurs intermédiaires. Utilisez des câbles à paire torsadée blindés (~100 ohm, par exemple compatible PROFIBUS) de bonne qualité pour une immunité optimale. Le câble doit être aussi court que possible ; la longueur maximum de la liaison est de 100 mètres (328 ft). Vous devez éviter autant que possible de former des boucles et de faire cheminer les câbles à proximité des câbles de puissance, notamment des câbles moteur. Les blindages de câble doivent être mis à la terre au niveau de la plaque serre-câbles des câbles de commande, tel qu’indiqué à la page 105. Schéma de câblage de la liaison multivariateurs :
Terminaison ON
JCU Variateur 1
Installation
Terminaison OFF
JCU Variateur 2
BGND 3
A 2
X5:D2D
J3
...
B 1
T
BGND 3
A 2
X5:D2D
J3
J3
X5:D2D
B 1
3,3 nF > 630 Vc.a.
T
BGND 3
A 2
B 1
T
3,3 nF > 630 Vc.a.
Terminaison ON
JCU Variateur n
111
Interruption sécurisée du couple (XSTO) Les deux connexions (OUT1 sur IN1 et OUT2 sur IN2) doivent être fermées pour autoriser le démarrage du variateur. Le bornier présente par défaut deux cavaliers pour fermer le circuit. Vous devez retirer ces cavaliers avant de raccorder un circuit STO externe au variateur. Cf. page 65.
Procédure de raccordement des câbles de commande sur les appareils avec unité de commande interne (option +P905) 1. Fixez la plaque serre-câbles avec deux vis à l’avant de l’unité de commande, cf. Fixation de la plaque serre-câbles des câbles de commande page 100. 2. Fixez les modules optionnels si ce n’est pas déjà fait. 3. Introduisez les câbles de commande dans l’armoire variateur. 4. Faites cheminer les câbles de commande le long de leur goulotte vers l’unité de commande depuis la base ou le sommet. 5. ABB recommande d’effectuer une reprise de masse sur 360° des blindages extérieurs des câbles de commande au niveau de la plaque passe-câbles. 6. Les câbles de commande doivent être mis à la masse au niveau de la plaque serre-câbles comme décrit au point 2 de la section Raccordement des câbles de commande aux bornes de l’unité de commande page 107. 1 4
7. Raccordez les conducteurs aux bornes débrochables correspondantes de l’unité de commande (cf. page 107). Rassemblez les éventuels brins en désordre dans une gaine rétractable ou avec du ruban isolant. Serrez les vis pour sécuriser le raccordement. N.B. : Toutes les paires de fils de signaux torsadées doivent être aussi proches que possible des bornes. En torsadant le fil avec le fil retour, vous réduisez les perturbations provoquées par couplage inductif.
3
Raccordement d’un PC Raccordez le PC à l’unité de commande du variateur comme suit : ACS850-04
X7
COM
Installation
112
Installation
113
Vérification de l’installation Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient la liste des éléments à vérifier concernant le montage et les raccordements électriques du variateur.
Vérification de l’installation Passez en revue tous les points suivants avec une autre personne. ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
À vérifier Montage de l’armoire Le module variateur est correctement monté en armoire. (Cf. chapitres Préparation au montage en armoire et Installation.) Les raccords mécaniques sont serrés et en bon état. Les pièces sont propres et les surfaces peintes ne sont pas éraflées. Le bâti de l’armoire et les éléments métalliques qui sont en contact avec des éléments métalliques du bâti (ex., soudures, points de fixation des composants sur les platines, face arrière de la platine de montage) ne présentent pas de finitions en peinture ou matériau non conducteurs. Degré de protection (IPxx) Modules optionnels et autres dispositifs du variateur Le type et le nombre des modules optionnels et autres dispositifs sont corrects. Les modules et autres dispositifs ne sont pas endommagés. Les modules optionnels et les bornes sont correctement étiquetés. Les modules optionnels et autres dispositifs montés à l’intérieur de l’armoire et sur la porte sont à leur place. Les modules optionnels et autres dispositifs sont correctement montés. Câblage interne de l’armoire Étage de puissance : • Le câble d’alimentation c.a. est OK. • Le câblage moteur c.a. est OK. • La résistance de freinage (si installée) est correctement alimentée. Les types de câbles, sections, couleurs et marquages optionnels sont en ordre.
Vérification de l’installation
114
À vérifier Il n’y a aucun risque d’interférence. Vérifiez que les câbles sont correctement torsadés et cheminent comme requis. Raccordement des câbles aux appareils, borniers et cartes électroniques du module variateur : • Vérifiez que les raccordements aux bornes sont assez serrés en tirant sur les câbles. • Les terminaisons des câbles sont correctement raccordées aux bornes. • Les conducteurs nus ne sont pas trop éloignés des bornes, provoquant un dégagement insuffisant ou une perte de protection contre les contacts. • L’unité de commande JCU est correctement raccordée au module variateur. • La micro-console est correctement câblée. Les câbles ne sont pas posés le long de bords tranchants ou d’organes dénudés sous tension. Le rayon de courbure des fibres optiques est de 3,5 cm (1.38 in.) mini. Les types, marquages, plaques isolantes et sections des borniers sont en ordre. Mise à la terre et protection Les couleurs de mise à la terre, la section et les points de mise à la terre des modules et autres dispositifs correspondent aux schémas de câblage. Pas de longues queues de cochon. Les câbles PE et les jeux de barres sont suffisamment serrés. Tirez sur les câbles pour vérifier qu’ils ne cèdent pas. Pas de longues queues de cochon. Les portes équipées de dispositifs électriques sont mises à la terre. Pas de longs chemins de mise à la terre. Les brins de cuivre tressés plats assurent une conformité CEM optimale. Les ventilateurs à portée de main sont encagés. Les organes sous tension à l’intérieur des portes sont protégés contre les contacts directs avec au moins le degré IP2x. Étiquettes Les plaques signalétiques et les consignes et avertissements autocollants sont conformes à la réglementation locale et bien situés. Interrupteurs et portes Les interrupteurs mécaniques, l’interrupteur-sectionneur principal et les portes de l’armoire fonctionnent bien. Montage de l’armoire L’armoire est fixée au sol par sa base et au mur ou au plafond par son sommet. Les conditions ambiantes d’exploitation satisfont les exigences du chapitre Caractéristiques techniques. L’air de refroidissement peut entrer dans l’armoire et en ressortir librement, et l’air chaud ne peut pas pénétrer à nouveau dans l’armoire grâce aux déflecteurs d’air. Si le variateur est resté éteint pendant plus d’un an : les condensateurs électrolytiques du bus c.c. du variateur ont été réactivés. Cf. page 128. Un conducteur PE correctement dimensionné relie le variateur au tableau de distribution. Un conducteur PE correctement dimensionné relie le moteur au variateur. Tous les conducteurs PE sont raccordés aux bornes appropriées et les bornes sont bien serrées. (Tirez sur les conducteurs pour vous en assurer).
