JUMO 709050 IPC IGBT Power Converter Mode d'emploi

Bloc de puissance IGBT 200 A
avec régulation d’amplitude
B 70.9050.0.2
Notice de mise en service
[N° du brevet EP1 126 591 B1]
02.08 /00450621
1 Sommaire
1
Sommaire ........................................................................................... 3
2
Introduction ....................................................................................... 5
2.1
Avant-propos ....................................................................................................... 5
2.2
2.2.1
2.2.2
2.2.3
Conventions typographiques .............................................................................
Symboles d’avertissement ....................................................................................
Symboles indiquant une remarque ........................................................................
Effectuer une action ............................................................................................
6
6
6
7
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
Références de commande ..................................................................................
Accessoire de série ...............................................................................................
Accessoires nécessaires .......................................................................................
Autres accessoires ................................................................................................
8
8
9
9
2.4
Description sommaire ....................................................................................... 10
2.5
Signification des LEDs ...................................................................................... 11
3
Montage ........................................................................................... 13
3.1
3.1.1
Remarques importantes sur l’installation ....................................................... 13
Câblage correct de tous les composants ............................................................ 13
3.2
Filtrage et déparasitage .................................................................................... 16
3.3
Conditions ambiantes ....................................................................................... 18
3.4
3.4.1
Distances ............................................................................................................ 20
Ouverture du boîtier ............................................................................................. 21
4
Raccordement électrique ............................................................... 23
4.1
4.1.1
4.1.2
4.1.3
4.1.4
4.1.5
Bornes à vis de la partie puissance .................................................................
Câbles et sections adaptés .................................................................................
Séparation galvanique .........................................................................................
Utilisation des dispositifs de protection contre les courants de défaut ..............
Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur ........................................
Câblage des bornes à vis ....................................................................................
5
Réglages .......................................................................................... 31
5.1
Principe de fonctionnement ............................................................................. 31
5.2
Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106 ................ 32
5.3
Régulation en cascade ...................................................................................... 33
5.4
Adaptation de la tension de charge ................................................................. 33
23
25
26
26
27
28
5.5
Entrées de commande ...................................................................................... 34
5.5.1 Combinaison d’un potentiomètre externe
et d’un régulateur électronique 35
Bloc de puissance IGBT 200A [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3
5.6
Blocage des impulsions d’amorçage .............................................................. 36
5.7
Sortie en résistance ........................................................................................... 36
5.8
5.8.1
5.8.2
5.8.3
5.8.4
5.8.5
Réglage des potentiomètres ............................................................................
Limitation de résistance (R-control) .....................................................................
Réserve de tension SIC (SIC reserve) ..................................................................
Adaptation de l’entrée de commande (max. Power adjust) ................................
Réglage de puissance maximale (max. Power adjust) ........................................
Affaiblissement du signal d’entrée ......................................................................
5.9
Réglage de la charge de base (min. Power adjust) ........................................ 39
5.10
Réglage de la limitation du courant (current limit adjust) ............................. 40
37
37
38
38
39
39
5.11
Surveillance du défaut de charge total ou partiel
(load fail adjust) 40
5.11.1 Réglage du point de commutation pour l’indication du défaut de charge .......... 42
5.12
Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT) ................................... 43
5.13
Réglage de la sortie de valeur réelle (output adjust U2, P, I2) ........................ 43
6
Caractéristiques techniques .......................................................... 45
6.1
Alimentation ....................................................................................................... 45
6.2
Commande ......................................................................................................... 45
6.3
Sortie « défaut » ................................................................................................. 45
6.4
Caractéristiques générales ............................................................................... 45
6.5
Données de la bobine ........................................................................................ 47
6.6
Filtre CEM ........................................................................................................... 47
7
Que faire si... .................................................................................... 49
4
Bloc de puissance IGBT 200A [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
2 Introduction
2.1 Avant-propos
B
Lisez cette notice avant de mettre en service l’appareil. Conservez cette notice
dans un endroit accessible à tout moment à tous les utilisateurs.
Aidez-nous à améliorer cette notice en nous faisant part de vos suggestions.
Téléphone :
Télécopieur :
e-mail :
03 87 37 53 00
03 87 37 89 00
info@jumo.net
Service de soutien à la vente: 0892 700 733 (0,337 € /min)
A
H
Utilisez le bloc IPC exclusivement avec une bobine d’origine
JUMO et un filtre secteur d’origine JUMO.
Vérifiez que le filtre secteur a été choisi pour la consommation de
courant maximale, suivant la tension du secteur, pour éviter une
surcharge.
Si vous rencontrez des difficultés lors de la mise en service,
n’effectuez aucune manipulation non autorisée. Vous pourriez
compromettre votre droit à la garantie !
Veuillez prendre contact avec nos services.
E
En cas d’intervention à l’intérieur de l’appareil, il faut respecter les
dispositions de la norme EN 100 015 « Protection des composants
contre les décharges électrostatiques ».
Faites attention aux dégâts provoqués par des décharges électrostatiques, nous dégageons toute responsabilité.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5
2 Introduction
2.2 Conventions typographiques
2.2.1 Symboles d’avertissement
Prudence
V
Attention
Ce symbole est utilisé lorsque la non-observation ou l’observation
imprécise des instructions peut provoquer des dommages
corporels !
A
Ce symbole est utilisé lorsque la non-observation ou l’observation
imprécise des instructions peut endommager les appareils ou
les données !
E
Ce symbole est utilisé lorsqu’il faut prendre ses précautions lors de
la manipulation des composants sensibles aux décharges électrostatiques.
ESD
2.2.2 Symboles indiquant une remarque
Remarque
Renvoi
Note
de bas de page
6
H
Ce symbole est utilisé pour attirer votre attention sur un point particulier.
v
Ce symbole renvoie à des informations complémentaires dans
d’autres notices, chapitres ou sections.
abc1
La note de bas de page est une remarque qui se rapporte à un
endroit précis du texte. La note se compose de deux parties :
le repérage dans le texte et la remarque en bas de page.
Le repérage dans le texte est effectué à l’aide de nombres qui se
suivent, mis en exposant.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
2 Introduction
2.2.3 Effectuer une action
Instruction
Texte à lire
absolument
h Enficher le
connecteur
Ce symbole indique qu’une action à effectuer est décrite.
Chaque étape de travail est caractérisée par une étoile.
B
Le texte contient des informations importantes, il faut absolument le lire avant de poursuivre son travail.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
7
2 Introduction
2.3 Références de commande
La plaque signalétique est collée sur le côté droit de l’appareil.
(1) Exécution de base
Bloc de puissance IGBT 200 A
Exécution standard
(tension de charge max. 210 V)
Exécution spécifique au client
709050/83
709050/93
(2) Alimentation de la partie commande
11
115 V AC +15/−20%, 48 à 63 Hz
(uniquement si 115 V AC
dans la partie puissance)
12
230 V AC +15/−20%, 48 à 63 Hz
x
x x
x
x
x
x x x
x x x
x x
x x
x
x
115
230
400
(3) Alimentation de la partie puissance
115 V AC +15/−20%, 48 à 63 Hz
230 V AC +15/−20%, 48 à 63 Hz
400 V AC +15/−20%, 48 à 63 Hz
020
060
090
120
150
210
270
380
(4) Tension de charge
20 V DC
60 V DC
90 V DC
120 V DC
150 V DC
210 V DC
270 V DC
380 V DC
x x x
(5) Courant de charge
200
200 A DC
x x x
x x x
252
257
(6) Option sortie « défaut »
Relais (contact inverseur) 3 A
Optocoupleur Icmax. = 2 mA, UCEO max. = 32 V
(1)
Code de commande
(2)
-
(3)
-
(4)
-
(5)
-
(6)
/
Exemple de commande 709050/83 - 12 - 230 - 120 - 200 / 252
2.3.1 Accessoire de série
1 notice de mise en service
8
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
2 Introduction
2.3.2 Accessoires nécessaires
Bobine : L = 0,6 mH / Inominal = 200 A, indice de protection IP 10, suivant EN 60 529
Dimensions
Raccordement
Hauteur : 190 mm
Largeur : 200 × 385 mm
Par bornes à vis
de 35 à 95 mm2
Couple de serrage Poids
N° d’article
pour bornes à vis
15 à 20 Nm max.
