JUMO 709061 Single-Phase Thyristor Power Controller Mode d'emploi
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JUMO TYA 201 Variateur de puissance à thyristors monophasé 709061/8-01-032 709061/8-01-050 709061/8-01-100 709061/8-01-150 709061/8-01-200 709061/8-01-250 709061/8-01-020 B 709061.0 Notice de mise en service 2011-07-01/00561072 Tous les réglages des paramètres sont décrits en détail dans le chapitre "Configuration". Cette vue d’ensemble des commandes montre tous les paramètres possibles pour cette série d’appareils. Les paramètres qui ne sont pas nécessaires suivant les indications à la commande et la configuration actuelle sont masqués. Sommaire 1 Introduction..................................................................................9 1.1 Avant-propos .............................................................................................. 9 1.2 Conventions typographiques .................................................................. 10 1.2.1 Symboles d’avertissement.................................................................................. 10 1.2.2 Symboles indiquant une remarque .................................................................... 11 1.2.3 Effectuer une action ............................................................................................ 11 1.2.4 Modes de représentation.................................................................................... 11 1.3 Références de commande ...................................................................... 12 1.3.1 Matériel livré......................................................................................................... 12 1.3.2 Accessoires.......................................................................................................... 13 1.3.3 Accessoires à usage général ............................................................................. 13 1.4 Description sommaire ............................................................................. 14 1.5 Normes, homologations et conformité .................................................. 15 2 Montage......................................................................................17 2.1 Consignes importantes pour l’installation ............................................ 17 2.1.1 Conditions ambiantes ......................................................................................... 18 2.1.2 Filtrage et déparasitage ...................................................................................... 18 2.1.3 Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante....... 19 2.1.4 Montage mural avec des vis (réglage d’usine) ................................................. 20 2.1.5 Fixation sur rail symétrique (accessoire) .......................................................... 23 2.2 Dimensions ............................................................................................... 25 2.2.1 Type 709061/8-0X-020-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 25 2.2.2 Type 709061/8-0X-032-XXX-XXX-XX-25X,......................................................... 25 2.2.3 Type 709061/8-0X-050-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 26 2.2.4 Type 709061/8-0X-100-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 26 2.2.5 Type 709061/8-0X-150-XXX-XXX-XX-25X, type 709061/8-0X-200-XXX-XXX-XX-25X .......................................................... 27 2.2.6 Type 709061/8-0X-250-XXX-XXX-XX-25X/ ....................................................... 28 2.2.7 Distances (tous types)......................................................................................... 28 3 Raccordement électrique .........................................................29 3.1 Bornes à vis enfichables ......................................................................... 29 3.1.1 Type 709061/8-0X-20-XXX-XXX-XX-25X............................................................ 29 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Sommaire 3.2 Cosses et bornes à vis enfichables ....................................................... 30 3.2.1 Type 709061/8-0X-032-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 30 3.2.2 Type 709061/8-0X-050-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 31 3.2.3 Type 709061/8-0X-100-XXX-XXX-XX-25X.......................................................... 32 3.2.4 Type 709061/8-0X-150-XXX-XXX-XX-25X, type 709061/8-0X-200-XXX-XXX-XX-25X .......................................................... 33 3.2.5 Type 709061/8-0X-250-XXX-XXX-XX-25X (avec ventilateur) ........................... 34 3.3 Schéma de raccordement ....................................................................... 35 3.3.1 Mode monophasé Phase / N .............................................................................. 37 3.3.2 Mode monophasé Phase / Phase ...................................................................... 38 3.3.3 Montage en étoile avec neutre sorti (N) ............................................................ 39 3.3.4 Montage en triangle ouvert (montage à 6 conducteurs) ................................. 40 3.3.5 Montage économique en oscillation libre avec charge purement ohmique.. 41 3.3.6 Montage économique à courant triphasé maître-esclave pour charges ohmiques dans montage en étoile, montage en triangle, ou charges de type transformateur (ohmiques-inductives) .............................................................. 42 4 Commande .................................................................................45 4.1 Affichage après la mise sous tension de l’appareil .............................. 45 4.1.1 Affichage et commande ...................................................................................... 45 4.1.2 Représentation des valeurs de mesure............................................................. 46 4.1.3 Représentation au niveau Configuration........................................................... 47 4.1.4 Représentation des messages d’erreur et des états particuliers................... 48 4.2 Niveau Commande .................................................................................. 49 4.2.1 Données de l’appareil.......................................................................................... 49 4.2.2 Variateur ............................................................................................................... 49 4.2.3 Configuration de la consigne ............................................................................. 50 4.2.4 Surveillance.......................................................................................................... 51 5 Configuration .............................................................................53 5.1 Niveau "Configuration" ............................................................................ 53 5.1.1 Données de l’appareil.......................................................................................... 54 Unité de température .........................................................................................................54 Contraste de l’écran ..........................................................................................................54 Extinction ...........................................................................................................................54 Appliquer les réglages d’usine...........................................................................................54 5.1.2 4 Variateur ............................................................................................................... 54 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] Sommaire Variante de montage..........................................................................................................54 Commande des thyristors .................................................................................................54 Mode de fonctionnement...................................................................................................55 Régulation intégrée............................................................................................................56 Durée du cycle ...................................................................................................................57 Durée min. de fonctionnement ..........................................................................................57 initial ...............................................................................................................................57 Angle initial .....................................................................................................................57 Démarrage progressif ........................................................................................................57 Type de démarrage progressif...........................................................................................58 Durée du démarrage progressif.........................................................................................58 Limitation du courant .........................................................................................................59 Valeur limite du courant .....................................................................................................59 Limitation de résistance.....................................................................................................59 Valeur limite de résistance .................................................................................................59 Type de charge Limitation de résistance...........................................................................59 Dual Energie Management.................................................................................................59 5.1.3 Entrées analogiques............................................................................................ 