Vérification de l’installation
115
À vérifier Les enveloppes des différentes pièces de l’armoire présentent un raccord galvanisé adéquat au jeu de barres PE de l’armoire ; les zones de raccord aux points de fixation sont laissées nues (non peintes) et les raccordements sont serrés, ou des conducteurs de terre séparés ont été installés. La tension réseau correspond à la tension d’entrée nominale du variateur. Consultez la plaque signalétique pour vous en assurer. Le câble réseau est raccordé aux bornes appropriées, l’ordre des phases est juste et les bornes sont serrées. (Tirez sur les conducteurs pour vous en assurer). Les fusibles c.a. et le sectionneur principal appropriés sont installés. Le câble moteur est raccordé aux bornes appropriées, l’ordre des phases est juste et les bornes sont serrées. (Tirez sur les conducteurs pour vous en assurer). La résistance de freinage (si commandée) est raccordée aux bornes appropriées et les bornes sont bien serrées. (Tirez sur les conducteurs pour vous en assurer). Le câble moteur (et le câble de la résistance de freinage, si commandée) chemine à distance des autres câbles. Le câble de la résistance de freinage chemine à distance des autres câbles. Aucun condensateur de compensation du facteur de puissance n’est raccordé au câble moteur. Les câbles de commande (si présents) sont raccordés aux bornes appropriées et les bornes sont bien serrées. (Tirez sur les conducteurs pour vous en assurer). Si une dérivation est prévue : le contacteur de raccordement direct sur le réseau et celui de la sortie du variateur sont mécaniquement ou électriquement interverrouillés (fermeture simultanée impossible). Aucun outil, élément étranger au variateur ou résidu de perçage n’a été laissé dans le variateur. Toutes les protections et le capot du panneau de raccordement moteur sont en place. Les portes de l’armoire sont refermées. Le moteur et la machine entraînée sont prêts à démarrer.
Vérification de l’installation
116
Vérification de l’installation
117
Mise en route Contenu de ce chapitre Ce chapitre donne les consignes de mise en route du variateur.
Procédure de mise en route 1. Vérifiez que tous les points énoncés au chapitre Vérification de l’installation ont été passés en revue et que le moteur et la machine entraînée sont prêts à démarrer. 2. Effectuez les tâches de mise en route exigées par la personne responsable du montage du module variateur. 3. Mettez le variateur sous tension et configurez le programme de commande conformément aux instructions du manuel d’exploitation. 4. Pour la mise en service de la fonction STO, cf. document anglais Safe torque off function for ACSM1, ACS850 and ACQ810 drives application guide (3AFE68929814),
Mise en route
118
Mise en route
119
Localisation des défauts Contenu de ce chapitre Ce chapitre décrit les possibilités de localisation des défauts du variateur.
LED Ce tableau présente les LED du module variateur. Situation Carte JINT
Carte BFPS
LED
Quand la LED s’allume
V204 (verte)
Une tension de +5 V de la carte est correcte.
V309 (rouge)
Non utilisée.
V310 (verte)
La transmission des signaux de commande des IGBT vers les cartes de commande du dispositif de commande de grille est assurée.
V79 (verte)
Une tension de +5 V de la carte est correcte.
Messages d’alarme et de défaut Cf. manuel d’exploitation pour la description des messages d’alarme et de défaut, leurs origines probables et les interventions préconisées.
Localisation des défauts
120
Localisation des défauts
121
Maintenance Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les consignes de maintenance du module variateur.
Applicabilité Les consignes de remplacement du module variateur de ce chapitre se réfèrent à l’exemple de montage en armoire Rittal TS 8 décrit au chapitre Installation. Les autres consignes de maintenance sont générales.
Fréquence des interventions de maintenance Le variateur exige très peu de maintenance s’il est monté dans un environnement approprié. Le tableau ci-après récapitule les interventions de maintenance habituelles recommandées par ABB et leur fréquence. Fréquence
Maintenance
Consignes
Tous les ans
Vérification du ventilateur de refroidissement principal et du ventilateur des cartes électroniques, du serrage des raccordements au niveau des bornes, de la propreté, de la corrosion, de la température et de la qualité de la tension réseau
Veillez à la maintenance en vous référant aux sections Armoire et Radiateur, page 123.
Tous les ans si l’appareil est entreposé
Réactivation des condensateurs
Cf. Réactivation des condensateurs.
Tous les 3 ans
Vérification de l’état des fibres optiques
Cf. pile de défauts. En cas de défauts PPCC LINK récurrents, changez les fibres optiques.
Tous les 6 ans
Remplacement du ventilateur de refroidissement du coffret des cartes électroniques
Cf. Ventilateurs.
Remplacement des condensateurs électrolytiques c.c. et des résistances de décharge
Contactez ABB.
Remplacement du ventilateur de refroidissement principal
Cf. Ventilateurs.
Tous les 3 ans à température ambiante supérieure à 40 °C (104 °F) ou si le variateur est soumis à une forte charge cyclique ou une charge nominale en régime continu. Tous les 9 ans Tous les 6 ans si la température ambiante en fonctionnement ininterrompu dépasse 40 °C (104 °F).
Maintenance
122
Tous les 9 ans
Remplacement de la carte JINT et du câble ruban, et des cartes BFPS, BGAD et JGDR
Contactez ABB.
Remplacement de la batterie de la micro-console
Son logement se trouve à l’arrière de la micro-console. Remplacez-la par une batterie CR 2032 neuve.
N.B. : Vous devez procéder aux interventions de maintenance sur l’armoire (par exemple, nettoyage des filtres d’entrée et de sortie d’air) lorsqu’elles s’avèrent nécessaires et conformément aux consignes du fabricant de l’armoire. Consultez votre correspondant ABB pour tout renseignement sur la maintenance. Sur Internet, rendez-vous à l’adresse http://www.abb.com/drivesservices.
Armoire Nettoyage de l’intérieur de l’armoire ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
ATTENTION ! Vous devez utiliser un aspirateur avec tuyau et embout antistatiques pour éviter les décharges électrostatiques pouvant endommager les cartes électroniques. 1. Vérifiez que le variateur est sectionné du réseau électrique et que toutes les précautions décrites à la section Installation et maintenance page 14 sont observées. 2. Nettoyez l’intérieur de l’armoire avec une brosse souple et un aspirateur lorsque c’est nécessaire.
Maintenance
123
Radiateur La poussière présente dans l’air de refroidissement s’accumule sur les ailettes du radiateur. Vous devez nettoyer le radiateur pour éviter que le variateur signale des alarmes et des défauts de surchauffe. Nettoyage de l’intérieur du radiateur ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels.
