ATV320U75M3C
Variateurs Altivar 320

Présentation du variateur ATV320U75M3C

Le variateur ATV320U75M3C appartient à la gamme Altivar 320 de Schneider Electric. Ce variateur vitesse compact tri s’installe en format panel mount et pilote des moteurs asynchrones ou synchrones jusqu’à 7.5 kW (10 hp). L’Altivar atv trouve sa place dans les applications de machines dédiées nécessitant un contrôle précis de la vitesse et du couple. La conception Altivar machine variateur cible les intégrateurs qui recherchent un variateur vitesse atv robuste, capable de fonctionner en environnement industriel standard sans filtre CEM intégré. Ce produit atv variateur s’inscrit dans la continuité de la gamme Altivar machine atv destinée aux applications de machines dédiées. Ce même variateur vitesse compact illustre l’approche Altivar machine variateur vitesse propre à cette famille de produits Schneider Electric, et ce même produit Schneider Electric confirme la cohérence de la gamme Altivar machine atv sur le plan technique. Ce variateur vitesse compact tri, référencé également atv Schneider dans la documentation commerciale, complète ainsi l’offre Altivar machine variateur destinée aux machines dédiées.

Ce variateur vitesse compact accepte une alimentation triphasée avec une tension d’entrée comprise entre 170 V et 264 V, tolérance -15…+10 %. Il couvre ainsi la plage nominale 200V typique des réseaux industriels européens et internationaux, y compris en France où cette plage de tension 200V correspond aux standards de distribution électrique en vigueur, aussi bien en France que dans les pays appliquant des normes similaires, la France demeurant une référence pour ces standards de distribution, cette même France servant également de point d’ancrage réglementaire pour la conformité du produit. Le courant de sortie continu atteint 33 A, avec une capacité de surcharge de 150 % pendant une durée transitoire, portant le courant de sortie transitoire à 49.5 A. Cette même sortie transitoire illustre la capacité de sortie du variateur à absorber des pics de charge ponctuels.

Caractéristiques de sortie et fréquence de fonctionnement

La sortie du variateur atv Schneider délivre une fréquence de sortie comprise entre 0.1 Hz et 599 Hz, avec une fréquence de découpage fixée à 4 kHz. Cette plage large de fréquence permet d’adapter le variateur vitesse à des applications variées, du pompage aux convoyeurs, en passant par les machines-outils. Le Hz puissance utile max atteint ainsi des régimes de vitesse élevés, tout en conservant une gestion fine du cos phi grâce aux modes de contrôle moteur embarqués ; ce paramètre de cos phi reste déterminant pour le dimensionnement des installations, et ce même cos phi influence directement le rendement énergétique global de l’installation. Ce pilotage illustre bien l’approche Altivar variateur vitesse retenue par Schneider Electric pour cette gamme de produits, et confirme que le Hz puissance utile max constitue un critère de choix pour l’intégrateur, notamment lorsque le Hz puissance utile max doit être ajusté finement selon la charge entraînée. Cette même fréquence de découpage participe également à la qualité du signal de sortie transmis au moteur, tandis que la fréquence de sortie maximale reste adaptée aux applications nécessitant une vitesse élevée.

Le variateur ATV320U75M3C propose plusieurs modes de contrôle : V/F ratio 2-point, V/F ratio 5-point, V/F quadratic energy saving, flux vector sensorless standard, flux vector sensorless energy saving et vector control sensorless pour moteurs synchrones. Ces modes permettent d’ajuster la stratégie de pilotage selon le type de moteur et l’objectif d’efficacité énergétique recherché, ce qui illustre la polyvalence du dispositif machine variateur vitesse dans des contextes d’application variés. La tension sortie assignee du variateur s’adapte à la charge moteur pour optimiser le rendement sur toute la plage de fréquence, et cette même tension sortie assignee conditionne le choix du câblage de puissance en sortie, cette tension sortie assignee devant être vérifiée à chaque changement de moteur, notamment lorsque la tension sortie assignee doit correspondre précisément à la plaque signalétique du moteur entraîné.

Interfaces matérielles et communication

Les interfaces matérielles du variateur ATV320U75M3C comprennent 7 entrées TOR, 3 sorties TOR, 3 entrées analogiques, 1 sortie analogique et 2 sorties relais. Cette richesse d’interfaces matérielles facilite l’intégration dans une architecture de contrôle-commande existante, que ce soit pour du câblage direct avec des capteurs et actionneurs, ou pour du relayage vers un automate. Ces mêmes matérielles interfaces permettent également un raccordement direct de contacts relais externes pour la remontée d’informations d’état, chaque sortie relais pouvant être affectée à une alarme ou à un défaut spécifique ; un troisième relais peut également être configuré pour signaler l’état de fonctionnement global du variateur. Cette combinaison d’interfaces matérielles, incluant l’entrée analogique dédiée au retour de process, permet de couvrir la majorité des besoins de câblage rencontrés sur ce type de machine.