60 Courant Étendue de mesure..............................................................................................60 Courant Étendue de mesure Début ...................................................................................60 Courant Étendue de mesure Fin ........................................................................................60 Tension Étendue de mesure ..............................................................................................60 Tension Étendue de mesure Début ...................................................................................60 Tension Étendue de mesure Fin ........................................................................................60 5.1.4 Configuration de consigne ................................................................................. 61 Définition de consigne .......................................................................................................61 prédéfini..........................................................................................................................61 prédéfini Valeur..............................................................................................................62 Consigne si défaut .............................................................................................................62 Valeur si défaut ..................................................................................................................62 Grandeur réglante maximale..............................................................................................62 Charge de base .................................................................................................................62 5.1.5 Surveillances ........................................................................................................ 63 Surveillance de valeur limite ..............................................................................................63 Valeur limite min. Alarme ...................................................................................................63 Valeur limite max. Alarme ..................................................................................................63 Valeur limite Hystérésis......................................................................................................63 Surveillance de la charge..................................................................................................64 Valeur limite Surveillance de la charge ..............................................................................64 Type de charge Surveillance de la charge.........................................................................64 Type Teach-In Surveillance de la charge...........................................................................64 Surveillance de la chute de tension du secteur .................................................................64 5.1.6 Entrées binaires ................................................................................................... 65 Commutation Découpage de phase..................................................................................65 Limitation ext. du courant ..................................................................................................65 Valeur limite ext. du courant ..............................................................................................65 Verrouillage du clavier........................................................................................................65 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Sommaire Extinction externe Éclairage de l’écran .............................................................................66 Sens d’action Entrée inhibit ...............................................................................................66 Sens d’action Entrée binaire 1...........................................................................................66 Sens d’action Entrée binaire 2...........................................................................................66 5.1.7 Sortie binaire ........................................................................................................ 67 Sens d’action Sortie binaire...............................................................................................67 5.1.8 Sortie de valeur réelle ......................................................................................... 68 Sortie de valeur réelle Type de signal ................................................................................68 Valeur à délivrer .................................................................................................................68 Plage de signal Valeur de début ........................................................................................68 Plage de signal Valeur de fin..............................................................................................68 5.1.9 RS422/485 ............................................................................................................ 68 Vitesse ...............................................................................................................................68 Format des données..........................................................................................................68 Adresse appareil ................................................................................................................68 Temps de réponse min. .....................................................................................................68 5.1.10 PROFIBUS-DP...................................................................................................... 69 Adresse de l’appareil .........................................................................................................69 Format des données..........................................................................................................69 5.1.11 Modification des codes....................................................................................... 69 Code Mode manuel ...........................................................................................................69 Code Niveau Commande ..................................................................................................69 Code Niveau Configuration................................................................................................69 5.2 Exemple de configuration ....................................................................... 70 6 Fonctions particulières de l’appareil .......................................71 6.1 Détection des défauts de la charge ....................................................... 71 6.1.1 Fonction Teach-In ................................................................................................ 73 6.2 Mode manuel ............................................................................................ 74 6.2.1 Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) ................... 74 6.2.2 Mettre en œuvre la fonction Teach-In en mode manuel .................................. 75 6.3 Définition de consigne avec un potentiomètre ..................................... 76 6.4 Dual Energie Management ...................................................................... 76 6.5 Régulation intégrée ................................................................................. 78 6.5.1 Boucle de régulation fermée sans régulation intégrée.................................... 78 6.5.2 Boucle de régulation fermée avec régulation intégrée.................................... 79 6.6 Limitation de résistance (R-Control) ...................................................... 84 6.7 Limitation du courant .............................................................................. 85 6 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] Sommaire 6.8 initial ....................................................................................................... 85 6.9 Surveillance de la chute de tension du secteur .................................... 85 6.10 Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) ....................................... 86 7 Logiciel Setup ............................................................................87 7.1 Conditions minimales (matériel et logiciel) ........................................... 87 7.1.1 Conseils pour Windows 2000/XP ....................................................................... 87 7.2 Installation ................................................................................................ 88 7.3 Démarrage du logiciel ............................................................................. 90 7.4 Code oublié ? ........................................................................................... 91 7.5 Modification de la langue des textes de l’appareil ............................... 92 8 Messages d’erreur et alarmes..................................................93 8.1 Signal binaire pour perturbation générale ............................................. 98 8.2 Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux ......................... 99 8.2.1 Accessoire : fusibles à semi-conducteur ........................................................ 100 8.2.2 Fusibles à semi-conducteur - Type 709061/8-0X-20... ................................... 100 8.2.3 Fusibles à semi-conducteur - Type 709061/8-0X-32... ................................... 101 9 Que faire si... ............................................................................103 10 Caractéristiques techniques ..................................................105 10.1 Alimentation, courant de charge .......................................................... 105 10.2 Séparation galvanique ........................................................................... 105 10.3 Entrées analogiques .............................................................................. 