ATV930D30M3
Variateurs Altivar 930

Un variateur vitesse taillé pour les applications de puissance intermédiaire

L’ATV930D30M3 appartient à la gamme Altivar process, conçue par Schneider Electric Altivar pour les applications industrielles exigeantes ; ce positionnement Schneider Electric Altivar confirme la vocation polyvalente du produit, un positionnement que Schneider Electric assume également sur d’autres références de la gamme. Ce variateur vitesse atv, également identifiable comme un atv Altivar variateur de la même famille, délivre une puissance nominale de 30 kW (40 hp) et s’alimente en 240v monophasé, avec une plage de tension d’entrée comprise entre 170V et 264V et une tolérance de -15% à +10%, cette alimentation 240v devant être vérifiée avant la mise sous tension. Ce power supply 240v répond aux exigences des installations nécessitant une alimentation stable et conforme aux normes IEC en vigueur, notamment pour les réseaux de distribution 240v rencontrés en environnement industriel, cette distribution 240v devant respecter les normes IEC applicables à ce type de réseau, ces normes IEC couvrant également les aspects de protection électrique des installations. La documentation Schneider Electric précise également les schémas de raccordement recommandés pour ce power supply afin de sécuriser l’installation, ce power supply nécessitant un câble de puissance dimensionné selon la charge. Le courant de sortie continu atteint 123A, avec une capacité transitoire de 147,6A permettant d’absorber les pics de charge sans déclenchement intempestif. La capacité de surcharge de 120% offre une marge de manœuvre appréciable lors des phases de démarrage ou d’à-coups de charge, un point décisif pour les applications de manutention comme l’enrouleur derouleur où les variations de couple sont fréquentes ; ce type de manutention illustre bien l’intérêt de la capacité de surcharge du variateur, et cette même application d’enrouleur derouleur nécessite souvent une manutention soignée du câble lors de l’installation, cette manutention du câble concernant aussi bien le câble de puissance que le câble de commande.

La fréquence de sortie s’étend de 0,1 Hz à 599 Hz, une plage large qui couvre aussi bien les applications à basse vitesse que les entraînements à haute fréquence, chaque sortie étant paramétrable indépendamment selon le profil de charge, et cette même sortie pouvant être surveillée via les protocoles de communication embarqués. La tension sortie de ce variateur, avec une tension sortie assignee conforme aux caractéristiques du réseau 240v, garantit une compatibilité directe avec les moteurs standards du marché ; cette tension sortie assignee doit être vérifiée par rapport à la plaque signalétique du moteur avant la mise en service, tout comme la tension sortie disponible sur chaque sortie relais dédiée à la supervision, cette tension sortie assignee restant un paramètre clé du dimensionnement moteur. La fréquence de découpage de 2,5 kHz constitue un compromis entre échauffement du variateur et qualité du signal moteur, ce qui limite les contraintes sur le câble moteur reliant le variateur à l’entraînement ; un câble blindé de section adaptée reste néanmoins recommandé pour limiter les perturbations électromagnétiques, ce câble blindé devant être posé à l’écart des câbles de signal faible niveau.

Contrôle moteur et modes de fonctionnement

L’ATV930D30M3 prend en charge plusieurs modes de contrôle moteur : le mode sensorless flux vector (VVC+), le flux vector avec encodeur, le V/f classique tension/fréquence, et le contrôle dédié aux moteurs à aimants permanents. Cette polyvalence permet à ce variateur vitesse frein atv, véritable Altivar variateur vitesse de référence, de piloter aussi bien des moteurs asynchrones à induction que des moteurs synchrones à aimants permanents, un atout pour les intégrateurs qui doivent adapter un même modèle à plusieurs types de machines ; ce variateur vitesse frein atv reste ainsi compatible avec la majorité des moteurs installés en parc industriel, et cette architecture de variateur vitesse frein confirme la robustesse de la gamme Altivar, cette même gamme Altivar variateur vitesse étant reconnue pour sa polyvalence en environnement exigeant. Le régulateur PID intégré simplifie la régulation de process (débit, pression, niveau) sans recourir à un automate externe pour les boucles simples. Le couplage bus DC autorise la mutualisation de l’énergie de freinage entre plusieurs variateurs installés sur une même ligne, une fonction utile en configuration multi-axes.

La résistance de freinage intégrée (integrated braking chopper) permet de gérer la décélération de charges inertielles sans composant additionnel, ce qui simplifie le câblage et réduit l’encombrement du tableau électrique. Ce dispositif de freinage protège également le moteur contre les à-coups mécaniques lors des arrêts d’urgence.

Connectivité et interfaces matérielles

Ce variateur vitesse atv930, positionné comme un Altivar process variateur destiné aux applications exigeantes, se distingue par l’étendue de ses protocoles de communication : Modbus RTU, Modbus TCP, Ethernet/IP, PROFIBUS DP V1, PROFINET, DeviceNet, CANopen et EtherCAT ; cet Altivar process variateur illustre ainsi la richesse protocolaire de la gamme, chaque protocole étant sélectionnable selon la carte électronique installée. Cette carte électronique option canopen et les autres modules disponibles permettent une intégration directe dans la plupart des architectures d’automatisme existantes, qu’elles reposent sur un bus de terrain classique ou sur un réseau Ethernet industriel selon le protocole IEC applicable ; l’ajout d’une carte électronique option supplémentaire reste possible selon l’évolution du besoin de communication, et cette carte électronique option canopen peut être complétée par d’autres cartes selon le protocole retenu, l’option canopen restant l’une des plus demandées sur ce type d’installation. La compatibilité Modbus TCP facilite la supervision à distance et la remontée d’informations vers un système SCADA, une GTC ou un pupitre Siemens SIMATIC HMI, ce protocole Modbus TCP étant largement répandu dans les architectures d’automatisme actuelles, ce même protocole Modbus TCP simplifiant l’intégration dans les réseaux Ethernet industriels existants. L’Altivar carte communication s’installe en complément du variateur pour étendre ses capacités réseau selon le protocole retenu par l’installation, qu’il s’agisse d’un protocole propriétaire ou d’un standard ouvert conforme IEC ; cette même Altivar carte communication peut être associée à d’autres modules selon les besoins de l’architecture réseau retenue, et le choix d’une Altivar carte communication supplémentaire dépend directement du protocole imposé par l’architecture existante, cette Altivar carte communication restant compatible avec les principaux automates du marché.

