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MAKING MODERN LIVING POSSIBLE

Manuel de configurationVLT AutomationDrive FC 301/3020,25-75 kW

www.danfoss.com/drives

Table des matires

1 Introduction 81.1 Objet du Manuel de configuration 8

1.2 Ressources supplmentaires 8

1.3 Abrviations, symboles et conventions 8

1.4 Dfinitions 9

1.5 Version de document et de logiciel 10

1.6 Indications de conformit 11

1.6.1 Marquage CE 11

1.6.1.1 Directive basse tension 11

1.6.1.2 Directive CEM 11

1.6.1.3 Directive machine 11

1.6.2 Conformit UL 11

1.6.3 Conformit C-Tick 12

1.6.4 Conformit marine 12

1.7 Instruction de mise au rebut 12

1.8 Scurit 12

2 Scurit 132.1 Symboles de scurit 13

2.2 Personnel qualifi 13

2.3 Prcautions de scurit 13

3 Principes de fonctionnement de base 153.1 Gnralits 15

3.2 Description du fonctionnement 15

3.3 Squence de fonctionnement 15

3.3.1 Section redresseur 15

3.3.2 Section intermdiaire 15

3.3.3 Section d'onduleur 15

3.3.4 Option de freinage 15

3.3.5 Rpartition de la charge 16

3.4 Interface de commande 16

3.5 Schma de cblage 17

3.6 Contrles 19

3.6.1 Principe de contrle 19

3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Principe de fonctionnement 20

