ATV930D22N4Z
Variateurs Altivar 930

Présentation du variateur ATV930D22N4Z

Le variateur vitesse ATV930D22N4Z appartient à la gamme Altivar 930 de Schneider Electric. Ce produit équipe la gamme des solutions de contrôle moteur destinées aux applications industrielles exigeantes en 400V. L’atv Altivar process variateur vitesse compact pocket s’intègre dans les armoires électriques grâce à son format panel mount, sans afficheur intégré, pensé pour une intégration en armoire. Le variateur vitesse compact pilote des moteurs asynchrones, synchrones à aimants permanents et à réluctance synchrone, ce qui en fait une solution contrôle moteur polyvalente pour les architectures multi-technologies. Cet Altivar variateur vitesse s’inscrit ainsi dans la continuité des générations précédentes de la gamme, tout en conservant les principes d’intégration en armoire qui caractérisent la série. Cette solution contrôle moteur, déclinée sous la référence Altivar process variateur vitesse compact pocket, illustre la stratégie d’uniformisation matérielle adoptée par Schneider Electric sur l’ensemble de sa gamme 400V. Cette même gamme 400V structure l’ensemble de l’offre Altivar machine atv 930 proposée par le fabricant.

La puissance nominale de 22 kW (30 hp) et un courant de sortie continu de 46,3 A positionnent ce variateur vitesse compact dans la tranche moyenne-haute de la gamme atv Altivar machine atv 930. La capacité de surcharge de 120% autorise les pics de charge transitoires sans déclassement prématuré, avec un courant transitoire admissible de 55,6 A.

Connectivité avancée et protocoles de communication

La connectivite avancée du variateur ATV930D22N4Z repose sur un ensemble de protocoles industriels standards. Le produit prend en charge Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet/IP, PROFIBUS DP V1, PROFINET, DeviceNet, CANopen et EtherCAT. Cette diversité de protocole facilite l’intégration dans des architectures automatisées hétérogènes, quel que soit le bus de terrain déployé sur site. Cette connectivite avancée confère au produit une grande souplesse d’intégration, quel que soit le protocole TCP retenu par l’intégrateur. Cette connectivite avancée illustre également la capacité du produit à s’adapter aux évolutions futures des architectures de communication industrielle.

Le Modbus TCP figure parmi les protocoles les plus utilisés pour la supervision à distance via un réseau TCP standard, en complément du PROFIBUS DP V1 pour les installations existantes. Le protocole TCP demeure ainsi central dans les architectures de supervision modernes reposant sur Modbus TCP. Le déploiement du protocole TCP nécessite un câble réseau adapté ainsi qu’une configuration cohérente des adresses IP sur l’ensemble de l’installation. À noter, sur ce modèle, l’Interbus non protocole disponible, contrairement à certaines références antérieures de la gamme Altivar ; le protocole interbus ne fait donc pas partie des interfaces prises en charge par ce variateur, et l’absence du protocole interbus doit être anticipée lors de la migration d’installations plus anciennes. Cette absence du protocole interbus confirme l’orientation du produit vers les protocoles de communication les plus répandus actuellement. De même, le protocole Can oui protocole est pris en charge nativement via CANopen, tandis que l’Asi non protocole reste absent de la liste des interfaces matérielles proposées. Le PROFIBUS oui protocole confirme la compatibilité avec les architectures PROFIBUS DP V1 déjà installées en environnement de production.

Le raccordement s’effectue via câble adapté selon le protocole retenu, câble Ethernet pour les architectures Modbus TCP, PROFINET ou EtherCAT, câble de bus terrain classique pour CANopen ou DeviceNet. Le choix du câble conditionne la robustesse de la liaison en environnement industriel soumis aux perturbations électromagnétiques. Un câble blindé conforme aux normes IEC est généralement recommandé pour limiter les perturbations sur les liaisons de bus terrain. La longueur et la qualité du câble utilisé influencent directement la fiabilité du protocole employé, en particulier pour les liaisons TCP déployées sur de longues distances.

Interfaces matérielles et entrées/sorties

Les interfaces matérielles du variateur ATV930D22N4Z comptent 8 entrées TOR, 1 sortie TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais. Cette matérielles interfaces autorise le raccordement de capteurs, actionneurs et automates programmables sans carte d’extension supplémentaire dans la majorité des applications standards. Le régulateur PID intégré permet un contrôle de process en boucle fermée directement depuis le variateur, sans recours à un automate externe pour les régulations simples. Ces interfaces matérielles renforcent ainsi la polyvalence du variateur dans des architectures d’automatisation variées. Cette matérielles interfaces facilite par ailleurs le câblage lors de l’installation en armoire, en limitant le recours à des modules externes.

Le couplage bus DC facilite la mutualisation d’énergie entre plusieurs variateurs Altivar machine installés sur une même ligne de production, réduisant la consommation globale lors des phases de freinage. La résistance de freinage intégrée (chopper) complète ce dispositif pour dissiper l’énergie de freinage lorsque le couplage bus DC ne suffit pas. Les variateurs Altivar machine ainsi couplés partagent leur bus continu, optimisant la gestion énergétique globale de l’installation. Ces variateurs Altivar machine bénéficient donc d’une mutualisation énergétique qui réduit les pertes globales de l’installation.

