ATV930C25N4C
Variateurs Altivar 930

Un variateur process pour applications de forte puissance

Le variateur ATV930C25N4C fait partie de la gamme Schneider Electric Altivar 930, dédiée au pilotage de moteurs de forte puissance. Ce module affiche une puissance nominale de 250 kW (400 hp) et un courant de sortie continu de 481 A, avec une capacité transitoire de 577 A. Ce produit s’intègre dans des installations où la continuité de service prime : pompage, ventilation industrielle, convoyage lourd, mais aussi secteurs petrole gaz où la robustesse du variateur vitesse fréquence conditionne la disponibilité de la ligne de production. La capacité de surcharge de 120% permet d’absorber les pics de charge transitoires sans déclenchement intempestif, un point décisif pour les moteurs puissance applications nécessitant surcharge faible ou modérée en régime permanent, d’autant que ces mêmes moteurs puissance applications nécessitant surcharge faible peuvent aussi solliciter ponctuellement des surcharges plus élevées. Ce variateur Altivar process variateur module s’adresse ainsi aux exploitants de secteurs petrole gaz recherchant un module capable de tenir la distance sur des cycles de fonctionnement exigeants. Ce même module trouve aussi sa place dans d’autres secteurs petrole gaz où la variateur vitesse doit rester fiable malgré des conditions d’exploitation sévères, ce qui explique pourquoi ce variateur vitesse fréquence figure parmi les références recommandées pour ce type de site.

Le format panel mount et le refroidissement par ventilation forcée (fan) correspondent à une installation en armoire électrique, avec une hauteur de 119,5 cm et un poids de 203 kg qui imposent une étude d’intégration mécanique en amont. La conception du variateur suit une logique de conçu position verticale mur, cohérente avec les usages en armoire industrielle standard, y compris pour des produits destinés à des lignes de production similaires. Ce montage en position verticale mur facilite l’accès aux bornes de sortie et au câble de puissance lors des opérations de maintenance, ce même montage en position verticale mur simplifiant également le passage du câble de commande. Cette conception conçu position verticale mur limite également l’encombrement au sol de l’armoire électrique.

Alimentation, sortie et compatibilité moteurs

Ce module fonctionne en entrée triphasée, avec une tension d’alimentation comprise entre 380V CA à 480V et une tolérance de -15% à +10%. Cette plage 480V couvre les besoins des moteurs puissance applications nécessitant une alimentation robuste, notamment lorsque le câble d’alimentation doit être dimensionné pour la plage 380V CA à 480V complète, cette même plage 380V CA à 480V imposant un choix de câble rigoureux. La sortie du variateur couvre une plage de fréquence de 0,1 Hz à 599 Hz, avec une fréquence de découpage de 2,5 kHz. La tension sortie assignee correspond aux standards des moteurs industriels triphasés utilisés en Europe et à l’international, y compris pour l’alimentation de certains luminaire industriels raccordés en aval de l’installation. Cette tension sortie assignee doit être vérifiée avant tout raccordement d’un luminaire ou d’un autre équipement auxiliaire sur la même sortie, notamment lorsque plusieurs luminaire de signalisation partagent la même sortie de puissance, chaque luminaire supplémentaire modifiant la charge globale du circuit.

Le variateur Altivar 930 prend en charge plusieurs modes de contrôle moteur : couple variable standard, couple constant standard, mode couple optimisé, ainsi que le pilotage de moteurs synchrones à aimants permanents (PM motor control) et de moteurs à réluctance synchrone. Cette polyvalence permet au produit de couvrir des moteurs asynchrones classiques comme des moteurs à aimants permanents plus récents, orientés efficacité énergétique. Le variateur Altivar process variateur module frein nécessite toutefois une unité de freinage externe raccordée par câble dédié : aucune résistance de freinage interne n’est intégrée sur cette référence, ce point est impératif à vérifier lors du dimensionnement de l’installation et du choix du câble d’alimentation. Ce variateur module frein doit donc faire l’objet d’une attention particulière lors du choix du câble reliant l’unité de freinage à la sortie dédiée du variateur, ce même variateur module frein exigeant par ailleurs un câble de section adaptée au courant transitoire, et ce variateur module frein reste soumis aux mêmes contraintes de protection que le circuit principal.