Env. 37 kg 70/00436848
2.3.3 Autres accessoires
Filtre CEM
Pour l’alimentation de la partie puissance
Tension nominale,
courant nominal
Couple de
Dimensions
(longueur × largeur serrage pour
bornes à vis
× hauteur)
en mm
Poids
Temp.
N° d’article
ambiante
admissible
115 V/250 V/440 V AC,
Inominal = 16 A
255 × 60 × 130
0,6 à 0,8 Nm
env. 4 kg
40 °C
70/00399527
115 V/250 V/440 V AC,
Inominal = 20 A
115 V/250 V/440 V AC,
Inominal = 32 A
289 × 70 × 140
1,5 à 1,8 Nm
env. 5,5 kg
40 °C
70/00438775
315 × 90 × 160
1,5 à 1,8 Nm
env. 9,5 kg
40 °C
70/00409831
115 V/250 V/440 V AC,
Inominal = 63 A
380 × 117 × 190
2 à 2,3 Nm
env. 17 kg
40 °C
70/00409990
115 V/250 V/440 V AC,
Inominal = 100 A
445 × 150 × 220
6 à 8 Nm
env. 26 kg
40 °C
70/00431997
40 °C
70/00413620
Pour l’alimentation de la partie commande
(nécessaire uniquement lorsque la partie puissance est alimentée en 400 V AC)
115 V/250 V AC,
80 × 45 × 30
env. 120 g
Inominal = 1A
Fusible à semi-conducteur
Deux fusibles à semi-conducteur ultrarapides sont montés pour protéger le
bloc IPC en cas de défaut à la terre.
La valeur I2 t du fusible à semi-conducteur doit être inférieure à 2000 A2s !
Numéro d’article : 70/00434229
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
9
2 Introduction
2.4 Description sommaire
Appareil
Le bloc IPC J est un bloc de puissance IGBT pour piloter des éléments de
chauffage qui nécessitaient jusqu’à présent un transformateur (transformateur
réglable ou combinaison d’un variateur de puissance à thyristor et d’un transformateur).
À cause de son mode de fonctionnement, on parle de transformateur électronique avec une tension de sortie continue, pulsée.
Avantages
Il réunit les avantages d’un transformateur réglable classique (comme par
exemple la régulation d’amplitude, la charge sinusoïdale sur le secteur) et les
avantages d’un variateur de puissance à thyristor (comme par exemple la limitation du courant, la surveillance de la charge, les régulations en cascade,
etc.).
A
Utilisation
10
Il n’y a pas de séparation galvanique entre la tension d’alimentation et la tension de charge.
Les domaines d’utilisation du bloc sont tous les domaines où il est nécessaire
de commuter de fortes charges ohmiques et où aucune séparation galvanique
n’est nécessaire entre la tension d’alimentation et la tension de charge. Grâce
à la régulation dite d’amplitude (consommation de courant secteur toujours
sinusoïdale), les synchronisations (dans le cas du fonctionnement avec train
d’impulsions) ainsi que les systèmes de compensation de courant réactif (à
cause de la puissance réactive de commande dans le cas du fonctionnement
avec découpage de phase) sont superflus.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
2 Introduction
2.5 Signification des LEDs
fuse
Pour protéger le bloc IPC en cas d’un éventuel défaut à la terre, deux fusibles à semi-conducteur sont intégrés à l’appareil. En cas de défaut à la terre, l’un des deux ou les deux fusibles à semi-conducteur peuvent
déclencher. La coupure de l’un des fusibles ou des deux est indiquée par la LED « fuse » et par la mise au
repos du relais « défaut »
v Chapitre 4.1.4 « Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur »
overheat
Est allumée lorsque la température limite de la partie puissance est
dépassée. Le relais « défaut » est alors mis au repos. L’appareil est
arrêté jusqu’à ce que la température repasse en-dessous de la température limite.
v Chapitre 3.3 « Conditions ambiantes »
IGBT
Est allumée lorsque la disjonction électronique de sécurité du circuit de
la charge a fonctionné (par ex. à cause d’une erreur de câblage).
La disjonction de sécurité est active jusqu’à ce que tous les conducteurs
d’alimentation du bloc IPC soient débranchés du secteur et qu’il ait un
redémarrage. Le relais « défaut » est alors mis au repos.
v Chapitre 5.12 « Disjoncteur de sécurité de la partie puissance
(IGBT) »
current limit
Est allumée si le bloc a atteint le courant limite.
v Chapitre 5.10 « Réglage de la limitation du courant (current
limit adjust) »
load fail
Est allumée si un défaut total ou partiel de la charge a été
détecté.
Le relais « défaut » est alors mis au repos.
v Chapitre 5.11 « Surveillance du défaut de charge total ou
partiel (load fail adjust) »
R-control
Est allumée si le bloc a atteint la résistance limite.
v Chapitre 5.8.1 « Limitation de résistance (Rcontrol) »
SIC reserve
Est allumée si le bloc IPC a atteint la tension de
charge maximale et donc que la compensation
automatique du vieillissement (charge SIC) n’est
plus possible.
Le relais « défaut » est alors mis au repos.
v Chapitre 5.8.2 « Réserve de tension SIC (SIC
reserve) »
Power
Cette LED indique que la partie commande
est raccordée à l’alimentation.
L’état de la partie puissance n’est pas
indiqué !
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
11
2 Introduction
12
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3 Montage
3.1 Remarques importantes sur l’installation
Consignes
de sécurité
k Aussi bien pour le choix du matériau des câbles, pour l’installation que pour
le raccordement électrique de l’appareil, il faut respecter la réglementation
en vigueur
k Le raccordement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié !
k Il faut monter en amont du bloc un sectionneur ; il permettra de déconnecter du secteur tous les conducteurs d’alimentation de l’appareil avant une
intervention à l’intérieur de l’appareil.
V
Attention !
L’appareil possède deux alimentations (partie commande et partie puissance).
Pour travailler sur l’appareil, il faut débrancher tous les conducteurs des deux
circuits. Après la déconnexion, il faut atteindre au moins une minute avant de
travailler sur l’appareil parce que les tensions élevées présentes à l’intérieur de
l’appareil et sur les bornes de raccordement peuvent être mortelles !
k Dans l’appareil, les écartements de sécurité correspondent à un double
isolement. Attention lors du montage du câble de raccordement : il faut le
monter dans les règles de l’art et ne pas réduire les écartements de
sécurité.
Configuration
du secteur
Le bloc IPC est adapté au fonctionnement sur secteur T.N. et T.T..
Protection
par fusibles
k Lors de l’installation de l’alimentation dans la partie puissance, il faut monter une protection par fusible sur le câble d’arrivée, conformément à la
réglementation en vigueur. La protection du câble peut être réalisée avec un
disjoncteur de protection sur le câble d’alimentation. Celui-ci doit correspondre à la puissance absorbée par le bloc de puissance et au courant
nominal du filtre CEM placé en aval.
V
h Procéder à l’installation conformément à la norme EN 50178.
k Deux fusibles à semi-conducteur sont montés pour protéger le bloc IPC en
cas de défaut à la terre.
(La valeur I2 t du fusible à semi-conducteur doit être inférieure à 2000 A2s !).
v Chapitre 4.1.4 « Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur »
k Pour protéger la partie commande, il faut prévoir un dispositif de sécurité
dans le circuit de commande. La puissance absorbée par la partie
commande est de 100 VA environ.
3.1.1 Câblage correct de tous les composants
Filtre antiparasite (CEM)
A
Le bloc IPC ne peut fonctionner qu’avec le filtre proposé dans les
accessoires. Dans le cas contraire, des tensions induites peuvent
apparaître dans le réseau d’alimentation. Nous déclinons toute responsabilité pour les dommages qui pourraient en résulter.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
13
3 Montage
H
Le filtre CEM doit être utilisé uniquement pour l’antiparasitage du bloc
de puissance IPC. D’autres appareils, comme par ex. régulateurs, alimentations etc. doivent être déparasités si nécessaire avec un filtre
CEM autonome. Ces appareils ne doivent en aucun cas être montés
parallèlement au bloc de puissance IPC, du côté de charge du filtre
CEM.