ATTENTION ! Vous devez utiliser un aspirateur avec tuyau et embout antistatiques pour éviter les décharges électrostatiques pouvant endommager les cartes électroniques. 1. Vérifiez que le variateur est sectionné du réseau électrique et que toutes les précautions décrites à la section Installation et maintenance page 14 sont observées. 2. Dévissez la poignée du module variateur. 3. Déposez la poignée. 4. Passez l’aspirateur à l’intérieur du radiateur par cette entrée. 5. Soufflez de l’air comprimé vers le haut par cette entrée tout en passant l’aspirateur au sommet du module variateur. 5
4
5
2
Maintenance
124
Ventilateurs La durée de vie réelle des ventilateurs dépend de leur durée de fonctionnement, de la température ambiante et de la concentration en poussière. Cf. manuel d’exploitation pour connaître le signal actif affichant le nombre d’heures de fonctionnement du ventilateur de refroidissement. Contactez ABB pour remettre à zéro le nombre d’heures de fonctionnement après remplacement du ventilateur. Vous pouvez vous procurer des ventilateurs neufs auprès d’ABB. Vous ne devez pas utiliser de pièces de rechange autres que celles recommandées par ABB. Remplacement du ventilateur de refroidissement du coffret des cartes électroniques ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. 1. Sortez le module variateur de l’armoire comme décrit à la section Remplacement du module variateur page 126. 2. Dévissez le bloc ventilateur. 3. Débranchez le câble d’alimentation du ventilateur. 4. Montez le nouveau ventilateur en procédant dans l’ordre inverse.
3
2
Maintenance
125
Remplacement des ventilateurs de refroidissement principaux ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. 1. Sortez le module variateur de l’armoire comme décrit à la section Remplacement du module variateur page 126. 2. Déployez les béquilles du piédestal. 3. Desserrez les deux vis qui retiennent la platine de montage des ventilateurs. 4. Renversez-la à l’horizontale. 5. Débranchez les câbles d’alimentation des ventilateurs. 6. Sortez la platine de montage du module variateur. 7. Dévissez le ou les variateur(s) et séparez-le(s) de la platine de montage. 8. Montez le ou les nouveau(x) ventilateur(s) en procédant dans l’ordre inverse. 4
5
6
7 3
2
3
2
Maintenance
126
Remplacement du module variateur ATTENTION ! Vous devez respecter les consignes de sécurité page 14. Le nonrespect de ces consignes est susceptible de provoquer des blessures graves, voire mortelles, ou des dégâts matériels. Déplacez le module variateur avec précaution. Faites attention à ne pas renverser le module en le déplaçant au sol et pendant les interventions d’installation et de maintenance : déployez les béquilles en les tirant légèrement vers le bas et en les faisant pivoter vers l’extérieur (1, 2). Vous pouvez aussi enchaîner le module pour plus de précautions. Vous ne devez pas pencher le variateur (A). Il est lourd (plus de 160 kg [350 lb]) et son centre de gravité est élevé. Une inclinaison de 5 degrés suffit à faire basculer le module. Ne laissez pas l’appareil sans surveillance sur un sol glissant. 1
3
A
2
1. Vérifiez que le variateur est sectionné du réseau électrique et que toutes les précautions décrites à la section Installation et maintenance page 14 sont observées. 2. Dévissez les capots avant supérieurs et inférieurs gauche du module variateur et déposez-les. Vis combi M4×8, 2 Nm. 3. Sectionnez les jeux de barres du module variateur du panneau de raccordement réseau. Vis combi M12, 70 Nm (52 lbf·ft). 4. Sectionnez les jeux de barres du module variateur du panneau de raccordement moteur. Vis combi M12, 70 Nm (52 lbf·ft). 5. Desserrez les vis qui fixent le module variateur à l’armoire au-dessus et derrière les béquilles avant. 6. Déposez le déflecteur d’air avant. 7. Fixez la rampe d’extraction à la base de l’armoire avec deux vis. 8. Sectionnez le câble d’alimentation et les fibres optiques de l’unité de commande externe et enroulez-les au sommet du module variateur. Si votre installation comporte une unité de commande interne (+P905), séparez-la du module variateur en desserrant les vis situées sous les modules optionnels et faites
Maintenance
127
pivoter l’unité de commande et les câbles sur le côté. (Vous pouvez aussi ôter la plaque serre-câbles et sectionnez les câbles de l’unité de commande). 9. Tirez délicatement le module variateur hors de l’armoire, de préférence à deux. 10.Montez le nouveau module en procédant dans l’ordre inverse. 5
2
3
9
4 2
5
7
Maintenance
128
Condensateurs Le circuit intermédiaire du variateur comporte plusieurs condensateurs électrolytiques dont la durée de vie dépend du temps de fonctionnement du variateur, de la charge et de la température ambiante. La durée de vie des condensateurs peut être allongée en réduisant la température ambiante. Il est impossible d’anticiper un dysfonctionnement des condensateurs, qui engendre généralement des dommages à l’appareil et une défaillance des fusibles du câble réseau, voire un déclenchement sur défaut. Si vous redoutez un dysfonctionnement de vos condensateurs, contactez votre correspondant ABB. Vous pouvez vous procurer des pièces neuves auprès d’ABB. Vous ne devez pas utiliser de pièces de rechange autres que celles recommandées par ABB. Réactivation des condensateurs Vous devez réactiver les condensateurs si le module variateur est resté entreposé pendant une année ou plus. Cf. page 34 pour connaître la date de fabrication du variateur. Pour les consignes de réactivation, cf. document anglais Converter modules with electrolytic DC capacitors in the DC link, capacitor reforming instructions (3BFE64059629).
Unité mémoire Lorsque vous remplacez un module variateur, vous pouvez conserver les paramétrages en transférant l’unité mémoire du module défectueux au nouveau module. L’unité mémoire se situe dans l’unité de commande JCU ; cf. page 31. ATTENTION ! Vous ne devez jamais retirer ou insérer une unité mémoire lorsque le module variateur est sous tension. À la mise sous tension, le variateur scanne l’unité mémoire à la recherche d’un programme d’application ou de paramétrages différents à copier dans le variateur. Cette opération peut prendre quelques minutes.
Maintenance
129
Caractéristiques techniques Contenu de ce chapitre Ce chapitre contient les caractéristiques techniques du variateur, à savoir valeurs nominales, tailles, contraintes techniques, exigences pour le marquage CE et autres marquages.
