ATV930U22M3
Variateurs Altivar 930

Un variateur vitesse Altivar 930 pour applications industrielles exigeantes

Le variateur vitesse ATV930U22M3 fait partie de la gamme Altivar process variateur de Schneider Electric. Ce module délivre une puissance nominale de 2.2 kW pour un courant de sortie continu de 11.2 A, avec une capacité de surcharge de 120%. L’atv Altivar process couvre une plage de fréquence de sortie allant de 0.1 Hz à 599 Hz, ce qui permet de piloter des applications à couple variable ou constant, ce process variateur vitesse étant conçu pour s’adapter à des exigences de production variées. La tension sortie assignee correspond à une alimentation triphasée 200-240V, avec une tolérance de -15% à +10% sur la tension d’entrée, ce voltage d’entrée devant être vérifié avant toute mise en service. Ce variateur vitesse atv trouve sa place dans les lignes de production nécessitant un contrôle moteur précis, qu’il s’agisse de moteurs asynchrones, synchrones à aimant permanent ou à réluctance synchrone. Ce variateur vitesse Altivar, référencé également atv Altivar dans la documentation technique, complète ainsi l’offre Schneider Electric destinée aux applications à vitesse variable. Cette tension sortie assignee de l’Altivar variateur vitesse doit être respectée lors du raccordement du moteur pour garantir un fonctionnement conforme aux préconisations du fabricant.

Le format panel mount facilite l’installation en armoire électrique. Le refroidissement par ventilateur assure la dissipation thermique sur une plage de fonctionnement comprise entre -15°C et 50°C. L’indice de protection IP21 correspond à un usage en environnement contrôlé, typiquement en armoire fermée, cette protection restant adaptée à une installation en intérieur.

Protocole de communication et interfaces matérielles

L’ATV930U22M3 prend en charge plusieurs protocoles de communication : Modbus RTU, Modbus TCP et Ethernet/IP, cette Altivar carte communication assurant la liaison entre le variateur vitesse Altivar et le reste de l’architecture d’automatisme. Ce protocole de communication ouvert permet une intégration dans des architectures d’automatisme hétérogènes, sans dépendance à un unique protocole propriétaire. Le module Modbus TCP autorise un dialogue avec des automates programmables via un réseau Ethernet industriel standard raccordé par câble, tandis que le Modbus TCP en variante RTU reste disponible pour les installations câblées en série via câble dédié. Une carte électronique option canopen n’est pas mentionnée dans les données constructeur pour cette référence ; en revanche, la carte électronique de base gère nativement les trois protocoles cités, y compris en configuration non protocole propriétaire pour les architectures ouvertes. À défaut de carte électronique option, l’ajout ultérieur d’une option canopen resterait à confirmer auprès du fabricant selon les besoins du protocole de communication retenu. Cette carte électronique option canopen, si elle devait être ajoutée, s’intégrerait comme module extension complémentaire à l’électronique option canopen native du variateur, sans remplacer le protocole de communication déjà disponible en sortie standard.

Les interfaces matérielles du variateur comptent 10 entrées TOR, 2 sorties TOR, 3 entrées analogiques, 2 sorties analogiques et 3 sorties relais. Cette richesse d’entrées/sorties permet de raccorder capteurs, actionneurs et signaux de supervision directement sur le module par câble, sans multiplier les modules extension, chaque module extension supplémentaire venant enrichir le nombre d’entrées et de sorties disponibles. Ces matérielles interfaces facilitent le câblage sur site et limitent le recours à des boîtiers de jonction supplémentaires, ces interfaces matérielles restant accessibles sans démontage complet du module. L’afficheur LED intégré (3+5+2+1 LEDs) donne un retour d’état local, utile lors des phases de mise en service ou de diagnostic sur site. Ces matérielles interfaces, associées aux sorties relais et sorties analogiques déjà décrites, permettent de couvrir la majorité des besoins de câblage sans câble additionnel dédié à une carte d’extension.

Fonctions de sécurité et régulation intégrées

Le variateur vitesse frein embarque un hacheur de freinage intégré (Integrated braking chopper) et un couplage bus DC, fonctions utiles pour la gestion de l’énergie de freinage sur les applications à forte inertie ; ce variateur vitesse frein reste ainsi adapté aux applications de levage ou de freinage fréquent. Le régulateur PID intégré permet de piloter une boucle de régulation sans recourir à un automate externe pour cette fonction spécifique. Ce variateur vitesse frein illustre la polyvalence de la gamme Altivar variateur vitesse sur les applications nécessitant une gestion fine du couple et du freinage.