Avec le filtre antiparasite monté en amont, le courant de fuite du bloc de puissance IPC est inférieur à 3 mA. Si le courant de fuite est supérieur à 3,5 mA à
cause de la charge, il faut utiliser le bloc IPC avec un raccordement fixe pour
la protection contre les chocs électriques (voir également la norme EN 50178).
La compatibilité électromagnétique est conforme aux normes et prescriptions
mentionnées dans les caractéristiques techniques.
v Chapitre 6 « Caractéristiques techniques »
h Les câbles de la charge et les câbles des entrées de commande doivent
cheminer aussi loin que possible les uns des autres.
14
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3 Montage
Placement
de la bobine
h Il faut monter la bobine à proximité immédiate de l’appareil.
Raccordement
h Comparez les indications de la plaque signalétique (alimentation de la partie commande, alimentation de la partie puissance, tension de charge et
courant de charge) avec les caractéristiques de l’installation.
v Chapitre 2.3 « Références de commande »
h Vérifiez l’adaptation des entrées de consigne.
h Vérifiez les positions des interrupteurs.
Raccordement
de la bobine
h Le raccordement de la bobine est effectué sur les bornes C et 1C.
Alimentation
h Raccordez l’alimentation de la partie commande aux bornes L1 et N(L2)
(X109).
h Raccordez l’alimentation de la partie puissance aux bornes U et N(V).
A
Il faut monter en amont du bloc un sectionneur ; il permettra de
déconnecter du secteur tous les conducteurs de l’appareil avant
une intervention intentionnelle !
Le raccordement doit être effectué exclusivement par du personnel
qualifié !
Raccordement
de la charge
h Le raccordement de la charge est effectué sur les bornes D et 1D.
h Le câble entre la charge et le bloc IPC doit être aussi court que possible ;
sa longueur doit être inférieure à 50 m.
A
Pour raccorder la charge, il faut utiliser du câble blindé ; les deux
extrémités du blindage doivent être mises à la terre.
v Chapitre 3.2 « Filtrage et déparasitage »
Choix du câble adapté
v Chapitre 4.1.1 « Câbles et sections adaptés »
Entrées de
commande
Les borniers des entrées et des sorties de commande sont conçus de telle
sorte que la séparation du secteur soit fiable (SELV). Pour empêcher une
altération de cette séparation fiable, tous les circuits électriques raccordés
doivent disposer également d’une séparation fiable. Les tensions auxiliaires
nécessaires doivent être de très basses tensions de sécurité.
Ordre
des opérations
L’alimentation de la partie commande et l’alimentation de la partie puissance
doivent être allumées simultanément.
H
En aucun cas, il ne faut mettre sous tension la partie commande
avant la charge. C’est particulièrement important en cas de fonctionnement avec des charges à résistance dont le rapport de résistances chaud-froid est élevé.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
15
3 Montage
3.2 Filtrage et déparasitage
Installation
Le respect des normes de compatibilité électromagnétique n’est possible
qu’en appliquant des mesures de CEM supplémentaires.
Parmi lesquelles :
- Filtre secteur sur le câble de l’alimentation
- Câble blindé pour l’alimentation (entre filtre secteur (load) et bloc IPC)
- Câble blindé pour la charge
Il faut veiller à ce que les normes CEM soient appliquées à l’ensemble de
l’installation.
Montage
Pour obtenir une émission de parasites guidés et non guidés dans les limites
définies par les normes de CEM, outre le filtrage du secteur, il faut également
prendre des mesures relatives au montage et au câblage. Un mauvais raccordement à la terre et un blindage défectueux du filtre CEM réduisent l’effet des
mesures d’antiparasitage.
Pour réaliser un bon montage du point de vue CEM, il faut faire attention aux
points suivants :
h Reliez bien toutes les pièces métalliques d’un appareil ou d’une armoire,
sur de grandes surfaces et en fonction des HF.
h Montez le filtre antiparasite aussi près que possible du bloc IPC, si possible
sur une même plaque métallique. Faites cheminer les câbles des entrées
de commande et les câbles de signal aussi loin les uns des autres que possible et utilisez des câbles blindés.
h Dans la mesure du possible, ne posez pas le câble de puissance et le câble
de commande ou de signal dans le même chemin de câbles.
h Le câble entre la charge et le bloc IPC doit être aussi court que possible ;
sa longueur doit être inférieure à 50 m.
Mise à la terre
Il faut mettre à la terre, en étoile et avec un toron HF, la plaque de montage, le
filtre secteur et le blindage du câble d’arrivée.
Choix
du câble adapté
k Si la longueur du câble entre le filtre et le bloc IPC est supérieure à 300 mm,
il est recommandé de d’utiliser un câble blindé et de raccorder à la terre les
deux extrémités du blindage. Posez les câbles à l’intérieur de l’armoire de
commande aussi près que possible de la terre sinon ils se comporteront
comme des antennes et pourront rayonner des parasites.
k Pour obtenir un bon effet de blindage du câble, n’utilisez que du câble dont
le blindage est constitué d’une tresse en cuivre étamée ou nickelée. Le
degré de recouvrement du blindage doit être d’au moins 70% et l’angle de
recouvrement de 90°. Par contre les blindages avec une tresse en acier ne
conviennent pas. Il faut relier à la terre les deux extrémités du blindage du
câble de la charge.
k Le blindage des câbles des entrées de commande ne doit être relié à la
masse que d’un seul côté (côté bloc IPC). S’il y a des différences de potentiel, il faut en plus poser un câble d’équipotentialité.
16
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3 Montage
Montage
correct
pour la CEM
Le respect de la directive CEM au cours de l’utilisation incombe à l’utilisateur ;
vous trouverez ci-dessous le type de raccordement Phase / Phase pour le
type 709050/X3-12-400-XXX-200/XXX.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
17
3 Montage
3.3 Conditions ambiantes
Mauvais usage
L’appareil ne peut être installé dans des zones exposées à un risque d’explosion.
Lieu
de montage
Le lieu de montage doit être sans vibrations, sans poussières et sans milieux
corrosifs.
Conditions
climatiques
- Humidité relative : 5 à 85% sans condensation (3K3 suivant EN 60721)
- Température de l’air amené : max. 35 °C
- Plage de température ambiante : 5 à 40 °C (3K3 suivant EN 60721)
- Plage de température de stockage : −10 à 70 °C
- Le câble entre la charge et le bloc IPC doit être aussi court que possible ;
sa longueur doit être inférieure à 50 m
La puissance produit de la chaleur puissance dissipée au niveau du radiateur
du bloc de puissance, du filtre de réseau et de la bobine (par ex. dans
l’armoire de commande) qui doivent être dissipées sur le lieu de montage suivant les conditions climatiques..
Facteur de dissipation de puissance
Puissance
dissipée
Puissance dissipée IPC 200 A incl. Bobine et filtre réseau
Ptot (W) = I
(A) x facteur de dissipation de puissance
Charge
9
8
400V tension d’alimentation
Partie puissance
7
230V tension d’alimentation
Partie puissance
6
5
4
115V tension d’alimentation
Partie puissance
3
2
1
0
30
60
90
120
150
180
210
Tension de charge (V)
Exemple pour
éléments
chauffants
molybdène
disillizid
Type IPC : 709050/83-12-400-150-90-200/252
Tension de charge = 90V
Courant de charge = 200A
Tension d’alimentation Partie puissance = 400V
Charges ohmiques et éléments chauffants molybdène :
Données de l’élément chauffant : tension de charge = 75 V ;
Courant de charge = 130 A
h Déterminer la tension de charge effective max. prélevée ( par ex. 75 V) et
chercher dans le diagramme le point d’intersection avec la courbe de la
tension d’alimentation sur la partie puissance. L’axe Y fournit le facteur de
dissipation de puissance s’y référant, par ex. 7,5.