3.6.3 Structure de contrle dans VVCplus 21

3.6.4 Structure de contrle flux sans capteur (FC 302 seulement) 22

3.6.5 Structure de contrle en flux avec signal de retour du moteur (FC 302 seule-ment) 23

Table des matires Manuel de configuration

MG33BF04 Danfoss A/S Rv. 2014-04-04 Tous droits rservs. 1

3.6.6 PID 24

3.6.6.1 Rgulateur PID de vitesse 24

3.6.6.2 Rglage du rgulateur PID de vitesse 26

3.6.6.3 Rgulateur PID de process 27

3.6.6.4 Rgulateur PID avanc 29

3.6.7 Contrle de courant interne en mode VVCplus 29

3.6.8 Contrle local (Hand On) et distant (Auto On) 29

3.7 Utilisation des rfrences 30

3.7.1 Rfrences 30

3.7.2 Limites de rfrence 32

3.7.3 Mise l'chelle des rfrences prdfinies et des rfrences du bus 33

3.7.4 Mise l'chelle des rfrences et du retour analogiques et d'impulsions 33

3.7.5 Zone morte autour de zro 34

4 Caractristiques produit 384.1 Caractristiques oprationnelles automatises 38

4.1.1 Protection contre les courts-circuits 38

4.1.2 Protection contre les surcharges 38

4.1.3 Dtection de phase moteur manquante 39

4.1.4 Dtection de dfaut de phase secteur 39

4.1.5 Commutation sur la sortie 39

4.1.6 Protection surcharge 39

4.1.7 Protec. rotor verrouill 39

4.1.8 Dclassement automatique 39

4.1.9 Optimisation automatique de l'nergie (AEO) 40

4.1.10 Modulation automatique de la frquence de commutation 40

4.1.11 Dclassement automatique pour frquence porteuse leve 40

4.1.12 Performance de fluctuation de la puissance 40

4.1.13 Attnuation des rsonances 40

4.1.14 Ventilateurs temprature contrle 40

4.1.15 Conformit CEM 40

4.1.16 Isolation galvanique des bornes de commande 41

4.2 Fonctions de protection de l'application 41

4.2.1 Adaptation automatique au moteur 41

4.2.2 Protection thermique du moteur 41

4.2.3 Panne de secteur 42

4.2.4 Rgulateur PID intgr 42

4.2.5 Redmarrage automatique 42

4.2.6 Dmarrage la vole 42

4.2.7 Couple complet vitesse rduite 43

4.2.8 Bipasse de frquence 43


2 Danfoss A/S Rv. 2014-04-04 Tous droits rservs. MG33BF04

4.2.9 Prchauffage du moteur 43

4.2.10 4 configurations programmables 43

4.2.11 Freinage dynamique 43

4.2.12 Commande de frein mcanique en boucle ouverte 43

4.2.13 Commande de frein mcanique en boucle ouverte/Frein mcanique de levage 44

4.2.14 Contrleur logique avanc (SLC) 46

4.2.15 Absence sre du couple 47

4.3 Danfoss VLT FlexConcept 47

5 Intgration du systme 485.1 Conditions ambiantes de fonctionnement 48

5.1.1 Humidit 48

5.1.2 Temprature 48

5.1.3 Temprature et refroidissement 48

5.1.4 Dclassement manuel 49

5.1.4.1 Dclassement pour fonctionnement faible vitesse 49

5.1.4.2 Dclassement pour basse pression atmosphrique 49

5.1.5 Bruit acoustique 50

5.1.6 Vibrations et chocs 50

5.1.7 Atmosphres agressives 50

5.1.7.1 Gaz 50

5.1.7.2 Exposition la poussire 51

5.1.7.3 Atmosphres potentiellement explosives 51

5.1.8 Maintenance 52

5.1.9 Stockage 52

5.2 Gnralits concernant les normes CEM 52

5.2.1 Rsultats des essais CEM 54

5.2.2 Conditions d'mission 55

5.2.3 Conditions d'immunit 55

5.2.4 Isolation du moteur 56

5.2.5 Courants des paliers de moteur 57

5.3 Perturbations alimentation secteur/harmoniques 57

5.3.1 Effet des harmoniques dans un systme de distribution de puissance 58

5.3.2 Normes et exigences quant aux limites d'harmoniques 58

5.3.3 Attnuation des harmoniques 59

5.3.4 Calcul d'harmoniques 59

5.4 Isolation galvanique (PELV) 59

5.4.1 PELV - Protective Extra Low Voltage 59

5.5 Fonctions de freinage 60

5.5.1 Slection de la rsistance de freinage 60



6 Spcifications du produit 636.1 Donnes lectriques 63

6.1.1 Alimentation secteur 200-240 V 63

6.1.2 Alimentation 380-500 V 65

6.1.3 Alimentation secteur 525-600 V (FC 302 uniquement) 68

6.1.4 Alimentation secteur 525-690 V (FC 302 uniquement) 71

6.2 Spcifications gnrales 74

6.2.1 Alimentation secteur 74

6.2.2 Puissance et donnes du moteur 74

6.2.3 Conditions ambiantes 75

6.2.4 Cble : spcifications 75

6.2.5 Entre/sortie de commande et donnes de commande 75

6.2.6 Dclassement pour temprature ambiante 79

6.2.6.1 Dclassement pour temprature ambiante, protection de type A 79

6.2.6.2 Dclassement pour temprature ambiante, protections de types B 79

6.2.6.3 Dclassement pour temprature ambiante, protections de types C 82

6.2.7 Valeurs mesures pour le test dU/dt 85

6.2.8 Rendement 87

6.2.9 Bruit acoustique 88

7 Commande 897.1 Systme de configuration du variateur 89

7.1.1 Code type 89

7.1.2 Langue 91

7.2 Rfrences 92

7.2.1 Options et accessoires 92

7.2.2 Pices de rechange 94

7.2.3 Sacs d'accessoires 94

7.2.4 VLT AutomationDrive FC 301 95

7.2.5 Rsistances de freinage pour FC 302 97

7.2.6 Autres rsistances de freinage flatpack 101

7.2.7 Filtres harmoniques 103

7.2.8 Filtres sinus 105

7.2.9 Filtres dU/dt 107

8 Installation mcanique 1098.1 Scurit 109

8.2 Encombrement 109

8.2.1 Montage mcanique 112

8.2.1.1 Dgagement 112



8.2.1.2 Montage mural 112

9 Installation lectrique 1149.1 Scurit 114

9.2 Cbles 114

9.2.1 Couple de serrage 115

9.2.2 Orifices d'entre 116

9.2.3 Serrage du couvercle aprs les raccordements 120

9.3 Mise sous tension 120

9.3.1 Fusibles et disjoncteurs 124

9.3.1.1 Fusibles 124

9.3.1.2 Recommandations 124

9.3.1.3 Conformit CE 125

9.3.1.4 Conformit UL 128

9.4 Raccordement du moteur 133

9.5 Protection du courant de fuite la terre 136

9.6 Raccordements supplmentaires 137

9.6.1 Relais 137

9.6.2 Sectionneurs et contacteurs 138

9.6.3 Rpartition de la charge 139

9.6.4 Rsistance de freinage 139

9.6.5 Logiciel PC 139

9.6.5.1 MCT 10 140

9.6.5.2 MCT 31 140

9.6.5.3 Logiciel de calcul des harmoniques (HCS) 140

9.7 Informations moteur supplmentaires 141

9.7.1 Cble moteur 141

9.7.2 Raccordement de plusieurs moteurs 141

9.8 Scurit 144

9.8.1 Essai de haute tension 144

9.8.2 Mise la terre CEM 144

9.8.3 Installation selon les critres ADN 144

10 Exemples d'applications 14510.1 Applications couramment utilises 145

10.1.1 Systme de variateur en boucle ferme 150

10.1.2 Programmation de la limite de couple et d'arrt 150

10.1.3 Programmation de la commande de vitesse 151

11 Options et accessoires 15311.1 Options de communication 153



11.2 E/S, options de retour et de scurit 153

11.2.1 Module d'option d'E/S usage gnral MCB 101 VLT 153

11.2.2 Option de codeur VLT MCB 102 154

11.2.3 Option du rsolveur VLT MCB 103 156

11.2.4 Carte relais VLT MCB 105 158

11.2.5 Option d'interface PLC de scurit VLT MCB 108 160

11.2.6 Carte thermistance PTC VLT MCB 112 161

11.2.7 Carte relais tendue VLT MCB 113 162

11.2.8 Option d'entre du capteur VLT MCB 114 164

11.2.9 Option de scurit VLT MCB 15x 165

11.2.10 Adaptateur de l'option C VLT MCF 106 16911.3 Options de contrle de mouvement 169

11.4 Accessoires 171

11.4.1 Rsistances de freinage 171

11.4.2 Filtres sinus 171

11.4.3 Filtres dU/dt 171

11.4.4 Filtres en mode commun 171

11.4.5 Filtres harmoniques 172

11.4.6 Kit de protection IP21/Type 1 172

11.4.7 Kit de montage externe pour LCP 174

11.4.8 Support de fixation pour protections de types A5, B1, B2, C1 et C2 175

12 Installation et configuration de l'interface RS-485 17712.1 Installation et configuration 177

12.1.1 Vue d'ensemble 177

12.2 Raccordement du rseau 178

12.3 Terminaison du bus 178

12.4 Installation et configuration de l'interface RS-485 178

12.5 Vue d'ensemble du protocole FC 179

12.6 Configuration du rseau 179

12.7 Structure des messages du protocole FC 179

12.7.1 Contenu d'un caractre (octet) 179

12.7.2 Structure du tlgramme 179

12.7.3 Longueur du tlgramme (LGE) 180

12.7.4 Adresse (ADR) du variateur de frquence 180

12.7.5 Octet de contrle des donnes (BCC) 180

12.7.6 Champ de donnes 181

12.7.7 Champ PKE 182

12.7.8 Numro de paramtre (PNU) 182

12.7.9 Indice (IND) 182



12.7.10 Valeur du paramtre (PWE) 183

12.7.11 Types de donnes pris en charge 183

12.7.12 Conversion 183

12.7.13 Mots de process (PCD) 184

12.8 Exemples 184

12.8.1 criture d'une valeur de paramtre 184

12.8.2 Lecture d'une valeur de paramtre 184

12.9 Vue d'ensemble du Modbus RTU 185

12.9.1 Hypothses de dpart 185

12.9.2 Ce que l'utilisateur doit dj savoir 185

12.9.3 Vue d'ensemble du Modbus RTU 185

12.9.4 Variateur de frquence avec Modbus RTU 185

12.10 Configuration du rseau 186

12.11 Structure des messages du Modbus RTU 186

12.11.1 Variateur de frquence avec Modbus RTU 186

12.11.2 Structure des messages Modbus RTU 186

12.11.3 Champ dmarrage/arrt 186

12.11.4 Champ d'adresse 187

12.11.5 Champ de fonction 187

12.11.6 Champ de donnes 187

12.11.7 Champ de contrle CRC 187

12.11.8 Adresse de registre des bobines 187

12.11.9 Comment contrler le variateur de frquence 189

12.11.10 Codes de fonction pris en charge par le Modbus RTU 189

12.11.11 Codes d'exceptions Modbus 189

12.12 Comment accder aux paramtres 190

12.12.1 Gestion des paramtres 190

12.12.2 Stockage des donnes 190

12.12.3 IND (Index) 190

12.12.4 Blocs de texte 190

12.12.5 Facteur de conversion 190

12.12.6 Valeurs de paramtre 190

12.13 Danfoss Profil de contrle FC 191

12.13.1 Mot de contrle conforme au Profil FC (8-10 Profil de ctrl = profil FC) 191

12.13.2 Mot d'tat selon profil FC (STW) (8-10 Profil de ctrl = profil FC) 192

12.13.3 Valeur de rfrence de vitesse du bus 194

12.13.4 Mot de contrle selon le Profil PROFIdrive (CTW) 194

12.13.5 Mot d'tat selon le Profil PROFIdrive (STW) 196

Indice 198



1 Introduction

1.1 Objet du Manuel de configuration

Le Manuel de configuration donne les informationsrequises pour intgrer le variateur de frquence dansdiverses applications.

VLT est une marque dpose.

1.2 Ressources supplmentaires

D'autres ressources sont disponibles pour bien comprendreles fonctions avances et la programmation des variateursde frquence ainsi que le respect des directives.

Le Manuel d'utilisation vise fournir desinformations dtailles sur l'installation et la miseen marche du variateur de frquence.

Le Guide de programmation fournit de plusamples dtails sur la gestion des paramtres etdonne de nombreux exemples d'applications.

Le Manuel d'utilisation de l'Absence sre du coupleVLT dcrit comment utiliser les applications descurit fonctionnelle des variateurs de frquenceDanfoss.

Des publications et des manuels supplmentairessont disponibles auprs de Danfoss. Consulter ledanfoss.com/Product/Literature/Technical+Documentation.htm pour en obtenir la liste.

La prsence d'quipements optionnels peutchanger certaines des procdures dcrites. Veiller lire les instructions fournies avec ces optionspour en connatre les exigences spcifiques.

Contacter un fournisseur Danfoss ou consulter le sitewww.danfoss.com pour obtenir des informations compl-mentaires.

1.3 Abrviations, symboles et conventions

Conventions Les listes numrotes correspondent des procdures.Les listes puce indiquent d'autres informations etdcrivent des illustrations.Les textes en italique indiquent :

des rfrences croises lien note de bas de page nom de paramtre, nom de groupe de

paramtres, option de paramtre

60 AVM Modulation vectorielle asynchrone 60A Ampre

CA Courant alternatif

AD Rejet d'air

AI Entre analogique

AMA Adaptation automatique au moteur

AWG Calibre amricain des fils

C Degrs CelsiusCD Dcharge constante

CM Mode commun

TC Couple constant

CC Courant continu

DI Entre digitale

DM Mode diffrentiel

D-TYPE Dpend du variateur

CEM Compatibilit lectromagntique

ETR Relais thermique lectronique

fJOG Frquence du moteur lorsque la fonctionjogging est active

fM Frquence du moteur

fMAX Frquence de sortie maximum que le variateurde frquence applique sa sortie

fMIN Frquence moteur minimale du variateur defrquence

fM,N Frquence nominale du moteur

FC Variateur de frquence

g Gramme

Hiperface Hiperface est une marque dpose deStegmann

HP Cheval-puissance

HTL Impulsions du codeur HTL (10-30 V) - Hautetension logique de transistor

Hz Hertz

IINV Courant de sortie nominal onduleur

ILIM Limite de courant

IM,N Courant nominal du moteur

IVLT,MAX Courant de sortie maximal

Introduction Manuel de configuration


11

IVLT,N Courant nominal de sortie fourni par levariateur de frquence

kHz KiloHertz

LCP Panneau de commande local

lsb Bit de poids faible

m Mtre

mA Milliampre

MCM Mille Circular Mil

MCT Outil de contrle du mouvement

mH Inductance en millihenry

min Minute

ms Milliseconde

msb Bit de poids fort

VLT Le rendement du variateur de vitesse estdfini comme le rapport entre la puissancedgage et la puissance absorbe

nF Nanofarad

NLCP Panneau de commande local numrique

Nm Newton-mtres

ns Vitesse du moteur synchrone

Paramtres enligne/hors ligne

Les modifications apportes aux paramtresen ligne sont actives directement aprsmodification de la valeur des donnes.

Prf,cont. Puissance nominale de la rsistance defreinage (puissance moyenne pendant lefreinage continu)

PCB Carte circuits imprims

PCD Donnes de process

PELV Trs basse tension de protection

Pm Puissance de sortie nominale du variateur defrquence SE

PM,N Puissance nominale du moteur

Moteur PM Moteur magntisation permanente

Process PID Le rgulateur PID maintient les vitesse,pression, temprature, etc.

Rfr,nom Valeur de rsistance nominale qui garantit unepuissance de freinage sur l'arbre moteur de150 %/160 % pendant une minute

RCD Relais de protection diffrentielle

Rgn Bornes rgnratives

Rmin Valeur de la rsistance de freinage minimaleautorise par variateur de frquence

RMS Valeur quadratique moyenne

tr/min Tours par minute

Rrec Valeur de rsistance et rsistance de larsistance de freinage

s Seconde

SFAVM Type de modulation appel Stator Fluxoriented Asynchronous Vector Modulation(modulation vectorielle asynchrone fluxstatorique orient).

STW Mot d'tat

SMPS Alimentation en mode commutation

THD Distorsion harmonique totale

TLIM Limite de couple

TTL Impulsions du codeur TTL (5 V) - Logique detransistor

UM,N Tension nominale du moteur

V Volts

VT Couple variable

VVCplus Commande vectorielle de tension

Tableau 1.1 Abrviations

Les symboles suivants sont utiliss dans ce document :

AVERTISSEMENTIndique une situation potentiellement dangereuse quipeut entraner des blessures graves ou le dcs.

ATTENTIONIndique une situation potentiellement dangereuse quipeut entraner des blessures superficielles modres.Ce signe peut aussi tre utilis pour mettre en gardecontre des pratiques non sres.

AVIS!Indique des informations importantes, y compris dessituations qui peuvent entraner des dgts matriels.

1.4 Dfinitions

Roue libreL'arbre moteur se trouve en fonctionnement libre. Pas decouple sur le moteur.

Rsistance de freinageLa rsistance de freinage est un module capabled'absorber la puissance de freinage gnre lors dufreinage par rcupration. Cette puissance de freinage parrcupration augmente la tension du circuit intermdiaireet un hacheur de freinage veille transmettre la puissance la rsistance de freinage.

Caractristiques de couple constant (CC)Caractristiques de couple constant que l'on utilise pourtoutes les applications telles que les convoyeurs bande,les pompes volumtriques et les grues.

InitialisationSi l'on effectue une initialisation (voir le par. 14-22 Mod.exploitation), le variateur de frquence rtablit les rglagespar dfaut.

Cycle d'utilisation intermittentUne utilisation intermittente fait rfrence une squencede cycles d'utilisation. Chaque cycle est compos d'unepriode en charge et d'une priode vide. Le fonction-nement peut tre priodique ou non priodique.



1 1

ProcessEnregistrement des rglages des paramtres dans quatreprocess. Changement d'un process l'autre et dition d'unprocess pendant qu'un autre est actif.

Compensation du glissementLe variateur de frquence compense le glissement dumoteur en augmentant la frquence en fonction de lacharge du moteur mesure, la vitesse du moteur restantainsi quasiment constante.

Contrleur logique avanc (SLC)Le SLC est une squence d'actions dfinies par l'utilisateuret excutes lorsque les vnements associs dfinis parl'utilisateur sont valus comme tant VRAI par lecontrleur logique avanc (Groupe de paramtres 13-**Logique avance.

Bus standard FCInclut le bus RS-485 avec le protocole FC ou MC. Voir lepar. 8-30 Protocole.

Thermistance Rsistance dpendant de la temprature place l'endroito l'on souhaite surveiller la temprature (variateur defrquence ou moteur).

Alarmetat rsultant de situations de panne, p. ex. en cas desurchauffe du variateur de frquence ou lorsque celui-ciprotge le moteur, le processus ou le mcanisme. Leredmarrage est impossible tant que l'origine de la pannen'a pas t rsolue ; l'tat d'alarme est annul par un resetou, dans certains cas, grce un reset programm automa-tiquement. L'alarme ne peut pas tre utilise des fins descurit des personnes.

Alarme verrouilletat rsultant de situations de panne lorsque le variateurde frquence assure sa propre protection et ncessitantune intervention physique, p. ex. si la sortie du variateurfait l'objet d'un court-circuit. Une alarme verrouille peuttre annule en coupant l'alimentation secteur, entrouvant l'origine de la panne et en reconnectant levariateur de frquence. Le redmarrage est impossible tantque l'tat d'alarme n'a pas t annul par un reset ou,dans certains cas, grce un reset programm automati-quement. L'alarme ne peut pas tre utilise des fins descurit des personnes.

Caractristiques de couple variable (CV)Caractristiques de couple variable que l'on utilise pour lespompes et les ventilateurs.

Facteur de puissanceLe Facteur de puissance relle (lambda) tient compte detoutes les harmoniques et est toujours plus petit que leFacteur de puissance (cosPhi) qui considre uniquement lapremire harmonique de courant et de tension.

cos = P kWP kVA = U x I x cos

U x ILe CosPhi est galement appel facteur de puissance dedphasage.