Valeurs nominales Valeurs nominales des modules variateurs pour réseaux 400 V, 460 V et 500 V (50 Hz et 60 Hz) Type de variateur Taille
Imaxi A
I2N A
kW
hp
Ifs A
kW
hp
Iint A
kW
hp
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
380 490 570 640 690 790 860
470 560 680 730 850 1020 1100
387 500 580 650 710 807 875
200 250 315 355 400 450 500
-
377 480 570 634 700 785 857
200 250 315 355 400 450 450
-
300 355 414 477 566 625 680
160 200 200 250 315 355 400
-
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
380 490 570 640 690 790 860
470 560 680 730 850 1020 1100
387 500 580 650 710 807 875
200 250 355 400 500 560 560
-
377 480 570 634 700 785 857
250 250 355 400 500 560 560
-
300 355 414 477 566 625 680
160 250 250 315 400 450 450
-
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
380 490 570 640 690 790 860
470 560 680 730 850 1020 1100
387 500 580 650 710 807 875
-
300 350 450 500 600 700 700
377 480 570 634 700 785 857
-
300 350 450 500 600 600 700
300 355 414 477 566 625 680
-
200 250 350 400 450 500 600
ACS850-04
UN = 400 V -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5 UN = 500 V -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5 UN = 460 V -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
Valeurs nominales moteur Utilisation en faible Utilisation intensive surcharge
Valeur nominale réseau I1N A
Utilisation nominale
PN
Pfs
Pint
3AXD00000581898
I1N Imaxi
Courant nominal en entrée (valeurs efficaces) à 40 °C (104 °F) Courant maxi en sortie. Disponible 10 secondes au démarrage, ou tant que la température du variateur le permet.
Caractéristiques techniques
130
I2N PN Ifs
Courant de sortie efficace en régime permanent. Aucune capacité de surcharge à 40 °C (104 °F) Puissance moteur typique sans surcharge Courant de sortie efficace en régime permanent. Une surcharge de 10 % est admise pendant 1 minute toutes les 5 minutes. Pfs Puissance moteur typique en faible surcharge Courant de sortie efficace en régime permanent. Une surcharge de 50 % est admise pendant 1 minute Iint toutes les 5 minutes. Pint Puissance moteur typique en utilisation intensive N.B. : Pour atteindre la valeur nominale de puissance du tableau, le courant nominal du variateur doit être supérieur ou égal au courant nominal du moteur. Les valeurs nominales de puissance s’appliquent à la plupart des moteurs normalisés CEI 34 sous tension nominale de 400 V ou 500 V. L’outil de dimensionnement DriveSize commercialisé par ABB est recommandé pour sélectionner la combinaison variateur/moteur/engrenage pour le profil de mouvement requis.
Déclassement Les courants de sortie en régime permanent susmentionnés doivent être déclassés si • la température ambiante maxi est supérieure à +40 °C (+104 °F) ; • le variateur est installé à une altitude supérieure à 1000 m au-dessus du niveau de la mer. N.B. : Le facteur de déclassement final est une multiplication de tous les facteurs de déclassement applicables. Déclassement de la température ambiante Si la température ambiante se situe entre +40 et 55 °C (+104…131 °F), le courant de sortie nominal est déclassé de 1 % pour chaque 1 °C (1.8 °F) comme suit :
1,00
0,85
+40 °C +104 °F
+55 °C +131 °F
Déclassement en fonction de l’altitude Pour des altitudes entre 1000 et 4000 m (3300…13123 ft) au-dessus du niveau de la mer, le déclassement est de 1 % par tranche de 100 m (328 ft) supplémentaire. Vous pouvez utiliser l’outil logiciel PC DriveSize pour préciser le déclassement.
Caractéristiques techniques
131
Fusibles (CEI) Type Courant d’ACS850- d’entrée 04 A -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
380 490 570 640 690 790 860
A
630 800 1000 1000 1250 1600 1600
Courant Type d’ACS850- d’entrée 04 A -710A-5 -807A-5 -875A-5
Fusibles (aR) ultrarapides Fusible A2s V Constructeur
690 790 860
A
1400 1400 1400
Type DIN 43620
Taille
220000 690 Bussmann 490000 690 Bussmann 985000 690 Bussmann 985000 690 Bussmann 2150000 690 Bussmann 4150000 690 Bussmann 4150000 690 Bussmann Fusibles aR à plots Fusible V Constructeur A2s
170M6810D 170M6812D 170M6814D 170M6814D 170M8554D 170M8557D 170M8557D
DIN3 DIN3 DIN3 DIN3 DIN3 DIN3 DIN3
1400000 1400000 1400000
170M7060 170M7060 170M7060
690 690 690
Bussmann Bussmann Bussmann
Taille
*) *) *)
DIN4 DIN4 DIN4
3AXD00000581898
*) ou type Bussmann équivalent : 170M7080, 170M7100, 170M7120
Fusibles UL Type d’ACS850-04 -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
Fusibles de classe T ou L homologués UL Fusible Courant d’entrée A V Constructeur Classe UL A 380 490 570 640 690 790 860
500 600 800 800 800 900 1000
600 600 600 600 600 600 600
Bussmann Bussmann Ferraz Ferraz Ferraz Ferraz Ferraz
T T L L L L L
Type Bussmann/ Ferraz JJS-500 JJS-600 A4BY800 A4BY800 A4BY800 A4BY900 A4BY1000 3AXD00000581898
N.B. 1 : Cf. également Protection contre les surcharges thermiques et les courts-circuits page 63. N.B. 2 : Dans les installations multicâbles, installez un fusible par phase (et non un fusible par conducteur). N.B. 3 : N’utilisez pas de fusibles de plus gros calibre. N.B. 4 : Des fusibles d’autres fabrications peuvent être utilisés s’ils respectent les valeurs du tableau et si la courbe de fusion ne dépasse pas celle du fusible du tableau.
Caractéristiques techniques
132
Dimensions, masses et distances de dégagement Type d’ACS85004 -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
Taille
H1 mm
H2 mm
L1 mm
L2 mm
P1 mm
P2 mm
Poids 1 kg
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
1462 1462 1462 1462 1662 1662 1662
1590 1590 1590 1590 1740 1740 1740
305 305 305 305 305 305 305
329 329 329 329 329 329 329
505 505 505 505 505 505 505
515 515 515 515 515 515 515
161 161 161 161 199 199 199
Type d’ACS85004 -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
Taille
H1 in.
H2 in.
L1 in.
L2 in.
P1 in.
P2 in.
Poids 1 lb
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
57,56 57,56 57,56 57,56 65,43 65,43 65,43
62,60 62,60 62,60 62,60 68,50 68,50 68,50
12,01 12,01 12,01 12,01 12,01 12,01 12,01
12,95 12,95 12,95 12,95 12,95 12,95 12,95
19,88 19,88 19,88 19,88 19,88 19,88 19,88
20,28 20,28 20,28 20,28 20,28 20,28 20,28
355 355 355 355 439 439 439
H1 Hauteur du module, piédestal inclus. H2 Hauteur du module avec piédestal et panneaux de raccordement (option, +H383). N.B. : L’option sans piédestal (+0H354) diminue la hauteur du module de 125 mm [4.92 in.]. L1 Largeur du module L2 Largeur du module avec panneaux de raccordement (option, +H383) P1 Profondeur du module sans l’équerre de fixation au dos du module P2 Profondeur du module avec les panneaux de raccordement (option +H383) mais sans l’équerre de fixation au dos du module Poids Poids du module avec piédestal, unité de commande interne et micro-console. Le poids des options est indiqué dans le tableau ci-dessous. Le poids des options +D150, +H356 et +H381/+H383 varie en fonction des autres options installées. 0H354 E208 D150 H356 H381 H383 x x x x x
Poids (G1) kg lb -7 +3 +10 +2 +28
-15 +7 +22 +4 +62
Poids (G2) kg lb -7 +3 +9 +2 +28
-15 +7 +20 +4 +62
Pour les distances de dégagement autour du module variateur, cf. page 47.