18
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3 Montage
Si l’on multiplie le facteur de dissipation de puissance avec le courant le charge (par ex. 90A) qui circule dans la résistance de charge pour la tension
decharge max. (par ex. 75 V), on obtient la puissance dissipée (W)
Puissance dissipée = 130(A) x facteur de dissipation de puissance
Puissance dissipée = 130(A) x 7,5 = 975W
Exemple pour
éléments chauffants SIC
Type IPC : 709050/93-12-400-90-200/252
Tension de charge = 90V
Courant de charge = 200A
Tension d’alimentation Partie puissance = 400V
Régulation P, P = 9000W
Eléments chauffants SIC
Données de l’élément chauffant SIC : nouveau : 45 V/200 A,
ancien 90 V/100 A ; P = 9000W
h Déterminer la tension de charge effective max. prélevée ( par ex. 45 V) du
nouvel élément chauffant SIC et chercher dans le diagramme le point d’intersection avec la courbe de la tension d’alimentation de la partie puissance. L’axe Y fournit le facteur de dissipation de puissance s’y référant,
par ex. 6,8.
Si l’on multiplie le facteur de dissipation de puissance avec le courant le charge (par ex. 200 A) qui circule à travers le nouvel élément chauffant SIC pour la
tension de charge max. (par ex. 45 V), on obtient la puissance dissipée (W)
Puissance dissipée = 200(A) x facteur de dissipation de puissance
Puissance dissipée = 200(A) x 6,8 = 1360W
Fixation
murale
h Fixez l’appareil verticalement, avec quatre vis à tête hexagonale (M6)
(qualité min. 8.8), sur le panneau arrière d’une armoire de commande,
résistant à la chaleur.
H
La température maximale de l’air aspiré par la grille du ventilateur
est de 35 °C. Le flux d’air du ventilateur intégré doit pouvoir être
aspiré librement à l’arrière et pouvoir s’échapper librement vers le
haut et vers le bas !
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
19
3 Montage
Dimensions
Type 709050/X3...
V
Prudence : radiateur chaud !
Le radiateur peut devenir très chaud en cours d’utilisation !
3.4 Distances
h Garde au sol : respectez une distance de 10 cm.
h Par rapport au plafond : respectez une distance de 15 cm.
h Ne montez pas les appareils les uns à côté des autres bord à bord.
20
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
3 Montage
3.4.1
V
Ouverture du boîtier
Prudence !
L’appareil possède deux alimentations (partie commande et partie puissance).
Pour travailler sur l’appareil, il faut débrancher tous les conducteurs des deux
circuits.
Après la déconnexion, il faut atteindre au moins une minute avant de travailler
sur l’appareil parce que les tensions élevées présentes à l’intérieur de l’appareil et sur les bornes de raccordement peuvent être mortelles !
Prudence : radiateur chaud !
h Déconnectez tous les conducteurs de l’alimentation de l’appareil installé
h Attendez une minute
h Vérifiez l’absence de tension
h Dévissez les deux vis situées sous l’appareil
h Faites pivoter le couvercle du boîtier dans la partie inférieure
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
21
3 Montage
h Soulevez le couvercle pour le sortir de la rainure � et tirez-le vers l’avant �
22
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
4 Raccordement électrique
4.1 Bornes à vis de la partie puissance
Outils
- Tournevis
- Clé à 6 pans, ouverture de clé : 5 mm et 6 mm
V
Le raccordement électrique ne doit être effectué que par du personnel qualifié !
h Déconnectez du secteur tous les conducteurs de l’installation.
h Raccordez les câbles aux bornes à vis ; les câbles doivent présenter la section adéquate et être munis de cosses.
H
Le couple maximal de serrage pour les vis de la partie puissance
avec une ouverture de clé de 5 mm (6 pans) est de 6-8 Nm
Section de câble avec cosses : 10 à 50mm2
le couple maximal de serrage pour les vis avec une ouverture de
clé de 6 mm (6 pans) est de 12-20 Nm !
Section de câble avec cosses : 35 à 95mm2
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
23
4 Raccordement électrique
Phase / N
Vous trouverez sur la figure ci-dessous le câblage du mode monophasé
Phase / N pour le type 709050/X3...
I
Protection des lignes par fusible
Fusible électronique
de commande 1A
L1
L2
L3
N
PE
Protection des lignes par fusible
Option
optocoupleur
X 109
L1
N(L2)
C
D
U
PE
1D 1C
N(V)
L2/N L1
N
E
230V/1A
N’
PE L2’/N’ L1’
FB
P
Filtre CEM
N° d’article : 00413620
E
PE
Filtre CEM
P’
Compensation de potentiel
fonctionnelle
(Functional Bonding)
Compensation de potentiel fonctionnelle
Régulateur
Charge chauffante
C 1C
Bobine 200A
Vous trouverez sur la figure ci-dessous le câblage du mode monophasé
Phase / Phase pour le type 709050/X3...
Fusible électronique
de commande 1A
L1
L2
L3
N
PE
Protection des lignes par fusible
Option
optocoupleur
X 109
L1
N(L2)
C
C 1C
U
D
1D 1C
PE
N(V)
Charge
PE
L2/N L1
N
230V/1A
N’
PE L2’/N’ L1’
FB
P
E
Filtre CEM
Filtre CEM
Compensation de potentiel
fonctionnelle
(Functional Bonding)
E
Compensation de potentiel fonctionnelle
Régulateur
P’
N° d’article : 00413620
Phase / Phase
Bobine 200A
24
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
4 Raccordement électrique
4.1.1 Câbles et sections adaptés
Conducteur PE
La section du conducteur PE doit être au moins égale à celle des câbles de
l’alimentation de la partie puissance. Si le conducteur de protection ne fait pas
partie du câble d’arrivée ou de sa gaine, il faut choisir un câble de section
supérieure à 2,5 mm2 (si protection mécanique) ou à 4 mm2 (si le conducteur
de protection n’est pas protégé mécaniquement).
v Voir la norme VDE 0100 Partie 540
Partie
commande
Les bornes à visser de l’alimentation de la partie commande sont prévues
pour des câbles de section entre 0,5 et 2,5 mm2. La section minimale du câble
est de 0,5 mm2. Il faut protéger par fusible le câble, en fonction de la section
choisie.
Puissance absorbée : env. 100 VA.
Partie
puissance
H
Il faut choisir la section minimale du câble en fonction du courant
de charge maximal. Le raccordement est effectué sur les bornes à
vis du bloc. Il est recommandé d’utiliser un câble blindé pour
réduire les rayonnements électromagnétiques parasites.
v Chapitre 3.2 « Filtrage et déparasitage »
Choix des câbles adaptés
A
Formule
de calcul
Isecteur =
La section des câbles dans les partieS charge et bobine ne doit
pas être inférieure à celle des câbles d’alimentation de la partie
puissance !
puissance max. absorbée par la charge
+2A
alimentation de la partie puissance
Exemple
Isecteur =
Isecteur =
3000 W (charge chauffante)
+2A=
230 V (alimentation de la partie puissance)
13 A + 2 A = 15 A
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
25
4 Raccordement électrique
4.1.2 Séparation galvanique
La partie commande, y compris les entrées et les sorties, et l’ensemble des
éléments de commande peuvent être raccordés à des circuits SELV.
Il est possible de raccorder le relais d’indication de défaut soit à une tension
SELV, soit au potentiel du secteur, sans que la coordination des isolements
des autres entrées et sorties ne soit compromise.
A
Il n’y pas de séparation galvanique entre l’alimentation de la partie
puissance et la charge.
Veillez à ce que le boîtier métallique du four ou de la chambre de
combustion soit correctement mis à la terre.
v Chapitre 3.2 « Filtrage et déparasitage »
Montage correct pour la CEM
4.1.3 Utilisation des dispositifs de protection contre les courants de défaut
L’appareil dispose d’un redresseur de secteur interne. En cas de court-circuit
à la masse, un courant continu de défaut peut bloquer le déclenchement du
dispositif de protection conventionnel contre les courants de défaut. C’est
pour cette raison qu’il faut choisir un disjoncteur de protection FI « sensible à
tous les courants » type B (si on utilise un disjoncteur de protection FI).
