Caractéristiques Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones

Caractéristiques
Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones
0
Altivar 21
Caractéristiques d’environnement
Conformité aux normes
Les variateurs Altivar 21 ont été développés en correspondance avec les niveaux les plus
sévères des normes internationales et selon les recommandations relatives aux
équipements électriques de contrôle industriel (IEC, EN), dont : basse tension,
IEC/EN 61800-5-1, IEC/EN 61800-3 (immunité et émission CEM conduites et rayonnées).
IEC/EN 61800-3, environnements 1 et 2
IEC/EN 61000-4-2 niveau 3
IEC/EN 61000-4-3 niveau 3
IEC/EN 61000-4-4 niveau 4
IEC/EN 61000-4-5 niveau 3
IEC/EN 61000-4-6 niveau 3
IEC/EN 61000-4-11 (1)
IEC/EN 61800-3, environnements 1 et 2, catégories C1, C2, C3
Avec filtre CEM additionnel (2) :
b EN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
b EN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
EN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
Avec filtre CEM additionnel (2) :
b EN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
EN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
EN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
Immunité CEM
CEM émissions
conduites et
rayonnées
pour variateurs
ATV 21HpppM3X
ATV 21HpppN4
ATV 21WpppN4
ATV 21WpppN4C
Marquage e
Les variateurs sont marqués e au titre des directives européennes basse tension
(73/23/CEE et 93/68/CEE) et CEM (89/336/CEE).
UL, CSA, C-Tick, NOM 117 et GOST
Certification de produits
Degré de protection
IEC/EN 61800-5-1, IEC/EN 60529
IP 21 et IP 41 sur la partie supérieure
IP 20 sans l’obturateur de la partie supérieure du capot
UL Type 1 avec les accessoires VW3 A31 814…817 et VW3 A9 206, A9 208,
voir page 18
IP 54
ATV 21HpppM3X
ATV 21HpppN4
ATV 21WpppN4
ATV 21WpppN4C
Tenue aux vibrations
1,5 mm crête à crête de 3…13 Hz, 1 gn de 13…200 Hz, selon IEC/EN 60068-2-6
Tenue aux chocs
15 gn pendant 11 ms selon IEC/EN 60068-2-27
Pollution ambiante maximale
Conditions d’environnement
ATV 21H075M3X…HD18M3X
ATV 21H075N4…HD18N4
ATV 21W075N4…WD18N4
ATV 21W075N4C…WD18N4C
Degré 2 selon IEC/EN 61800-5-1
ATV 21HD22M3X, HD30M3X
ATV 21HD22N4, HD30N4
ATV 21WD22N4, WD30N4
ATV 21WD22N4C, WD30N4C
Degré 3 selon IEC/EN 61800-5-1
ATV 21HpppM3X
ATV 21ppppN4
ATV 21WpppN4C
ATV 21HpppM3X337
ATV 21ppppN4337
ATV 21WpppN4C337
IEC 60721-3-3 classes 3C1 et 3S2
IEC 60721-3-3 classe 3C2
Humidité relative
Température de l’air ambiant
au voisinage de l’appareil
5…95 % sans condensation ni ruissellement, selon IEC 60068-2-3
Pour fonctionnement
˚C
Pour stockage
˚C
m
Altitude maximale d’utilisation
Position de fonctionnement
Inclinaison maximale permanente par rapport
à la position verticale normale de montage
Pour variateurs ATV 21HpppM3X et ATV 21HpppN4 : - 10…+ 40 sans déclassement
Jusqu’à + 50 ˚C avec déclassement, voir courbes de déclassement pages 39 à 43
Pour variateurs ATV 21WpppN4 et ATV 21WpppN4C : - 10…+ 40 sans déclassement.
Jusqu’à + 50 ˚C avec déclassement, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
- 25…+ 70
1000 sans déclassement
1000…3000 en déclassant le courant de 1 % par 100 m supplémentaires. Limitée à
2000 m pour le réseau de distribution “Corner Grounded”
10˚ 10˚
(1) Comportement en fonction des configurations du variateur, voir pages 60, 61, 64 et 65.
