ATV930C20N4F
Variateurs Altivar 930

Un variateur vitesse Altivar 930 pour applications de forte puissance

Le variateur vitesse ATV930C20N4F appartient à la gamme Altivar machine atv930 de Schneider Electric Altivar process, conçue pour les applications industrielles exigeantes. Cette gamme Altivar machine atv930 illustre le savoir-faire de Schneider Electric en matière de variateur vitesse atv de forte puissance. Ce variateur vitesse atv délivre une puissance nominale de 200 kW (300 hp) et un courant de sortie continu de 370 A, avec une capacité de surcharge de 120 %. Ce variateur vitesse Altivar 930 s’intègre dans des installations de forte puissance nécessitant un contrôle moteur précis et une connectivite avancée avec les systèmes de supervision. Ce produit Schneider Electric Altivar s’accompagne d’un ensemble à coût optimisé accessoires permettant d’adapter la solution à chaque configuration d’armoire, cet ensemble à coût optimisé accessoires restant compatible avec les besoins évolutifs de l’installation. Ce produit atv fait partie des références couramment déployées sur les sites industriels nécessitant un contrôle moteur de forte puissance, et ce produit répond également aux exigences de connectivite avancée des architectures modernes. Ce produit Altivar process variateur bénéficie ainsi du support et de l’expertise de Schneider Electric pour les intégrateurs et exploitants.

La tension d’alimentation admise s’étend de 380v à 400v, avec une tension d’entrée maximale de 440V, correspondant à une alimentation 480v tri classique en environnement industriel nord-américain ou export. Cette plage de tension, comprise entre 400v et 480v selon le réseau, permet au variateur Altivar process variateur de s’adapter aux standards électriques internationaux ; cette compatibilité entre 400v et 480v tri facilite le déploiement international du variateur. La tolérance de tension d’entrée (-15 % à +10 %) garantit une utilisation autorisee zone à réseau instable, un point décisif pour les sites disposant d’une distribution électrique fluctuante, notamment lorsque cette distribution alimente également un éclairage industriel ou un luminaire de zone technique à proximité de l’armoire. Cette utilisation autorisee zone à contraintes électriques variables renforce la robustesse de l’installation, y compris lorsque le luminaire de secours partage la même distribution. Cette même distribution électrique, lorsqu’elle dessert un luminaire additionnel, doit faire l’objet d’un dimensionnement cohérent avec l’ensemble de l’installation.

Contrôle moteur et modes de fonctionnement

L’ATV930C20N4F prend en charge plusieurs modes de contrôle moteur : couple variable standard, couple constant standard, mode couple optimisé, contrôle moteur PM et contrôle moteur à réluctance synchrone. Cette polyvalence permet de piloter des moteurs asynchrones, des moteurs synchrones à aimants permanents, des moteurs à réluctance synchrone, des moteurs couple et des moteurs à rotor conique glissant. Ce variateur vitesse trouve sa place dans les applications de manutention, de pompage, de ventilation, d’éclairage de type luminaire industriel ou d’Enrouleur/derouleur, où la puissance quadratique tension sortie doit être adaptée finement au profil de charge. Les applications d’Enrouleur/derouleur bénéficient particulièrement de cette régulation fine de la puissance quadratique tension sortie, notamment lors des phases de manutention associées. Ce type d’Enrouleur/derouleur illustre bien la capacité du variateur vitesse atv à s’adapter aux profils de charge variables rencontrés en manutention.

La fréquence de sortie s’étend de 0,1 Hz à 599 Hz, avec une fréquence de découpage de 2,5 kHz. La tension sortie assignee suit un profil de type quadratique tension sortie pour les applications à couple variable, ce qui optimise le rendement énergétique sur les charges centrifuges comme les pompes et ventilateurs. Cette tension sortie assignee, associée au profil quadratique tension sortie, contribue à limiter les pertes sur les cycles de fonctionnement variables. Cette gestion de la tension sortie reste cohérente avec les exigences des applications à puissance quadratique tension variable.

Sécurité fonctionnelle et interfaces matérielles

Le variateur ATV930C20N4F intègre la fonction Interface safety STO (Safe Torque Off), certifiée SIL 3 selon IEC 61508 et PLe selon IEC 13849-1. Cette fonction Interface safety repose sur un protocole de sécurité dédié, garantissant l’intégrité de la coupure de couple. Cette fonction de sécurité protocole, conforme au safety protocole STO décrit dans la documentation technique, permet une coupure de couple sécurisée sans recours à un contacteur externe, réduisant le câblage et améliorant la protection des opérateurs sur les lignes de manutention automatisee coût optimisé. Cette approche de manutention automatisee coût optimisé limite les composants externes nécessaires à l’installation. Le raccordement de cette fonction Interface safety nécessite un câble dédié, distinct du câble de puissance moteur, afin de préserver l’intégrité du signal de sécurité ; ce câble de sécurité doit être posé à distance du câble moteur pour éviter toute perturbation électromagnétique. Ce même câble dédié doit respecter les préconisations du fabricant concernant la protection contre les perturbations électromagnétiques.