Pour évaluer l’intensité du courant de déclenchement du disjoncteur de protection FI, il faut prendre en considération les courants de fuite du filtre antiparasite dus aux condensateurs en Y (< 3 mA) et les courants transitoires capacitifs des blindages des câbles.
H
26
Voir également la norme EN 50178 :
protection des éléments électriques avec des dispositifs
de protection contre les courants de défaut.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
4 Raccordement électrique
4.1.4 Remplacement des deux fusibles à semi-conducteur
h Débranchez tous les conducteurs d’alimentation de l’appareil
h Attendez une minute jusqu’à ce que les tensions dangereuses aient disparu.
h Vérifiez que les bornes à vis de l’appareil sont sans tension.
h Ouvrez le boîtier conformément à la description du Chapitre 3.4.1
« Ouverture du boîtier »
h Dévissez les 2 vis des fusibles à semi-conducteur de droite et de gauche,
sortez-les du support.
h Remplacez les fusibles défectueux par des neufs
et resserrez les vis avec un couple de serrage de max. 20 Nm.
h Cherchez la cause du déclenchement du fusible à semi-conducteur
(par exemple un défaut de terre dans la partie puissance)
h N’utilisez que des pièces d’origine JUMO (n° d’article : 70/00434229)
v Chapitre 2.3.2 « Accessoires nécessaires »
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
27
4 Raccordement électrique
4.1.5 Câblage des bornes à vis
Position
La figure ci-dessous montre la position des borniers à vis dans la partie puissance, les bornes à visser sur la platine et le schéma de raccordement.
A
Le couple de serrage des bornes à vis vertes dans la partie commande est au maximum de 0,5 à 0,6 Nm !
Raccordement de
Borne à vis X109
Alimentation
de la partie commande
Détail
L1
N (L2)
Raccordement de
Raccords à visser
de la partie puissance
Alimentation
de la partie puissance
Détail
U
N(V)
Conducteur de protection
PE
Compensation de potentiel fonctonnelle
v Kapitel 3.1.1
28
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
4 Raccordement électrique
Raccordement de la bobine
1C
C
1D −
D
+
Raccordement de
Borne à vis X102
Entrée en courant
(entrée différentielle)
12+
Entrée en tension
(rapportée à la masse)
3 Masse
4+
Réglage manuel externe
3 Début (Masse)
4 Curseur
5 Fin (+10V)
Potentiomètre 5 kΩ
Blocage des impulsions d’amorçage (entrée inhibit) IK env. 1 mA
(à ouverture ou à fermeture)
6 Masse
7+
Sortie de valeur réelle 0 à 10 V
(U2, P, I2), Imax env. 2 mA
10+
6 Masse
Sortie en résistance 0 à 5 V (R)
Imax env. 2 mA
8+
6 Masse
Raccordement de
Borne à vis X103
Sortie de défaut de charge
avec relais
Pouvoir de coupure 230 V AC/3 A
Charge ohmique
Relais au repos en cas de défaut
1 À fermeture
2 À ouverture
3 Commun
Sortie de défaut de charge
avec optocoupleur Icmax = 2 mA
UCEOmax = 32 V
3 Collecteur
1 Émetteur
Détail
D
3
4
5
5 k⍀
F
6
7
ou
6
7
+
Raccordement de la charge
8
–
6
Détail
3
F
C
2
O
1
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
29
4 Raccordement électrique
30
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
5.1 Principe de fonctionnement
Le bloc IPC J peut être utilisé partout où jusqu’à présent on utilisait un
transformateur pour abaisser la tension.
Il assume la fonction d’un transformateur électronique avec une tension continue pulsée en sortie.
Synoptique
16
Fuse
N/L2 L1
Potentiel secteur
13
SELV
overheat
IGBT
current limit
Alimentation
partie commande
1
load fail
8
18
L1
N(L2)
max. Power
adjust
2
R-control
SIC reserve
3
19
Power
4
U
min. Power
adjust
N(V)
output
2
2
adjust (U ,P, I )
14
C
5
1C
17
9
régulateur
15
1D
6
12
7
10
D
électronique
commande
surveillance
11
régulateur
potentiomètre manuel
blocage des impulsions
d'amorçage
sortie R
S.A.V.
2
2
sortie valeur réelle (U , P, I )
1 Fusible - Alimentation de la partie commande
2 Fusible - Alimentation de la partie puissance
3 Fusibles à semi-conducteur
4 Redresseur
5 Bobine
6 Charge
7 Module IGBT
8 Alimentation du circuit électronique de commande
9 Transformateur de tension
10 Transformateur d'intensité
11 Séparation galvanique du circuit de commande
12 Circuit électronique de commande
13 Potentiomètre ajustable
14 Sortie "défaut" par relais ou optocoupleur
15 Interrupteurs de configuration
16 LEDs d'indication d'état
17 Définition du taux de modulation, entrées de commande, sorties de valeur réelle
18 R-control
19 SIC reserve
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
31
5 Réglages
5.2 Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et X106
32
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
5.3 Régulation en cascade
Les régulations en cascade sont utilisées en premier lieu pour éliminer ou
compenser les perturbations externes, comme les variations de la tension du
secteur et les variations de résistance, qui auraient des conséquences négatives sur le système asservi.
Réglage d’usine
La régulation en cascade est réglée en usine sur U2 mais les régulations P et I2
sont possibles.
Régulation
U2
Commutateur interne
S101
S1
S2
S3
1
0
0
Application
- coefficient de température
positif, molybdène disilizid
- R ≈ constante
- réglage de luminosité
P
0
1
0
- application générale,
nécessaire pour la charge SIC et
la compensation automatique du
vieillissement
I2
0
0
1
- coefficient de température
négatif
k réglage d’usine
5.4 Adaptation de la tension de charge
L’interrupteur S101-7 permet de procéder à l’adaptation de la tension de
charge.
Si la tension de charge max. nécessaire est inférieure à 75% de la tension de
charge ULnominale (voir plaque signalétique), il faut ouvrir l’interrupteur S 101-7.
Si la tension de charge max. nécessaire est supérieure ou égale à 75% de la
tension de charge ULnominale (voir plaque signalétique), il faut fermer l’interrupteur S 101-7.
Réglage d’usine
S101-7 est fermé.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
33
5 Réglages
5.5 Entrées de commande
Les interrupteurs internes S8, S9 et S104 permettent d’adapter le bloc au
signal de commande présent (signal de sortie du régulateur).
Les entrées en tension et en courant sont séparées l’une de l’autre. Les
entrées en courant (+,−) sont des entrées différentielles, c’est-à-dire qu’elles
peuvent être augmentées ou diminuées, par rapport au potentiel de référence
commun (⊥), d’une valeur de tension maximale de 7 V.
Si les entrées en courant et en tension sont utilisées simultanément, leurs
effets s’ajoutent.
Signal de commande
Début du signal
Fin du signal
0 mA
Interrupteur interne
S8
S9
S104
20 mA
0
1
1
4 mA
20 mA
0
0
2
0V
10 V
0
1
1
2V
10 V
0
0
2
0V
5V
1
1
1
1V
5V
1
0
2
k réglage d’usine
Entrées de
commande
analogiques
Les signaux suivants permettent de commander le bloc (variation de puissance continue) :
- signal en tension (bornes 3, 4)
- signal en courant (bornes 1, 2)
+10V
+
+
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
_
- potentiomètre 5 kΩ (bornes 3, 4, 5)
On dispose pour cela sur la borne 5 d’une source de 10 V
(réglages de l’interrupteur comme pour le signal 0-10 V)
D
F
5 k⍀
34
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
5.5.1
Combinaison d’un potentiomètre externe
et d’un régulateur électronique
Régulateur
avec sortie
en courant
L’entrée en tension (bornes 3, 4) reliée à la source de 10 V interne et à un
potentiomètre de 5 kΩ est utilisée comme entrée de réglage manuel.
Interrupteur
Sa
Sb
Mode automatique
ouvert
ouvert
Mode manuel
fermé
fermé
H
Régulateur
avec sortie
en tension
Pour éviter une excitation involontairement trop élevée lors du passage au mode manuel, il faut coupler mécaniquement Sa et Sb.