Communication et intégration système

Le module communique via un large éventail de protocoles industriels : Ethernet/IP, Modbus TCP, Modbus RTU, CANopen, PROFINET, PROFIBUS DP V1, DeviceNet, EtherCAT et POWERLINK. Cette couverture protocolaire étendue facilite l’intégration du variateur dans des architectures automatisées hétérogènes, qu’elles reposent sur un bus de terrain historique ou sur un protocole Ethernet industriel plus récent comme Modbus TCP, chaque protocole disponible correspondant à un besoin d’intégration différent selon le système hôte, et le choix du protocole retenu influence directement la latence de communication. Chaque protocole nécessite un câble de raccordement adapté, dont le choix conditionne la fiabilité de la communication entre le variateur et le système de supervision, par exemple un poste Siemens SIMATIC HMI. Le variateur Schneider Electric Altivar dispose également d’un serveur web embarqué et d’un afficheur graphique optionnel (8 lignes, 240×160 px), utile pour le diagnostic local sans outil de supervision externe. Le choix du protocole et du câble associé reste déterminant pour garantir la stabilité des échanges avec les autres produits de l’architecture d’automatisation, notamment lorsque plusieurs produits Schneider Electric coexistent sur le même réseau.

Côté entrées/sorties, le module propose 8 entrées TOR, 1 sortie TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais. Cette richesse d’interfaces matérielles permet de raccorder capteurs, actionneurs, luminaire de signalisation et signaux de supervision sans multiplier les modules d’extension. Ces matérielles interfaces couvrent la majorité des besoins de câblage rencontrés sur une installation process de cette envergure, chaque câble d’entrée/sortie pouvant être affecté selon les besoins de l’application. Cette diversité d’interfaces matérielles constitue un atout pour les intégrateurs qui doivent raccorder plusieurs produits périphériques sur un même module, ces matérielles interfaces réduisant d’autant le nombre de modules d’extension à prévoir.

Sécurité, certifications et protection du circuit

Le variateur Altivar 930 intègre la fonction STO (Safe Torque Off), une Interface safety qui permet de couper le couple moteur en toute sécurité sans isoler l’alimentation électrique. Cette interface safety atteint un niveau de sécurité SIL 3 selon IEC 61508 et PLe selon IEC 13849-1, des niveaux compatibles avec les applications critiques en environnement industriel, cette même interface safety limitant les risques liés à une surcharge du circuit lors des interventions de maintenance, et cette interface safety participe également à la protection globale de l’installation. Le produit répond également aux normes EN/IEC 61800-3 et EN/IEC 61800-5-1, propres aux variateurs de vitesse électriques, ainsi qu’à d’autres exigences IEC applicables aux circuits de puissance, notamment celles de la série IEC 61800 relatives à la protection contre les surtensions, ces exigences IEC couvrant également la protection contre la surcharge du circuit de commande.

Le filtre CEM intégré, classe C3, contribue à la protection du circuit électrique contre les perturbations électromagnétiques générées par la commutation du variateur. Cette protection limite les risques de dysfonctionnement des équipements environnants raccordés au même réseau électrique, notamment via le câble de puissance et le câble de commande. Le produit est certifié CE, cUL, UL 508C, TÜV et REACH, un socle de certifications qui facilite son déploiement dans des installations soumises à des exigences réglementaires strictes, y compris dans le secteur petrole gaz où les normes de sécurité sont renforcées, un secteur petrole gaz particulièrement exigeant sur la protection contre la surcharge.

Conditions d’usage et environnement d’installation

Le variateur Altivar process atv fonctionne dans une plage de température comprise entre -10°C et 40°C. L’indice de protection IP indiqué à 0 signifie que ce module doit être installé dans une armoire fermée assurant lui-même la protection contre la poussière et les projections, conformément à un usage panel mount classique en salle électrique ou armoire dédiée. Les dimensions du produit, profondeur 38 cm et largeur 59,8 cm, doivent être prises en compte dès la phase d’étude d’implantation en armoire, en tenant compte de l’espace de ventilation nécessaire au refroidissement par ventilateur. Ce variateur Altivar process atv reste un produit de référence pour les installations exigeant une protection renforcée contre les surcharges répétées, cet Altivar process atv étant régulièrement retenu pour ses performances en environnement contraint, un choix confirmé par plusieurs retours d’exploitants du secteur petrole gaz.

Le régulateur PID intégré permet de piloter des boucles de régulation simples (débit, pression, niveau) sans automate externe dédié, une fonctionnalité appréciée sur les applications de pompage et ventilation industrielle où le variateur agit directement comme régulateur de process.