Les Lambda and cosPhi sont indiqus pour les variateursde frquence VLT Danfoss au chapitre 6.2.1 Alimentationsecteur.

Le facteur de puissance indique dans quelle mesure levariateur de frquence impose une charge l'alimentationsecteur. Plus le facteur de puissance est bas, plus l'IRMS est levpour la mme performance en kW.

En outre, un facteur de puissance lev indique que lesdiffrents harmoniques de courant sont faibles.Tous les variateurs de frquence Danfoss ont des bobinesCC intgrs dans le circuit CC pour avoir un facteur depuissance lev et pour rduire le THD sur l'alimentationprincipale.

1.5 Version de document et de logiciel

Ce manuel est rgulirement rvis et mis jour. Toutesles suggestions d'amlioration sont les bienvenues. LeTableau 1.2 indique la version du document et la versionlogicielle correspondante.

dition Remarques Version logiciel

MG33BFxx Remplace MG33BExx 6.72

Tableau 1.2 Version de document et de logiciel



11

1.6 Indications de conformit

Les variateurs de frquence ont t conus conformmentaux directives dcrites dans cette section.

1.6.1 Marquage CE

Le marquage CE (Communaut europenne) indique quele fabricant du produit se conforme toutes les directivesCE applicables. Les 3 directives de l'UE applicables laconception et la fabrication de variateurs de frquencesont la directive basse tension, la directive CEM et (pourles dispositifs dots d'une fonction de scurit intgre) ladirective sur les machines.

Le marquage CE est destin liminer les barrirestechniques au libre-change entre les tats de la CE et del'EFTA l'intrieur de l'ECU. Il ne fournit aucuneinformation sur la qualit du produit. Les spcificationstechniques ne peuvent pas tre dduites du marquage CE.

1.6.1.1 Directive basse tension

Les variateurs de frquence sont classs comme descomposants lectroniques et doivent porter le marquageCE conformment la directive basse tension. La directives'applique tous les appareils lectriques utiliss dans lesplages de tension allant de 50 1 000 V CA et de 75 1 600 V CC.

La directive prcise que la conception de l'quipementdoit garantir la scurit et la sant des personnes ainsi quecelle du btail et prserver le matriel si l'quipement estcorrectement install, entretenu et utilis conformment l'usage prvu. Danfoss Le marquage CE est conforme ladirective basse tension et fournit un certificat deconformit la demande.

1.6.1.2 Directive CEM

La compatibilit lectromagntique (CEM) signifie que lesinterfrences lectromagntiques entre les appareilsn'altrent pas leurs performances. Les conditions de baserelatives la protection de la Directive CEM 2004/108/CEindiquent que les dispositifs qui gnrent des interfrenceslectromagntiques (EMI) ou dont le fonctionnement peuttre affect par les EMI, doivent tre conus pour limiter lagnration d'interfrences lectromagntiques et doiventprsenter un degr d'immunit adapt vis--vis des EMIlorsqu'ils sont correctement installs, entretenus et utilissconformment l'usage prvu.

Un variateur de frquence peut tre utilis seul ou intgr une installation plus complexe. Les dispositifs utilissseuls ou intgrs un systme doivent porter le marquageCE. Les systmes ne doivent pas porter le marquage CEmais doivent tre conformes aux conditions relatives laprotection de base de la directive CEM.

1.6.1.3 Directive machine

Les variateurs de frquence sont classs commecomposants lectroniques conformment la directivebasse tension. Les variateurs de frquence dots d'unefonction de scurit intgre doivent toutefois treconformes la directive sur les machines 2006/42/CE. Lesvariateurs de frquence sans fonction de scurit ne sontpas concerns par cette directive. Si un variateur defrquence est intgr au systme de machines, Danfossprcise les rgles de scurit applicables au variateur defrquence.

La directive machine 2006/42/CE concerne les machinescomposes d'un ensemble de composants ou de dispositifsinterconnects dont au moins un est capable demouvements mcaniques. La directive prcise que laconception de l'quipement doit garantir la scurit et lasant des personnes ainsi que celle du btail et prserverle matriel si l'quipement est correctement install,entretenu et utilis conformment l'usage prvu.

Lorsque les variateurs de frquence sont utiliss sur desmachines comportant au moins une pice mobile, lefabricant de la machine doit fournir une dclarationprcisant la conformit avec toutes les lois et mesures descurit applicables. Danfoss Les tiquettes CE sontconformes la directive machine pour les variateurs defrquence avec fonction de scurit intgre et fournit unedclaration de conformit la demande.

1.6.2 Conformit UL

Homologu UL

Illustration 1.1 UL

AVIS!Les variateurs de frquence prsentant une protectionde type T7 (525-690 V) ne sont pas certifis UL.

Le variateur de frquence est conforme aux exigences desauvegarde de la capacit thermique de la norme UL508C.Pour plus d'informations, se reporter au chapitre Protectionthermique du moteur du Manuel de configuration.



1 1

1.6.3 Conformit C-Tick

1.6.4 Conformit marine

Pour la conformit l'Accord europen relatif au transportinternational des marchandises dangereuses par voies denavigation intrieures (ADN), se reporter chapitre 9.8.3 Installation selon les critres ADN.

1.7 Instruction de mise au rebut

Ne pas jeter d'quipement contenant descomposants lectriques avec les orduresmnagres.Il doit tre collect sparment confor-mment la lgislation locale en vigueur.

Tableau 1.3 Instruction de mise au rebut

1.8 Scurit

Les variateurs de frquence contiennent des composantshaute tension et peuvent causer des blessures mortelles encas de mauvaise manipulation. L'installation et l'exploi-tation de l'quipement ne doivent tre effectues que pardes techniciens forms. Avant toute rparation, couperd'abord l'alimentation du variateur de frquence etattendre le temps indiqu afin que l'nergie lectriquestocke se dissipe.

Consulter le Manuel d'utilisation fourni avec l'appareil etdisponible en ligne concernant :

le temps de dcharge et les consignes de scurit et avertissements

dtaills.

Il convient de respecter rigoureusement les prcautions etconsignes de scurit pour garantir une exploitation sredu variateur de frquence.



11

2 Scurit

2.1 Symboles de scurit

Les symboles suivants sont utiliss dans ce document :

AVERTISSEMENTIndique une situation potentiellement dangereuse quipeut entraner des blessures graves ou le dcs.

ATTENTIONIndique une situation potentiellement dangereuse quipeut entraner des blessures superficielles modres.Ce signe peut aussi tre utilis pour mettre en gardecontre des pratiques non sres.

AVIS!Indique des informations importantes, y compris dessituations qui peuvent entraner des dgts matriels.

2.2 Personnel qualifi

Un transport, un stockage, une installation, une exploi-tation et une maintenance corrects et fiables sontncessaires au fonctionnement en toute scurit et sansproblme du variateur de frquence. Seul du personnelqualifi est autoris installer ou utiliser cet quipement.

Par dfinition, le personnel qualifi est un personnel form,autoris installer, mettre en service et maintenir l'qui-pement, les systmes et les circuits conformment aux loiset aux rglementations en vigueur. En outre, il doit trefamiliaris avec les instructions et les mesures de scuritdcrites dans ce document.

2.3 Prcautions de scurit

AVERTISSEMENTHAUTE TENSIONLes variateurs de frquence contiennent des tensionsleves lorsqu'ils sont relis l'alimentation secteur CA.Le non-respect de cette instruction peut entraner lamort ou des blessures graves.

L'installation, le dmarrage et la maintenancedoivent tre effectus uniquement par dupersonnel qualifi.

AVERTISSEMENTDMARRAGE IMPRVULorsque le variateur de frquence est reli au secteur, lemoteur peut dmarrer tout moment, ce qui peutentraner la mort, des blessures graves ou des dgtsmatriels. Le moteur peut tre dmarr par uncommutateur externe, un ordre du bus srie, un signalde rfrence d'entre, via le LCP ou aprs la suppressiond'une condition de panne.

1. Dconnecter le variateur de frquence dusecteur si la scurit des personnes l'exige, afind'viter un dmarrage imprvu du moteur.

2. Appuyer sur [Off] sur le LCP, avant deprogrammer les paramtres.

3. Le variateur de frquence, le moteur et tous lesquipements entrans doivent trefonctionnels lorsque le variateur est raccord ausecteur.

Scurit Manuel de configuration


2 2

AVERTISSEMENTTEMPS DE DCHARGELe variateur de frquence contient des condensateursdans le circuit intermdiaire qui peuvent rester chargsmme lorsque le variateur de frquence n'est plusaliment. Le non-respect du temps d'attente spcifiaprs la mise hors tension avant un entretien ou unerparation peut entraner le dcs ou des blessuresgraves.

1. Arrter le moteur.

2. Dconnecter le secteur CA, tous les moteurs aimant permanent et toutes les alimentations distance du circuit CC y compris les batteries desecours, les alimentations sans interruption etles connexions du circuit CC aux autresvariateurs de frquence.

3. Attendre que les condensateurs soient compl-tement dchargs avant de procder unentretien ou une rparation. Le tempsd'attente est indiqu dans le Tableau 2.1.

Tension [V] Temps d'attente minimum (minutes)

4 7 15

200-240 0,25-3,7 kW 5,5-37 kW

380-500 0,25-7,5 kW 11-75 kW

525-600 0,75-7,5 kW 11-75 kW

525-690 1,5-7,5 kW 11-75 kW

Une haute tension peut tre prsente mme lorsque les voyantsd'avertissement sont teints.

Tableau 2.1 Temps de dcharge

AVERTISSEMENTRISQUE DE COURANT DE FUITELes courants de fuite la terre dpassent 3,5 mA. Le faitde ne pas mettre le variateur de frquence la terrepeut entraner le dcs ou des blessures graves.

Veiller la mise la terre correcte de l'qui-pement par un installateur lectrique certifi.

AVERTISSEMENTDANGERS LIS L'QUIPEMENTTout contact avec les arbres tournants et les matrielslectriques peut entraner des blessures graves voiremortelles.

L'installation, le dmarrage et la maintenancedoivent tre effectus par du personnel qualifiuniquement.

Veiller ce que tous les travaux lectriquessoient conformes aux rglementationslectriques locales et nationales.

Suivre les procdures dcrites dans ce manuel.

ATTENTIONFONCTIONNEMENT EN MOULINETLa rotation imprvue des moteurs magntisationpermanente expose un risque de blessures et dedgts matriels.

Vrifier que les moteurs magntisationpermanente sont bien bloqus afin d'empchertoute rotation imprvue.

ATTENTIONDANGER POTENTIEL EN CAS DE PANNE INTERNERisque de blessure si le variateur de frquence n'est pasferm correctement.

Avant d'appliquer de la puissance, s'assurer quetous les caches de scurit sont en place etfermement fixs.

Scurit Manuel de configuration


22

3 Principes de fonctionnement de base

3.1 Gnralits

Ce chapitre propose un aperu des principaux assemblageset circuits du variateur de frquence. Il vise dcrire lesfonctions lectriques internes et de traitement des signaux.Une description de la structure interne de contrle estgalement incluse.