(2) Voir tableau page 25 pour vérifier les longueurs de câble autorisées.
Présentation :
pages 4 et 5
6
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67
Schneider Electric
Caractéristiques (suite)
Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones
0
Altivar 21
Caractéristiques d’entraînement
Gamme de fréquence
de sortie
ATV 21H075M3X…HD15M3X
Fréquence de
ATV 21H075N4…HD15N4
découpage
configurable
ATV 21HD18M3X…HD30M3X
ATV 21HD18N4…HD30N4
Hz
0,5…200
kHz
Fréquence de découpage nominale : 12 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 12 kHz, voir courbes de déclassement pages 38 à 42
Fréquence de découpage nominale : 8 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 8 kHz, voir courbes de déclassement pages 40 à 43
Fréquence de découpage nominale : 12 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 12 kHz, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
Fréquence de découpage nominale : 8 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 8 kHz, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
1…10
kHz
ATV 21W075N4…WD15N4
ATV 21W075N4C…WD15N4C
kHz
ATV 21WD18N4…WD30N4
ATV 21WD18N4C…WD30N4C
kHz
Gamme de vitesse
Précision de vitesse
± 10 % du glissement nominal, sans retour vitesse
Pour une variation de couple de
0,2 Cn à Cn
Précision de couple
± 15 %
Surcouple transitoire
120 % du couple nominal moteur (valeur typique à ± 10 %) pendant 60 s
Courant transitoire
maximal
Loi de commande
moteur
110 % du courant nominal variateur pendant 60 s (valeur typique)
Loi économie d’énergie
Loi tension/fréquence quadratique
Loi tension/fréquence constant
Loi tension/fréquence constant avec compensation RI automatique
Contrôle Vectoriel de Flux (CVF) sans capteur (vecteur courant)
Contrôle vectoriel de flux en courant sans retour vitesse
Moteur asynchrone
Moteur synchrone
Boucle de fréquence
Régulateur PI à structure réglable pour une réponse en vitesse adaptée à la machine
(précision, rapidité)
Automatique quelle que soit la charge. Suppression ou réglage possible
Non disponible avec les lois tension/fréquence
Compensation de glissement
Caractéristiques électriques de puissance
Alimentation
Tension
V
Fréquence
Hz
Signalisation
1 voyant rouge : allumé, il signale la présence de tension sur le bus continu du
variateur
Tension triphasée maximale égale à la tension du réseau d’alimentation
Tension de sortie
Niveau de bruit du
variateur
ATV 21H075M3X…HU75M3X
ATV 21H075N4…HD11N4
ATV 21HD11M3X…HD18M3X
ATV 21HD15N4, HD18N4
ATV 21HD22M3X
ATV 21HD22N4, HD30N4
ATV 21HD30M3X
dBA
Selon la directive 86-188/CEE
51
dBA
54
dBA
59,9
dBA
63,7
ATV 21W075N4…WU22N4
ATV 21W075N4C…WU22N4C
ATV 21WU30N4…WU75N4
ATV 21WU30N4C…WU75N4C
ATV 21WD11N4, WD15N4
ATV 21WD11N4C, WD15N4C
ATV 21WD18N4
ATV 21WD18N4C
ATV 21WD22N4, WD30N4
ATV 21WD22N4C, WD30N4C
dBA
48
dBA
55
dBA
57,4
dBA
60,2
dBA
59,9
Isolement galvanique
Présentation :
pages 4 et 5
Schneider Electric
200 - 15 %...240 + 10 % triphasée pour ATV 21HpppM3X
380 - 15 %...480 + 10 % triphasée pour ATV 21ppppN4 et ATV 21WpppN4C
50 - 5 %...60 + 5 %
Entre puissance et contrôle (entrées, sorties, sources)
