ATV320D15M3C
Variateurs Altivar 320

Présentation du variateur Altivar machine ATV320

Le variateur ATV320D15M3C équipe la gamme Altivar machine ATV320 de Schneider Electric Altivar. Ce variateur vitesse compact tri s’intègre dans les architectures de machines industrielles nécessitant un contrôle moteur précis, une caractéristique typique de la gamme Altivar machine variateur vitesse conçue par Schneider Electric. Le variateur ATV320D15M3C pilote des moteurs asynchrones et synchrones à aimants permanents avec une puissance nominale de 15 kW, soit 20 hp. L’alimentation s’effectue en triphasé, sous une tension d’entrée comprise entre 200v et 240v, avec une tolérance de -15 % à +10 %. Ce positionnement en fait un variateur vitesse adapté aux applications de puissance moyenne, en particulier lorsque la machine impose un cos phi variable selon la charge, un paramètre à surveiller au même titre que le cos phi mesuré en sortie du variateur. La plage 200v reste une référence courante pour ce segment de puissance, et de nombreuses installations en 200v cohabitent avec des réseaux en 400v selon les sites. Ce variateur ATV320D15M3C illustre ainsi la polyvalence de la plage 200v proposée par Schneider Electric Altivar pour les architectures machine standardisées, et cette même plage 200v se retrouve sur plusieurs références voisines de l’Altivar machine ATV, notamment sur d’autres calibres de la plage 200v disponibles au catalogue de l’Altivar machine ATV.

Le format panel mount facilite l’intégration dans une armoire électrique standard. Le refroidissement par ventilation (mode fan) permet de maintenir une température de fonctionnement comprise entre -10°C et 50°C. L’indice de protection IP20 correspond à une installation en armoire fermée, hors environnements poussiéreux ou humides non protégés ; ce niveau de protection reste un critère déterminant pour le choix de l’emplacement du variateur, cette protection IP20 devant être complétée par la protection propre à l’armoire d’accueil.

Caractéristiques électriques et sortie

Le courant de sortie continu atteint 66 A, avec une capacité transitoire de 99 A, soit une surcharge de 150 %. Cette réserve de couple permet d’absorber les pointes de charge sans déclenchement intempestif. La fréquence de sortie s’étend de 0,1 Hz à 599 Hz, ce qui couvre un large éventail d’applications, du démarrage lent au pilotage de moteurs à haute vitesse, cette plage de sortie assurant une grande souplesse de réglage de la vitesse moteur. La fréquence de découpage est fixée à 4 kHz, avec une impedance ohm resolution qui conditionne la finesse du réglage des paramètres moteur, une donnée exprimée en ohm resolution bits dans les tableaux de configuration détaillés, cette impedance ohm resolution bits étant à consulter dans la documentation technique du variateur, au même titre que l’impedance ohm resolution associée à chaque calibre de sortie.

Le variateur ATV320D15M3C propose plusieurs modes de contrôle moteur : V/f 2 points, V/f 5 points, V/f quadratique (mode économie d’énergie), commande vectorielle sans capteur (flux vector), et commande vectorielle sans capteur pour moteurs synchrones. Ce choix de modes permet d’adapter la loi de commande à la nature de la charge mécanique et au type de moteur installé, offrant une configuration durabilite électrique adaptée à chaque profil d’utilisation. Le régulateur PID intégré simplifie la régulation de process (débit, pression, niveau) sans automate externe. Le couplage bus DC est disponible pour la mise en commun de plusieurs variateurs sur un même bus continu, une configuration fréquente en atelier multi-axes, ce couplage bus DC restant disponible également pour les architectures mixtes associant plusieurs vitesses de process.

Entrées, sorties et interfaces matérielles

Le variateur dispose de 7 entrées TOR, 3 sorties TOR, 3 entrées analogiques et 1 sortie analogique. Deux sorties relais complètent ces interfaces matérielles, permettant le report d’état vers un automate ou un voyant de signalisation en armoire ; ces interfaces matérielles couvrent ainsi la majorité des besoins de câblage standard, ces mêmes interfaces matérielles facilitant également le raccordement d’un capteur de vitesse externe. La sortie relais s’utilise typiquement pour signaler un défaut, un seuil de vitesse atteint, ou l’état de marche du variateur ATV320D15M3C, et une seconde sortie relais peut être affectée à un autre événement machine selon la configuration retenue, cette seconde sortie relais renforçant la flexibilité de la sortie relais principale. Cette richesse d’entrées/sorties permet de câbler directement les capteurs et actionneurs périphériques sans module d’extension supplémentaire dans la majorité des applications machine.

Côté communication, le variateur ATV320D15M3C prend en charge deux protocoles : Modbus RTU et CANopen, une réponse oui protocole confirmée par la fiche technique du variateur ATV320D15M3C, cette réponse oui protocole valant également pour les architectures multi-variateurs, et cette même réponse oui protocole s’appliquant aussi bien au réseau CANopen qu’à la liaison Modbus RTU. Chaque protocole s’intègre dans les architectures de supervision existantes, qu’il s’agisse d’un réseau de terrain CANopen fédérant plusieurs variateurs ou d’une liaison Modbus RTU vers un automate de supervision. L’option CANopen permet notamment le pilotage synchronisé de plusieurs axes sur une même ligne de production, cette option CANopen restant compatible avec les protocoles de supervision standards du marché, et cette option CANopen demeurant disponible en complément du protocole Modbus RTU natif. Un module communication additionnel peut étendre ces capacités selon les besoins du projet, via une carte électronique option compatible avec la gamme Altivar 320 ; ce module communication et cette carte électronique option se montent sans modification du câblage de puissance existant, ce module communication supplémentaire et cette carte électronique option restant disponibles en accessoire séparé.