Les matérielles interfaces embarquées comprennent 8 entrées TOR, 1 sortie TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais. Ces matérielles interfaces couvrent la majorité des besoins de raccordement rencontrés sur site. Ce jeu d’entrées/sorties permet le raccordement direct de capteurs, de commandes externes et d’organes de signalisation, sans carte d’extension supplémentaire dans la majorité des applications standards. Un régulateur PID intégré complète cette solution contrôle moteur pour les boucles de régulation de process (débit, pression, niveau), cette solution contrôle moteur restant pilotable via les interfaces matérielles décrites ci-dessus. Ces interfaces matérielles, combinées à la solution contrôle moteur embarquée, réduisent le besoin en équipements périphériques additionnels.

Communication industrielle et protocoles

L’ATV930C20N4F couvre un large éventail de protocoles de communication : Ethernet/IP, Modbus TCP, Modbus RTU, CANopen, PROFINET, PROFIBUS DP V1, DeviceNet, EtherCAT et POWERLINK. Cette ouverture protocole facilite l’intégration dans des architectures automates hétérogènes, qu’il s’agisse d’un bus terrain existant ou d’un réseau Ethernet industriel de nouvelle génération. Le support natif du protocole PROFINET et de Modbus TCP simplifie le raccordement à des automates Siemens SIMATIC HMI ou Schneider Electric Altivar sans passerelle intermédiaire, un atout pour les intégrateurs qui cherchent une connectivite avancée sans surcoût d’accessoires. Ce protocole PROFINET, combiné au support de Modbus TCP, permet également d’homogénéiser la supervision sur des sites multi-fournisseurs. Le choix du protocole PROFINET ou d’un autre protocole industriel dépend généralement de l’architecture existante sur le site d’installation.

Un afficheur graphique optionnel (8 lignes, 240×160 px) avec serveur web embarqué facilite le diagnostic et le paramétrage local, en complément du pilotage à distance via les protocoles cités.

Certifications, environnement et installation

Le variateur ATV930C20N4F répond aux normes CE, UL 508C, TÜV, REACH, EN/IEC 61800-3, EN/IEC 61800-5-1, IEC 61508, IEC 13849-1, IEC 60721-3 et IEC 61000-3-12. Ces certifications couvrent les exigences IEC applicables aux variateurs de vitesse en environnement industriel, ainsi que les marquages RCM et EAC requis pour l’exportation vers certaines zones économiques, en complément des exigences ATEX applicables lorsque le variateur est installé en zone à atmosphère explosible. Les marquages RCM concernent notamment les exportations vers l’Australie et la Nouvelle-Zélande, tandis que les marquages EAC s’appliquent aux zones économiques eurasiatiques ; l’absence de certification ATEX propre au variateur implique de prévoir un boîtier ou une installation ATEX complémentaire lorsque l’environnement l’exige, conformément aux référentiels ATEX en vigueur sur le site. Les marquages RCM et EAC figurent parmi les repères à vérifier systématiquement sur la plaque signalétique avant toute expédition vers une zone économique concernée par ces exigences RCM ou EAC, au même titre que les exigences IEC rappelées plus haut et les référentiels ATEX applicables. Ces exigences IEC, tout comme les marquages RCM et EAC, doivent être contrôlées avant toute mise en service sur un nouveau site. Le filtre CEM intégré, classe C3, limite les perturbations conduites sur le câble d’alimentation et le câble moteur, un point à vérifier lors de l’installation en armoire pour respecter les distances de câblage recommandées ; cette installation doit également tenir compte du câble de sécurité mentionné précédemment.

Format panel mount, refroidissement par ventilation forcée, indice de protection IP21 : ce variateur vitesse s’installe en armoire climatisée ou ventilée, avec une température de fonctionnement comprise entre 0°C et 40°C. Cet indice de protection IP21 doit être pris en compte dès la conception de l’armoire pour garantir un fonctionnement conforme. Ses dimensions (215 x 60 x 64,2 cm, 487 kg) impliquent une manutention avec moyens de levage adaptés lors de l’installation, cette manutention devant être anticipée dès la réception sur site. Aucune résistance de freinage n’est intégrée : une unité de freinage externe reste nécessaire pour les applications à forte inertie ou à freinage fréquent, un point à anticiper dès la phase d’étude du projet. Cette phase d’étude doit également prévoir les moyens de manutention nécessaires à l’installation finale du variateur.