Sont galement dcrites les fonctions automatises etoptionnelles du variateur de frquence pour la conceptionde systmes d'exploitation robustes prsentant des perfor-mances de contrle sophistiques et de rapports d'tat.

3.2 Description du fonctionnement

Le variateur de frquence fournit une quantit rgule depuissance CA un moteur induction triphas pourcontrler la vitesse du moteur. Le variateur de frquencefournit une frquence et une tension variables au moteur.

Le variateur de frquence est divis en quatre modulesprincipaux.

Redresseur Circuit intermdiaire Onduleur Commande et rgulation

Au chapitre 3.3 Squence de fonctionnement, ces modulessont dcrits dans le dtail et indiquent comment lessignaux de puissance et de commande se dplacent dansle variateur de frquence.

Illustration 3.1 Logique de commande interne

3.3 Squence de fonctionnement

3.3.1 Section redresseur

Lorsqu'une puissance est applique pour la premire foisau variateur de frquence, elle entre via les bornesd'entre (L1, L2, L3) et arrive au sectionneur et/ou l'option de filtre RFI, selon la configuration de l'appareil.

3.3.2 Section intermdiaire

Aprs la section du redresseur, la tension passe dans lasection intermdiaire. Cette tension redresse est lisse parun circuit de filtre sinus compos de la bobine d'inductionet de la batterie de condensateurs du bus CC.

La bobine d'induction du bus CC fournit une impdancesrie au courant changeant. Ceci participe au processus defiltrage tout en rduisant la distorsion harmonique sur laforme d'onde du courant CA d'entre normalementinhrente aux circuits redresseurs.

3.3.3 Section d'onduleur

Ds qu'un ordre de fonctionnement et la rfrence devitesse sont prsents, les IGBT commencent commuterpour crer la forme d'onde de la sortie. Cette formed'onde, telle que gnre par le principe PWMVVCplusDanfoss de la carte de commande, offre des perfor-mances optimales et des pertes minimales dans le moteur.

3.3.4 Option de freinage

Pour les variateurs de frquence quips de l'option defreinage dynamique, un IGBT de freinage, avec les bornes81(R-) et 82(R+), est inclus pour la connexion d'unersistance de freinage externe.

La fonction de l'IGBT de freinage consiste limiter latension du circuit intermdiaire, chaque fois que la limitede tension maximale est dpasse. Pour ce faire, l'IGBTcommute la rsistance monte en externe, au niveau dubus CC, pour supprimer la tension CC excessive prsentedans les condensateurs du bus. La tension excessive dubus CC est gnralement le rsultat d'une charge tropimportante provoquant une nergie renouvelable quiretourne vers le bus CC. Cela survient par exemple lorsquela charge entrane le moteur, ce qui fait revenir la tensionvers le circuit du bus CC.

Principes de fonctionnement... Manuel de configuration


3 3

L'installation externe de la rsistance de freinage prsenteles avantages suivants : choix de la rsistance en fonctiondes besoins de l'application, dissipation de l'nergie horsdu panneau de commande et protection du variateur defrquence contre les surchauffes si la rsistance de freinageest en surcharge.

Le signal de gchette de l'IGBT de freinage mane de lacarte de commande et est transmis l'IGBT de freinage viala carte de puissance et la carte de commande degchette. De plus, les cartes de puissance et de commandesurveillent la connexion de l'IGBT de freinage et de larsistance de freinage pour viter les ventuels courts-circuits ou surcharges.

3.3.5 Rpartition de la charge

Les units avec option de rpartition de la charge intgrecomportent les bornes 89 (+) CC et 88 (-) CC. Dans levariateur de frquence, ces bornes sont raccordes au busCC devant la bobine de ractance du circuit intermdiaireet les condensateurs du bus.

L'utilisation des bornes de rpartition de la charge reposesur deux configurations diffrentes.

Dans la premire mthode, les bornes sont utilises pourrelier les circuits de bus CC de plusieurs variateurs defrquence entre eux. Cela permet une unit en modergnratif de partager sa tension du bus excessive avecun autre variateur de frquence en mode entranementmoteur. La rpartition de la charge peut ainsi rduire lancessit de rsistances de freinage dynamique externes,tout en conomisant de l'nergie. En thorie, le nombred'units pouvant tre raccordes de cette faon est infini.Elles doivent toutefois toutes prsenter la mme tensionnominale. En outre, selon la taille et le nombre d'units, ilpeut s'avrer ncessaire d'installer des bobines deractance CC et des fusibles CC dans les connexions ducircuit intermdiaire et des bobines de ractance CA sur lesecteur. Une telle configuration requiert des considrationsspcifiques et ne doit pas tre essaye sans consultationpralable de Danfoss Application Engineering.

Dans la seconde mthode, le variateur de frquence estaliment exclusivement par une source CC. Cette solutionest un peu plus complique. D'abord, une source CC estncessaire. Ensuite, un moyen d'abaisser la tension dans lebus CC la mise sous tension doit aussi tre prvu. Enfin,une source de tension secteur est indispensable pouralimenter les ventilateurs de l'unit. L encore, une telleconfiguration ne doit pas tre mise en place sans consul-tation pralable de Danfoss Application Engineering.

3.4 Interface de commande

3.4.1 Principe de contrle

Le variateur de frquence reoit une entre de commandede plusieurs sources.

Panneau de commande local (mode Hand) Bornes de commande analogiques, digitales et

analogiques/digitales programmables (modeAuto)

Ports de communication RS-485, USB ou srie(mode Auto)

Lorsqu'elles sont cbles et correctement programmes,les bornes de commande fournissent un retour, unerfrence et d'autres signaux d'entres au variateur defrquence, l'tat de sortie et les conditions de dfautsdepuis le variateur de frquence, des relais l'quipementauxiliaire et une interface de communication srie. Une24 V commune est galement fournie. Les bornes decommande sont programmables pour plusieurs fonctionsen slectionnant des options de paramtres via le panneaude commande local (LCP) l'avant de l'unit ou de sourcesexternes. La plupart des cbles de commande sont fournispar le client, sauf si une commande a t passe en usine.



33

3.5 Schma de cblage

130B

D59

9.10

3-phasepowerinput

DC bus Switch ModePower Supply

Motor

Analog Output

Interface

relay1

relay2

ON=TerminatedOFF=Open

Brakeresistor

91 (L1)92 (L2)93 (L3)

PE

88 (-)89 (+)

50 (+10 V OUT)

53 (A IN)

54 (A IN)

55 (COM A IN)0/4-20 mA

12 (+24 V OUT)

13 (+24 V OUT)

37 (D IN)

18 (D IN)

20 (COM D IN)

10 V DC15 mA 130/200 mA

+ - + -

(U) 96(V) 97(W) 98(PE) 99

(COM A OUT) 39

(A OUT) 42

(P RS-485) 68

(N RS-485) 69

(COM RS-485) 61

0 V

5V

S801

0/4-20 mA

RS-485RS-485

03

+10 V DC0/-10 V DC -

+10 V DC

+10 V DC0/4-20 mA

0/-10 V DC-

240 V AC, 2 A

24 V DC

02

01

05

04

06

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)24 V (NPN)

19 (D IN)

24 V (NPN) 0 V (PNP)27

24 V

0 V

(D IN/OUT)

0 V (PNP)24 V (NPN)

(D IN/OUT)

0 V

24 V29

24 V (NPN) 0 V (PNP)

0 V (PNP)24 V (NPN)

33 (D IN)

32 (D IN)

12

ON

S201

ON2

1S202ON=0/4-20 mAOFF=0/-10 V DC - +10 V DC

95

P 5-00

21 O

N

S801

(R+) 82

(R-) 81

: Chassis

: Ground

**

240 V AC, 2 A

400 V AC, 2 A

*

*

*

Illustration 3.2 Schma de cblage de base

A = analogique, D = digitale*La borne 37 (en option) est utilise pour l'Absence sre du couple. Pour les instructions d'installation de l'Absence sre ducouple, se reporter au Manuel d'utilisation de l'Absence sre du couple des variateurs de frquence Danfoss VLT. La borne 37n'est pas incluse dans le FC 301 (sauf type de protection A1). Le relais 2 et la borne 29 n'ont aucune fonction sur le FC 301.**Ne pas connecter le blindage.



3 3

130BD529.11

1

2

3

4

5

6

78

PE

UVW

9

L1L2L3PE

1011

1 PLC 7 Moteur, triphas avec terre de protection (blind)

2 Variateur de frquence 8 Secteur, triphas et terre de protection renforce (non blind)

3 Contacteur de sortie 9 Cblage de commande (blind)

4 trier de serrage 10 galisation de potentiel, 16 mm2 min. (0,025 po)

5 Isolation de cble (dnud)11

Espace entre le cble de commande, le cble moteur et le cblesecteur :200 mm min.6 Presse-toupe

Illustration 3.3 Raccordement-lectrique conforme CEM

Pour plus d'informations sur la CEM, voir le chapitre 4.1.15 Conformit CEM.



33

AVIS!INTERFRENCES CEMUtiliser des cbles blinds pour le cblage de commandeet du moteur, et des cbles spars pour le cblage decommande, d'alimentation et du moteur. Toute mauvaiseisolation des cblages de l'alimentation, du moteur et decommande risque de provoquer une baisse de laperformance ou un comportement inattendu. Au moins200 mm (7,9 po) d'espace entre les cbles d'alimentation,du moteur et de commande sont ncessaires.

3.6 Contrles

3.6.1 Principe de contrle

Un variateur de frquence redresse la tension CA dusecteur en tension CC, laquelle est ensuite convertie encourant CA avec une amplitude et une frquence variables.

La tension/le courant et la frquence variables quialimentent le moteur offrent des possibilits de rgulationde vitesse variable pour les moteurs standard triphass etles moteurs aimant permanent.

Le variateur de frquence peut contrler la vitesse ou lecouple sur l'arbre moteur. Le rglage du par. 1-00 ModeConfig. dtermine le type de contrle.

Commande de vitesse

Il en existe deux types :

Contrle en boucle ouverte qui ne ncessite pasde signal de retour du moteur (sans capteur).

Le rgulateur PID en boucle ferme ncessite unsignal de retour de vitesse vers une entre. Unecommande de la vitesse en boucle ferme correc-tement optimise est plus prcise qu'unecommande en boucle ouverte.

Slectionne l'entre utiliser comme signal de retour duPID de vitesse au par. 7-00 PID vit.source ret.

Commande de couple La fonction de commande de couple est utilise dans lesapplications o le couple sur l'arbre de sortie du moteurcontrle l'application, pour contrler la tension parexemple. La commande de couple est slectionne au par.1-00 Mode Config., soit en boucle ouverte VVCplus [4]Boucl.ouverte couple ou en boucle ferme contrle de fluxavec [2] Retour de vitesse du moteur. Le rglage du couples'effectue en ajustant une rfrence analogique, digitale oucontrle par bus. Le facteur de limite de vitesse max. estdfini au par. 4-21 Source facteur vitesse limite. En casd'utilisation de la commande de couple, il est recommandde raliser une procdure d'AMA complte car les donnescorrectes du moteur sont cruciales pour une performanceoptimale.