Côté interfaces matérielles, l’ATV930D30M3 propose 8 entrées TOR, 1 sortie TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais, chaque sortie relais pouvant être affectée à une fonction de supervision distincte. Cette richesse d’entrées/sorties permet de raccorder capteurs, contacts de sécurité, ou signaux de supervision sans passer systématiquement par un module extension, à l’aide d’un câble blindé adapté ; le recours à un module extension supplémentaire reste toutefois envisageable pour les architectures les plus complexes, ce module extension pouvant ajouter des entrées ou sorties selon le besoin d’automatisme. Ces matérielles interfaces couvrent la majorité des besoins de câblage rencontrés sur une machine de production, qu’il s’agisse de retours de fin de course, de consignes analogiques ou de reports d’état vers un pupitre opérateur ; ces matérielles interfaces limitent ainsi le recours à des boîtiers de raccordement déportés, et l’ensemble de ces interfaces matérielles participe à la souplesse d’intégration du variateur, ces mêmes interfaces matérielles facilitant également la maintenance corrective en atelier. La connectivite avancée de cet Altivar machine atv930 en fait une brique adaptée aux architectures de distribution d’énergie et de contrôle-commande centralisées, cette connectivite avancée facilitant également le diagnostic à distance de l’Altivar machine atv930, une caractéristique appréciée sur les sites disposant de plusieurs lignes de production, cette même connectivite avancée s’appuyant sur les protocoles de communication déjà cités.

Sécurité fonctionnelle et robustesse

L’ATV930D30M3 intègre nativement plusieurs fonctions de sécurité machine : STO (Safety Torque Off) certifié SIL 3, SS1 (Safe Stop 1), SLS (Safely Limited Speed) et SBC (Safe Brake Control). Ces fonctions répondent aux exigences IEC 61508 SIL 3, ISO 13849-1 PLe et UL 508C, normes IEC reconnues internationalement pour la sécurité fonctionnelle des machines, ces mêmes normes IEC encadrant également les essais de robustesse du variateur, ces normes IEC s’appliquant aussi au protocole de test utilisé en usine. Cette interface safety intégrée dispense, dans de nombreux cas, l’ajout d’un relais de sécurité externe pour les fonctions d’arrêt sécurisé, ce qui simplifie l’architecture de sécurité globale de la machine et réduit le nombre de composants à câbler ; cette interface safety participe ainsi directement à la protection du moteur et des opérateurs intervenant à proximité de la machine, et cette interface safety peut être complétée par des dispositifs externes selon le niveau de risque évalué, cette même interface safety restant un critère de choix important pour les intégrateurs machine.

Le variateur affiche un indice de protection IP21 et fonctionne dans une plage de température comprise entre -15°C et 50°C, avec un refroidissement par ventilation active (fan). Cet indice de protection garantit une tenue satisfaisante face aux poussières et projections dans un environnement d’armoire électrique ventilée, cette protection contribuant également à limiter la manutention corrective en cas d’encrassement, cette même protection restant complémentaire des dispositifs de sécurité électrique de l’armoire. Le format panel mount impose une installation en armoire électrique ventilée et protégée des poussières et projections. Aucun filtre CEM n’est intégré : un filtre CEM externe est requis pour répondre aux exigences de compatibilité électromagnétique selon l’environnement d’installation, un point à anticiper lors du dimensionnement de l’armoire et du choix du câble moteur, ce câble devant respecter les longueurs maximales préconisées par Schneider Electric.

Certifications et intégration en environnement industriel

L’ATV930D30M3 est certifié CE, UL, CSA, TÜV, REACH et RoHS, ce qui couvre les principaux marchés d’exportation nord-américains et européens. Les certifications RCM et EAC ne figurent pas dans la documentation constructeur fournie pour cette référence ; il convient de vérifier ce point auprès de Schneider Electric si le projet d’installation cible l’Australie, où la certification RCM est requise, ou la zone eurasiatique, où la certification EAC s’applique, ces démarches de certification RCM et EAC relevant généralement d’une demande spécifique au distributeur local, la certification RCM comme la certification EAC restant à confirmer au cas par cas auprès de Schneider Electric. De même, aucune certification ATEX n’est mentionnée pour ce modèle : son usage en zone à atmosphère explosive selon la réglementation ATEX n’est donc pas prévu en l’état, et toute application ATEX potentielle nécessiterait une analyse complémentaire du constructeur, cette même analyse ATEX devant être menée avant tout déploiement en zone classée, cette analyse ATEX pouvant également conduire à écarter ce modèle pour ce type d’usage.

Ce variateur trouve sa place dans les applications de manutention, de convoyage, de pompage ou de ventilation industrielle nécessit