106 10.4 Sortie analogique (sortie de valeur réelle) ........................................... 106 10.4.1 Précisions d’affichage et de mesure ............................................................... 106 10.5 Entrées binaires ..................................................................................... 106 10.6 Sortie binaire (sortie d’indication de défaut) ....................................... 106 10.7 Caractéristiques générales ................................................................... 107 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 7 Sommaire 8 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 1 Introduction 1.1 Avant-propos B Lisez cette notice avant de mettre en service l’appareil. Cette notice de mise en service s’applique à la version du logiciel de l’appareil [256.01.02] ou supérieure. Conservez cette notice de mise en service dans un endroit accessible à tous les utilisateurs. Aidez-nous à améliorer cette notice en nous faisant part de vos suggestions. Téléphone : 03 87 37 53 00 Télécopie : 03 87 37 89 00 A A H SAV Le variateur délivre de la puissance comme l’exige l’entrée analogique ou le mode manuel ! Il faut monter des dispositifs de sécurité indépendants du variateur qui désactivent de façon sûre le process chauffant qui suit, si la température est excessive. Le variateur de puissance doit être équipé exclusivement avec des fusibles à semi-conducteur fournis par JUMO. Lors d’un remplacement, contrôlez que vous avez utilisé la bonne pièce de rechange. Tous les réglages nécessaires sont décrits dans cette notice de mise en service. Si vous effectuez des manipulations qui ne sont pas décrites dans cette notice de mise en service ou qui sont expressément interdites, vous compromettez votre droit à la garantie. En cas de problème, contactez nous. Pour les questions techniques Support technique, aide à la configuration et à la mise en route : 0892 700 733 (0,337 euro/min) Responsable SAV :Dominique Gerardy Tél. : 03 87 37 53 59 E-Mail : dominique.gerardy@jumo.net 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 9 1 Introduction E En cas d’intervention à l’intérieur de l’appareil et de retour de racks, il faut respecter les dispositions de la norme NF EN 61340-5-1 "Électrostatique : protection des dispositifs électroniques contre les phénomènes électrostatiques Prescriptions générales" et de la norme NF EN 61340-5-2 "Électrostatique : protection des dispositifs électroniques contre les phénomènes électrostatiques - Guide d'utilisation". Pour le transport n’utilisez que des emballages ESD. Faites attention aux dégâts provoqués par les décharges électrostatiques, nous dégageons toute responsabilité. ESD = Electro Static Discharge (décharge électrostatique) 1.2 Conventions typographiques 1.2.1 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 des précautions lors de la manipulation des composants sensibles aux décharges électrostatiques. ESD Tension dangereuse Surface chaude, risque d’incendie Ce symbole est utilisé lorsque des tensions dangereuses peuvent provoquer un choc électrique si on touche des pièces sous tension. Ce symbole est utilisé lorsqu’on risque une brûlure en touchant une surface chaude. N’installer aucun composant ou appareil sensible à la chaleur à proximité du variateur. 10 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 1 Introduction 1.2.2 Symboles indiquant une remarque Remarque Renvoi Note de bas de page 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. 1.2.3 Effectuer une action Instruction Texte à lire absolument Chaîne de commandes h Brancher la fiche 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. Niveau Configuration ➔ Variateur ➔ Mode de fonctionnement Les petites flèches entre les mots permettent de repérer plus rapidement des paramètres au niveau "Configuration". 1.2.4 Modes de représentation Touches Les touches sont représentées par des symboles ou du texte. Les combinaisons de touches sont représentées avec un signe plus ("+"). 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 11 1 Introduction 1.3 Références de commande La plaque signalétique est collée sur le côté droit de l’appareil. 1.3.1 Matériel livré 1 notice de mise en service B70.9061.0 1 variateur de puissance à thyristors dans l’exécution commandée 12 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 1 Introduction 1.3.2 Accessoires Fusibles à semiconducteur Un fusible à semi-conducteur est monté dans le variateur de puissance pour protéger le module à thyristors. En cas de défaut, la LED "Fuse" est allumée rouge. v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » Article Courant de charge Numéro d’article Inominal = IN Fusible à semi-conducteur ultra rapide 50 A IN = 20 A 70/00513108 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 80 A IN = 32 A 70/00068011 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 80 A IN = 50 A 70/00068011 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 160 A IN = 100 A 70/00081801 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 350 A IN = 150 A 70/00083318 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 350 A IN = 200 A 70/00083318 Fusible à semi-conducteur ultra rapide 350 A IN = 250 A 70/00083318 1.3.3 Accessoires à usage général Article Logiciel Setup 70.9061 (TYA 201) Câble USB fiche A/fiche B 3 m Kit de montage sur rail Type 70.9061/8-01-20... Types 70.9061/8-01-32 et 70.9061/8-01-50 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] Numéro d’article 70/00544869 70/00506252 70/00555169 70/00555526 13 1 Introduction 1.4 Description sommaire Appareil Le JUMO TYA 201 est une évolution logique de la technologie JUMO en matière de variateurs de puissance. Le variateur de puissance piloté par microprocesseur présente tous les paramètres sur un afficheur à cristaux liquides rétro-éclairé ; les quatre touches de la face avant permettent de le manipuler. Utilisation Le variateur de puissance à thyristors est utilisé partout où il faut commuter de fortes charges ohmiques et inductives, par ex. dans la construction de fours industriels et la plasturgie. Le variateur de puissance à thyristors est composé de deux thyristors montés tête-bêche, d’un radiateur isolé et d’un circuit électronique de commande. Montage Tous les variateurs de puissance à thyristors de cette série peuvent être fixés avec des vis dans une armoire de commande ignifugée. Un accessoire permet d’encliqueter sur un rail de 35 mm les variateurs pour un courant de charge jusqu’à 50 A. Modes de fonctionnement Le clavier ou le logiciel Setup permettent de sélectionner l’un des modes de fonctionnement suivants : découpage de phase avec limitation du courant réglable, trains d’ondes ou demi-ondes. En mode "trains d’ondes", il est possible de découper l’angle de phase de la première demi-onde pour attaquer également des transformateurs. En mode "découpage de phase", l’angle de phase fixé par le régulateur est atteint lentement à partir de 180° pour éviter des courants de démarrage de forte intensité (démarrage progressif). Il est possible de définir une charge de base et, suivant le type de l’appareil, une limitation du courant ou de résistance pour la charge. Régulation intégrée On dispose des régulations intégrées suivantes : U, U2, I, I2, P. Si on utilise l’une des régulations intégrées, les variations du secteur n’ont aucune influence sur le système à asservir pendant le processus de régulation Prescriptions Les variateurs de puissance à thyristors sont conformes aux normes VDE 0160 5.5.1.3 (5/88) et VDE 0106 Partie 100 (3/83). La mise à la terre doit être réalisée conformément aux prescriptions du fournisseur d’électricité. Avantages - Fonction d’auto-apprentissage "Teach-In" pour détecter la rupture partielle de charge - Optimisation de la charge sur secteur grâce au Dual Energie Management - Transmission des données de Setup même sans alimentation de l’appareil (alimentation via le port USB) 14 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 1 Introduction 1.5 Normes, homologations et conformité La base d’essai des caractéristiques de l’appareil est la directive Basse tension et la norme EN 50178. La base d’essai pour la CEM est la norme EN 61326-1. Norme Raccordement électrique DIN VDE 0100 Indice de protection IP 20 Appareil encastré EN 60529 Conditions climatiques Classe 3K3 Température de l’air et humidité relative EN 60721-3-3 Température de stockage Classe 1K5 EN 60721-3-1 Conditions d’utilisation Degré de pollution Catégorie de surtension EN 50178 Tensions d’essai Tension de tenue aux ondes de choc Tension alternative efficace EN 50178 Dispositif de protection contre les courants de défaut EN 50178 Compatibilité électromagnétique Émission de parasites EN 61326-1 Classe A- Uniquement pour l’utilisation industrielle Normes industrielles Résistance aux parasites Essais mécaniques : Épreuve aux vibrations 3M2 Essai de cubulte Classe 2M1 EN 60068-2-6, EN 60721-3-3 EN 60068-2-31, EN 60721-3-2 Inscriptions, marquage EN 50178, EN 61010-1 Homologations Norme cUL demandé 508C Power Conversation Equipment (Category NRNT2) (sauf pour type 70.9061/8-0X-20...) C22.2 NO. 14-05 Industrial Control Equipment (Category NRNT8) Conformité CE Directive Basse tension 2006/95/CE Directive Marquage 93/68/CEE Directive CEM 2004/108/CE Conformité Norme RoHs 2002 / 95 CE 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 15 1 Introduction 16 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage 2.1 Consignes importantes pour 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 (installations à courant fort avec tensions nominales inférieures à 1000 V AC). k Le raccordement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié. k Il faut monter en amont de l’appareil un sectionneur : il permettra de déconnecter tous les conducteurs d’alimentation avant une intervention à l’intérieur de l’appareil. 