La boucle ferme en mode flux avec le retourcodeur offre de meilleures performances dans lesquatre quadrants et toutes les vitesses dumoteur.

Boucle ouverte en mode VVCplus. Cette fonctionest utilise dans des applications mcaniquesrobustes mais la prcision est limite. La fonctionde couple en boucle ouverte fonctionne dans uneseule direction de vitesse. Le couple est calculsur la base de la mesure de courant interne duvariateur de frquence.

Rfrence vitesse/coupleLa rfrence pour ces contrles peut tre soit unerfrence unique soit la somme de plusieurs rfrences, ycompris celles mises l'chelle de manire relative. L'utili-sation des rfrences est dtaille dans le chapitrechapitre 3.7 Utilisation des rfrences.



3 3

3.6.2 FC 301 vs. FC 302 Principe de fonctionnement

Le FC 301 est un variateur de frquence usage gnral destin aux applications vitesse variable. Son principe defonctionnement repose sur la commande vectorielle de tension (VVCplus). LeFC 301 peut grer des moteurs asynchrones et PM.Le principe de dtection du courant dans le FC 301 repose sur la mesure du courant dans le circuit intermdiaire ou laphase moteur. La protection contre tout dfaut de mise la terre ct moteur est rsolue par un circuit de dsaturationdans les IGBT raccords la carte de commande.Le comportement relatif aux courts-circuits sur le FC 301 dpend du transformateur de courant dans le circuit intermdiairepositif et de la protection de dsaturation avec signal de retour des trois IGBT infrieurs et du frein.

Illustration 3.4 Principe de fonctionnement FC 301

Le FC 302 est un variateur de frquence haute performance destin aux applications exigeantes. Le variateur de frquencepeut grer divers types de principes de fonctionnement de moteur, tels que le mode spcial U/f, VVCplus ou le vecteur deflux. LeFC 302 peut prendre en charge des moteurs synchrones aimant permanent (servomoteurs sans balais) ainsi que desmoteurs asynchrones normaux cage.Le comportement relatif aux courts-circuits sur le FC 302 dpend des trois transformateurs de courant dans les phasesmoteur et de la protection de dsaturation avec signal de retour du frein.

Illustration 3.5 Principe de fonctionnement FC 302



33

3.6.3 Structure de contrle dans VVCplus

Illustration 3.6 Structure de contrle dans les configurations en boucles ouverte et ferme VVCplus

Consulter les Paramtres actifs/inactifs dans les modes de contrle des diffrents onduleurs du Guide de programmation pourobtenir un aperu de la configuration de contrle disponible, selon le choix d'un moteur CA ou d'un moteur PM nonsaillant. Dans la configuration prsente sur l'Illustration 3.6, le par. 1-01 Principe Contrle Moteur est rgl sur [1] VVCplus etle par. 1-00 Mode Config. sur [0] Boucle ouverte vit. La rfrence rsultant du systme de gestion des rfrences est reue etsoumise la limite de rampe et de vitesse avant d'tre transmise au contrle du moteur. La sortie du contrle du moteurest alors limite par la limite maximum de frquence.

Si le par. 1-00 Mode Config. est rgl sur [1] Boucle ferme vit., la rfrence rsultante passe de la limite de rampe et devitesse un rgulateur PID de vitesse. Les paramtres du rgulateur PID de vitesse se trouvent dans le groupe deparamtres 7-0* PID vit.rgul. La rfrence rsultant du rgulateur PID de vitesse est transmise au contrle du moteur soumis la limite de frquence.

Slectionner [3] Process au par. 1-00 Mode Config. afin d'utiliser le rgulateur PID de process pour le contrle en boucleferme, de la vitesse ou de la pression par exemple, dans l'application contrle. Les paramtres du process PID se trouventdans les groupes de paramtres 7-2* PIDproc/ctrl retour et7-3* PID proc./Rgul.



3 3

3.6.4 Structure de contrle flux sans capteur (FC 302 seulement)

Illustration 3.7 Structure de contrle dans les configurations boucles ouverte et ferme flux sans capteur

Consulter les Paramtres actifs/inactifs dans les modes de contrle des diffrents onduleurs du Guide de programmation pourobtenir un aperu de la configuration de contrle disponible, selon le choix d'un moteur CA ou d'un moteur PM nonsaillant. Dans la configuration illustre, le par. 1-01 Principe Contrle Moteur est rgl sur [2] Flux ss capteur et le par.1-00 Mode Config. sur [0] Boucle ouverte vit. La rfrence rsultant du systme de gestion des rfrences est soumise auxlimites de rampe et de vitesse telles que dtermines par les rglages des paramtres indiqus.

Un signal de retour de la vitesse estime est gnr destination du PID de vitesse afin de contrler la frquence de sortie.Le PID de vitesse doit tre dfini avec ses paramtres P, I et D (groupe de paramtres 7-0* Rgulateur PID de vitesse).

Slectionner [3] Process au par. 1-00 Mode Config. afin d'utiliser le rgulateur PID de process pour le contrle en boucleferme, de la vitesse ou de la pression par exemple, dans l'application contrle. Les paramtres du process PID se trouventdans les groupes de paramtres 7-2* PIDproc/ et7-3* PID proc./Rgul.



33

3.6.5 Structure de contrle en flux avec signal de retour du moteur (FC 302 seulement)

Illustration 3.8 Structure de contrle dans la configuration Flux avec signal de retour du moteur (uniquement disponible dans le FC302) :

Consulter les Paramtres actifs/inactifs dans les modes de contrle des diffrents onduleurs du Guide de programmation pourobtenir un aperu de la configuration de contrle disponible, selon le choix d'un moteur CA ou d'un moteur PM nonsaillant. Dans la configuration illustre, le par. 1-01 Principe Contrle Moteur est rgl sur [3] Flux retour moteur et le par.1-00 Mode Config. sur [1] Boucle ferme vit.

Dans cette configuration, le contrle du moteur repose sur un signal de retour d'un codeur ou un rsolveur montdirectement sur le moteur (dfini au par. 1-02 Source codeur arbre moteur).

Slectionner [1] Boucle ferme vit. au par. 1-00 Mode Config. afin d'utiliser la rfrence rsultante comme entre du rgulateurPID de vitesse. Les paramtres du rgulateur PID de vitesse se trouvent dans le groupe de paramtres 7-0* Rgulateur PID devitesse.

Slectionner [2] Couple au par. 1-00 Mode Config. pour utiliser la rfrence rsultante directement comme une rfrence decouple. La commande de couple peut tre slectionne uniquement dans la configuration Flux avec signal de retour dumoteur (1-01 Principe Contrle Moteur). Lorsque ce mode est slectionn, l'unit de rfrence est le Nm. Il ne ncessite aucunretour concernant le couple rel puisque celui-ci est calcul sur la base de la mesure de courant du variateur de frquence.

Slectionner [3] Process au par. 1-00 Mode Config. afin d'utiliser le rgulateur PID de process pour le contrle en boucleferme, de la vitesse ou d'une variable de process par exemple, dans l'application contrle.



3 3

3.6.6 PID

3.6.6.1 Rgulateur PID de vitesse

Le rgulateur PID maintient une vitesse de moteur constante indpendamment des variations de charge sur le moteur.

1-00 Mode Config.

1-01 Principe Contrle Moteur

U/f Contrle vectoriel

avancVVCplusFlux ss capteur Flux retour moteur

[0] Boucle ouverte vit. ACTIF ACTIF ACTIF N.A.

[1] Boucle ferme vit. N.A. Inactif N.A. ACTIF

[2] Couple N.A. N.A. N.A. Inactif

[3] Process Inactif Inactif Inactif N.A.

[4] Boucl.ouverte couple N.A. Inactif N.A. N.A.

[5] Modulation (Wobble) Inactif Inactif Inactif Inactif

[6] Bobin. enroul. surface Inactif Inactif Inactif N.A.

[7] Boucl.ouv. vit. PID t. Inactif Inactif Inactif N.A.

[8] Boucl.ferm.vit.PID t. N.A. Inactif N.A. Inactif

Tableau 3.1 Configurations de contrle avec commande de vitesse active

N.A. signifie que le mode spcifique n'est absolument pas disponible. Inactif signifie que le mode spcifique est disponible, mais que lacommande de vitesse n'est pas active dans ce mode.

AVIS!Le rgulateur PID de vitesse fonctionne avec la valeur de paramtre par dfaut, mais le rglage prcis des paramtresest fortement recommand afin d'optimiser les performances de commande du moteur. Il est tout particulirementrecommand de rgler correctement les deux principes de contrle du moteur de flux si l'on souhaite obtenir unrendement optimal.

Tableau 3.2 rsume les caractristiques ventuellement configurables pour le contrle de la vitesse. Voir le Guide deprogrammation du VLT AutomationDrive FC 301/FC 302 pour plus de prcisions sur la programmation.

Paramtre Description de la fonction

7-00 PID vit.source ret. Slectionner l'entre qui fournit le signal de retour au rgulateur PID de vitesse.

7-02 PID vit.gain P Plus la valeur est leve, plus le contrle est rapide. Cependant, une valeur trop leve peut entranerdes oscillations.

7-03 PID vit.tps intg.limine l'erreur de vitesse en tat stable. Une valeur faible entrane une raction rapide. Cependant,une valeur trop faible peut entraner des oscillations.

7-04 PID vit.tps diff. Fournit un gain proportionnel la vitesse de modification du signal de retour. Le rglage de ceparamtre sur 0 dsactive le diffrenciateur.

7-05 PID vit.limit gain D

Dans le cas d'une application, pour laquelle la rfrence ou le retour change trs vite, d'o unchangement rapide de l'erreur, le diffrenciateur peut rapidement devenir trop dominant. Celaprovient du fait qu'il ragit aux changements au niveau de l'cart. Plus l'cart change rapidement, plusle gain diffrentiel est important. Il est donc possible de limiter le gain diffrentiel de manire pouvoir rgler un temps de drive raisonnable en cas de modifications lentes et un gain raisonna-blement rapide en cas de modifications rapides.



33


7-06 PID vit.tps filtre

Un filtre passe-bas attnue les oscillations du signal de retour et amliore la stabilit de l'tat. Untemps de filtre trop important risque cependant de dtriorer la performance dynamique durgulateur PID de vitesse.Rglages pratiques du paramtre 7-06 pris selon le nombre d'impulsions par tour depuis le codeur(PPR) :

Codeur PPR 7-06 PID vit.tps filtre

512 10 ms

1024 5 ms

2048 2 ms

4096 1 ms

7-07 Rapport dmultiplic. ret.PIDvit.

Le variateur de frquence multiplie le retour vitesse par ce rapport.

7-08 Facteur d'anticipation PIDvitesse

Le signal de rfrence contourne le contrleur de vitesse de la valeur spcifie. Cette fonctionaugmente la performance dynamique de la boucle de contrle de la vitesse.

7-09 Speed PID Error Correctionw/ Ramp

L'erreur de vitesse entre la rampe et la vitesse relle est compare au rglage de ce paramtre. Si elledpasse la valeur de ce paramtre, elle est corrige via la rampe de manire contrle.

