Caractéristiques Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones
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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