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. Fusible V k Lors du câblage 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’arrivée. Celui-ci doit correspondre à la puissance absorbée par le variateur de puissance. k Pour protéger le variateur en cas de défaut à la terre, un fusible à semiconducteur est intégré. Si le fusible à semi-conducteur est défectueux, il faut le remplacer exclusivement par un fusible original de JUMO. v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » Câblage Les conducteurs de la charge et ceux de commande doivent cheminer aussi loin que possible les uns des autres. Pour la protection par fusible des conducteurs, il faut prévoir des fusibles dans le circuit de commande (par ex. 2 A de type Neozed). Raccordement du conducteur de protection h Il faut établir une liaison directe entre le conducteur de protection du variateur de puissance et le conducteur de protection du réseau d’alimentation. Le raccordement est effectuée sur la borne PE. La section du conducteur de protection doit être au moins égale à celle des câbles d’alimentation de la partie Puissance. Si le conducteur de protection ne fait pas partie du câble d’alimentation ou de sa gaine, il faut choisir un câble dont la section n’est pas inférieure à 2,5 mm2 (si protection mécanique) ou à 4 mm2 (si le conducteur de protection n’est pas protégé mécaniquement). v Voir VDE 0100 Partie 540 Vérifications h Vérifiez que les données de la plaque signalétique (tension nominale de charge, courant de charge) concordent avec les caractéristiques de l’installation. h Pour le montage économique, vérifiez qu’il y a un champ tournant à droite. h Vérifiez que la configuration par ex. des entrées analogiques concorde avec le câblage. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 17 2 Montage Raccordement de la charge h Le commutateur électronique (2 thyristors montés tête-bêche) se trouve entre les bornes «"U1" et "U2". h Les câbles de la charge et les câbles des entrées de commande doivent cheminer dans la mesure du possible séparément. h Réalisez le raccordement Secteur - Variateur de puissance à thyristors Charge conformément au schéma de raccordement et vérifiez. Ordre des phases La tension d’alimentation du circuit électronique de commande et la tension de charge doivent avoir le même ordre des phases. Entrées de commande Les borniers de commande (entrées et sorties) 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. 2.1.1 Conditions ambiantes Mauvais usage L’appareil ne peut pas être installé dans des zones exposées à un risque d’explosion. Vibrations, poussière et saleté Le lieu de montage doit être sans vibrations, sans milieux corrosifs et sans poussières pour que les grilles d’aération ne soient pas obstruées. Conditions climatiques - Humidité relative : 5 à 85% sans condensation (3K3 suivant EN 60721) - Plage de température ambiante : 0 à 45 °C (3K3 suivant EN 60721-3-3) - Plage de température de stockage : 30 à 70 °C classe 1K5 Éviter les sources de chaleur additionnelles h Attention : la température ambiante sur le lieu d’installation ne doit pas augmenter à cause d’autres sources de chaleur ou d’une accumulation de chaleur. Dissipation de puissance Le radiateur du variateur de puissance dégage de la chaleur qu’il faut évacuer sur le lieu de montage (par ex. dans une armoire de commande) en fonction des conditions climatiques. - Ne pas monter le variateur contre un process chauffant (four). - Éviter l’ensoleillement direct. 2.1.2 Filtrage et déparasitage Pour éviter des parasites comme ceux produits par exemple en mode découpage de phase, il faut appliquer des mesures d’antiparasitage aux matériels et installations électriques. Le circuit électronique de commande du variateur de puissance à thyristors est conforme aux exigences de CEM de la norme EN 61 326. Toutefois les modules comme le variateur de puissance à thyristors ne sont pas destinés à être utilisés seuls. Ils ne remplissent qu’une fonction partielle de l’installation. 18 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage Le cas échéant, le concepteur de l’installation doit supprimer les parasites du circuit de charge du variateur de puissance avec des filtres adaptés. Pour les questions de filtres antiparasites, il existe des sociétés spécialisées dans ce domaine qui proposent des gammes de filtres antiparasites. En règle générale, les filtres sont disponibles sous forme d’unités prêtes à l’emploi. 2.1.3 Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante Courant de charge/A 250 réduction à partir de 45 °C : 2%/Kelvin 70% 200 150 100 75 50 20 45 A 50 60 T/°C Destruction due à la surchauffe : Si l’appareil fonctionne longtemps avec le courant de charge maximal, le radiateur et ses environs s’échauffent. C’est pourquoi si la température ambiante est supérieure à 45 °C, il faut réduire le courant de charge maximal (voir la figure), sinon le module à thyristors sera détruit. La température de l’appareil, affichée sur l’écran, ne doit pas dépasser 100 °C. Si la température de l’appareil est > 100 °C, le message "Attention température élevée" est délivré. Si la température de l’appareil est > 105 °C, le courant de charge est réduit à chaque degré supplémentaire de température. Si la température de l’appareil est > 115 °C, le variateur ne délivre plus de courant. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 19 2 Montage 2.1.4 Montage mural avec des vis (réglage d’usine) Les variateurs avec un courant de charge de 20 à 100 A sont fixés avec deux vis sur une paroi d’armoire de commande ignifugée. Dans la partie supérieure, le trou gauche est plus facilement accessible. Les variateurs avec un courant de charge de 150 à 250 A sont fixés avec quatre vis. TYA201 20A 20 TYA201 32A TYA201 50A 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage TYA201 100A TYA201 150/200A 2011-07-02/00561072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 21 2 Montage TYA201 250A 22 2011-07-02/00561072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage Surface chaude Le variateur de puissance s’échauffe pendant le fonctionnement, en fonction de la charge, jusqu’à 110 °C. Les lamelles du radiateur doivent être orientées verticalement pour que la chaleur puisse être dissipée par convection naturelle. Risque d’incendie : ne monter ni composant, ni appareil sensibles à la chaleur à proximité du variateur de puissance. H Ventilateur intégré sur variateur de puissance 250 A : la température de l’air aspiré sur la grille d’aération du ventilateur ne doit pas dépasser 35 °C. L’air amené sur le ventilateur intégré doit être aspiré librement par le bas et pouvoir s’échapper librement vers le haut ! 2.1.5 Fixation sur rail symétrique (accessoire) Les variateurs jusqu’à 50 A peuvent être fixés sur du rail symétrique, avec l’accessoire adéquat. v Chapitre 1.3.3 « Accessoires à usage général » h Accrocher la bride à ressort, par le haut, sur le rail symétrique. h Basculer le variateur vers le bas jusqu’à ce qu’il soit encliqueté dans le rail symétrique (on entend un "clic"). 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 23 2 Montage 24 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage 2.2 Dimensions 2.2.1 Type 709061/8-0X-020-XXX-XXX-XX-25X 3.5 155 132.2 144 25.3 12.2 1.5 150 8.4 45 36 17.4 2.2.2 Type 709061/8-0X-032-XXX-XXX-XX-25X, Sous réserve de modifications techniques ! 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 25 2 Montage 2.2.3 Type 709061/8-0X-050-XXX-XXX-XX-25X Sous réserve de modifications techniques ! 2.2.4 Type 709061/8-0X-100-XXX-XXX-XX-25X Sous réserve de modifications techniques ! 26 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 2 Montage 2.2.5 Type 709061/8-0X-150-XXX-XXX-XX-25X, type 709061/8-0X-200-XXX-XXX-XX-25X 120 285 320 18 126 13.1 1.5 30 125 Sous réserve de modifications techniques ! 112 11.2 250 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 27 2 Montage 2.2.6 Type 709061/8-0X-250-XXX-XXX-XX-25X/ 120 13.1 350 285 18 126 11.2 250 125 30 112 Sous réserve de modifications techniques ! 2.2.7 Distances (tous types) h Laisser une distance de 10 cm par rapport au sol. h Laisser une distance de 15 cm par rapport au plafond. h Les appareils peuvent être montés l’un à côté de l’autre, bord à bord. 28 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique Tension dangereuse Le raccordement électrique doit être effectué exclusivement par du personnel qualifié ! Des tensions dangereuses peuvent provoquer un choc électrique si on touche des pièces sous tension ! h Déconnecter du secteur tous les pôles de l’installation. 3.1 Bornes à vis enfichables Outil - Tournevis pour vis à fente, largeur de lame de 2, 3 et 5 mm - Clé polygonale ou clé à fourche, ouverture de clé de 7, 10, 13 mm 3.1.1 Type 709061/8-0X-20-XXX-XXX-XX-25X L’appareil avec le courant de charge de 20 A est raccordé via des bornes à vis enfichables. K Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2-1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5-2,5 mm2 0,5 Nm U2, N/L2, V, L1, U1 Vis à fente Largeur de lame 5 mm 0,5-6 mm2 0,6 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M4 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 7 mm Cosse Trou : 4 mm 3 Nm 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 29 3 Raccordement électrique 3.2 Cosses et bornes à vis enfichables 3.2.1 Type 709061/8-0X-032-XXX-XXX-XX-25X Les appareils avec un courant de charge de 32 à 50 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Vis cruciforme M6 6 à 25 mm2 5 Nm N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M6 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 10 mm Cosse Trou : 6 mm 5 Nm 30 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique 3.2.2 Type 709061/8-0X-050-XXX-XXX-XX-25X 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 31 3 Raccordement électrique 3.2.3 Type 709061/8-0X-100-XXX-XXX-XX-25X Les appareils avec un courant de charge de 75 à 100 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 et X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Boulons à tête hexagonale M6 OC 10 mm 16 à 50 mm2 5 Nm N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M6 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 10 mm Cosse Trou : 6 mm 5 Nm 32 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique 3.2.4 Type 709061/8-0X-150-XXX-XXX-XX-25X, type 