Sinon les deux signaux s’additionnent brièvement.
On n’utilise que l’entrée en tension du bloc. Pour le mode manuel, il faut raccorder un potentiomètre de 5 kΩ aux bornes 3 et 5.
Interrupteur
Sc
Mode automatique
Position 1
Mode manuel
Position 2
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
35
5 Réglages
5.6 Blocage des impulsions d’amorçage
Le blocage des impulsions d’amorçage permet de commander de façon simple de fortes puissances.
V
A
Pour pouvoir mettre hors tension une installation, il faut monter en
amont un disjoncteur de protection ou un commutateur principal
qui déconnecte tous les conducteurs !
L’« arrêt » de la puissance par le blocage des impulsions d’amorçage ne garantit pas une séparation galvanique par rapport à la
tension d’alimentation ! La tension sur la borne D ou 1D peut toutefois rester dangereuse.
Un contact entre les bornes 6 et 7 permet de mettre hors circuit la charge.
Selon la position de S105, le contact externe sera un contact à ouverture ou à
fermeture.
Réglage d’usine
Contact externe
Contact interne S105
Comportement
Contact
à fermeture (a)
1
Lorsque le contact est fermé,
la charge est hors circuit de
façon permanente
Contact
à ouverture (b)
2
Lorsque le contact est ouvert,
la charge est hors circuit de
façon permanente
S105 est fermé.
5.7 Sortie en résistance
Lorsque le fonctionnement du bloc est nominal, la sortie résistance délivre une
tension de 4 à 5 V.
36
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
5.8 Réglage des potentiomètres
Le bloc possède 6 potentiomètres accessibles avec un tournevis (largeur de la
lame : max. 2 mm) par l’intermédiaire d’ouvertures dans le boîtier.
current limit adjust
load fail adjust
resistance control adjust
max. Power adjust
min. Power adjust
output adjust U2 ,P , I2
5.8.1
Limitation de résistance (R-control)
L’interrupteur S101-10 permet de limiter la puissance délivrée en fonction de
la résistance R en cas d’utilisation avec des éléments chauffants molybdène
disilizid, pour éviter une surchauffe de l’élément chauffant dans la plage de
température supérieure. Une mesure directe de la résistance de l’élément permet d’établir sa température exacte. Si l’interrupteur S101-10 est fermé, le
bloc limite la puissance délivrée dès que la résistance de l’élément (température de l’élément) réglée au moyen du potentiomètre « resistance control
adjust » est atteinte. L’élément chauffant est donc protégé contre la surchauffe. L’utilisation de la limitation de résistance est signalée par la LED « Rcontrol ».
Réglage d’usine
Le potentiomètre R-control n’est pas pré-réglé en usine. Il faut effectuer un
réglage sur site, en fonction de la température maximale à limiter pour l’élément chauffant. Il est possible d’effectuer cela au moyen d’une mesure de tension ou de courant de charge (mesure de résistance), ou bien au moyen d’une
caméra thermique.
A
Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un
instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies »)
parce que le courant de charge est un courant continu pulsé.
Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de
forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes !
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
37
5 Réglages
Il est possible de régler la plage de réglage de la limitation de résistance avec
le potentiomètre R-control, sur la plage de Rnominal à 10×Rnominal.
Rnominal = tension nominale / courant nominal
Action
Tourner le potentiomètre
« resistance control »
vers la droite
Tourner le potentiomètre
« resistance control »
vers la gauche
Réglage d’usine
5.8.2
Comportement
Limitation à une valeur de résistance
supérieure (température plus élevée)
Limitation à une valeur de résistance
inférieure (température plus basse)
S101-10 est ouvert, R-control inactif
Réserve de tension SIC (SIC reserve)
En cas d’utilisation d’éléments chauffants SIC, il y a compensation automatique du vieillissement des éléments chauffants si on a choisi comme type de
régulation en cascade la régulation P (Chapitre 5.3).
La résistance de l’élément chauffant SIC augmente avec sa durée de service.
Le bloc IPC adapte automatiquement la tension de charge à la puissance
absorbée nécessaire. Dès que la tension de charge maximale du bloc IPC
n’est plus suffisante pour délivrer la puissance nécessaire à l’élément chauffant SIC, la LED « SIC reserve » le signale. Cette indication est temporisée, elle
est donnée au bout de 7 mn environ.
Dans le même temps, le relais « défaut » est mis au repos.
L’indication de « SIC reserve » et l’indication du défaut sont activées si l’interrupteur S101-12 est ouvert.
Réglage d’usine
5.8.3
S101-12 est fermé et cette fonction est inactive.
Adaptation de l’entrée de commande (max. Power adjust)
Le potentiomètre « max. Power adjust » de la face avant permet d’adapter la
puissance utile du bloc au signal de sortie maximal du régulateur placé en
amont.
Action
Tourner le potentiomètre « max. Power
adjust » vers la droite
Tourner le potentiomètre « max. Power
adjust » vers la gauche
Réglage d’usine
38
Comportement
Plus de puissance
Moins de puissance
Le potentiomètre est réglé de telle sorte que la tension de charge maximale
est délivrée pour 100% du signal de sortie du régulateur (la régulation U2 est
préréglée en usine comme régulation en cascade).
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
Mesurer
des valeurs
correctes
5.8.4
A
Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un
instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies »)
parce que le courant de charge est un courant continu pulsé.
Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de
forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes !
Réglage de puissance maximale (max. Power adjust)
h Réglez le signal de sortie du régulateur au maximum.
h Tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la droite ou la gauche
jusqu’à ce que la puissance souhaitée soit atteinte.
h Si vous tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la droite, la
puissance utile maximale augmente.
h Attention : la LED rouge pour la limitation du courant « current limit » doit
rester éteinte, sinon la puissance utile n’augmente pas lorsque vous tournez le potentiomètre vers la droite puisque la limitation du courant est
active (current limit).
5.8.5
Affaiblissement du signal d’entrée
h Si vous tournez le potentiomètre « max. Power adjust » vers la gauche, la
puissance utile maximale diminue.
5.9 Réglage de la charge de base (min. Power adjust)
Prédéfinition
de la charge
de base
Pour prédéfinir une charge de base, il faut ouvrir l’interrupteur S11.
Si vous tournez le potentiomètre « min. Power adjust » vers la droite, la charge
de base augmente.
La plage de réglage couvre la totalité de la plage 0 - 100%.
P
100%
33%
charge de base
t
Exemple
Mesurer
des valeurs
correctes
Réglage d’usine
Un tiers (1/3) de la charge de base commande le chauffage. Le régulateur
commande les deux tiers restants (2/3) de la puissance.
A
Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un
instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies »)
parce que le courant de charge est un courant continu pulsé.
Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de
forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes !
S101-11 est fermé, aucune charge de base n’est réglée.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
39
5 Réglages
5.10 Réglage de la limitation du courant (current limit adjust)
h Le potentiomètre « current limit adjust » de la face avant permet de limiter la
valeur efficace du courant de charge sur la plage 10 à 100% du courant
nominal du bloc.
1,5 tour vers la droite correspond à une augmentation du seuil de fonctionnement d’environ 10% du courant nominal du bloc.
Action
Tourner le potentiomètre
« current limit adjust »
vers la droite
Tourner le potentiomètre
« current limit adjust »
vers la gauche
Mesurer
des valeurs
correctes
A
Comportement
Le seuil de limitation du courant
augmente
Le seuil de limitation du courant diminue
Pour mesurer la tension, la puissance ou le courant, il faut utiliser un
instrument de mesure à valeurs RMS (« valeurs efficaces vraies »)
parce que le courant de charge est un courant continu pulsé.
Un instrument de mesure étalonné pour la tension alternative (AC) de
forme sinusoïdale donnera des valeurs incorrectes !
Si la limitation du courant est utilisée, la LED rouge « current limit » est allumée.
Réglage d’usine
Le potentiomètre est réglé sur le courant nominal maximal.
H
Il est possible de signaler l’utilisation de la limitation du courant avec
le relais « défaut ».
Pour cela, il faut ouvrir l’interrupteur S 101/13.
