ATV630D75M3
Variateurs Altivar 630

Présentation du variateur ATV630D75M3

Le variateur ATV630D75M3 fait partie de la gamme Altivar process, produit Schneider Electric conçu pour le pilotage de moteurs en environnement industriel exigeant. Ce module de puissance 75 kW (100 hp) s’intègre dans les architectures de contrôle-commande nécessitant un circuit d’alimentation triphasé compris entre 200 et 240 V, avec une tolérance de -15 à +10 %. L’atv Schneider Electric ATV630D75M3 délivre un courant de sortie continu de 282 A et transitoire de 310,2 A, avec une capacité de surcharge de 150 %, ce qui permet de couvrir les pics de charge ponctuels sans compromettre la stabilité du circuit moteur. Le variateur vitesse atv trouve sa place dans les lignes de production où la régulation fine de la vitesse et du couple conditionne la qualité du procédé. Ce variateur Schneider Electric Altivar process ATV630D75M3 s’adresse également aux applications nécessitant une power supply stable et un contrôle précis du motor entraîné, cette power supply devant rester conforme aux plages de tension définies pour l’alimentation triphasée. Ce produit Schneider Electric s’inscrit ainsi dans une logique de continuité de gamme, l’ensemble des références atv Altivar process partageant une architecture de puissance commune. Cette architecture Altivar process atv variateur vitesse atv permet également d’assurer une compatibilité descendante avec les modules d’extension déjà déployés sur site, ce qui simplifie la gestion des pièces de rechange pour un parc de variateurs Schneider Electric atv Altivar process hétérogène, ce même parc de variateurs atv variateur vitesse pouvant ainsi être géré de manière homogène sur plusieurs sites.

Pilotage moteur et modes de contrôle

L’atv Altivar process ATV630D75M3 pilote aussi bien les moteurs asynchrones que les moteurs synchrones, incluant les moteurs à aimants permanents et les moteurs à réluctance synchrone. Plusieurs modes de contrôle sont disponibles : couple constant standard, couple variable standard et mode couple optimisé. Cette polyvalence permet d’adapter le comportement du variateur Schneider Electric atv ATV630D75M3 aux applications de pompage, ventilation, convoyage ou compression. Le régulateur PID intégré prend en charge la régulation de process directement au sein du module, sans recourir à un automate externe pour les boucles simples. La fréquence de sortie s’étend de 0,1 Hz à 500 Hz, ce qui couvre un large spectre d’applications à vitesse variable, avec un contrôle motor adapté aux fortes inerties, ce contrôle motor restant paramétrable selon le mode de régulation retenu. Le process atv variateur assure ainsi une réponse dynamique adaptée aux contraintes mécaniques du moteur entraîné, ce process atv variateur restant piloté par le même module de régulation interne quel que soit le mode de contrôle sélectionné. Ce process atv variateur peut par ailleurs recevoir des consignes issues d’un module PID externe complémentaire pour les architectures de régulation plus complexes, ce process atv variateur restant compatible avec les principales architectures de supervision existantes.

Communication et intégration au système de contrôle

Le module de communication embarqué prend en charge les protocoles Modbus TCP, Modbus série et Ethernet. Cette architecture ouverte facilite l’intégration dans un réseau supervisé par PLC, avec échange de données en temps réel sur circuit TCP. Cette liaison Modbus TCP with Ethernet permet une supervision continue de l’état du variateur, y compris depuis un PLC tiers with interface Siemens SIMATIC HMI ; un second canal TCP peut également être configuré pour dédier la supervision au PLC de sécurité, ce second canal TCP renforçant la redondance de communication avec le module maître, ce même canal TCP pouvant également être utilisé pour synchroniser plusieurs automates PLC entre eux. Le variateur dispose de 8 entrées TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais (relay), offrant une interface d’entrées/sorties suffisante pour piloter des séquences complexes sans module d’extension supplémentaire. Chaque sortie relay peut ainsi commander un contacteur ou signaler un défaut vers un relay de supervision externe, ce relay pouvant également être associé à un module d’extension optionnel si besoin, chaque relay supplémentaire nécessitant alors son propre module d’entrées/sorties dédié, et chaque relay ainsi ajouté devant être répertorié dans la documentation de maintenance du site. Le format panel mount et le refroidissement par ventilateur (fan) permettent une installation en armoire, avec une masse de 84 kg et des dimensions de 85,2 x 32 x 39 cm à prendre en compte lors du dimensionnement de l’enveloppe. Le raccordement s’effectue via des terminaux à vis (screw terminal), garantissant une connexion fiable du câble de puissance et du câble de commande ; ce terminal screw facilite les opérations de maintenance sur site, chaque terminal à vis restant accessible en façade du module, et chaque terminal supplémentaire devant être serré selon le couple préconisé pour garantir la tenue du câble, ce terminal de raccordement devant par ailleurs être vérifié périodiquement lors des opérations de maintenance du câble. Le communication module Ethernet permet également la remontée d’informations de diagnostic vers la supervision, ce communication module pouvant être doublé pour les architectures nécessitant une redondance réseau, ce même communication module restant compatible avec les principales plateformes de supervision du marché.