709061/8-0X-200-XXX-XXX-XX-25X Les appareil avec le courant de charge de 150 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 und X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Boulons à tête hexagonale M8 OC 13 mm 95 à 150 mm2 12 Nm N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M8 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 13 mm Cosse Trou : 8 mm 12 Nm 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 33 3 Raccordement électrique 3.2.5 Type 709061/8-0X-250-XXX-XXX-XX-25X (avec ventilateur) Les appareils avec un courant de charge de 200 à 250 A possèdent des bornes à vis enfichables dans la partie Commande et des cosses dans la partie Puissance. Borne Exécution Section du câble Couple maximal X2_1 und X2_2 Vis à fente Largeur de lame 2 mm 0,2 à 1,5 mm2 0,25 Nm X3 Vis à fente Largeur de lame 3 mm 0,5 à 2,5 mm2 0,5 Nm U2, U1 Boulons à tête hexagonale M8 OC 13 mm 95 à 150 mm2 12 Nm N/L2, V, L1 Vis à fente Largeur de lame 3mm 0,5 à 4 mm2 ou (0,5 à 2,5 mm2 avec embout) 0,5 Nm Borne de mise à la terre PE Vis sans tête M8 avec écrou hexagonal Ouverture de clé 13mm Cosse Trou : 8 mm 12 Nm 34 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique 3.3 Schéma de raccordement Raccordement de Bornes à vis Côté Raccord Alimentation Circuit électronique de L1 commande N/L2 (correspond à la tension de charge max. du V type d’appareil commandé) Conducteur de protection PE Raccordement de la charge dans la partie Puissance U1 U2 Côté Appareil V V PE PE PEPE L1 U1 N/L2 U2 Partie Commande Raccordement de Borne à vis X2_1 Entrée de consigne Courant 1 2 Côté Raccord – 1 Ix + 3 (GND) 4 3 – Entrée de consigne Tension Côté Appareil Ux 5 Masse 6 (GND) + Sortie 10 V DC Tension fixe 4 A S E Raccordement de Borne à vis X2_2 Blocage des impulsions d’amorçage 8 7 (GND) 2 3 4 réglage manuel externe avec potentiomètre 5 Côté Raccord Côté Appareil 3,3V 8 5kW 7 Entrée binaire 1 9 11 (GND) 3,3V 9 5kW 11 Entrée binaire 2 10 11 (GND) 3,3V 10 5kW 11 7, 11 Sortie analogique Différentes grandeurs internes au variateur peuvent être délivrées sous forme d’un signal normalisé 0(4) à 20 mA, 0(2) à 10 V, 0(1) à 5 V. v Chapitre 10.4 « Sortie analogique (sortie de valeur réelle) » 12 Masse + GND 12 – 11 Liaison maître-esclave Raccordement RJ 45 Prise X8 Pour mode maître-esclave montage économique à courant triphasé Le câble de raccordement 1:1 n’est nécessaire que pour le TYA 202 type 70.9062. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 35 3 Raccordement électrique Sortie d’indication de défaut Raccordement de Borne à vis X3 Relais ou optocoupleur 13 À fermeture ou collecteur 15 Commun ou émetteur 13 14 15 14 À ouverture Côté Raccord Côté Appareil Relais Optocoupleur C C E O F Interfaces 16 RS485 Raccord PROFIBUS-DP TxD (-) RxD/TxD B(-) Prise SUB-D à 9 broches (sur la face avant) 3 A(+) TxD (+) RxD/TxD A(+) RxD (-) - RxD (+) - 8 B(-) 6 VCC 5 GND 12 345 Bornes à vis 19 enfichables 18 sous le boîtier 17 RS422 6 7 89 Modbus 16 17 18 19 Raccord Blindage 16 17 18 19 (RS422/485 Modbus) 36 Profibus DP 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique 3.3.1 Mode monophasé Phase / N II L1 N PE UN + 1 2 3 4 5 6 0(4)...20mA Fusible de protection de la ligne Entrées de consigne : 7 8 9 10 11 12 0(1)...5V, 0(2)...10V + 1 13 14 15 P IThy = ges UN 8 UThy = UN Relais Optokoppler C P Ö E S IL Halbleitersicherung IThy = IL N/L2 V Fusible pour circuit de commande 2 A UN = tension entre une phase et neutre UThy = tension sur variateur de puissance à thyristors L1 U2 U1 IThy charge Pges = puissance totale à réguler IL = courant dans phase IThy = courant dans variateur de puissance à thyristors 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 37 3 Raccordement électrique 3.3.2 Mode monophasé Phase / Phase L1 L2 N PE UL UN + 1 2 3 4 5 6 0(4)...20mA Fusible de protection des lignes Entrées de consigne : 7 8 9 10 11 12 0(1)...5V, 0(2)...10V + 1 13 14 15 IThy = 8 UThy = UL Pges UL Relais Optokoppler C P Ö E S IL Halbleitersicherung IThy = IL N/L2 V Fusibles pour circuit de commande 2 A UL = tension entre phase UN = tension entre une phase et neutre UThy = tension sur variateur de puissance à thyristors L1 U2 U1 IThy charge Pges = puissance totale à réguler IL = courant dans phase IThy = courant dans variateur de puissance à thyristors 38 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 1 2 3 4 5 6 Relais IThy Relais 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 Optocoupleur 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] L1 U2 U1 L1 charge N/L2 V U2 U1 E UL = tension entre phases UN = tension entre une phase et neutre UThy = tension sur variateur de puissance à thyristors Pges P = ges 3 · UN 3 · UL N/L2 V F Fusible à semi-cond. 13 14 15 Fusible à semi-cond. 13 14 15 F E C F O Relais U2 U1 E C Optocoupleur Fusibles pour circuit de commande 2 A IL UL UN L1 L2 L3 N PE Pges = puissance totale à réguler IL = courant dans phase IThy = courant dans variateur de puissance à thyristors L1 Fusible à semi-cond. 13 14 15 N/L2 V 8 O 1 C 8 O 1 C 8 C 1 C TYA 201 7 8 9 10 11 12 IThy = IL Optocoupleur TYA 201 1 2 3 4 5 6 IThy = + TYA 201 Fusibles de protection des lignes UThy = UN 0(4) à 20 mA Entrées de consigne : 3 Raccordement électrique 3.3.3 Montage en étoile avec neutre sorti (N) 39 40 + 1 2 3 4 5 6 Relais Optocoupleur TYA 201 IThy 1 2 3 4 5 6 Relais Optocoupleur TYA 201 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 1 8 N/L2 V L1 U2 U1 E U2 U1 E C Optocoupleur Fusibles du circuit de commande 2 A IL UL UN L1 L2 L3 N PE Pges = puissance totale à réguler IL = courant dans phase IThy = courant dans variateur de puissance à thyristors L1 Fusible à semi-cond. F O Relais C charge UL = tension entre les phases UN = tension entre une phase et neutre UThy = tension sur le variateur de puissance à thyristors IL 3 U2 U1 IThy = L1 Pges P = ges 3 · 3 · UN 3 · UL N/L2 V F Fusible à semi-cond. 13 14 15 Fusible à semi-cond. 13 14 15 F E 13 14 15 N/L2 V 8 O 1 C 8 O 1 C 7 8 9 10 11 12 C 1 2 3 4 5 6 C TYA 201 Fusibles de protection des lignes IThy = UThy = UL 0(4) à 20 mA Entrées de consigne : 3 Raccordement électrique 3.3.4 Montage en triangle ouvert (montage à 6 conducteurs) 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] + 13 14 15 L1 IThy N/L2 V L1 U2 U1 E C Optocoupleur Fusibles de protection des lignes 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] IL UL UN L1 L2 L3 N PE Pges = puissance totale à réguler IL = courant dans phase IThy = courant dans variateur de puissance à thyristors U2 U1 F O Fusible à semi-cond. C Relais Fusibles du circuit de commande 2 A UL = tension entre les phases UN = tension entre une phase et neutre UThy = tension sur le variateur de puissance à thyristors N/L2 V E 13 14 15 Fusible à semi-cond. F O 8 C 1 C 8 Charges ohmiques : Triangle Etoile 7 8 9 10 11 12 1 IThy = IL Optocoupleur 7 8 9 10 11 12 P P IThy = ges = ges 3 · UN 3 · UL 1 2 3 4 5 6 Relais TYA 201 1 2 3 4 5 6 UThy = UL Attention : - champ tournant à droite - possible uniquement en mode “trains d’impulsions” et avec régulation intégrée de type P. 0(4) à 20 mA Entrées de consigne : TYA 201 3 Raccordement électrique 3.3.5 Montage économique en oscillation libre avec charge purement ohmique Pour ce montage, aucune liaison maître-esclave n’est nécessaire. 41 3 Raccordement électrique Avantages Le montage économique en oscillation libre présente un avantage : le secteur subit en moyenne moins de charges par à-coups (commande asynchrone). Les deux variateurs travaillent indépendamment l’un de l’autre et régulent exactement la puissance en courant triphasé requise. Même une éventuelle rupture partielle n’aura aucun effet immédiat sur la stabilité de la température de la boucle de régulation. Pour les deux variateurs, il faut dans le code de commande 70.9061/X-XX-XXX-001-XXX-XX-XXX (code 001). 3.3.6 Montage économique à courant triphasé maître-esclave pour charges ohmiques dans montage en étoile, montage en triangle, ou charges de type transformateur (ohmiques-inductives) Remarque Le montage économique à courant triphasé devrait être réalisé avec l’exécution TYA 202 type 70.9062. Toutefois il est également possible d’utiliser en mode maître-esclave deux appareils de la série TYA 201. Pour cela, un appareil est configuré en maître, l’autre en esclave. Dès que les appareils ont été reliés ensemble avec le câble de raccordement et qu’ils ont été mis sous tension simultanément, les appareils travaillent de façon synchrone. Toutes les autres étapes de la configuration sont effectuées exclusivement sur l’appareil maître, il n’est plus possible de manipuler l’appareil esclave. On reconnaît l’appareil esclave au fait qu’il n’affiche aucune valeur de mesure : son écran contient « Unité esclave ». Condition Les appareils doivent avoir la même référence (même type) et la même version de logiciel pour que le fonctionnement symétrique soit possible. Un câble de raccordement, max. 30 cm, relie les deux appareils. Sur la figure, on voit un TYA 202 préparé et configuré en usine, qui se comporte comme deux appareils simples TYA 201 en mode maître-esclave. Mode de travail 42 Le montage économique maître-esclave travaille, dans l’exécution standard, avec une régulation de type U2. Le circuit électronique de commande du variateur maître prend en charge la fonction de variation proprement dite et synchronise le variateur esclave. Ainsi il est possible d’utiliser des charges de type transformateur. La cadence fixe de la régulation U2 combinée au montage en triangle de la charge permet d’obtenir une bonne stabilisation de la tension des résistances de charge, même en cas de rupture partielle de la charge. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 3 Raccordement électrique 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 43 3 Raccordement électrique 44 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 4 Commande Attention à la séquence de mise sous tension Le circuit électronique de commande et la partie Puissance doivent être mis sous tension simultanément. A En aucun cas, le circuit électronique de commande ne doit être alimenté avant la charge ! C’est particulièrement important pour le fonctionnement avec des charges de type transformateurs et des charges résistives avec un coefficient de température élevé (TK > 1) ! 