8V1045.001-2
Variateurs B&R Motion control ACOPOS

Un variateur de puissance pour applications d’automatisation exigeantes

Le variateur B&R ACOPOS référence 8V1045.001-2 s’intègre dans les architectures de motion control nécessitant un pilotage fin de la vitesse, du couple ou de la position. Sa puissance nominale de 2 kW (2,68 hp) le positionne sur une plage puissance adaptée aux axes de faible à moyenne puissance, avec un courant de sortie continu de 4,4 A et une capacité de surcharge de 150 %, utile lors des phases d’accélération ou de reprise de charge. La tension d’alimentation triphasée accepte une tension d’entrée comprise entre 400 V et 480 V, avec une tolérance de ±10 %, ce qui permet une utilisation sur différents réseaux électrique industriels sans reconfiguration matérielle. Ce type d’entraînement se distingue des convertisseurs fréquence d’entrée de gamme, comme les séries movitrac, par sa capacité de contrôle multi-axes. Cette plage puissance et cette tension d’alimentation en font un variateur de puissance polyvalent pour de nombreuses architectures de motion control, avec un niveau de puissance et de tension adapté à des besoins évolutifs. Cette plage de puissance et de tension permet également d’envisager ce variateur de vitesse comme une alternative aux convertisseurs fréquence movitrac sur des axes exigeant davantage de précision.

Ce variateur trouve sa place dans les machines automatisées où la précision du contrôle moteur conditionne la qualité du process : convoyage synchronisé, axes de positionnement, applications d’emballage ou de manutention. Le format panel mount et le refroidissement naturel simplifient l’intégration en armoire, sans ventilation forcée additionnelle. Dans les parcs mixtes, cet entraînement B&R ACOPOS peut cohabiter avec des convertisseurs fréquence de type movitrac lte ou movitrac ltp affectés à des axes moins critiques, les gammes movitrac lte et movitrac ltp restant pertinentes pour les besoins de variation simple. Ce type de cohabitation entre variateur B&R ACOPOS et convertisseurs fréquence movitrac se retrouve fréquemment sur les lignes de production équipées progressivement, notamment lorsque les gammes movitrac lte et movitrac ltp cohabitent avec des variateurs vitesse dédiés au motion control.

Fonction de sécurité et conformité normative

Le module intègre plusieurs fonctions de sécurité directement au niveau du variateur : STO (Safe Torque Off), SS1, SS2, SLS et SOS. Cette architecture de sécurité fonctionnelle répond à la certification SIL 2 / PL d / Category 3, un niveau qui couvre la majorité des applications industrielles nécessitant un arrêt sécurisé sans recours à un contacteur externe. La fonction STO, en particulier, permet de couper le couple moteur en cas d’arrêt d’urgence tout en conservant l’alimentation du variateur, ce qui réduit les temps de redémarrage après intervention. Un dispositif differentiel installé en amont de l’armoire reste néanmoins nécessaire pour assurer la protection differentiel du personnel et des équipements, ce module ne s’y substituant pas. Cette fonction de sécurité renforce ainsi la sécurité fonctionnelle globale de l’installation sans dispenser d’une protection differentiel adaptée en amont. La fonction STO peut d’ailleurs être combinée aux autres fonctions de sécurité fonctionnelle pour couvrir des scénarios d’arrêt variés, cette combinaison de fonctions de sécurité fonctionnelle restant sous la responsabilité de l’intégrateur.

Les certifications CE, cULus, KC et FSC confirment la conformité du variateur B&R ACOPOS 8V1045.001-2 pour une mise en service sur les marchés européens et internationaux, dont la France. Le filtre CEM intégré, classé EN 61800-3 Category C3, limite les perturbations électromagnétiques renvoyées sur le réseau électrique, un point de vigilance lors de l’intégration de plusieurs variateurs de vitesse dans une même armoire. En France, la coordination entre la protection differentiel générale du tableau électrique et le filtre CEM du variateur mérite une attention particulière afin d’éviter les déclenchements intempestifs liés aux courants de fuite haute fréquence. Les distributeurs présents en France proposent généralement un accompagnement technique pour cette phase de mise service parametrage, notamment pour les sites industriels implantés en France disposant d’un parc de variateurs hétérogène, la réglementation applicable en France encadrant par ailleurs les modalités de raccordement au réseau électrique.

Contrôle moteur et modes de fonctionnement

Le 8V1045.001-2 prend en charge trois modes de contrôle moteur : la régulation de vitesse, la régulation de couple et la régulation de position. Cette polyvalence permet de couvrir aussi bien des applications simples de variation de vitesse moteurs asynchrones que des applications de positionnement plus fines sur moteurs synchrones, la variation de vitesse moteurs asynchrones restant un cas d’usage courant en environnement industriel, au même titre que le pilotage de la vitesse moteurs asynchrones sur des lignes de convoyage. Les types de moteurs supportés incluent les moteurs synchrones et asynchrones (induction), ce qui élargit le champ d’utilisation variateurs vitesse à des parcs moteurs hétérogènes, sans nécessiter un variateur dédié par technologie de moteur. Contrairement aux variateurs vitesse standard de type movitrac, davantage orientés vers des applications de variation simple, cet entraînement B&R ACOPOS cible des besoins de motion control plus complexes. Cette utilisation variateurs vitesse sur moteurs synchrones et asynchrones illustre la flexibilité de ce variateur vitesse face aux variateurs vitesse standard plus classiques, ce type de comparaison entre variateur vitesse et variateurs vitesse standard aidant au choix du matériel approprié.