Caractéristiques techniques
133
Pertes, refroidissement et niveaux de bruit Type de variateur Taille ACS850-04 -387A-5 -500A-5 -580A-5 -650A-5 -710A-5 -807A-5 -875A-5
G1 G1 G1 G1 G2 G2 G2
Débit d’air m 3/h 1200 1200 1200 1200 1200 1200 1420
Dissipation thermique W 4403 5602 6409 8122 8764 9862 10578
ft3/min 707 707 707 707 707 707 848
Bruit dB(A) 72 72 72 72 72 72 71
Caractéristiques des bornes et des passe-câbles pour câbles de puissance La section de câble maxi admissible est 4 × (3 × 240) mm2 ou 4 × (3 × 500 AWG). Taille des vis de raccordement des jeux de barres aux jeux de barres d’entrée et de sortie du module variateur : M12, couple de serrage 50...75 Nm. Appareils avec filtre de mode commun (option +E208) Les jeux de barres supplémentaires sont joints à la livraison des appareils avec filtre de mode commun (option +E208). Dans les appareils dépourvus de panneaux de raccordement (sans l’option +H381 ou +H383), les jeux de barres de sortie du module variateur peuvent être complétés par des jeux de barres supplémentaires. Dans ce cas, la section de câble maxi admissible est 4 × (3 × 240) mm2 ou 4 × (3 × 500 AWG). Taille des vis de raccordement des jeux de barres aux jeux de barres d’entrée et de sortie du module variateur : M12, couple de serrage 50...75 Nm. Appareils dotés de panneaux de raccordement en option (+H381 ou +H383) La section de câble maxi admissible est 4 × (3 × 240) mm2 ou 4 × (3 × 500 AWG). Les panneaux de raccordement sont raccordés aux jeux de barres du module variateur par des écrous Serpress M12, couple de serrage 30 Nm (20 lbf ft). Tableau des sections et couples de serrage des bornes pour les câbles de la résistance de freinage, du réseau et du moteur U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+, UDC-, R+, RVis Couple de serrage
M12
Nm 50...75
U1, V1, W1, U2, V2, W2, UDC+, UDC-, R+, RVis Couple de serrage lbf·ft 1/2 37...55
Jeu de barres de mise à la terre Vis Couple de serrage Nm M10 30...44
Jeu de barres de mise à la terre Vis Couple de serrage lbf·ft 3/8 22...32
Vous pouvez utiliser des cosses de câble de 1/2 in. de diamètre à deux perçages.
Caractéristiques techniques
134
Appareils dépourvus de panneaux de raccordement en option (sans +H381 ni +H383) Dans les appareils sans panneaux de raccordement (option +H381/+H383 non sélectionnée), la section de câble maxi [4 × (3 × 240) mm2 ou 4 × (3 × 500 AWG)] ne doit être utilisée qu’avec des cosses de câble spéciales et une isolation supplémentaire. Pour en savoir plus, contactez votre correspondant ABB.
Caractéristiques des bornes pour câbles de puissance Cf. page 107.
Caractéristiques du réseau électrique Tension (U1) Courant assigné de courtcircuit conditionnel (CEI 60439-1) Fréquence Déséquilibre Facteur de puissance fondamental (cos phi1)
380...500 Vc.a. triphasée ± 10 % 65 kA sous protection par les fusibles indiqués dans les tableaux
48 à 63 Hz, taux de variation maxi 17 %/s ± 3 % maxi de la tension d’entrée nominale entre phases 0,98 (en charge nominale)
Raccordement moteur Types de moteur Tension (U2) Fréquence
moteurs c.a. asynchrones, moteurs à aimants permanents et moteurs synchrones à réluctance ABB (moteurs SynRM) 0 à U1, triphasée symétrique, Umaxi au point d’affaiblissement du champ Mode DTC : 0 à 3,2 · faff. Fréquence maxi 500 Hz (120 Hz avec filtre sinus ou du/dt). Il est recommandé de faire fonctionner le moteur en mode bruit réduit aux hautes fréquences (cf. également manuel d’exploitation). faff =
UN Um
· fm
faff : fréquence au point d’affaiblissement du champ ; UN : tension du réseau électrique ; Um : tension nominale moteur ; fm : fréquence nominale moteur Résolution en fréquence 0,01 Hz Courant Cf. section Valeurs nominales. Fréquence nominale moteur 0…500 Hz Fréquence de commutation 3 kHz (en général) Commande DTC Commande scalaire Longueur maxi recommandée du câble 300 m (984 ft) 300 m (984 ft) moteur N.B. : Câbles moteur de plus de 100 m (328 ft) de long admis mais sans garantie de conformité à la directive CEM de catégorie C3.
Raccordement de la résistance de freinage Cf. page 164.
Caractéristiques techniques
135
Raccordement c.c. Type de module variateur ACS850-04-387A-5 ACS850-04-500A-5 ACS850-04-580A-5 ACS850-04-650A-5 ACS850-04-710A-5 ACS850-04-807A-5 ACS850-04-875A-5
ICC (A) 487 640 714 870 909 1033 1120
Capacité (mF) 14 14 14 14 21 21 21
Raccordement de l’unité de commande (JCU-11) Alimentation
Sorties relais RO1...RO3 (XRO1...XRO3) Sortie +24 V (XD24) Entrées logiques DI1...DI6 (XDI:1…XDI:6)
Entrée de verrouillage de démarrage DIIL (XDI:A) Entrées/sorties logiques DIO1 et DIO2 (XDIO:1 et XDIO:2) Sélection du mode entrée ou sortie par paramétrage DIO1 configurable en entrée en fréquence de 0 à 16 kHz (signaux carré 24 V, signaux sinusoïdaux ou autres non autorisés). DIO2 configurable en sortie en fréquence (signaux carrés 24 V). Cf. manuel d’exploitation, groupe de paramètres 12.