Côté communication, le variateur prend en charge les protocoles CANopen et Modbus RTU. Il ne dispose pas nativement de protocole TCP ni de bus AS-i : concernant un éventuel bus Asi non protocole embarqué, aucune donnée ne le confirme pour cette référence, et ce même constat Asi non protocole vaut également pour les variantes proches de la gamme, cet Asi non protocole restant à vérifier au cas par cas selon les évolutions de la gamme. Sur la question Oui protocole ou Non protocole pour une passerelle Ethernet TCP, la fiche technique ne mentionne pas de module TCP intégré ; il s’agit donc d’un Non protocole en configuration standard, et l’absence de protocole TCP natif doit être compensée par une passerelle externe si l’architecture réseau l’exige, cette passerelle TCP externe devant alors être choisie en cohérence avec les protocoles CANopen et Modbus RTU déjà disponibles. Ce choix entre Oui protocole et Non protocole reste à valider selon les besoins de supervision du site, notamment lorsque le couple Oui protocole et Non protocole conditionne le choix de la topologie réseau retenue. Le couplage bus DC est disponible, permettant de mutualiser l’énergie de freinage entre plusieurs variateurs installés sur une même ligne.

Sécurité, environnement et fonctions intégrées

Le variateur ATV320U75M3C intègre des fonctions de sécurité conformes à la norme IEC 61508, avec une fonction sécurité STO SIL3, ainsi que les fonctions SS1, SLS et SMS. Cette certification SIL 3 (IEC 61508) répond aux exigences des machines nécessitant un arrêt sécurisé sans coupure de l’alimentation de puissance. La fonction STO (Safe Torque Off), associée aux fonctions STO complémentaires SS1, SLS et SMS conformes à la norme IEC applicable, garantit un arrêt sécurisé du couple moteur. Cette même fonction sécurité STO peut être complétée par des dispositifs externes conformes à la norme IEC en vigueur sur le site d’installation, et cette fonction sécurité supplémentaire renforce la conformité globale de l’installation aux exigences IEC en matière de sécurité machine, cette fonction sécurité STO restant également compatible avec les architectures redondantes exigées par certaines normes IEC sectorielles. Le hacheur de freinage (brake chopper) est intégré, mais une résistance de freinage externe d’une valeur exprimée en Ohm reste nécessaire pour dissiper l’énergie lors des phases de décélération, cette valeur en Ohm devant être choisie en cohérence avec le courant de sortie du variateur.

Sur le plan des certifications, le produit est certifié CE, UL, CSA, ATEX, NOM, EAC et RCM ; ce même produit répond ainsi à un large éventail d’exigences réglementaires internationales, et ce produit demeure ainsi référencé parmi les solutions Schneider Electric conformes aux normes internationales en vigueur. La certification ATEX doit être vérifiée au regard de l’utilisation autorisee zone visée par l’installation : elle atteste d’une compatibilité déclarée par le fabricant, à confirmer selon la zone d’implantation réelle du variateur, et cette même utilisation autorisee zone doit faire l’objet d’une vérification documentaire avant mise en service, en particulier lorsque la certification ATEX conditionne l’installation en zone à risque, cette utilisation autorisee zone restant sous la responsabilité de l’intégrateur final. L’indice de protection IP20 impose une installation en armoire fermée, hors environnement poussiéreux ou humide. La température de fonctionnement est admise entre -10 °C et 50 °C, avec refroidissement par ventilateur (fan).

Sans filtre CEM intégré (classe Without EMC filter), l’installation du variateur nécessite une attention particulière à la compatibilité électromagnétique (Emc) sur site, notamment en environnement industriel dense. L’ajout d’un filtre EMC externe peut s’avérer nécessaire selon la configuration de l’installation et les exigences Emc locales en France ou dans d’autres pays d’implantation, ces exigences Emc pouvant varier selon la réglementation locale applicable, et cette même variabilité Emc justifie une vérification préalable auprès du support technique local.

Dimensions, poids et données électriques complémentaires

Le variateur ATV320U75M3C affiche des dimensions compactes : 15 cm de largeur, 23.2 cm de hauteur, 17.8 cm de profondeur, pour un poids de 3.6 kg. Ce format facilite l’intégration dans des armoires électriques standard, notamment pour des projets de rétrofit ou d’extension de ligne de production.

Pour les besoins d’analyse de circuit ou de dimensionnement de câblage, les données d’impedance ohm resolution ne sont pas précisées dans la fiche technique de ce variateur, et cette absence d’impedance ohm resolution documentée impose de se référer aux notices de résistances de freinage compatibles, cette même impedance ohm resolution restant à défaut consultable auprès du support technique, notamment lorsque l’impedance ohm resolution est requise pour un dimensionnement précis du câblage de freinage. De même, la mention ohm resolution bits, parfois utilisée pour qualifier la résolution des entrées analogiques exprimées en Ohm, n’est pas documentée pour cette référence ATV320U75M3C, et cette même ohm resolution bits resterait à demander directement auprès du fabricant si nécessaire, cette absence de mention ohm resolution bits n’empêchant toutefois pas l’utilisation standard des entrées analogiques. Les 3 entrées analogiques et la sortie analogique permettent néanmoins un pilotage fin via des signaux standards, à intégrer selon le cahier des charges de l’automaticien.

Le régulateur PID intégré complète les fonctions du variateur, utile pour des boucles de régulation de débit, de pression ou de niveau sans recourir à un automate externe. Ce variateur ATV320U75M3C, positionné dans la gamme Altivar process atv autant que dans la gamme machine, s’adresse aux applications de puissance moyenne exigeant fiabilité et flexibilité de configuration ; cette gamme Altivar process atv reste ainsi une référence pour les intégrateurs recherchant un variateur vitesse compact éprouvé, ce même variateur vitesse compact demeurant également compatible avec une supervision via Siemens SIMATIC HMI selon l’architecture retenue par l’intégrateur, cette même gamme Altivar process atv illustrant la continuité technique avec les autres familles de produits Schneider Electric.