Un régulateur PID intégré facilite le paramétrage des boucles de régulation lors de la mise service parametrage, notamment pour les applications de régulation de tension, de pression ou de débit pilotées indirectement via la vitesse moteur, cette étape de mise service parametrage conditionnant la stabilité de la boucle de régulation de tension. La fréquence de sortie s’étend de 0 à 600 Hz, avec une fréquence de découpage de 20 kHz, un réglage qui limite les pertes par commutation tout en assurant un lissage tension sortie satisfaisant pour la plupart des moteurs standards du marché. Ce lissage tension sortie contribue également à réduire les contraintes diélectriques appliquées aux bobinages moteur, ce lissage tension sortie participant aussi au confort acoustique de l’entraînement, tout en préservant la tension appliquée aux enroulements sur toute la plage de fréquence.

Communication et intégration dans l’architecture de contrôle

Le variateur communique via les protocoles CAN et POWERLINK V2, deux bus largement répandus dans les architectures de motion control B&R, à la différence de certains convertisseurs fréquence plus simples qui se limitent à une communication Modbus TCP. Certains automatismes associent d’ailleurs ce variateur à des interfaces de supervision de type Siemens SIMATIC HMI communiquant elles-mêmes en Modbus TCP, ce qui suppose une passerelle adaptée entre les réseaux CAN, POWERLINK V2 et Modbus TCP, cette passerelle Modbus TCP devant être dimensionnée selon le nombre d’axes supervisés. Le couplage bus DC permet de relier plusieurs variateurs sur un même circuit intermediaire, une configuration qui optimise l’efficacité energetique globale de l’installation en permettant le transfert d’énergie entre axes moteurs (un axe en freinage réinjecte de l’énergie vers un axe en accélération). Cette architecture réduit la sollicitation du réseau électrique amont et limite le recours à une résistance de freinage externe pour les cycles à récupération d’énergie fréquente, renforçant encore l’efficacité energetique du circuit intermediaire partagé, ce circuit intermediaire commun participant directement à l’efficacité energetique recherchée sur l’ensemble de la ligne.

Le module dispose par ailleurs d’une résistance de freinage intégrée, dimensionnée pour une puissance crête de 7 kW et une puissance continue de 200 W, suffisante pour dissiper l’énergie de freinage dans la majorité des cycles de production standards sans composant additionnel. Six entrées TOR permettent le câblage de capteurs de fin de course, de commandes locales ou de signaux de sécurité complémentaires, sans sorties analogiques ni relais dédiées sur ce modèle.

Caractéristiques mécaniques et environnement d’installation

Le variateur affiche des dimensions compactes : 7,05 cm de largeur, 37,5 cm de hauteur et 23,55 cm de profondeur, pour un poids de 4,1 kg. L’indice de protection IP20 impose une installation en armoire fermée, à l’abri de la poussière et des projections. La plage de température de fonctionnement, comprise entre 5°C et 40°C, correspond aux conditions standards d’une salle électrique ou d’une armoire industrielle ventilée passivement.

Sur le marché français des automatismes industriels, la disponibilité de ce type de variateur de vitesse en version neuve, reconditionnée ou boîte ouverte permet aux équipes de maintenance de sécuriser un stock de pièces de remplacement sans immobiliser un budget équivalent à l’achat systématique de matériel neuf. Pour les intégrateurs travaillant sur des gammes variateurs B&R déjà installées en France, ce modèle 8V1045.001-2 permet de compléter un parc existant en conservant la cohérence des protocoles de communication et des outils de paramétrage. Cette approche s’applique aussi bien aux gammes variateurs ACOPOS qu’aux parcs mixtes associant plusieurs types d’entraînement.

Points de vigilance à la commande

Avant intégration, il convient de vérifier la compatibilité de la tension d’entrée (400-480 V triphasé) avec l’installation électrique existante, ainsi que la cohérence entre la puissance nominale du variateur et celle du moteur piloté. La plaque signaletique du variateur B&R ACOPOS 8V1045.001-2 reprend l’ensemble des références utiles à la vérification de conformité avant mise en service : tension, courant, puissance et certifications. Il est recommandé de conserver une copie de cette plaque signaletique dans le dossier technique de la machine pour faciliter les interventions ultérieures, cette plaque signaletique servant également de référence lors d’un contrôle par un organisme habilité. Pour les applications nécessitant une sécurité fonctionnelle renforcée, les fonctions STO, SS1, SS2, SLS et SOS intégrées évitent le recours à des modules de sécurité externes supplémentaires, simplifiant le câblage et la validation de l’architecture de sécurité globale, y compris la coordination avec le dispositif differentiel de l’installation.