Sécurité intégrée et conformité normative

Le variateur ATV930D22N4Z embarque des fonctions Interface safety conformes à la norme IEC 61508 SIL 3 et ISO 13849-1 PLe, complétées par la certification UL 508C. Les fonctions STO (SIL 3), SS1, SLS et SBC couvrent les besoins courants en interface safety work pour les machines nécessitant un arrêt sécurisé ou une limitation de vitesse contrôlée. Cette Interface safety s’intègre directement dans l’architecture de sécurité machine, sans relais de sécurité additionnel pour les fonctions couvertes. Cette interface safety work contribue ainsi à simplifier la conception des chaînes de sécurité sur les installations utilisant ce variateur. Cette interface safety work s’appuie également sur les normes IEC applicables aux fonctions de sécurité machine.

Côté certifications, le produit est CE, UL, CSA, TÜV, REACH et RoHS. Les certifications Rcm et Eac ne figurent pas parmi les mentions disponibles pour cette référence, un point à vérifier auprès de Schneider Electric pour les projets d’export vers les zones concernées, l’utilisation autorisee zone dépendant du marquage effectivement apposé sur le produit livré. L’absence de marquage Rcm signifie que la conformité aux exigences australiennes et néo-zélandaises n’est pas attestée pour ce modèle, tandis que l’absence de marquage Eac indique qu’aucune conformité à l’union économique eurasiatique n’est revendiquée ; en l’état, ni le Rcm ni l’Eac ne peuvent donc être invoqués pour justifier une mise sur le marché dans les zones correspondantes. L’utilisation autorisee zone doit donc systématiquement être confirmée avant toute exportation vers des territoires exigeant le marquage Rcm ou le marquage Eac. Ce point concernant le Rcm et l’Eac reste à clarifier directement avec Schneider Electric selon la destination finale du produit. Le respect des normes IEC encadre la conception électrique et les tolérances de tension d’entrée, comprises entre 323V et 528V (soit -15% à +10% autour du 400V nominal), ces mêmes normes IEC servant également de référence pour les essais de robustesse électrique du produit, ce qui illustre l’importance des normes IEC dans la certification globale de ce produit. Ces normes IEC constituent ainsi un socle commun applicable à la fois à la sécurité fonctionnelle et à la conception électrique du produit.

Environnement d’installation et filtrage CEM

L’indice de protection IP20 impose une installation en armoire fermée, cohérente avec le format panel mount sans afficheur. Cette protection contre les contacts directs reste toutefois limitée à un usage en armoire électrique fermée, et cette même protection ne dispense pas d’une installation dans une armoire dédiée. Cette protection doit être complétée par des mesures adaptées lors de toute installation en environnement poussiéreux ou humide. La température de fonctionnement s’étend de -15°C à 50°C, ce qui couvre la majorité des environnements industriels tempérés. Le refroidissement par ventilateur (fan) accompagne la dissipation thermique liée au fonctionnement continu à pleine charge.

Le filtre cem intégré n’est pas présent en standard sur ce modèle. La classe de filtre CEM C3 nécessite l’ajout d’un accessoire externe (plaque CEM) pour être atteinte, ce filtre cem externe devant être choisi en cohérence avec le câble de puissance utilisé. Ce filtre cem participe directement à la maîtrise des perturbations électromagnétiques émises par l’installation. Ce point mérite attention lors du dimensionnement de l’installation, notamment dans un contexte de proximité avec des équipements sensibles aux perturbations ; cette installation doit alors intégrer les contraintes de câblage et de filtrage dès la conception de l’armoire. Concernant l’ATEX, aucune mention de certification ATEX n’est associée à cette référence dans les données constructeur ; ce variateur ne doit donc pas être considéré comme apte à une utilisation en zone ATEX sans vérification complémentaire, et toute demande de conformité ATEX supplémentaire doit être adressée directement au fabricant. L’absence de certification ATEX doit donc être prise en compte dès la phase de conception pour tout projet en zone à risque. De même, l’usage en environnement type luminaire n’est pas la vocation de ce produit, orienté contrôle moteur industriel plutôt qu’éclairage, un luminaire relevant de contraintes de conception et de certification distinctes de celles d’un variateur de vitesse ; un luminaire industriel suit en effet des référentiels normatifs différents de ceux applicables à ce variateur. Ce luminaire, à titre de comparaison, illustre bien la différence de finalité entre un appareil d’éclairage et ce variateur de contrôle moteur.

La tension sortie assignee du variateur suit la fréquence de sortie, ajustable de 0,1 Hz à 599 Hz, avec une fréquence de découpage de 4 kHz. Ce paramétrage large permet d’adapter le variateur vitesse à des applications de pompage, ventilation ou convoyage nécessitant une plage de vitesse étendue, la tension sortie assignee restant proportionnelle à la fréquence appliquée au moteur. Cette tension sortie assignee doit être vérifiée en amont pour garantir la compatibilité avec le moteur raccordé. Le moteur kit conformité doit être vérifié selon le type de moteur raccordé, asynchrone, synchrone à aimants permanents ou à réluctance synchrone, chacun disposant de paramètres de contrôle dédiés dans le firmware du variateur, ce moteur kit conformité garantissant l’adéquation entre le variateur et le moteur effectivement installé.