4.1 Affichage après la mise sous tension de l’appareil Vue d’ensemble de la valeur de mesure Si tout est correctement câblé, lorsque la tension d’alimentation est appliquée, la LED Power s’allume, elle est verte et fixe. Dans le même temps, un sablier apparaît sur l’écran et ensuite la tension du secteur est affichée. Risque de brûlure : pendant le fonctionnement, la température du radiateur peut atteindre 110 °C ! 4.1.1 Affichage et commande Numéro Remarque 1 LED Power (verte) allumée et fixe si alimentation raccordée. Clignote régulièrement si l’éclairage de l’écran est éteint. Figure (1) (2) v Chapitre 9 « Que faire si... » 2 Afficheur à cristaux liquides avec rétro-éclairage blanc (96 64 pixels). La ligne d’information en bas de l’écran montre les réglages actuels et les messages d’erreur. 3 LED Fuse (rouge) allumée si fusible à semi-conducteur défectueux. 4 LED K1 (jaune) Sortie d’indication de défaut 5 Touches : (3) (4) (5) augmenter la valeur / paramètre précédent diminuer la valeur / paramètre suivant (6) abandonner / un niveau plus haut (7) programmer / un niveau plus bas 6 Interface Setup USB 7 Ressort à cran d’arrêt pour retirer le boîtier en matière synthétique v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » 8 Interface de communication PROFIBUS DP 9 RS422/485 Modbus 10 Conducteur de protection PE (vis sans tête avec écrou) 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 45 4 Commande Les touches et permettent de regarder les valeurs de mesure actuelles comme par ex. les courants, les tensions (valeurs réelles), la consigne, la résistance de charge, la température de l’appareil et la puissance. Ces informations sont également affichées dans la fenêtre de diagnostic des logiciel Setup. v Chapitre 7 « Logiciel Setup » 4.1.2 Représentation des valeurs de mesure Vue d’ensemble des valeurs de mesure À ce niveau, la désignation de la valeur de mesure est affichée sur la ligne supérieure ; la valeur numérique avec l’unité est affichée sur la ligne du milieu. désignation valeur de mesure ligne d’info ou erreur La ligne d’information du bas permet de voir au premier coup d’œil le flux du signal dans l’appareil : Entrée -> Traitement -> Sortie. Elle est également utile pour afficher des états limités dans le temps (par ex. des messages d’erreur). v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Signification des symboles dans la ligne d’information Signal d’entrée Régulation intégrée Mode de fonctionnement de la sortie Charge Tension aucune Découpage de phase Courant U2 Démarrage progressif avec découpage de phase Interface I2 Mode «"trains d’ondes" Entrée binaire 1 U Mode "trains d’ondes" avec initial Entrée binaire 2 I Commande demi-ondes Signal d’entrée mal configuré P Logique, général Logique (interrupteur) Logique avec initial Régulation configurée non valable Logique avec prédéfini Logique avec initial et prédéfini 46 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 4 Commande Signal d’entrée Régulation intégrée Mode de fonctionnement de la sortie Charge Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) 4.1.3 Représentation au niveau Configuration Barres de défilement L’entrée sur fond noir est sélectionnée et contient d’autres paramètres. S’il y a plus de 3 entrées à un niveau, une barre de défilement apparaît, elle indique la position actuelle dans le menu. Navigation Principe de navigation augmenter valeur/ paramètre précédent un niveau plus haut un niveau plus bas EXIT PGM diminuer valeur/ paramètre suivant Saisie d’un nombre ou sélection Lorsqu’on est arrivé sur le paramètre souhaité, il est possible de saisir une valeur numérique ou de sélectionner un paramètre avec les touches ou . h Mémoriser le réglage avec la touche . Si on ne souhaite pas stocker la valeur, il est possible d’interrompre la saisie avec la touche . 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 47 4 Commande 4.1.4 Représentation des messages d’erreur et des états particuliers Représentation cyclique Les symboles pour l’entrée, la régulation intégrée et le mode de fonctionnement sont affichés sur la ligne d’information, en alternance avec les messages d’erreur ou des renseignements sur des états particuliers. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Exemples H 48 Dans les tableaux qui suivent, tous les paramètres sont détaillés pour l’appareil le plus complet. Suivant la référence de commande (voir plaque signalétique ou informations sur l’appareil) ou la configuration actuelle, les paramètres inutiles sont masqués. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 4 Commande 4.2 Niveau Commande On trouve ici les paramètres qui peuvent être modifiés pendant le fonctionnement sans redémarrer (reset). Avec le réglage d’usine, ils sont accessibles sans mot de passe mais peuvent être protégés, si nécessaire, avec un code à 4 chiffres. v Chapitre 5.1.11 « Modification des codes » Le variateur peut être adapté à l’installation et optimisé pendant le fonctionnement. h Depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, appuyer sur la touche . h Sélectionner le niveau Commande et appuyer encore une fois sur la touche . Edition d’un paramètre Les modifications prennent effet immédiatement. Si on a trouvé le réglage correct, par ex. pour le contraste de l’écran, la touche permet de mémoriser le paramètre. Si on ne souhaite pas stocker la valeur, il est possible d’interrompre la saisie avec la touche . 4.2.1 Données de l’appareil Plage de valeurs 0 à 100% (50) Votre réglage : 0000 à 1440 mn k / gras = réglage d’usine 4.2.2 Variateur Plage de valeurs 0 à 90°el (70) Votre réglage : 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 49 4 Commande 10% à courant de charge max. de l’appareil +10% courant de charge actuel 0 à 999,99 résistance actuelle k / gras = réglage d’usine 4.2.3 Configuration de la consigne Plage de valeurs 0 à 180°el Votre réglage : tension et courant de charge actuels 0 à 100 à 115% - de la tension de charge maximale, - du courant de charge maximal ou tension de charge actuelle - de la puissance 0 à 100% - de la tension de charge maximale, - du courant de charge maximal ou tension de charge actuelle - de la puissance k / gras = réglage d’usine 50 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 4 Commande 4.2.4 Surveillance La valeur à surveiller est réglable. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Dans cet exemple, on utilise la tension de charge. Plage de valeurs 0 à 9999.9 Votre réglage : valeur de mesure actuelle 0 à 9999.9 valeur de mesure actuelle 0 à 1 à 9999.9 10 à 50% écart actuel par rapport à la valeur Teach-In k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 51 4 Commande Avec le réglage d’usine, cette fonction n’est pas configurée. Cette fenêtre n’apparaît qu’après le réglage suivant au niveau "Configuration" : h Passer au niveau "Configuration" avec la touche h Régler Surveillance ➔ Type Teach-In Surv. charge ➔ Manuel h Appuyer sur la touche Ainsi la fonction "Teach-In Manuel" est configurée. h Passer au niveau "Commande" ➔ Surveillance ➔ Surv. charge Teach-In h Appuyer sur la touche Maintenant l’appareil demande si l’état actuel doit être pris en compte. Si oui, h appuyer sur la touche ; l’état actuel de la charge est pris en compte (état correct). Toute modification de la charge (défaut de la charge) est évaluée par l’appareil à partir de cet état. Courant trop élevé k / gras = réglage d’usine 52 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1 Niveau "Configuration" Il contient les paramètres de configuration du variateur. Si des paramètres de ce niveau sont modifiés pendant le fonctionnement, cela provoque le verrouillage du variateur (inhibit). Dans cet état, il ne délivre pas de puissance. Lorsqu’on quitte le niveau "Configuration", il y a un redémarrage (reset) et le variateur de puissance délivre à nouveau la puissance requise. Ce niveau peut être verrouillé avec un mot de passe. Toutefois avec le réglage d’usine, il n’y a pas de mot de passe. H Dans les tableaux qui suivent, tous les paramètres sont détaillés pour l’appareil le plus complet. Suivant l’exécution de l’appareil (voir plaque signalétique) ou la configuration, les paramètres inutiles sont masqués. On accède au niveau "Configuration" depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, avec les touches suivantes : h Depuis la vue d’ensemble des valeurs de mesure, appuyer sur la touche h Sélectionner le niveau Configuration et appuyer sur la touche Les paramètres sont rassemblés dans les groupes suivants qui détaillés dans les tableaux des pages qui suivent. Groupes de paramètres v Chapitre 5.1.1 « Données de l’appareil » v Chapitre 5.1.2 « Variateur » v Chapitre 5.1.3 « Entrées analogiques » etc. ou Profibus DP 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 53 5 Configuration 5.1.1 Données de l’appareil Réglages de base pour l’écran et l’unité de température. Unité de température Contraste de l’écran Valeur/Réglages °C °F Description Définit l’unité des températures affichées comme par ex. la température de l’appareil. 0 à 100% (50) Réglage du contraste, clair à foncé Extinction 0000 à 1440 mn Éclairage de l’écran Après écoulement du nombre de minutes réglé, le rétroéclairage de l’écran s’éteint. La LED Power (verte) clignote. 