Avec le réglage d’usine, l’utilisation de la limitation du courant n’est
signalée que par la LED rouge (S 101/13 fermé).
v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105,
S106 et X106 »
5.11 Surveillance du défaut de charge total ou partiel
(load fail adjust)
Surveillance du défaut de charge total ou partiel pour différents types de
charge.
Avec le réglage d’usine, le bloc est réglé de telle sorte que la rupture totale ou
partielle de charges ohmiques ou de charges montées en série est détectée.
Pour un radiateur aux rayons infrarouges à ondes courtes, il faut placer l’interrupteur S106 en position 2.
Réglage d’usine
L’interrupteur S106 est en position 1.
Si au cours du fonctionnement il y a variation de la résistance de charge, celleci est détectée par la surveillance de défaut de charge partiel et elle est signalée sur la sortie « défaut ».
40
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
Le potentiomètre « load fail adjust » de la face avant (défaut de charge) permet
de régler le seuil de fonctionnent entre 20 et 100% du courant nominal du
bloc.
H
Réglage d’usine
La plus petite variation de résistance que le bloc peut détecter est
égale à 5% de la résistance nominale de la charge.
Le potentiomètre est réglée sur 20% environ.
La sortie « défaut » est équipée, suivant l’option choisie, d’un contact libre de
potentiel ou d’un optocoupleur.
Type
Relais
709050 /
X3 -
XX
-
XXX - XXX - 200
/ 252
Type
Optocoupleur
709050 /
X3 -
XX
-
XXX - XXX - 200
/ 257
En cas de défaut de la charge, le contact libre de potentiel retombe ou bien la
jonction collecteur-émetteur de l’optocoupleur est haute impédance.
La sortie « défaut » est active lorsque la température limite du bloc est dépassée (overheat), lorsque le disjoncteur de sécurité de la partie puissance a
coupé le circuit ou bien lorsque la protection par fusible est défectueuse (fuse).
H
Les fonctions « tension de reserve SIC » et « limitation du courant »
peuvent également agir sur la sortie « défaut », si elles ont été
réglées en conséquence :
v Chapitre 5.8.2 « Réserve de tension SIC (SIC reserve) »
v Chapitre 5.10 « Réglage de la limitation du courant (current limit
adjust) »
v Chapitre 7 « Que faire si... »
Position du cavalier
Comportement
Détection d’un courant trop faible
Détection d’un courant trop élevé
k réglage d’usine
H
Le dispositif de surveillance du défaut de charge total ou partiel
(courant trop faible) permet également de détecter si le courant est
trop élevé. Pour cela, il faut tourner à 90° les deux ponts de la
réglette à picots X106.
v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104,
S105, S106 et X106 »
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
41
5 Réglages
5.11.1 Réglage du point de commutation pour l’indication du défaut de charge
H
Le réglage pour le défaut de charge partiel doit être effectué après
le réglage pour la limitation du courant. Si le réglage pour la limitation du courant est modifié, cette modification a une influence sur
le réglage pour le défaut de charge partiel.
Le cas échéant, il faudra également corriger ce réglage.
h Raccordez la charge
h Réglez au régime maximal (par ex. 20 mA sur l’entrée de commande)
h Réglez le potentiomètre « load fail adjust » de telle sorte que la LED jaune
« load fail » s’éteigne.
- Tournez vers la droite = la LED s’allume
- Tournez vers la gauche = la LED s’éteint
h Vous pouvez éventuellement abaisser le seuil de fonctionnement souhaité
en tournant un peu plus vers la gauche. 1,5 tour du potentiomètre correspond à environ 10% du courant nominal du bloc.
Autre possibilité
de réglage
Vous simulez le défaut de la charge et vous réglez le potentiomètre « load fail
adjust » de telle sorte que la LED jaune « load fail » s’allume.
H
42
La plus petite variation de résistance que le bloc peut détecter est
égale à 5% de la résistance nominale de la charge.
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
5 Réglages
5.12 Disjoncteur de sécurité de la partie puissance (IGBT)
En cas de défaut de la bobine ou du circuit électronique de commande, la tension de sortie est déconnectée entre les bornes D et 1D.
A
Toutefois les bornes D et 1D peuvent délivrer la tension du secteur
(dangereuse) parce qu’elles ne sont pas séparées galvaniquement du
secteur !
Le défaut est indiqué par la LED « IGBT » et le relais d’indication de défaut est
mis au repos.
Ce disjoncteur de sécurité reste actif même lorsque le défaut est supprimé ;
seul l’arrêt de l’alimentation permet de réinitialiser le dispositif.
h Débranchez brièvement l’appareil et remettez-le sous tension.
5.13 Réglage de la sortie de valeur réelle (output adjust U2, P, I2)
Avec le réglage d’usine, la sortie de valeur réelle délivre un signal de type I2
proportionnel à la puissance sur la charge (R=constante).
Il est également possible de régler un signal de type P ou U2 à la place de I2.
v Chapitre 5.2 « Réglage des interrupteurs S101, S103, S104, S105, S106 et
X106 »
Sortie de valeur réelle
output adjust
U2, P, I2
Interrupteur interne
S4
S5
S6
U2
1
0
0
P
0
1
0
I2
0
0
1
La sortie de valeur réelle délivre une tension comprise entre 0 et 10 V (qui correspond à 0 - 100% de la grandeur de mesure). Le potentiomètre « output
adjust U2, P, I2 » de la face avant permet de régler la valeur de fin souhaitée :
Action
Tourner le potentiomètre « output
adjust U2, P, I2 » vers la droite
Tourner le potentiomètre « output
adjust U2, P, I2 » vers la gauche
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
Comportement
Augmentation de la valeur de
fin
Diminution de la valeur de fin
43
5 Réglages
44
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
6 Caractéristiques techniques
6.1 Alimentation
Tension d’alimentation
de la partie puissance
115 V AC
230 V AC
400 V AC
115 V AC
Tension d’alimentation
de la partie commande
230 V AC
env. 100 VA
Puissance absorbée
par la partie commande
Tension de la charge UL eff
Courant de la charge IL eff
Type de charge
+15%/−20%
48 à 63 Hz
+15%/−20%
48 à 63 Hz
+15%/−20%
48 à 63 Hz
+15%/−20% 48 à 63Hz
(uniquement si 115 V AC pour la partie puissance)
+15%/−20% 48 à 63Hz
20 V, 60 V, 90 V, 120 V, 150 V, 210 V, DC
200 A DC
Charges ohmiques
6.2 Commande
Signal de commande
Affaiblissement
du signal de commande
Consigne de charge de base
0 (4) à 20 mA Ri = 50 Ω
0 (2) à 10 V
Ri = 25 kΩ
0 (1) à 5 V
Ri = 12 kΩ
Commande manuelle par potentiomètre externe de 5 kΩ
Plage de réglage : 100 à 20%
0 à 100%
6.3 Sortie « défaut »
Relais (contact à inverseur)
sans circuit de protection
du contact
Sortie optocoupleur
150000 commutations pour un pouvoir de coupure de 3 A/230 V 50 Hz
(charge ohmique)
ICmax = 2 mA, UCEOmax = 32 V
6.4 Caractéristiques générales
Variante de montage
Mode
de fonctionnement
Régulation en cascade
Limitation du courant
Mode monophasé
Régulation d’amplitude
De série libre choix entre régulation U2, P et I2, à l’aide d’interrupteurs internes
En fonctionnement, un potentiomètre sur la face avant permet de régler le courant
de charge sur une plage de 10 à 100% IN. La valeur efficace du courant de charge
est limitée.