Sécurité, certifications et environnement d’installation

La fonction STO (Safe Torque Off) SIL3 équipe la gamme Altivar process, avec certification IEC 61508 SIL3 et IEC 13849-1, répondant aux exigences de sécurité machine sur circuit de commande ; ces références Iec complètent les recommandations Iec générales applicables à l’installation du variateur, et d’autres normes Iec complémentaires peuvent s’appliquer selon la zone d’installation, notamment pour la coordination des dispositifs Iec de protection en amont, ces différentes normes Iec devant être consultées conjointement lors de la conception de l’armoire électrique, sans oublier les guides Iec propres à l’intégration en atmosphère explosible. Le variateur ATV630D75M3 possède les certifications CE, UL, CSA, DNV-GL, TÜV, ainsi que les certifications ATEX INERIS et ATEX zone 2/22 pour les installations en atmosphères explosibles classées ; ces certifications ATEX garantissent la conformité du variateur pour un usage en zone ATEX réglementée, et tout complément de certification ATEX devra être vérifié auprès du fabricant selon le site d’installation, un marquage ATEX complémentaire pouvant être requis pour certaines zones spécifiques, tout comme une certification ATEX additionnelle selon la classification du site, cette vérification ATEX restant à la charge de l’intégrateur lors de la mise en service en zone ATEX classée. Ces attestations facilitent le déploiement dans des secteurs réglementés (Eac et Rcm ne figurant pas parmi les certifications listées pour cette référence, tout comme l’absence de marquage eac et rcm complémentaire, ce constat eac restant valable pour l’ensemble des variantes de puissance de la gamme, cette absence de marquage Rcm devant être vérifiée à nouveau si le produit est destiné à l’export, cette même absence de marquage Rcm et eac restant à confirmer auprès du fabricant selon la destination finale du produit). La température de fonctionnement est comprise entre -15°C et 50°C, avec un indice de protection IP0, ce qui implique une installation en armoire fermée assurant la protection contre les contacts directs et les projections. Aucun filtre CEM n’est intégré (classe « without EMC filter »), un filtrage externe devra donc être prévu si les contraintes de compatibilité électromagnétique du site l’exigent. De même, la résistance de freinage n’est pas intégrée (brake chopper not integrated), et le couplage bus DC n’est pas disponible sur cette référence : ces fonctions devront être ajoutées en périphérie si l’application le nécessite, via un module de freinage externe raccordé au circuit de puissance.

Dimensionnement électrique et protection du circuit

Le dimensionnement de l’installation électrique amont doit intégrer la protection du circuit contre les courts-circuits (short circuit) et les surcharges, généralement assurée par un disjoncteur Mcb ou un dispositif de protection dédié en amont du variateur, ce short circuit devant être interrompu dans un temps compatible avec la tenue des composants de puissance, et ce même risque de short circuit devant être réévalué à chaque modification de l’architecture d’alimentation ; ce mcb doit être calibré selon la voltage nominale du circuit d’alimentation, cette même voltage devant rester compatible avec les tolérances indiquées pour l’alimentation triphasée, et un second mcb peut être requis en cas de dérivation vers plusieurs modules d’alimentation, ce second mcb participant alors à la sélectivité globale de la protection du circuit et à la stabilité de la voltage distribuée. Le circuit de commande (control circuit) reste distinct du circuit de puissance, conformément aux pratiques d’installation Iec en vigueur pour les variateurs de cette puissance, ainsi qu’aux recommandations Iec relatives à la coordination des protections ; ce control circuit doit également intégrer les dispositifs de coupure d’urgence requis par l’application, ce même control circuit pouvant être surveillé par un module de sécurité dédié, et ce control circuit devant rester accessible pour les opérations de consignation lors de la maintenance. Une alimentation sans interruption (UPS) peut être associée au circuit de commande afin de maintenir les fonctions de supervision et de sécurité en cas de coupure secteur, cette UPS restant néanmoins une fonction non intégrée au module lui-même, et le dimensionnement de cette UPS devant tenir compte de la consommation propre des modules de supervision, cette même UPS pouvant également alimenter le module de communication en cas de coupure prolongée, et cette UPS devant faire l’objet d’un contrôle périodique au même titre que les autres dispositifs de sécurité du circuit de commande. Le raccordement moteur doit respecter les préconisations de câblage relatives à la longueur de câble et à la section, notamment lorsque le moteur kit conformité impose des accessoires complémentaires comme une inductance ligne moteur pour limiter les contraintes diélectriques sur les bobinages et pour stabiliser la voltage en sortie du variateur ; ce moteur kit conformité doit être sélectionné en fonction de la longueur réelle de câble installée, et ce même moteur kit conformité devant faire l’objet d’une vérification périodique lors des opérations de maintenance du câble moteur, ce moteur kit conformité restant par ailleurs documenté dans le dossier technique remis avec le variateur. Le variateur ATV