Tableau 3.2 Paramtres pertinents en matire de contrle de vitesse

Programmer dans l'ordre indiqu (voir le dtail des rglages dans le Guide de programmation).Le Tableau 3.3 suppose que tous les autres paramtres et commutateurs conservent leur rglage par dfaut.

Fonction Paramtre Rglage

1) Veiller ce que le moteur fonctionne correctement. Procder comme suit :

Rgler les paramtres du moteur conformment auxdonnes de la plaque signaltique

1-2* Tel que spcifi par la plaque signaltique du moteur

Excuter une adaptation automatique du moteur 1-29 Adaptationauto. au moteur(AMA)

[1] Excuter un AMA complet

2) Vrifier que le moteur fonctionne et que le codeur est correctement raccord. Procder comme suit :

Appuyer sur la touche [Hand On] du LCP. Vrifier que lemoteur fonctionne et noter son sens de rotation (quisera donc le sens positif ).

Dfinir une rfrence positive.

Aller au par. 16-20 Angle moteur. Faire doucementtourner le moteur dans le sens positif. La rotation doittre aussi lente que possible (seulement quelques tourspar minute) de manire pouvoir dterminer si la valeurau par. 16-20 Angle moteur augmente ou diminue.

16-20 Anglemoteur

N.A. (paramtre en lecture seule) Remarque : une valeurcroissante repart 0 lorsqu'elle atteint 65535.

Si le par. 16-20 Angle moteur dcrot, modifier le sens derotation du codeur au par. 5-71 Sens cod.born.32 33.

5-71 Senscod.born.32 33

[1] Sens antihoraire (si le par. 16-20 Angle moteur dcrot)

3) Veiller ce que les limites du variateur soient rgles sur des valeurs sres.

Dfinir des limites acceptables pour les rfrences. 3-02 Rfrenceminimale3-03 Rf. max.

0 tr/min (par dfaut)1 500 tr/min (dfaut)

Vrifier que les rglages des rampes correspondent auxcapacits du variateur et aux spcifications de fonction-nement autorises de lapplication.

3-41 Tempsd'accl. rampe 13-42 Temps dcl.rampe 1

rglage par dfautrglage par dfaut



3 3

Fonction Paramtre Rglage

Dfinir des limites acceptables pour la vitesse et lafrquence du moteur.

4-11 Vit. mot.,limite infr. [tr/min]4-13 Vit.mot.,limite supr. [tr/min]4-19 Frq.sort.lim.hte

0 tr/min (par dfaut)1 500 tr/min (par dfaut)60 Hz (valeur par dfaut 132 Hz)

4) Configurer la commande de vitesse et slectionner le principe de contrle du moteur

Activation de la commande de vitesse 1-00 Mode Config. [1] Boucle ferme vit.

Slection du principe de contrle du moteur 1-01 PrincipeContrle Moteur

[3] Flux retour moteur

5) Configurer la rfrence et la mettre lchelle par rapport la commande de vitesse

Dfinir l'entre ANA 53 comme source de rfrence 3-15 Ress.? Rf. 1 Inutile (par dfaut)

Rgler l'entre ANA 53 0 tr/min (0 V) sur 1 500 tr/min(10 V)

6-1* Inutile (par dfaut)

6) Configurer le signal du codeur 24 V HTL comme signal de retour pour le contrle du moteur et de la vitesse

Dfinir les entres digitales 32 et 33 comme entres ducodeur HTL

5-14 E.digit.born.325-15 E.digit.born.33

[0] Inactif (par dfaut)

Choisir la borne 32/33 comme signal de retour dumoteur

1-02 Sourcecodeur arbremoteur

Inutile (par dfaut)

Choisir la borne 32/33 comme signal de retour du PIDde vitesse

7-00 PID vit.sourceret.

Inutile (par dfaut)

7) Rgler les paramtres du rgulateur PID de vitesse

Consulter si ncessaire les consignes de rglage ouprocder au rglage manuel

7-0* Voir les consignes

8) Enregistrer pour terminer

Enregistrer le rglage des paramtres sur le LCP afin deles conserver

0-50 Copie LCP [1] Lect.par.LCP

Tableau 3.3 Ordre de programmation

3.6.6.2 Rglage du rgulateur PID de vitesse

Les consignes de rglage suivantes sont pertinentes lorsque l'on utilise l'un des principes de contrle du moteur avec fluxdans les applications o la charge est principalement inerte (faible quantit de frottement).

La valeur du 30-83 PID vit.gain P dpend de l'inertie combine du moteur et de la charge ; la largeur de bande slectionnepeut tre calcule l'aide de la formule suivante :

Par.. 702 = Inertie totale kgm2 x par.. 125

Par.. 120 x 9550 x Largeur de bande rad /s

AVIS!Le par. 1-20 Puissance moteur [kW] correspond la puissance du moteur exprime en [kW] (c.--d. saisir 4 kW au lieu de4 000 W dans la formule).

20 rad/s est une valeur pratique pour la largeur de bande. Vrifier le rsultat du calcul du 7-02 PID vit.gain P par rapport laformule suivante (inutile si l'on utilise un signal de retour haute rsolution tel que SinCos) :

Par.. 702MAX = 0.01 x 4 x Rsolution codeur x Par.. 7062 x x Ondulation de couple max. %5 ms est la valeur de dpart recommande pour le 7-06 PID vit.tps filtre (une rsolution de codeur plus faible ncessite unevaleur de filtre plus leve). Une ondulation de couple max. de 3 % est gnralement acceptable. Pour les codeursincrmentaux, la rsolution se trouve soit au par. 5-70 Pts/tr cod.born.32 33 (24 V HTL sur variateur de frquence standard),soit au par. 17-11 Rsolution (PPR) (5 V TTL sur option d'encodeur MCB 102).



33

Gnralement, la limite pratique maximale du par. 7-02 PID vit.gain P est dtermine par la rsolution du codeur et le tempsde filtre du signal de retour, mais d'autres facteurs de l'application peuvent restreindre le par. 7-02 PID vit.gain P unevaleur plus faible.

Pour attnuer le dpassement, le par. 7-03 PID vit.tps intg. peut tre rgl sur 2,5 s environ (varie selon l'application).

Le par. 7-04 PID vit.tps diff. doit tre rgl sur 0 jusqu' ce que tout le reste soit rgl. Le cas chant, pour terminer lerglage, augmenter cette valeur par petits incrments.

3.6.6.3 Rgulateur PID de process

Utiliser le rgulateur PID de process pour contrler les paramtres de l'application mesurs par un capteur (c.--d. pression,temprature, dbit) et affects par le moteur raccord par l'intermdiaire d'une pompe, d'un ventilateur ou un autredispositif.

Le Tableau 3.4 rpertorie les configurations o le contrle de process est possible. Lorsqu'un principe de contrle du moteur vecteur de flux est utilis, veiller galement rgler les paramtres du rgulateur PID de vitesse. Se reporter auchapitre 3.6 Contrles pour l'activation de la commande de vitesse.

1-00 Mode Config. 1-01 Principe Contrle Moteur

U/f Contrle vectoriel

avancVVCplusFlux ss capteur Flux retour moteur

[3] Process Inactif Process Process & vitesse Process & vitesse

Tableau 3.4 Configurations de contrle avec contrle de process

AVIS!Le rgulateur PID de process fonctionne avec la valeur de paramtre par dfaut mais le rglage prcis des paramtresest fortement recommand afin d'optimiser le rendement du contrle de l'application. Les deux principes de contrledu moteur avec flux dpendent largement, pour pouvoir atteindre leur rendement optimal, du rglage appropri durgulateur PID de vitesse (avant mme le rglage du rgulateur PID de process).

Illustration 3.9 Diagramme du rgulateur PID de process



3 3

Le Tableau 3.5 rsume les caractristiques qui peuvent tre configures pour le contrle de process.


7-20 PID proc./1 retour Slectionner la source (c.--d. entre analogique ou impulsions) qui fournit le signalde retour au rgulateur PID de process.

7-22 PID proc./2 retours En option : dterminer si le rgulateur PID de process doit obtenir un signal deretour supplmentaire (et en spcifier la source). Si une source de retour suppl-mentaire est slectionne, les deux signaux de retour sont ajouts avant d'treutiliss dans le rgulateur PID de process.

7-30 PID proc./Norm.Inv. Sous [0] Normal, le contrle de process rpond par une augmentation de la vitessedu moteur si le signal de retour passe en dessous de la rfrence. Dans la mmesituation, mais sous [1] Inverse, le contrle de process rpond par une vitessedcroissante.

7-31 PID proc./Anti satur. La fonction anti-saturation implique l'initialisation de l'intgrateur une frquencecorrespondant la frquence de sortie actuelle lorsqu'une limite de frquence oude couple est atteinte. Cela empche l'intgration d'un cart qui ne peut, en aucuncas, tre compens par un changement de vitesse. Pour dsactiver cette fonction,slectionner [0] Inactif.

7-32 PID proc./Frq.dm. Dans certaines applications, un temps trs long s'coule avant d'atteindre la vitesse/point de consigne requis. Dans ces applications, rgler la vitesse fixe du moteur surle variateur de frquence avant d'activer le rgulateur de process peut prsenter unavantage. Pour cela, rgler une valeur de dmarrage du process PID (vitesse) au par.7-32 PID proc./Frq.dm.

7-33 PID proc./Gain P Plus la valeur est leve, plus le contrle est rapide. Cependant, une valeur tropleve peut entraner des oscillations.

7-34 PID proc./Tps intgral. limine l'erreur de vitesse en tat stable. Une valeur faible entrane une ractionrapide. Cependant, une valeur trop faible peut entraner des oscillations.

7-35 PID proc./Tps diff. Fournit un gain proportionnel la vitesse de modification du signal de retour. Lerglage de ce paramtre sur 0 dsactive le diffrenciateur.

7-36 PID proc./ Limit.gain D. Dans le cas d'une application, pour laquelle la rfrence ou le retour change trsvite, d'o un changement rapide de l'erreur, le diffrenciateur peut rapidementdevenir trop dominant. Cela provient du fait qu'il ragit aux changements au niveaude l'cart. Plus l'cart change rapidement, plus le gain diffrentiel est important. Ilest donc possible de limiter le gain diffrentiel de manire pouvoir rgler untemps de drive raisonnable en cas de modifications lentes.

7-38 Facteur d'anticipation PID process Pour les applications dans lesquelles il existe une corrlation acceptable (etquasiment linaire) entre la rfrence de process et la vitesse du moteur ncessaire l'obtention de cette rfrence, le facteur d'anticipation peut servir obtenir unemeilleure performance dynamique du rgulateur PID de process.