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67
7
Caractéristiques (suite)
Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones
0
Altivar 21
Caractéristiques des câbles de raccordement
Type de câble pour
Montage en armoire
Câble IEC monobrin, température ambiante 45 ˚C,
cuivre 90 ˚C XLPE/EPR ou cuivre 70 ˚C PVC
Montage en armoire
avec kit UL Type 1
Câble UL 508 3 brins sauf pour inductance câble UL 508 2 brins,
température ambiante 40 ˚C, cuivre 75 ˚C PVC
Caractéristiques de raccordement (bornes de l’alimentation et du moteur)
Bornes du variateur
Capacité maximale de
raccordement et couple
de serrage
ATV 21H075M3X…HU22M3X
ATV 21HU30M3X
ATV 21HU40M3X
ATV 21HU55M3X
ATV 21HU75M3X
ATV 21HD11M3X
ATV 21HD15M3X
ATV 21HD18M3X
ATV 21HD22M3X
ATV 21HD30M3X
ATV 21H075N4…HU55N4
ATV 21HU75N4
ATV 21HD11N4
ATV 21HD15N4
ATV 21HD18N4
ATV 21HD22N4
ATV 21HD30N4
ATV 21W075N4…WU55N4
ATV 21W075N4C…WU55N4C
ATV 21WU75N4
ATV 21WU75N4C
ATV 21WD11N4
ATV 21WD11N4C
ATV 21WD15N4
ATV 21WD15N4C
ATV 21WD18N4
ATV 21WD18N4C
ATV 21WD22N4
ATV 21WD22N4C
ATV 21WD30N4
ATV 21WD30N4C
Présentation :
pages 4 et 5
8
Références :
pages 16 et 17
L1/R, L2/S, L3/T, U/T1, V/T2, W/T3
1,5 mm2, AWG 14
1,4 Nm
2,5 mm2, AWG 12
1,4 Nm
2,5 mm2, AWG 10
1,4 Nm
6 mm2, AWG 8
2,8 Nm
10 mm2, AWG 8
2,8 Nm
16 mm2, AWG 6
5 Nm
25 mm2, AWG 4
5 Nm
35 mm2, AWG 3
5 Nm
35 mm2, AWG 2
12 Nm
70 mm2, AWG 1/0
41 Nm
2 mm2, AWG 14
1,4 Nm
2 mm2, AWG 12
2,8 Nm
3,5 mm2, AWG 10
2,8 Nm
5,5 mm2, AWG 8
5 Nm
8 mm2, AWG 8
5 Nm
14 mm2, AWG 6
12 Nm
22 mm2, AWG 4
12 Nm
1,5 mm2, AWG 14
1,4 Nm
2,5 mm2, AWG 12
2,8 Nm
4 mm2, AWG 10
4 Nm
6 mm2, AWG 8
4 Nm
10 mm2, AWG 8
4 Nm
16 mm2, AWG 6
12 Nm
25 mm2, AWG 4
41 Nm
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67
Schneider Electric
Caractéristiques (suite)
Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones
0
Altivar 21
Caractéristiques électriques de contrôle
Sources internes disponibles
Entrées analogiques
VIA
VIB
Sortie analogique
FM
Sorties à relais configurables FLA, FLB, FLC
RY, RC
Entrées logiques
F, R, RES
Logique positive (Source)
Logique négative (Sink)
Capacité maximale de raccordement et couple
de serrage des entrées/sorties
Présentation :
pages 4 et 5
Schneider Electric
Références :
pages 16 et 17
Protégées contre les courts-circuits et les surcharges :
b 1 source c 10,5 V ± 5 % pour le potentiomètre de consigne (1 à 10 kΩ),
débit maximal 10 mA,
b 1 source c 24 V (mini 21 V, maxi 27 V), débit maximal 200 mA.
Entrée analogique configurable par commutateur en tension ou en courant :
b entrée analogique en tension c 0...10 V, impédance 30 kΩ (tension maxi de non
destruction 24 V),
b entrée analogique en courant X-Y mA en programmant X et Y de 0 à 20 mA, avec
impédance 242 Ω
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
Résolution : 11 bits
Précision : ± 0,6 % pour une variation de température de 60 ˚C
Linéarité : ± 0,15 % de la valeur maximale
Cette entrée analogique est également configurable en entrée logique, voir page 31.
Entrée analogique en tension configurable en entrée analogique ou en entrée pour
sondes PTC.