24 V (±10 %) c.c., 1,6 A Fournie par l’unité de puissance du variateur ou par une source externe via le bornier XPOW (largeur 5 mm, section des fils 2,5 mm 2). Largeur de la borne 5 mm, section des fils 2,5 mm 2 250 Vc.a. / 30 Vc.c., 2 A Protégées par des varistances Largeur de la borne 5 mm, section des fils 2,5 mm 2 Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm 2 Niveaux logiques 24 V : «0» < 5 V ; «1» > 15 V Ren : 2,0 kohm Filtrage : 0,25 ms mini. Vous pouvez aussi utiliser DI6 (XDI:6) comme entrée des 1 à 3 thermistances CTP N.B. : L’entrée n’est pas équipée d’une isolation de sécurité (cf. page 110). Imaxi : 15 mA Section des conducteurs 1,5 mm2 Niveaux logiques 24 V : «0» < 5 V ; «1» > 15 V Ren : 2,0 kohm Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm 2 Configurées en entrées : Niveaux logiques 24 V : «0» < 5 V ; «1» > 15 V Ren : 2,0 kohm Filtrage : 0,25 ms mini. Configurées en sorties : Courant de sortie total limité par les sorties de tension auxiliaire à 200 mA Type de sortie : émetteur ouvert VCC
DIOx
RL DGND Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm 2 Tension de référence pour entrées analogiques +VREF 10 V ±1 % et –10V ±1 %, Rcharge > 1 kohm et -VREF (XAI:1 et XAI:2)
Caractéristiques techniques
136
Entrées analogiques AI1 et AI2 (XAI:4…XAI:7) Sélection du mode entrée en courant ou en tension par cavaliers Cf. page 108.
Sorties analogiques AO1 et AO2 (XAO)
Liaison multivariateurs (XD2D) Interruption sécurisée du couple STO (XSTO) Raccordement à la microconsole/au PC
Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm2 Entrée en courant : –20…20 mA, Ren : 100 ohm Entrée en tension : –10…10 V, Ren : 200 kohm Entrées différentielles, mode commun ±20 V Intervalle d’échantillonnage par canal : 0,25 ms Filtrage : 0,25 ms mini. Résolution : 11 bits + bit de signe Incertitude : 1 % (de la pleine échelle) Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm2 0…20 mA, Rcharge < 500 ohm Plage de fréquence : 0…800 Hz Résolution : 11 bits + bit de signe Incertitude : 2 % (de la pleine échelle) Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm2 Couche physique : RS-485 Terminaison par cavalier Largeur des bornes 3,5 mm, section des fils 1,5 mm2 Les deux connexions (OUT1 sur IN1 et OUT2 sur IN2) doivent être fermées pour autoriser le démarrage du variateur. Borne : RJ-45 Longueur des câbles < 3 m N.B. : Les bornes de la carte satisfont les exigences de très basse tension de protection (PELV). Sites d’installation au-dessus de 4000 mètres (13123 pieds) : les sorties relais du variateur ne satisfont pas les exigences de la norme PELV si la tension utilisée est supérieure à 48 V. Sites d’installation entre 2000 et 4000 mètres (entre 6562 et 13123 pieds) : les sorties relais du variateur ne satisfont pas les exigences de la norme PELV si une ou deux sorties relais sont utilisées avec une tension supérieure à 48 V et les autres sorties relais avec une tension inférieure à 48 V.
Caractéristiques techniques
137
Schéma d’isolation et de mise à la terre
XPOW 1 2
+24VI GND
XRO1…XRO3 1 NO 2 COM 3 NC 4 NO 5 COM 6 NC 7 NO 8 COM 9 NC XD24 1 2 3 4
+24VD DIGND +24VD DIOGND
XDI 1 2 3 4 5 6 A
DI1 DI2 DI3 DI4 DI5 DI6 DIIL
XDIO 1 2
DIO1 DIO2
XAI 1 2 3 4 5 6 7
+VREF -VREF AGND AI1+ AI1AI2+ AI2-
XAO 1 2 3 4
AO1+ AO1AO2+ AO2-
XD2D 1 2 3
B A BGND
XSTO 1 2 3 4
OUT1 OUT2 IN1 IN2
Tension de mode commun entre les voies ± 20 V
Terre
Rendement 98 % environ de la puissance nominale
Degré de protection IP00 (UL type ouvert) Avec option +H381 : IP20 (UL type ouvert) N.B. : Les câbles réseau doivent passer par le passe-câble en caoutchouc monté en haut du module (+H381) pour assurer le degré de protection IP20.
Caractéristiques techniques
138
Contraintes d’environnement
Altitude du site d’installation
Les contraintes environnementales pour le bon fonctionnement du variateur sont exposées ci-après. Celui-ci doit être utilisé dans un local fermé, chauffé et à environnement contrôlé. Fonctionnement Stockage Transport utilisation à poste fixe dans l’emballage d’origine dans l’emballage d’origine Réseaux en schéma TN et TT (mise à la terre asymétrique) : 0 à 4000 m (13123 ft) au-dessus du niveau de la mer. Autres réseaux : 0 à 2000 m (6561 ft) au-dessus du niveau de la mer.
Au-dessus de 1000 m (3281 ft), cf. section Déclassement. -40 à +70 °C -40 à +70 °C Température de l’air -15 à +55 °C (5 à 131°F). (-40 à +158 °F) (-40 à +158 °F) Sans givre. Cf. section Déclassement. Humidité relative 5 à 95 % 95 % maxi 95 % maxi Condensation interdite. Humidité relative maxi autorisée : 60 % en présence de gaz corrosifs. Poussières conductrices interdites. Niveaux de contamination (CEI 60721-3-3, CEI 60721-3- Gaz chimiques : classe 3C2 Gaz chimiques : classe 1C2 Gaz chimiques : classe 2C2 2, CEI 60721-3-1) Particules solides : classe Particules solides : classe Particules solides : classe 2S2 1S3 3S2 Pression atmosphérique 70 à 106 kPa 70 à 106 kPa 60 à 106 kPa 0,7 à 1,05 atmosphère 0,7 à 1,05 atmosphère 0,6 à 1,05 atmosphère Vibrations (CEI 60068-2-6. 0,1 mm (0.004 in.) maxi 1 mm maximum (0.04 in.) 3,5 mm (0.14 in.) maxi Essai Fc) (10 à 57 Hz), (de 5 à 13,2 Hz), (de 2 à 9 Hz), 10 m/s2 (33 ft/s2) maxi 7 m/s2 (23 ft/s2) maxi 15 m/s2 (49 ft/s2) maxi (de 57 à 150 Hz) (de 13,2 à 100 Hz) (de 9 à 200 Hz) sinusoïdales sinusoïdales sinusoïdales Chocs (CEI 60068-2-27) Non autorisés Maxi 100 m/s2 (330 ft/s2), 11 Maxi 100 m/s2 (330 ft/s2), ms 11 ms Chute libre Non autorisée 100 mm (4 in.) pour masse 100 mm (4 in.) pour masse supérieure à 100 kg (220 lb) supérieure à 100 kg (220 lb)
Caractéristiques techniques
139
Matériaux Enveloppe du variateur
• PC/ABS 2,5 mm, couleur NCS 1502-Y (RAL 9002 / PMS 420 C)
Emballage Mise au rebut
• Tôle acier zinguée à chaud de 1,5 à 2,5 mm d’épaisseur, épaisseur du revêtement 100 µm, couleur NCS 1502-Y Contreplaqué et carton, liens PP. Les principaux éléments du variateur peuvent être recyclés pour préserver les ressources naturelles et économiser de l’énergie. Vous devez démonter et trier les différents éléments et matériaux de l’appareil. Tous les métaux (acier, aluminium, cuivre et ses alliages et métaux précieux) sont généralement recyclables en de nouveaux matériaux. Les plastiques, le caoutchouc, le carton et les autres matériaux d’emballage peuvent servir à la valorisation énergétique. Les cartes électroniques et les condensateurs c.c. (C1-1 à C1-x) doivent subir un traitement spécifique conforme aux directives CEI 62635. Les pièces en plastique présentent un code d’identification qui facilite le recyclage. Vous pouvez contacter votre correspondant ABB pour en savoir plus sur les aspects écologiques et les consignes de recyclage aux recycleurs professionnels. Le traitement de fin de vie doit respecter la réglementation locale et internationale.