Défaut de charge partiel 20 à 100% du courant nominal
R-control
Plage de réglage de Rnominal à 10×Rnominal
Rnominal = tension nominale / courant nominal
Sortie de valeur réelle De série, libre choix entre signal U2, P, ou I2, à l’aide d’interrupteurs internes
ajustable de 0 - 5 V à 0 - 10 V, Imax ≈ 2 mA,
Déviation de l’offset : ≤ ± 5%
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
45
6 Caractéristiques techniques
Dissipation de
puissance P tot (W)
Elle devient chaleur dissipée au niveau du radiateur du bloc de bloc de
puissance, du filtre de réseau et de la bobine.
v Chapitre 3.3 „Conditions ambiantes“
Facteur de dissipation de puissance
Puissance dissipée IPC 200 A incl. Bobine et filtre réseau
Précision de réglage
Raccordement
électrique
Indice de protection
Classe de protection
Plage de température
ambiante admissible
Plage de température
de stockage ambiante
Refroidissement
Résistance climatique
Ptot (W) = I
(A) x facteur de dissipation de puissance
Charge
9
8
400V tension d’alimentation
Partie puissance
7
230V tension d’alimentation
Partie puissance
6
5
4
115V tension d’alimentation
Partie puissance
3
2
1
0
30
60
90
120
150
180
210
Tension de charge (V)
Les variations de la tension du secteur sur la plage de tolérance (+15%/−20%) sont
régulées avec une précision de ⫾0,5%
Câbles de commande : bornes à vis embrochables pour des sections
de 0,5 à 2,5mm2 ; charge : bornes à vis, 10 à 95 mm2.
IP 10 suivant EN 60 529
Classe de protection I, avec séparation du circuit de commande
pour raccordement à des circuits SELV
5 à 40 °C (3K3 suivant EN 60721-3-3)
−10 à +70 °C (1K3 suivant EN 60 721-3-1)
Ventilation forcée, température maximale de l’air amené 35 °C
Humidité relative ≤ 5 à 85% en moyenne annuelle, sans condensation
3K3 suivant EN 60721
Position de montage
Verticale
Conditions d’utilisation Le bloc est un appareil à encastrer conforme à EN 50178
Degré de pollution 2, catégorie de surtension III
Tension d’essai
Suivant EN 50178
Lignes de fuite
Partie commande - circuit de la charge ≥ 5,5 mm
Partie commande - boîtier ≥ 5,5 mm
Il est possible de raccorder l’appareil à des circuits SELV.
SELV = Seperate Extra Low Voltage (basse tension de sécurité)
Courant de fuite
Le courant de fuite du bloc de puissance IPC avec filtre CEM en amont (sans le
courant de fuite de la charge) est inférieur à 3 mA.
Boîtier
Boîtier en métal
Poids
Env. 22,5 kg
46
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
6 Caractéristiques techniques
6.5 Données de la bobine
Bobine
Dimensions
Hauteur : 190 mm
L = 0,6 mH /
IN = 200 A, indice de Largeur :
200 × 385 mm
protection IP 10
suivant EN 60529
Section
raccord.
35 à 95
mm2
Couple de
Poids
serrage par bornes à vis
15 à 20 Nm
N° d’article
Env. 37 kg 70/00436848
6.6 Filtre CEM
Pour alimentation de la Partie puissance
Tension nominale,
courant nominal
115V/250V/440V AC,
Inominal = 16 A
115V/250V/440V AC,
Inominal = 20 A
115V/250V/440V AC,
Inominal = 32 A
115V/250V/440V AC,
Inominal = 63 A
115V/250V/440V AC,
Inominal = 100 A
Dimensions
(long. × larg. × haut.)
(255 × 60 × 130) mm
Section
raccord
0,2 à 4 mm2
Couple de
serrage
0,6 à 0,8 Nm
Temp. amb.
admissible
40 °C
N° d’article
70/00399527
(289 × 70 × 140) mm
0,5 à 10 mm2
1,5 à 1,8 Nm
40 °C
70/00438775
(324 × 90 × 160) mm
0,5 à 10 mm2
1,5 à 1,8 Nm
40 °C
70/00409831
(380 × 117 × 190) mm
0,5 à 16 mm2
2 à 2,3 Nm
40 °C
70/00409990
(445 × 150 × 220) mm
10 à 50 mm2
6 à 8 Nm
40 °C
70/00431997
40 °C
70/00413620
Pour alimentation de la Partie commande
(nécessaire uniquement si la Partie puissance est alimentée en 400 V AC)
115V/250V AC,
Inominal = 1 A
(80 × 45 × 30) mm
cosses plates
6,3 × 0,8 mm
-
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
47
6 Caractéristiques techniques
48
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
7 Que faire si...
Que se passe-t-il ?
Cause / Solution
Information
La LED verte power ne
s’allume pas
- L’alimentation de la partie commande
n’est pas raccordée
v Chapitre 4
« Raccordement
électrique »
Le bloc IPC ne délivre
pas de puissance en
sortie bien que la LED
verte power soit allumée et qu’une consigne
soit appliquée.
- L’alimentation de la partie puissance
n’est pas raccordée
v Chapitre 4.1
« Bornes à vis de la
partie puissance »
- L’entrée analogique de commande est
mal raccordée
v Chapitre 4.1.5
« Câblage des bornes à vis »
- Les interrupteurs S 101/ 8 et 9 ou S104
pour l’entrée de commande ne sont pas
réglés correctement
v Chapitre 5.5
« Entrées de
commande »
h Vérifier l’interrupteur S 105 pour le
blocage des impulsions d’amorçage
v Chapitre 5.6
« Blocage des impulsions
d’amorçage »
- Rupture de la charge
- Court-circuit de la charge (la LED
current-limit est allumée)
h Vérifier la charge et son raccordement
Le bloc IPC ne délivre
pas de puissance en
sortie bien que la LED
verte
power
soit
allumée ; une consigne
est appliquée et la LED
load fail est allumée.
- Rupture de la charge
- Disjonction de sécurité dans la partie
puissance
v Chapitre 5.12
« Disjoncteur de sécurité de la partie
puissance (IGBT) »
La LED fuse est allumée
- Protection par fusible à semi-conducteur
défectueuse à cause d’un défaut de terre
dans la partie puissance
v Chapitre 4.1.4
« Remplacement
des deux fusibles à
semi-conducteur »
- Court-circuit de la charge (la LED
current-limit est allumée)
h Vérifier la charge et son raccordement
h Corriger l’erreur de câblage ou le défaut
de terre de la charge
Le bloc IPC ne délivre
pas de puissance en
sortie bien que la LED
verte
power
soit
allumée ; une consigne
est appliquée et la LED
overheat est allumée.
- Disjonction en cas de température trop
élevée
h Vérifier le ventilateur, le remplacer le cas
échéant
v Chapitre 3.3
« Conditions
ambiantes »
- Apport en air frais insuffisant
- Température de l’air > 35 °C
h Veiller à ce que la ventilation soit
suffisante
Bloc de puissance [N° du brevet EP1 126 591 B1] 02.08
49
7 Que faire si...
Que se passe-t-il ?
Cause / Solution
Information
Le bloc IPC ne délivre
pas la totalité de la puissance bien que 100%
de la consigne soit
appliqué
- Les interrupteurs S 101/ 8 et 9 ou S104
pour l’entrée de commande ne sont pas
réglés correctement
v Chapitre 5.5
« Entrées de
commande »
- L’entrée de commande (max. Power adjust) n’est pas réglée à fond à droite
v Chapitre 5.8.3
« Adaptation de
l’entrée de commande (max. Power
adjust) »
h Vérifier le réglage
- Limitation du courant active (si la LED
rouge current limit est allumée)
h Tourner le potentiomètre current limit
adjust vers la droite
- Limitation de résistance (R-control) active
h Vérifier l’interrupteur S 101/10
h Vérifier l’interrupteur S 103
h Vérifier l’interrupteur S 101/7
Le bloc IPC délivre
de la puissance bien
qu’aucune consigne ne
soit appliquée
v Chapitre 5.2
« Réglage des interrupteurs S101,
S103, S104, S105,
S106 et X106 »
- Contrôler les interrupteurs S 101/ 8 et 9
ou S104 pour l’entrée de commande
v Chapitre 5.5
« Entrées de
commande »
- La consigne de charge de base (min.
Power adjust) n’est pas réglée à fond à
gauche
v Chapitre 5.9
« Réglage de la
charge de base
(min. Power
adjust) »
h Vérifier l’interrupteur S 101/11
50
v Chapitre 5.10
« Réglage de la limitation du courant
(current limit
adjust) »
7 Que faire si...
51
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