Entrée analogique en tension :
b c 0...10 V, impédance 30 kΩ (tension maxi de non destruction 24 V),
b temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
b résolution : 11 bits
b précision : ± 0,6 % pour une variation de température de 60 ˚C
b linéarité : ± 0,15 % de la valeur maximale
Entrée pour sondes PTC :
b 6 sondes maxi montées en série,
b valeur nominale < 1,5 kΩ
b résistance de déclenchement 3 kΩ, valeur de réinitialisation 1,8 kΩ,
b protection sur court-circuit < 50 Ω
1 sortie analogique configurable par commutateur en tension ou en courant :
b sortie analogique en tension c 0...10 V, impédance de charge mini 470 Ω,
b sortie analogique en courant X-Y mA en programmant X et Y de 0 à 20 mA,
impédance de charge maxi 500 Ω
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
Résolution : 10 bits
Précision : ± 1 % pour une variation de température de 60 ˚C
Linéarité : ± 0,2 %
1 sortie logique à relais, un contact “O” et un contact “F” avec point commun
Pouvoir de commutation minimal : 3 mA pour c 24 V
Pouvoir de commutation maximal :
b sur charge résistive (cos ϕ = 1) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,
b sur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.
Temps de réponse maxi : 7 ms ± 0,5 ms
Durée de vie électrique : 100 000 manœuvres
1 sortie logique à relais, un contact “F”
Pouvoir de commutation minimal : 3 mA pour c 24 V
Pouvoir de commutation maximal :
b sur charge résistive (cos ϕ = 1) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,
b sur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.
Temps de réponse maxi : 7 ms ± 0,5 ms
Durée de vie électrique : 100 000 manœuvres
3 entrées logiques c 24 V programmables, compatibles automate niveau 1,
norme IEC 65A-68
Impédance : 3,5 kΩ
Tension maximale : 30 V
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
La multi-affectation permet de configurer plusieurs fonctions sur une même entrée
Etat 0 si y 5 V ou entrée logique non câblée, état 1 si u 11 V
Etat 0 si u 16 V ou entrée logique non câblée, état 1 si y 10 V
2,5 mm2 (AWG 14)
0,6 Nm
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67
9
Caractéristiques (suite)
Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones
0
Altivar 21
Caractéristiques électriques de contrôle (suite)
Rampes d’accélération et de décélération
Formes des rampes :
b linéaires réglables séparément de 0,01 à 3200 s,
b adaptation automatique du temps des rampes d’accélération et de décélération en
fonction de la charge.
Par injection de courant continu par ordre sur entrée logique programmable.
Durée réglable de 0 à 20 s ou permanent, courant réglable de 0 à In, seuil de
fréquence réglable de 0 à la fréquence maximale.
Protection thermique :
b contre les échauffements excessifs,
b de l’étage de puissance.
Protection contre :
b les courts-circuits entre les phases moteur,
b les coupures de phases d’entrée,
b les surintensités entre les phases de sortie et la terre,
b les surtensions sur le bus continu,
b une coupure du circuit de commande,
b un dépassement de la vitesse limite.
Sécurité :
b de surtension et de sous-tension du réseau,
b d’absence de phase réseau.
Protection thermique intégrée dans le variateur par calcul permanent du I2t avec prise
en compte de la vitesse :
b mémorisation de l’état thermique du moteur,
b fonction modifiable par terminaux de dialogue, selon le type de moteur motoventilé
ou autoventilé.
Protection contre les coupures de phases moteur
Protection par sondes PTC
Entre bornes terre et puissance : c 2830 V
Entre bornes contrôle et puissance : c 4230 V
Entre bornes terre et puissance : c 3535 V
Entre bornes contrôle et puissance : c 5092 V
> 1 MΩ (isolement galvanique) c 500 V pendant 1 minute
Freinage d’arrêt
Principales protections et sécurités du variateur
Protection du moteur (voir page 63)
Tenue diélectrique
ATV 21HpppM3X
ATV 21ppppN4
ATV 21WpppN4C
Résistance d’isolement à la terre
Résolution de fréquence
Présentation :
pages 4 et 5
10
Afficheurs
Hz
0,1
Entrées analogiques
Hz
0,024/50 Hz (11 bits)
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67
Schneider Electric