Normes applicables Le variateur est conforme aux normes suivantes. Entraînements électriques de puissance à vitesse variable. Partie 5-1 : exigences de sécurité – Électrique, thermique et énergétique EN 60204-1 (2006) Sécurité des machines. Équipement électrique des machines. Partie 1 : règles générales. Conditions à remplir : Le monteur final de l’appareil est responsable de l’installation : - d’un dispositif d’arrêt d’urgence ; - d’un appareillage de sectionnement réseau ; - du module variateur IP00 en armoire. EN 60529 (1992) (CEI 60529) Degrés de protection procurés par les enveloppes (code IP) CEI 60664-1 (2007) Coordination de l’isolement des matériels dans les systèmes (réseaux) à basse tension. Partie 1 : principes, exigences et essais. EN 61800-3 (2004) Entraînements électriques de puissance à vitesse variable. Partie 3 : exigences de CEM et méthodes d’essais spécifiques. EN 61800-5-1 (2007) Entraînements électriques de puissance à vitesse variable. Partie 5-2 : exigences de sécurité – Fonctionnelle UL 508C (2002) Norme UL pour les équipements de sécurité et de conversion de puissance, troisième édition CSA C22.2 No. 14-10 Appareillage industriel de commande GOST R 51321-1 (2007) Ensembles d’appareillage à basse tension. Partie 1 – Exigences pour les ensembles dont les types ont été testés ou partiellement testés – Contraintes techniques générales et méthodes d’essais EN 61800-5-1 (2007)
Caractéristiques techniques
140
Marquage CE Un marquage CE est apposé sur le variateur pour confirmer que l’appareil satisfait aux exigences de la directive européenne Basse Tension et de la directive CEM. Le marquage CE atteste également que le variateur est conforme aux exigences de la directive Machines relatives aux équipements de sécurité pour ce qui est de ses fonctions de sécurité (exemple, fonction STO). Conformité à la directive européenne Basse Tension Conformité à la directive Basse Tension au titre des normes EN 60204-1 et EN 61800-5-1. Conformité à la directive européenne CEM La directive CEM définit les exigences relatives à l’immunité et aux perturbations des équipements électriques utilisés dans l’Union européenne. La norme de produit relative à la CEM [EN 61800-3 (2004)] définit les exigences pour les variateurs de vitesse. Cf. section Conformité à la norme EN 61800-3 (2004) ci-après.
Conformité à la directive européenne Machines Le variateur est un produit électronique qui entre dans le champ de la directive européenne Basse tension. Le variateur comporte toutefois la fonction STO et peut être équipé d’autres fonctions de sécurité des équipements qui relèvent de la directive Machines. Ces fonctions sont conformes aux normes européennes harmonisées, comme EN 61800-5-2. La déclaration de conformité pour la fonction STO se trouve dans le manuel spécifique approprié : document anglais Safe torque off function for ACSM1, ACS850 and ACQ810 drives application guide (3AFE68929814).
Conformité à la norme EN 61800-3 (2004) Définitions CEM = Compatibilité ÉlectroMagnétique. C’est l’aptitude des équipements électriques/électroniques à fonctionner sans encombre au sein d’un environnement électromagnétique. Ces équipements ne doivent pas non plus perturber ou interférer avec tout autre produit ou système avoisinant. Premier environnement : inclut des lieux raccordés à un réseau public basse tension qui alimente des bâtiments à usage domestique. Deuxième environnement : inclut des lieux raccordés à un réseau qui n’alimente pas des bâtiments à usage domestique. Variateur de catégorie C3 : variateur de tension nominale inférieure à 1000 V et destiné à être utilisé dans le deuxième environnement et non dans le premier. Variateur de catégorie C4 : variateur de tension nominale supérieure ou égale à 1000 V ou de courant nominal supérieur ou égal à 400 A, ou destiné à être utilisé dans des systèmes complexes dans le deuxième environnement.
Caractéristiques techniques
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Catégorie C3 Le variateur satisfait les normes et conditions suivantes : 1. Les câbles moteur et de commande sont conformes aux spécifications du manuel d’installation. 2. Le variateur est installé conformément aux instructions du manuel d’installation. 3. La longueur maxi des câbles est de 100 mètres. ATTENTION ! Un variateur de catégorie C3 n’est pas destiné à être raccordé à un réseau public basse tension qui alimente des bâtiments à usage domestique. S’il est raccordé à ce type de réseau, il peut être source de perturbations HF. Catégorie C4 Si les dispositions pour la Catégorie C3 ne peuvent être satisfaites, la conformité aux exigences de la directive peut être obtenue comme suit : 1. Il est certain que les perturbations transmises aux réseaux basse tension voisins ne sont pas excessives. La suppression inhérente aux transformateurs et aux câbles peut suffire dans certains cas. En cas de doute, vous pouvez utiliser le transformateur d’alimentation avec sélection statique entre les enroulements primaires et secondaires.
Réseau moyenne tension Transformateur d’alimentation Réseau avoisinant
Sélection statique
Point de mesure Réseau BT
Réseau BT Équipement (victime)
Équipement
Variateur
Équipement
2. Un plan CEM contre les perturbations a été établi pour l’installation. Vous pouvez en obtenir un modèle auprès de votre correspondant ABB. 3. Les câbles moteur et de commande sont conformes aux spécifications du manuel d’installation. 4. Le variateur est installé conformément aux instructions du manuel d’installation. ATTENTION ! Un variateur de catégorie C4 n’est pas destiné à être raccordé à un réseau public basse tension qui alimente des bâtiments à usage domestique. S’il est raccordé à ce type de réseau, il peut être source de perturbations HF.