L’affichage repose sur 3 LED indicateurs en configuration standard. Un terminal graphique optionnel (référence VW3A1101), comparable dans sa logique d’usage aux terminaux Siemens SIMATIC HMI utilisés sur d’autres gammes d’automates, peut être ajouté pour le paramétrage et le diagnostic en face avant, une option appréciée sur les sites où plusieurs variateurs cohabitent et nécessitent une identification rapide de l’état de fonctionnement.

Sécurité intégrée et certifications

Le variateur ATV320D15M3C intègre nativement les fonctions de sécurité STO (Safe Torque Off), SS1 (Safe Stop 1), SLS (Safe Limited Speed), SMS (Safe Maximum Speed) et GDL (Guard Door Locking). La fonction STO coupe le couple moteur sans coupure de l’alimentation de puissance, une exigence courante sur les machines avec protecteurs mobiles ; la fonction STO s’active indépendamment des autres fonctions de sécurité listées, et la fonction STO reste l’une des briques essentielles de l’Interface safety du variateur ATV320D15M3C, cette même fonction STO étant décrite en détail dans la documentation relative à l’Interface safety. Cette Interface safety est certifiée SIL 3 selon la norme IEC 61508, et PLe/Cat 3 selon la norme IEC 13849-1, un niveau adapté aux applications de sécurité machine les plus exigeantes, cette même Interface safety facilitant l’intégration dans une architecture de sécurité globale. Ces références normatives IEC encadrent la conception de l’Interface safety et garantissent une cohérence avec les autres équipements certifiés selon les mêmes normes IEC dans l’architecture machine.

Le variateur est certifié CE, ATEX, NOM, EAC, RCM, KC, UL et CSA. La certification ATEX élargit son champ d’application aux zones à risque d’explosion, sous réserve du respect des prescriptions d’installation propres à cette certification ATEX, cette certification ATEX devant être vérifiée conjointement avec les autres marquages applicables au site. La conformité RCM couvre les exigences australiennes et néo-zélandaises, un point à vérifier pour les projets d’export, cette conformité RCM s’ajoutant aux autres certifications internationales du variateur, cette même conformité RCM étant à mentionner explicitement sur la documentation d’export. Aucun filtre CEM n’est intégré en standard : le variateur atteint la classe C3 uniquement avec un filtre externe optionnel, un point à anticiper au moment du câble de raccordement et du dimensionnement de l’armoire.

Intégration, disponibilité et distribution

Le variateur ATV320D15M3C affiche des dimensions de 33 cm de hauteur, 18 cm de largeur et 19,8 cm de profondeur, pour un poids de 6,9 kg. Ce format reste compatible avec les armoires standard du marché, sous réserve de respecter les dégagements de ventilation recommandés pour le refroidissement par ventilateur. Le câble d’alimentation et le câble moteur doivent être dimensionnés selon le courant de sortie continu de 66 A et la longueur de liaison entre variateur et moteur, en tenant compte du type de câble préconisé pour limiter les perturbations électromagnétiques ; le choix du câble influe directement sur la conformité CEM de l’installation finale, et un câble blindé de qualité adaptée reste recommandé sur toute la longueur de liaison.

Cet Altivar machine ATV320 trouve sa place dans les lignes de production nécessitant un contrôle moteur fin, un dialogue avec l’automate via Modbus RTU ou CANopen, et une sécurité machine certifiée sans architecture de sécurité externe complexe. Ce positionnement confirme que l’ATV Schneider Electric reste une référence pour les intégrateurs recherchant un variateur Schneider Electric Altivar machine fiable et largement disponible, ce même variateur Schneider Electric Altivar machine étant disponible sous plusieurs références selon la puissance recherchée, cette disponibilité s’appuyant sur le réseau logistique de l’atv Schneider Electric couvrant l’ensemble des gammes machine. Le variateur vitesse ATV320D15M3C est disponible chez ce revendeur B2B en plusieurs états : neuf, boîte ouverte, ou reconditionné. Cette distribution France permet un approvisionnement rapide pour les projets de maintenance ou d’extension de parc machine, avec un contrôle qualité systématique sur les unités reconditionnées avant remise en stock ; ce réseau de distribution France s’appuie sur des stocks disponibles pour limiter les délais de livraison, et cette distribution s’étend à l’ensemble du territoire national, cette distribution nationale renforçant la présence de Schneider Electric en France.

Pour les applications nécessitant un secours électrique, l’ajout d’un onduleur UPS en amont du variateur permet de sécuriser le cycle machine lors de microcoupures réseau, une configuration à valider avec le bureau d’études selon la criticité du process ; l’onduleur UPS doit être dimensionné en cohérence avec la puissance nominale du variateur, et cet onduleur UPS peut également protéger d’autres équipements de l’armoire, cet onduleur UPS restant un accessoire recommandé pour les process les plus sensibles. Le dimensionnement du disjoncteur MCB de protection en amont du variateur doit également tenir compte du courant de sortie transitoire de 99 A et de la capacité de surcharge de 150 % pour éviter tout déclenchement intempestif lors des phases de démarrage, le disjoncteur MCB étant choisi selon les recommandations du constructeur, ce disjoncteur MCB participant à la protection générale de l’installation, et ce même disjoncteur MCB devant être coordonné avec les autres organes de protection de l’armoire.