5-54 Tps filtre pulses/29 (borne impulsions 29),5-59 Tps filtre pulses/33 (borne impulsions 33),6-16 Const.tps.fil.born.53 (borne analogique 53),6-26 Const.tps.fil.born.54 (borne analogique 54)6-36 Constante tps filtre borne X30/116-46 Constante tps filtre borne X30/1235-46 Term. X48/2 Filter Time Constant

En cas d'oscillation du signal de retour de courant/tension, il est possible d'amortirces oscillations au moyen d'un filtre de retour. Cette constante de temps estl'expression de la limite de vitesse des ondulations prsentes sur le signal de retour.Exemple : si le filtre passe-bas a t rgl sur 0,1 s, la limite de vitesse est de 10rad/s (rciproque de 0,1 s), ce qui correspond (10/(2 x )) = 1,6 Hz. Cela signifieque tous les courants/tensions dviant de plus de 1,6 oscillations par seconde sontattnus par le filtre. La commande ne porte que sur un signal de retour dont lafrquence (vitesse) varie de moins de 1,6 Hz.Le filtre passe-bas amliore la stabilit de l'tat mais la slection d'un temps de filtretrop important dtriore la performance dynamique du rgulateur PID de process.

Tableau 3.5 Paramtres pertinents du contrle de process



33

3.6.6.4 Rgulateur PID avanc

Consulter le Guide de Programmation des VLTAutomationDrive FC 301/FC 302 pour les paramtres durgulateur PID avanc

3.6.7 Contrle de courant interne en modeVVCplus

Lorsque le couple/courant moteur dpasse les limites decouple dfinies aux par. 4-16 Mode moteur limite couple,4-17 Mode gnrateur limite couple et 4-18 Limite courant, lecontrle de limite de courant intgral est activ.Si le variateur de frquence est en limite de courant enmode moteur ou en mode rgnrateur, il tente dedescendre le plus rapidement possible en dessous deslimites de couple rgles sans perdre le contrle dumoteur.

3.6.8 Contrle local (Hand On) et distant(Auto On)

Le variateur de frquence peut tre actionn manuel-lement via le panneau de commande locale (LCP) ou distance via les entres analogiques et digitales et le bussrie. Si l'autorisation est donne aux par. 0-40 Touche[Hand on] sur LCP, 0-41 Touche [Off] sur LCP, 0-42 Touche[Auto on] sur LCP et 0-43 Touche [Reset] sur LCP, il estpossible de dmarrer et d'arrter le variateur de frquencevia le LCP l'aide des touches [Hand On] et [Off]. Lesalarmes peuvent tre rinitialises via la touche [Reset].Aprs avoir appuy sur la touche [Hand On], le variateurde frquence passe en mode Hand (manuel) et suit (pardfaut) la rfrence locale dfinie l'aide des touchesflches du LCP.

Aprs avoir appuy sur la touche [Auto On], le variateur defrquence passe en mode Auto et suit (par dfaut) larfrence distante. Dans ce mode, il est possible decontrler le variateur via les entres digitales et diversesinterfaces srie (RS-485, USB ou un bus de terrain enoption). Consulter les informations complmentairesconcernant le dmarrage, l'arrt, les rampes variables et lesconfigurations de paramtres, etc. dans le groupe deparamtres 5-1* Entres digitales ou 8-5* Communicationsrie.

130B

P046.10

Handon O

Autoon Reset

Illustration 3.10 Touches d'exploitation

Rfrence active et mode de configuration

La rfrence active peut correspondre la rfrence localeou distante.

Au par. 3-13 Type rfrence, la rfrence locale peut treslectionne en permanence en slectionnant [2] Local.Pour slectionner en permanence la rfrence distante,rgler sur [1] A distance. En rglant sur [0] Mode hand/auto(par dfaut), l'emplacement de la rfrence dpend dumode activ (mode Hand ou mode Auto).

Illustration 3.11 Rfrence active

Illustration 3.12 Mode Config.

Touches [Hand On][Auto on]

3-13 Typerfrence

Rfrence active

Hand Mode hand/auto Local

Hand Off Mode hand/auto LocalAuto Mode hand/auto A distance

Auto Off Mode hand/auto A distanceToutes les touches Local Local

Toutes les touches A distance A distance

Tableau 3.6 Conditions d'activation des rfrenceslocales/distantes



3 3

Le par. 1-00 Mode Config. dtermine le type de principe defonctionnement de l'application ( savoir le contrle devitesse, le couple ou le process) utilis lorsque la rfrencedistante est active. Le par. 1-05 Configuration mode Localdtermine le type de principe de fonctionnement del'application utilis lorsque la rfrence locale est active.L'une d'elles est toujours active, mais les deux ne peuventpas l'tre en mme temps.

3.7 Utilisation des rfrences

3.7.1 Rfrences

Rfrence analogiqueSignal analogique appliqu l'entre 53 ou 54. Le signalpeut tre une tension 0-10 V (FC 301 et FC 302) ou -10 +10 V (FC 302). Signal de courant 0-20 mA ou 4-20 mA.

Rfrence binaireSignal appliqu au port de communication srie (RS-485bornes 68-69).

Rfrence prdfinieRfrence prdfinie pouvant tre rgle entre -100 % et+100 % de la plage de rfrence. Huit rfrencesprdfinies peuvent tre slectionnes par l'intermdiairedes bornes digitales.

Rfrence d'impulsionsRfrence d'impulsions applique la borne 29 ou 33,slectionne au par.5-13 E.digit.born.29 ou 5-15 E.digit.born.33 [32] Entre impulsions. La mise l'chelle est effectuevia le groupe de paramtres 5-5* Entre impulsions.

RefMAXDtermine la relation entre l'entre de rfrence 100 %de la valeur de l'chelle complte (gnralement 10 V,20 mA) et la rfrence rsultante. Valeur de rfrencemaximum dfinie au par. 3-03 Rf. max.

RefMINDtermine la relation entre l'entre de rfrence la valeur0 % (gnralement 0 V, 0 mA, 4 mA) et la rfrencersultante. Valeur de rfrence minimum dfinie au par.3-02 Rfrence minimale.

Rfrence localeLa rfrence locale est active lorsque le variateur defrquence fonctionne avec la touche [Hand On] active.Ajuster la rfrence avec les touches de navigation []/[]et []/[].



33

Rfrence distanteLe systme de gestion des rfrences permettant de calculer la rfrence distante est prsent sur l'Illustration 3.13.

Illustration 3.13 Rfrence distante



3 3

La rfrence distante est calcule chaque intervalle debalayage et comporte initialement deux types d'entrede rfrence :

1. X (rfrence relle) : addition (voir 3-04 Fonctionrfrence) de quatre rfrences maximumslectionnes en externe, comprenant toutecombinaison (dtermine par le rglage des3-15 Ress.? Rf. 1, 3-16 Ress.? Rf. 2 et 3-17 Ress.?Rf. 3) d'une rfrence prdfinie fixe(3-10 Rf.prdfinie), de rfrences analogiquesvariables, de rfrences d'impulsions digitalesvariables et de rfrences de bus srie variables,et ce quel que soit le variateur de frquencecontrl ([Hz], [tr/min], [Nm], etc.).

2. Y (rfrence relative) : addition d'une rfrenceprdfinie fixe (3-14 Rf.prdf.relative) et d'unerfrence analogique variable (3-18 Echellerf.relative) en [%].

Les deux types d'entre de rfrence sont associs dans lecalcul suivant : Rfrence distante = X + X * Y / 100 %. Sila rfrence relative n'est pas utilise, le par. 3-18 Echellerf.relative doit tre rgl sur [0] Pas de fonction et le par.3-14 Rf.prdf.relative sur 0%. Les fonctions rattrapage/ralentissement et gel rfrence peuvent toutes deux treactives par les entres digitales sur le variateur defrquence. Les fonctions et les paramtres sont dcritsdans le Guide de programmation.La mise l'chelle des rfrences analogiques est dcritedans les groupes de paramtres 6-1* Entre ANA 1 et 6-2*Entre ANA 2 et celle des rfrences d'impulsions digitalesest dcrite dans le groupe de paramtres 5-5* Entreimpulsions.Les limites et plages de rfrence sont dfinies dans legroupe de paramtres 3-0* Limites de rf.

3.7.2 Limites de rfrence

Les par.3-00 Plage de rf., 3-02 Rfrence minimale et3-03 Rf. max. dfinissent ensemble la plage autorise de lasomme de toutes les rfrences. Cette dernire estverrouille si ncessaire. La relation entre la rfrencersultante (aprs verrouillage) et la somme de toutes lesrfrences est reprsente sur l'Illustration 3.14.

Illustration 3.14 Relation entre la rfrence rsultante et lasomme de toutes les rfrences

Illustration 3.15 Rfrence rsultante



33

La valeur du par. 3-02 Rfrence minimale ne peut pasprsenter une valeur infrieure 0, moins que le par.1-00 Mode Config. ne soit rgl sur [3] Process. Dans ce cas,les relations entre la rfrence rsultante (aprsverrouillage) et la somme de toutes les rfrences sonttelles que prsentes sur l'Illustration 3.16.

Illustration 3.16 Somme de toutes les rfrences avec le par.1-00 Mode Config. rgl sur [3] Process

3.7.3 Mise l'chelle des rfrencesprdfinies et des rfrences du bus

Les rfrences prdfinies sont mises l'chelle selonles rgles suivantes :

Lorsque le par. 3-00 Plage de rf. : [0] Min - Max,la rfrence 0 % est gale 0 [unit] o unit peut tre toute unit ( savoir tr/min, m/s, bar,etc.) et la rfrence 100 % est gale Max. (abs.(3-03 Rf. max.), abs. (3-02 Rfrence minimale)).

Lorsque le par. 3-00 Plage de rf. : [1] -Max -+Max, la rfrence 0 % est gale 0 [unit], larfrence -100 % est gale -Rf. max. et larfrence 100% est gale Rf. max.

Les rfrences de bus sont mises l'chelle selon lesrgles suivantes :

Lorsque le par. 3-00 Plage de rf. : [0] Min - Max.Pour obtenir une rsolution maximum sur larfrence de bus, la mise l'chelle est lasuivante : la rfrence 0 % est gale Rfrenceminimale et la rfrence 100 % la Rf. max.

Lorsque le par. 3-00 Plage de rf. : [1] -Max -+Max, la rfrence -100 % est gale -Rf. max.et la rfrence 100% Rf. max.

3.7.4 Mise l'chelle des rfrences et duretour analogiques et d'impulsions

Les rfrences et le signal de retour sont mis l'chelle partir des entres analogiques et d'impulsions de la mmefaon. La seule diffrence est qu'une rfrence au-dessusou en dessous des valeurs limites minimale etmaximale spcifies (P1 et P2 sur l'Illustration 3.17) estverrouille, contrairement un signal de retour au-dessusou en dessous de ces limites.

Illustration 3.17 Mise l'chelle des rfrences et du retouranalogiques et d'impulsions

Illustration 3.18 Mise l'chelle de la sortie de rfrence



3 3

3.7.5 Zone morte autour de zro

Dans certains cas, la rfrence (dans de rares cas, le signalde retour aussi) doit prsenter une zone morte autour dezro (c'est--dire qu'il faut veiller ce que la machine soitarrte lorsque la rfrence est proche de zro).