Caractéristiques techniques
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Marquage UL Le variateur est homologué cULus. Éléments du marquage UL • Le variateur doit être utilisé dans un local fermé, chauffé et à environnement contrôlé. Il doit être installé dans un environnement à air propre conforme au degré de protection. L’air de refroidissement doit être propre, exempt d’agents corrosifs et de poussières conductrices. Cf. page 138. • La température maximum de l’air ambiant est 40 °C (104 °F) à courant nominal. Le courant est déclassé à +40…55 °C (+104…131 °F). • Le variateur peut être utilisé sur un réseau capable de fournir au plus 100 kA efficaces symétriques à 500 V maxi lorsqu’il est protégé par des fusibles de classe T. Les valeurs nominales d’intensité (A) sont basées sur des essais réalisés selon UL 508A. • Les câbles situés dans le circuit moteur doivent résister au moins à 75 °C (167 °F) dans des installations conformes UL. • Le câble réseau doit être protégé par des fusibles. Aux États-Unis, vous ne devez pas utiliser de disjoncteurs sans fusibles. Pour le calibre des disjoncteurs, contactez votre correspondant ABB. Les fusibles CEI (classe aR) et UL (classe J) appropriés pour protéger le variateur sont lisés à la page 131. • Pour une installation au Canada, vous devez prévoir une protection de dérivation conforme au code électrique canadien (CEC) et à toute réglementation locale. Pour la conformité, utilisez des fusibles homologués UL. • Installation aux États-Unis : une protection de dérivation conforme NEC (National Electrical Code) et autres réglementations en vigueur doit être prévue. Pour la conformité, utilisez des fusibles homologués UL. • Le variateur assure une protection contre les surcharges conforme NEC.
Marquage CSA L’homologation CSA est en cours.
Marquage «C-tick» Le marquage «C-Tick» est apposé sur chaque variateur pour attester sa conformité aux exigences de la norme de produit relative à la CEM (EN 61800-3 [2004]) selon le projet CEM Trans-Tasman (EMCS) pour les niveaux 1, 2 et 3 en Australie et en Nouvelle-Zélande. Pour la conformité aux exigences normatives, cf. section Conformité à la norme EN 61800-3 (2004).
Attestation de conformité GOST R Le variateur a obtenu l’attestation de conformité GOST R. Elle est disponible sur demande.
Caractéristiques techniques
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Décharge de responsabilité Le constructeur décline toute responsabilité concernant tout produit (i) ayant été abîmé ou mal réparé ; (ii) ayant fait l’objet de négligences, d’un usage inapproprié ou ayant subi des dégâts ; (iii) ayant été utilisé en dépit des consignes du fabricant ; ou (iv) que l’usure normale a rendu défaillant.
Caractéristiques techniques
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Caractéristiques techniques
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Schémas d’encombrement Contenu de ce chapitre Ce chapitre rassemble les schémas d’encombrement des modules variateurs, y compris les pièces en option, pour montage en armoire Rittal TS 8.
Schémas d’encombrement
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Taille G1 – Dimensions du module variateur
Schémas d’encombrement
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Taille G1 – Dimensions du module variateur avec panneaux de raccordement (option +H381)
Schémas d’encombrement
148
Schémas d’encombrement
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Taille G1 – Panneaux de raccordement (opt. +H383) montés en armoire Rittal TS 8
Schémas d’encombrement
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Taille G2 – Dimensions du module variateur
Schémas d’encombrement
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Taille G2 – Dimensions du module variateur avec panneaux de raccordement (option +H381)
Schémas d’encombrement
152
Schémas d’encombrement
153
Taille G2 – Panneaux de raccordement (opt. +H383) montés en armoire Rittal TS 8
Schémas d’encombrement
154
3AUA0000082240
Tailles G1 et G2 – Tôle de fond
Schémas d’encombrement
155
3AUA0000138986
Tailles G1 et G2 – Déflecteurs d’air
Schémas d’encombrement
156
Schémas d’encombrement
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Exemple de schéma de câblage Contenu de ce chapitre Ce chapitre présente un exemple de schéma de câblage d’un module variateur monté en armoire.
Exemple de schéma de câblage
Exemple de schéma de câblage
Alarme
Reprise de masse sur 360° recommandée
Signaux d’entrée et de sortie, cf. page 107
**Surveillance de la température du moteur
Unité de commande JCU
*Micro-console ACS-CP-U
Alimentation
***Interrupteursectionneur à fusible
**Filtre de ligne
3~ Moteur
**Filtre du/dt
*Filtre de mode commun
***Contacteur principal
Armoire
**Résistance de freinage
Module variateur
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Exemple de schéma de câblage Ce schéma illustre un exemple de câblage d’une armoire variateur. N.B. : ce schéma inclut des éléments non joints à la livraison de base (* options désignées par un code +, ** autres options, *** à se procurer séparément).
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Freinage dynamique sur résistance(s) Contenu de ce chapitre Ce chapitre spécifie le mode de sélection, de protection et de câblage des résistances de freinage.
Disponibilité des hacheurs et résistances de freinage Vous pouvez opter pour des hacheurs de freinage intégrés, désignés par le code +D150. Des résistances externes sont disponibles sur demande auprès d’ABB.
Quand le freinage dynamique sur résistance(s) est-il nécessaire ? Un système d’entraînement est généralement équipé de hacheurs et résistances de freinage si : • un freinage de haute capacité est requis et le variateur ne peut pas être équipé d’un alimentateur régénérateur ; • l’alimentateur régénérateur a besoin d’une solution de secours.
Principe de fonctionnement L’énergie générée par le moteur lors d’une décélération rapide du variateur entraîne habituellement une hausse de tension dans le bus c.c. du module variateur. Le hacheur raccorde la résistance de freinage au bus c.c. dès que la tension du bus dépasse sa limite maxi. L’énergie consommée par les pertes de résistance diminue la tension jusqu’à pouvoir sectionner la résistance.
Planification du système de freinage Sélection des composants du circuit de freinage 1. Calculez la puissance maxi (Pmaxi) produite par le moteur pendant le freinage. 2. Sélectionnez une combinaison variateur/résistance de freinage adaptée à l’application à partir des valeurs des tableaux de la page 163. Vous devez aussi tenir compte d’autres facteurs dans le choix du variateur. La puissance de freinage doit être supérieure ou égale à la puissance maxi générée par le moteur pendant le freinage : Pfr > Pmaxi 3. Vérifiez la sélection de la résistance. La quantité d’énergie renvoyée par le moteur au cours d’un cycle de charge de 400 secondes ne doit pas dépasser la capacité de dissipation thermique ER de la résistance.
Freinage dynamique sur résistance(s)
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N.B. : Si la valeur ER est insuffisante, vous pouvez utiliser un ensemble constitué de quatre éléments résistifs, dont deux reliés en parallèle et deux en série. La valeur ER des quatre éléments résistifs atteint quatre fois la valeur spécifiée pour la résistance standard. Vous pouvez utiliser une résistance différente de la résistance standard à condition : • que son action ne soit pas inférieure à celle de la résistance standard ; ATTENTION ! Vous ne devez jamais utiliser une résistance de freinage de valeur ohmique inférieure à la valeur spécifiée pour la combinaison spécifique variateur/ hacheur/résistance de freinage. Le variateur et le hacheur ne peuvent pas gérer la surintensité causée par la faible résistance. • la résistance ne restreint pas la capacité de freinage requise, à savoir 2
Pmaxi