La fonction Interface safety STO (Safe Torque Off) est intégrée nativement, avec certification SIL 3 (IEC 61508) et PLe Cat.4 (ISO 13849-1), cette interface safety complétant les fonctions de régulation déjà embarquées dans le module. Cette certification de sécurité conditionne l’intégration du variateur dans une chaîne de sécurité machine, en complément d’une analyse de risque menée au niveau de l’installation. Cette interface safety repose sur des protocoles IEC reconnus, garantissant une intégration cohérente dans une architecture de sécurité globale. L’Altivar variateur vitesse ne dispose pas de filtre CEM intégré selon la fiche constructeur (Without EMC filter) ; un filtre CEM externe, de type tri filtre cem, doit donc être prévu si les contraintes CEM de l’installation l’exigent, notamment en présence de câble moteur long ou de perturbations conduites sur le réseau 240V. Ce tri filtre cem externe reste recommandé pour limiter les perturbations transmises sur le réseau d’alimentation 240V. L’absence de filtre CEM intégré signifie que le choix du tri filtre cem externe doit être validé en fonction de la longueur du câble moteur et de l’environnement électromagnétique de l’installation.

Installation, alimentation et protection

L’alimentation du module s’effectue en triphasé, tension d’entrée comprise entre 200V et 240V. Ce 240V tri correspond à une plage de tolérance standard sur ce type de variateur vitesse Altivar, ce voltage devant respecter les prescriptions du fabricant Schneider Electric. L’installation doit tenir compte du poids de 4.5 kg et des dimensions du boîtier (20.6 x 35 x 14.4 cm), dimensions à intégrer dans le plan d’implantation de l’armoire électrique. La fréquence de découpage de 4 kHz influe sur le niveau de bruit acoustique du moteur ainsi que sur les pertes par commutation ; ce paramètre reste réglable selon les besoins de l’application. Cette installation doit également prévoir une protection adaptée en amont du module, conformément aux préconisations du fabricant pour une alimentation 240V. Cette protection s’applique également au niveau du câble d’alimentation raccordé sous 240V, afin de sécuriser l’ensemble de l’installation en amont du variateur.

Le protocole IEC applicable à la certification de sécurité (IEC 61508) confirme la conformité du module aux référentiels internationaux, cette norme IEC complétant les exigences ISO 13849-1 déjà citées. Les certifications CE, CSA, UL, TÜV et REACH accompagnent également ce variateur vitesse frein, en complément des marquages Rcm et Eac requis pour certaines zones d’exportation, ces marquages RCM et EAC facilitant la mise sur le marché hors Union européenne ; le marquage RCM et le marquage EAC doivent être vérifiés séparément selon le pays de destination, un marquage RCM additionnel pouvant être exigé selon la zone géographique. Aucune certification ATEX n’est mentionnée dans les données disponibles pour cette référence ; le module ne doit donc pas être installé en zone à atmosphère explosible relevant de la directive ATEX sans vérification préalable auprès du fabricant, cette absence de certification ATEX restant à confirmer pour chaque projet d’installation spécifique, une éventuelle certification ATEX complémentaire devant être recherchée directement auprès de Schneider Electric si nécessaire.

Contexte d’intégration et compatibilité moteur

L’Altivar machine atv930 s’intègre dans des applications de type machine dédiée, en complément de la gamme Altivar process variateur davantage orientée process continu ; cette déclinaison Altivar machine atv se distingue par son adaptation aux cycles de production discontinus, l’Altivar machine atv930 partageant néanmoins plusieurs interfaces matérielles avec la gamme process. Le module gère plusieurs modes de contrôle moteur : V/f à couple variable, V/f à couple constant, couple optimisé, ainsi que le pilotage de moteurs synchrones à aimant permanent et à réluctance synchrone. Cette polyvalence de contrôle moteur permet de standardiser un même module sur plusieurs types de motorisation au sein d’une même installation. L’Altivar machine atv930 confirme ainsi sa proximité fonctionnelle avec le process variateur vitesse décrit précédemment, malgré des cas d’usage différents.

Le boîtier reconditionné, en boîte ouverte ou neuf proposé par le revendeur reste identique en termes de spécifications techniques et de fonctions embarquées. Pour les techniciens de maintenance, le remplacement d’un module existant par cet ATV930U22M3 nécessite de vérifier la compatibilité du protocole de communication utilisé sur le bus existant, ainsi que le calibre de puissance nominale (2.2 kW, 3 hp) par rapport à l’application motrice visée. Le power supply du variateur, dimensionné pour un courant de sortie transitoire de 13.4 A, doit également être comparé au courant nominal du moteur raccordé avant remplacement, en tenant compte du voltage disponible sur le réseau d’alimentation ; ce power supply reste par ailleurs soumis aux mêmes tolérances de tension que celles indiquées pour l’alimentation 240V du module. Ce power supply et le courant de sortie associé doivent également être vérifiés par rapport au câble d’alimentation existant lors d’un remplacement sur une installation déjà en service.