Pour activer la zone morte et en dfinir la largeur,appliquer les rglages suivants :

La valeur de la rfrence minimale ou de larfrence maximale doit tre gale zro. End'autres termes, P1 ou P2 doit tre sur l'axe X surl'Illustration 3.19.

Et les deux points dfinissant le graphique demise l'chelle se trouvent dans le mmequadrant.

Les dimensions de la zone morte sont dfinies par P1 ouP2, comme sur l'Illustration 3.19.

Illustration 3.19 Zone morte

Illustration 3.20 Zone morte inverse

Ainsi, une valeur limite de rfrence de P1 = (0 V, 0 tr/min)ne provoque pas de zone morte. Une valeur limite derfrence de p. ex. P1 = (1 V, 0 tr/min) provoque une zonemorte de -1 V +1 V dans ce cas, tant que la valeur limiteP2 est place dans le Quadrant 1 ou le Quadrant 4.



33

L'Illustration 3.21 prsente comment l'entre de rfrence, dont les limites sont comprises entre Min et Max, est verrouille.

Illustration 3.21 Rfrence positive avec zone morte, entre digitale pour dclencher l'inversion.



3 3

L'Illustration 3.22 prsente comment l'entre de rfrence, dont les limites ne sont pas comprises entre -Max et +Max, estverrouille par rapport aux limites d'entre haute et basse avant l'ajout la rfrence externe. L'Illustration 3.22 prsentegalement comment la rfrence relle est verrouille sur -Max +Max par l'algorithme de rfrence.

Illustration 3.22 Rfrence positive avec zone morte, entre digitale pour dclencher l'inversion. Rgles de verrouillage.



33

Illustration 3.23 Rfrence ngative positive avec zone morte, le signe dtermine le sens, -Max +Max.



3 3

4 Caractristiques produit

4.1 Caractristiques oprationnellesautomatises

Ces caractristiques sont actives ds que le variateur defrquence est en fonctionnement. Elles ne ncessitentaucune programmation ni configuration. Le fait de savoirque ces caractristiques sont prsentes permet d'optimiserla conception d'un systme et sans doute d'viter l'intro-duction de composants ou fonctionnalits redondants.

Le variateur de frquence comporte un large ventail defonctions de protection intgres afin de le protger et deprotger galement le moteur qu'il fait fonctionner.

4.1.1 Protection contre les courts-circuits

Moteur (phase-phase)Une mesure de courant effectue sur chacune des troisphases moteur ou sur le circuit intermdiaire protge levariateur de frquence contre les courts-circuits. Un court-circuit entre 2 phases de sortie se traduit par unsurcourant dans l'onduleur. L'onduleur est dsactiv si lecourant de court-circuit dpasse la valeur limite (alarme 16Arrt verrouill).

Ct secteurUn variateur de frquence fonctionnant correctementlimite le courant qu'il tire de l'alimentation. Il estrecommand d'utiliser des fusibles et/ou des disjoncteursdu ct de l'alimentation comme protection en cas depanne d'un composant interne au variateur de frquence(premire panne). Voir l'chapitre 9.3 Mise sous tension pourplus d'informations.

AVIS!Ceci est obligatoire pour assurer la conformit lanorme CEI 60364 pour la conformit CE et au NEC 2009pour la conformit UL.

Rsistance de freinageLe variateur de frquence est protg contre les courts-circuits dans la rsistance de freinage.

Rpartition de la chargePour protger le bus CC contre les courts-circuits et lesvariateurs de frquence contre les surcharges, installer desfusibles CC en srie avec les bornes de rpartition de lacharge de toutes les units connectes. Voirl'chapitre 9.6.3 Rpartition de la charge pour plus d'infor-mations.

4.1.2 Protection contre les surcharges

Surtension gnre par le moteurLa tension du circuit intermdiaire augmente lorsque lemoteur agit comme un alternateur. Ceci se produit dansdeux cas :

La charge entrane le moteur ( une frquence desortie constante gnre par le variateur defrquence) : l'nergie est fournie par la charge.

Lors de la dclration (rampe descendante), si lemoment d'inertie est lev, le frottement estfaible et le temps de rampe de dclration esttrop court pour que l'nergie se dissipe sousforme de perte du variateur de frquence, dumoteur et de l'installation.

Un rglage incorrect de la compensation duglissement risque d'entraner une tension levedu circuit intermdiaire.

Force contre-lectromotrice FCEM issue dufonctionnement du moteur PM. Si le moteur PMest en roue libre un rgime lev, la FCEM peutventuellement dpasser la tolrance de tensionmaximum du variateur de frquence etprovoquer des dommages. Pour empcher cela,la valeur du par. 4-19 Frq.sort.lim.hte est automati-quement limite sur la base d'un calcul internereposant sur la valeur des par. 1-40 FCEM 1000tr/min., 1-25 Vit.nom.moteur et 1-39 Ples moteur.

AVIS!Pour viter que le moteur dpasse la vitesse limite (enraison d'effets de moulinet excessifs, par ex.), il est alorsrecommand de l'quiper d'une rsistance de freinage.

La surtension peut tre gre en utilisant une fonction defreinage (2-10 Fonction Frein et Surtension) et/ou uncontrle de surtension (2-17 Contrle Surtension).

Fonctions de freinageRaccorder une rsistance de freinage pour la dissipation del'nergie excdentaire. Le raccordement d'une rsistancede freinage permet une tension bus CC plus leve lors dufreinage.

Le frein CA permet d'optimiser le freinage sans utiliser dersistance de freinage. Cette fonction contrle unesurmagntisation du moteur en fonctionnant avec unecharge gnratorique. Cette fonction peut amliorer l'OVC.L'augmentation des pertes lectriques dans le moteurpermet aux fonctions OVC d'augmenter le couple defreinage sans dpasser la limite de surtension.

Caractristiques produit Manuel de configuration


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AVIS!Le frein CA n'est pas aussi efficace que le freinagedynamique par rsistance.

Contrle des surtensions (OVC)L'OVC rduit le risque d'arrt du variateur de frquence enraison d'une surtension sur le circuit intermdiaire. Ceci estgr par l'extension automatique du temps de rampe.

AVIS!L'OVC peut tre activ pour le moteur PM avec tout lecur de contrle, les PM VVCplus, Flux OL et Flux CL pourles moteurs PM.

AVIS!N'active pas le contrle de surtension dans lesapplications de levage.

4.1.3 Dtection de phase moteurmanquante

La fonction de dtection de phase moteur manquante(4-58 Surv. phase mot.) est active par dfaut pour viterl'endommagement du moteur s'il manque une phasemoteur. Le rglage par dfaut est de 1 000 ms, mais ilpeut tre ajust pour une dtection plus rapide.

4.1.4 Dtection de dfaut de phase secteur

Un fonctionnement dans des conditions de dsquilibreimportant rduit la dure de vie du moteur. Les conditionssont considres comme svres si le moteur fonctionnecontinuellement hauteur de la charge nominale. Lerglage par dfaut dclenche le variateur de frquence encas de dsquilibre du secteur (14-12 Fonct.surdsiqui.rseau).

4.1.5 Commutation sur la sortie

Une commutation sur la sortie entre le moteur et levariateur de frquence est autorise. Des messages d'erreurpeuvent apparatre. Activer le dmarrage la vole pour rattraper un moteur qui tourne vide.

4.1.6 Protection surcharge

Limite coupleLa caractristique de limite de couple protge le moteurcontre les surcharges indpendamment de la vitesse. Lalimite de couple est contrle au par. 4-16 Mode moteurlimite couple et/ou au par. 4-17 Mode gnrateur limitecouple et le temps avant que l'avertissement de limite decouple ne se dclenche est contrl au par. 14-25 DlaisAl./C.limit ?.

Limite courantLa limite de courant est contrle au par. 4-18 Limitecourant et le temps avant que le variateur de frquence nese dclenche est contrl au par. 14-24 Dlais Al./Limit.C.

Limite vitesseVitesse limite min. : 4-11 Vit. mot., limite infr. [tr/min] ou lepar. 4-12 Vitesse moteur limite basse [Hz] limite la gammede vitesse d'exploitation entre 30 et 50/60 Hz, parexemple.Vitesse limite max. : (4-13 Vit.mot., limite supr. [tr/min] ou4-19 Frq.sort.lim.hte) limite la frquence de sortie max. celle qu'est capable de fournir le variateur de frquence.

ETRETR est une caractristique lectronique qui simule unrelais bimtallique en s'appuyant sur des mesures internes.La caractristique est indique sur l'Illustration 4.1.

Limite tensionL'onduleur s'arrte afin de protger les transistors et lescondensateurs du circuit intermdiaire quand un certainniveau de tension programm en dur est atteint.

SurtempratureLe variateur de frquence comporte des capteurs detemprature intgrs et ragit immdiatement aux valeurscritiques via les limites programmes en dur.

4.1.7 Protec. rotor verrouill

Dans certaines situations, le rotor se verrouille suite unecharge excessive ou d'autres facteurs (le palier ou l'appli-cation cre une situation de rotor verrouill). Cela entraneune surchauffe de l'enroulement du moteur (lemouvement libre du rotor est ncessaire pour un refroidis-sement correct). Le variateur de frquence est capable dedtecter la situation de rotor verrouill avec un contrle deflux PM en boucle ouverte et un contrle PM VVCplus

(30-22 Locked Rotor Protection).

4.1.8 Dclassement automatique

Le variateur vrifie constamment les niveaux critiques :

haute temprature critique sur la carte decommande ou le radiateur ;

charge moteur leve ; haute tension du circuit intermdiaire ; vitesse du moteur faible.

En rponse un niveau critique, le variateur de frquenceajuste la frquence de commutation. Pour destempratures internes leves et critiques, ainsi que pourune vitesse du moteur faible, le variateur de frquencepeut galement forcer le modle PWM sur SFAVM.

Caractristiques produit Manuel de configuration


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AVIS!Le dclassement automatique est diffrent lorsque lepar. 14-55 Filtre de sortie est rgl sur [2] Filtre sinusodalfixe.

4.1.9 Optimisation automatique del'nergie (AEO)

L'optimisation automatique de l'nergie (AEO) s'adresse auvariateur de frquence pour surveiller en permanence lacharge sur le moteur et ajuster la tension de sortie afin demaximiser le rendement. En charge lgre, la tension estrduite et le courant du moteur est minimis. Le moteurbnficie d'un meilleur rendement, d'un chauffage rduitet d'un fonctionnement plus silencieux. Il n'est pasncessaire de slectionner une courbe V/Hz car le variateurde frquence ajuste automatiquement la tension dumoteur.

4.1.10 Modulation automatique de lafrquence de commutation

Le variateur de frquence gnre de courtes impulsionslectriques afin de former un modle d'onde CA. Lafrquence porteuse correspond au rythme de cesimpulsions. Une frquence porteuse faible (rythme faible)provoque du bruit dans le moteur, rendant la frquenceporteuse prfrable. Une frquence porteuse leve gnretoutefois de la chaleur dans le variateur de frquence, cequi peut limiter la quantit de courant disponible pour lemoteur. L'utilisation de transistors bipolaire

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