0000 signifie : rétro-éclairage toujours allumé Appliquer les réglages d’usine 5.1.2 Appliquer Si on appuie sur la touche PGM, les réglages d’usine sont maintenant ? rétablis. k / gras = réglage d’usine Variateur Réglages pour le domaine d’application du variateur Variante de montage Valeur/Réglages Mode monophasé Montage économique en oscillation libre Description v Chapitre 3.3.1 « Mode monophasé Phase / N » ou Chapitre 3.3.2 « Mode monophasé Phase / Phase » Note : il n’est pas possible de régler une régulation intégrée ! v Chapitre 3.3.5 « Montage économique en oscillation libre avec charge purement ohmique » Montage Un appareil est configuré comme MAITRE et l’autre comme économique Maître ESCLAVE. Ainsi il est possible de réaliser le montage éconoMontage mique à courant triphasé. économique Esclave v Chapitre 3.3.6 « Montage économique à courant triphasé maître-esclave pour charges ohmiques dans montage en étoile, montage en triangle, ou charges de type transformateur (ohmiques-inductives) » v B 70.9062.0 Commande des thyristors Continu (variateur) Le variateur délivre de façon continue la puissance à la charge suivant la définition de consigne. Logique (interrupteur) Note : il n’est pas possible de régler une régulation intégrée ! Le variateur se comporte comme un interrupteur et délivre la puissance en commutant sur ON ou OFF. k / gras = réglage d’usine 54 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration Mode de fonctionnement (est affiché en bas, au niveau Vue d’ensemble des valeurs de mesure, dans la ligne d’information) Valeur/Réglages Mode "trains d’ondes" Description - Pour des boucles de régulation lentes - Pour le montage économique en oscillation libre - Faibles perturbations CEM grâce à la commutation lors du passage par zéro - Pas de puissance réactive u t Mode "découpage de - Pour des boucles de régulation rapides, phase" comme par ex. commande d’éclairage - Pas de scintillement u a Commande demi-ondes t Note : il n’est pas possible de régler une régulation intégrée ! La commande demi-ondes n’est possible que pour le mode monophasé du variateur. C’est un type particulier du mode "découpage de phase", utilisé par ex. pour des aimants vibrants. Avec la commande demi-ondes, une branche de thyristor reste bloquée en permanence, on ne laisse passer que la demi-alternance positive. La consigne saisie est convertie en angle de découpage de phase, de 180°el. à 0°el. Dans ce mode de fonctionnement, on ne peut mesurer ni la tension de charge, ni le courant de charge et donc aucune régulation intégrée n’est possible. u a t k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 55 5 Configuration Valeur/Réglages Régulation intégrée U2, U, I2, I, P Description Note : la régulation intégrée n’apparaît que pour Commande Thyristor ➔ Continu (variateur). Les régulations intégrées sont utilisées pour éliminer ou compenser des perturbations externes, comme des variations de la tension du secteur et des variations de la résistance de charge qui pourraient avoir un effet négatif sur la boucle de régulation. Le réglage U est utilisé lorsque la tension de charge doit suivre de façon linéaire la consigne. Le réglage I est utilisé lorsque le courant de charge doit suivre de façon linéaire la consigne. Si les éléments chauffants n’ont pas un comportement en température linéaire ou s’ils sont vieillissants, les régulations intégrées suivantes présentent des avantages : U2 est utilisé pour : - coefficient de température positif, disiliciure de molybdène - R constant - commande de luminosité. I2 est utilisé pour : - coefficient de température négatif (K) OFF P est utilisé pour : - coefficient de température variable avec la température - montage économique en oscillation libre - applications générales, - charge SIC et compensation automatique du vieillissement La figure montre comment l’angle de découpage est réglé avec un signal normalisé, sans régulation intégrée. angle de phase a 0 à 20 mA 0 à 10 V entrée analogique k / gras = réglage d’usine 56 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration Durée du cycle Valeur/Réglages Fixe (500 ms) (pour éléments chauffants lents) Description Note : ce réglage n’est disponible que pour le mode "trains d’ondes". Sur une durée fixe de 500 ms, pour un taux de modulation de 20% par ex., l’appareil est actif pendant 5 alternances sinusoïdales et inactif pendant 20. u 5 20 t 500ms Aussi rapide que possible (pour éléments chauffants à réponse rapide) Avec ce réglage, la durée du cycle est variable. L’appareil tente de trouver, pour le taux de modulation requis, la durée de cycle la plus courte possible pour des alternances sinusoïdales complètes. Pour un taux de modulation de 20%, cela signifie une alternance sinusoïdale ON et quatre OFF. u 1 4 t 100ms Durée min. de fonctionnement Aucune 3 alternances sinusoïdales complètes (pour commander des charges de type transformateur) Suivant le réglage de la durée du cycle. Il y aura toujours commande pendant au moins 3 alternances sinusoïdales complètes. Pour un taux de modulation de 50% et la durée de cycle la plus rapide possible, l’appareil est actif pendant 3 alternances sinusoïdales et inactif pendant 3. u t initial Non Oui Note : ce réglage n’est disponible que pour le mode "trains d’ondes". Si on règle "Oui", la première demi-alternance de chaque train d’ondes est découpée avec l’angle de découpage de phase réglé. u t a a Angle initial 0 à 90°el (70) Angle de découpage de phase pour initial Démarrage progressif Non Ce réglage détermine le comportement au démarrage du variateur après la mise sous tension ; avec le réglage d’usine, il est désactivé. "Oui" signifie qu’après la mise sous tension, un démarrage progressif est effectué jusqu’à ce que le taux de modulation actuel soit atteint (après écoulement de la durée du démarrage progressif). Oui k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 57 5 Configuration Valeur/Réglages Type de démarrage Avec découpage de phase progressif Description Le démarrage progressif "avec découpage de phase" est possible aussi bien en mode "découpage de phase" qu’en mode "trains d’ondes". Mode "découpage de phase" : l’angle de découpage de phase est réduit régulièrement à partir de 180° jusqu’à ce que l’angle adapté à la définition de consigne soit atteint. Mode "trains d’ondes" : l’angle de découpage de phase est réduit régulièrement à partir de 180°jusqu’à ce qu’une alternance complète passe. L’appareil quitte le démarrage progressif et commute en mode "trains d’ondes". u t durée du démarrage progressif Note : si le taux de modulation est réduit à 0% pendant plus de 8 s, le démarrage progressif recommence dès que le taux de modulation a augmenté. Avec trains d’ondes Pendant le démarrage progressif (éléments chauffants encore froids), si le variateur arrive à la limitation du courant ou la limitation de résistance, le démarrage progressif est prolongé avec l’angle de phase actuel jusqu’à ce que la limitation ne soit plus nécessaire parce que la résistance des éléments chauffants a augmenté. Le démarrage progressif "avec trains d’ondes" n’est possible qu’en mode "trains d’ondes" avec durée du cycle fixe. Pendant la durée du démarrage progressif, le rapport ON/OFF est augmenté de 0 à 100% (maximum). Dans cet exemple (50 alternances sinusoïdales), le nombre d’alternances sinusoïdales est augmenté par pas réguliers, jusqu’à un taux de modulation de 50%. u durée du cycle t Durée du démarrage progressif 1 à 65535 s Le démarrage progressif dure le nombre de secondes réglé. k / gras = réglage d’usine 58 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration Limitation du courant Valeur/Réglages Non Oui Description Pas de limitation du courant La limitation du courant est réalisée via le découpage de phase. Le courant de charge est surveillé en fonction de la valeur limite du courant réglée (angle de découpage de phase pour lequel la valeur limite du courant n’est pas dépassée). Si on a réglé le mode "trains d’ondes", la limitation du courant ne travaille que pendant le démarrage progressif qui est réalisé avec un découpage de phase limité dans le temps. Il est également possible d’activer une valeur limite du courant externe via une entrée binaire. v Chapitre 5.1.6 « Entrées binaires » Valeur limite du courant 10% à courant de charge max. de l’appareil +10% Différent pour chaque type d’appareil. Pour le variateur de 20 A, on peut régler ici 2 à 22 A. v Chapitre 1.3 « Références de commande » Note : la valeur doit être supérieure de 10% au courant maximal du variateur, c’est-à-dire +2 A pour type 70.9061/8-01020... Limitation de résistance Non Oui Note : la limitation de résistance n’est possible que pour le variateur avec mesure de courant et tension, et régulation intégrée P (code 001 dans la référence de commande). Sans limitation par résistance La résistance de charge est surveillée (dépassement de la valeur limite de résistance réglée). Pour le mode "découpage de phase", la limitation est effectuée via l’angle de découpage de phase . Pour le mode "trains d’ondes", la limitation est effectuée via le rapport ON/OFF des alternances sinusoïdales. v Chapitre 6.6 « Limitation de résistance (R-Control) » Valeur limite de résistance Type de charge Limitation de résistance Dual Energie Management 0 à 999,99 Charge ohmique Transformateur OFF Appareil 1 Appareil 2 Si la résistance de charge est supérieure à cette valeur, il y a limitation via le découpage de phase ou la limitation des alternances sinusoïdales actives. Note : ce paramètre n’apparaît qu’en mode "découpage de phase". Ce réglage est à utiliser pour une charge purement ohmique. Ce réglage est à utiliser pour une charge ohmique via un transformateur. Ce paramètre n’apparaît que pour les réglages suivants : Durée du cycle : fixe (500 ms), v Chapitre 5.1.2 « Variateur » ➔ Durée du cycle Mode de fonctionnement : trains d’ondes. Il est possible de régler 2 appareils de telle sorte qu’ils ne prélèvent pas simultanément de l’énergie sur le secteur lorsque le taux de modulation est faible. Ainsi on évite les charges de pointe. v Chapitre 6.4 « Dual Energie Management » k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 59 5 Configuration 5.1.3 Entrées analogiques Le variateur a une entrée en tension et une entrée en courant. Ces entrées (définition de consigne) permettent d’indiquer au variateur quelle puissance il doit délivrer sur la sortie réservée à la charge. Dans la plupart des cas, ce signal est un signal normalisé délivré par un régulateur électronique ou un API ; les réglages qui suivent permettent de l’adapter. Valeur/Réglages 0 à 20 mA 4 à 20mA spécifique au client Description On règle ici quel signal normalisé en courant est appliqué. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Courant Étendue de mesure Début 0 à 20 mA Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Courant Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Courant Étendue de mesure Fin 0 à 20 mA Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Courant Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Courant Étendue de mesure Tension Étendue de 0 à 10 V mesure 2 à 10 V 0à5V 1à5V spécifique au client On règle ici quel signal normalisé en tension est appliqué. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Tension Étendue de 0 à 10 V mesure Début Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique au client" pour Tension Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! Tension Étendue de 0 à 10 V Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé "spécifique mesure Fin au client" pour Tension Étendue de mesure (voir ci-dessus) ! k / gras = réglage d’usine Inverser entrées analogiques 60 Si on a réglé par ex. pour Courant Étendue de mesure Début 20 mA et pour Courant Étendue de mesure Fin 0 mA, le variateur est désactivé à 20 mA et activé à 0 mA. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1.4 Configuration de consigne On règle ici quelle entrée analogique délivre la consigne, l’amplitude de la charge de base et à quelle valeur de remplacement il faut avoir recours en cas de défaut. Définition de consigne Valeur/Réglages Entrée en courant Description On règle ici de quelle entrée analogique vient la consigne pour la puissance débitée. Entrée en tension Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Par interface prédéfini Note : ce réglage n’est disponible que si on a réglé Variateur ➔ Commande Thyristor ➔ Logique (interrupteur). Dans ce cas, le variateur est piloté comme un relais statique (Solid State Relais, SSR) par l’entrée binaire 1 ou 2 : Contact : fermé ➔ 100% et ouvert ➔ 0% (sens d’action = réglage d’usine). Cela signifie que la consigne pour la puissance débitée vient de l’interface. Ce réglage n’est disponible que si on a réglé Variateur ➔ Logique (interrupteur). On règle si d’où la valeur doit venir. ➔ Commande Thyristor La valeur " prédéfini" est un angle avec lequel toutes les alternances sinusoïdales sont découpées pour limiter la puissance. À ne pas confondre avec la valeur " initial" ! u t a prédéfini Aucune consigne Aucun angle de découpage n’est prédéfini (alternances sinusoïdales complètes). Entrée en tension Selon l’entrée réglée pour la définition de consigne, apparaît ou entrée en courant ici la deuxième entrée analogique encore libre. Un signal normalisé permet de définir l’angle de découpage comme montré sur la figure ci-dessous. angle de phase a 0 à 20 mA 0 à 10 V Valeur réglable Par interface entrée analogique L’angle de découpage est réglé sous prédéfini Valeur. L’angle de découpage vient de l’interface. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 61 5 Configuration prédéfini Valeur 0 à 180°el C’est l’angle de découpage lorsqu’on a réglé "Valeur réglable" pour prédéfini. Consigne si défaut Dernière valeur L’appareil surveille s’il y a un défaut sur les entrées en courant, en tension et de l’interface (rupture de fil ou erreur sur le bus). On règle ici quelle valeur de remplacement le variateur doit utiliser si la définition de consigne est défectueuse. Avec le réglage d’usine, l’appareil utilise la dernière valeur valide. Entrée en tension Suivant l’entrée réglée pour la définition de consigne, apparaît ou entrée en courant à cet endroit la deuxième entrée encore libre. Si un défaut (par ex. une rupture de fil) apparaît sur l’entrée en courant réglée pour la définition de consigne (réglage d’usine), le variateur a recours à la valeur sur l’entrée en tension. Valeur réglable Cela signifie que l’appareil utilise la "Valeur si défaut". Valeur si défaut 000.0 Cette valeur est utilisée en cas de défaut. Grandeur réglante maximale 0 à 115% (100) - de la tension max. de charge, - de la puissance 0 à 100% - du courant max. de charge Note : ce réglage n’est disponible que si on a réglé Variateur ➔ Commande Thyristor ➔ Continu (variateur). L’unité dépend du réglage pour la régulation intégrée et du type de l’appareil : - si I, I2 : 0 à 100% du courant max. de charge, par ex. 20 A - si U, U2 : 0 à 115% de la tension max. de charge, par ex. 264,5 V - si P : 0 à 115% de la puissance, par ex. 20 A x 264,5 V = 5290 W Charge de base 0 à 100% - de la tension max. de charge, - du courant max. de charge - de la puissance Unité suivant le réglage pour la régulation intégrée et le type de l’appareil : - si tension : 0 à 115% de la tension max. de charge, par ex. 264,5 V - si courant : 0 à 100% du courant max. de charge, par ex. 20 A - si puissance : 0 à 115% de la puissance 20 A x 264,5 V = 5290 W v Chapitre 1.3 « Références de commande » P Taux de modulation max. : 3680 W 3000 W Ⳏ 0 à 20 mA Charge de base : 680 W charge de base 0 mA 20 mA Signal de commande k / gras = réglage d’usine 62 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1.5 Surveillances Il est possible de surveiller une grandeur de mesure interne, en fait le respect de valeurs limites. Suivant le comportement réglé pour le variateur, un dépassement supérieur ou inférieur est signalé sur la sortie binaire (option : relais ou optocoupleur). Surveillance de valeur limite Valeur/Réglages OFF Tension de charge Courant de charge Puissance Résistance Tension du secteur Température de l’appareil Description Aucune surveillance Ces grandeurs de mesure peuvent être surveillées et dépendent du type d’appareil commandé. Sens d action sortie binaire Contact travail Surveillance de valeur limite Valeur limite hystérésis Valeur limite hystérésis excité au repos grandeur de mesure par ex. tension de charge Contact repos Valeur limite hystérésis Valeur limite hystérésis excité au repos grandeur de mesure par ex. tension de charge Valeur limite Alarme min. Valeur limite Alarme max. Valeur limite min. Alarme 0 à 9999.9 Si la grandeur de mesure est inférieure à cette valeur, un message d’indication de défaut apparaît en bas de l’écran et la LED K1 jaune s’allume. La sortie binaire commute suivant le sens réglé, comme décrit sur la figure. L’unité de la valeur limite est celle de la grandeur de mesure à surveiller. Valeur limite max. Alarme 0 à 9999.9 Si la grandeur de mesure est supérieure à cette valeur, un message d’indication de défaut apparaît en bas de l’écran et la LED K1 jaune s’allume. La sortie binaire commute suivant le sens réglé, comme décrit sur la figure. L’unité de la valeur limite est celle de la grandeur de mesure à surveiller. Valeur limite Hystérésis 0 à 9999.9 (1) Hystérésis par rapport à la limite inférieure ou supérieure de la plage à surveiller. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 63 5 Configuration Surveillance de la charge Aucune Courant trop faible Courant trop élevé La charge n’est pas surveillée Note : ce paramètre n’est disponible que lorsque l’appareil est équipé de la régulation intégrée I, I2 ou P et donc peut effectuer une mesure du courant. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Note : ce réglage n’est disponible que lorsque la Surveillance de la charge a été réglée sur Courant trop faible ou Courant trop élevé. On règle ici de combien de % le courant de charge doit diminuer ou augmenter pour déclencher une erreur de charge. Valeur limite Surveillance de la charge 0 à 100% (10) Type de charge Surveillance de la charge Standard Réglage standard (adapté à la plupart des types de charge) Radiateur à rayons infrarouges Particulièrement adapté aux radiateurs à rayons infrarouges (ondes courtes) Type Teach-In Surveillance de la charge Automatique une fois La valeur Teach-In est déterminée automatiquement une fois après chaque mise sous tension. v Chapitre 6.1.1 « Fonction Teach-In » La fonction Teach-In peut être mise en œuvre en mode manuel Manuel ou au niveau Commande. v Chapitre 6.2.1 « Configurer Teach-In (condition pour TeachIn en mode manuel) » v Chapitre 4.2.4 « Surveillance » Automatique cyclique La fonction Teach-In est mise en œuvre cycliquement ; intervalle de temps : 1 mn. Surveillance de la chute de tension du secteur 64 Non Oui Aucune surveillance Si la différence entre les valeurs efficaces des demi-alternances analysées est supérieure à 10%, un message d’alarme est affiché et la sortie binaire pour l’alarme générale commute dans le sens réglé. Le blocage immédiat des impulsions d’amorçage évite que les charges de type transformateur raccordées détruisent le fusible à semi-conducteur avec une composante à courant continu. S’il n’y a plus de chutes de la tension du secteur, le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) est annulé et le variateur poursuit à nouveau son travail, par ex. avec un démarrage progressif. k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1.6 Entrées binaires L’appareil comporte deux entrées binaires et une entrée binaire supplémentaire pour le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) auxquelles on peut raccorder un contact libre de potentiel. Les fonctions suivantes peuvent être déclenchées avec l’entrée binaire 1 ou 2. h Avec la touche Valeur/Réglages Commutation Découpage de phase OFF Entrée binaire1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Limitation ext. du courant , passer au niveau "Configuration" ➔ Entrées binaires Description Note : la commutation en mode "découpage de phase" n’est possible que si on a réglé : niveau "Configuration" ➔ Variateur ➔ Mode de fonctionnement ➔ Mode "trains d’ondes". Aucune commutation La commutation est commandée par l’entrée binaire 1 La commutation est commandée par l’entrée binaire 2 La commutation est commandée par l’interface La commutation est commandée par l’interface Note : cette fonction n’est réglable qu’avec les pré-réglages suivants : Possibilité 1 : Variateur ➔ Mode de fonctionnement ➔ Découpage de phase et Variateur ➔ Limitation du courant ➔ Oui Possibilité 2 : Variateur ➔ Mode de fonctionnement ➔ Trains d’ondes Variateur ➔ Démarrage progressif ➔ Oui Variateur ➔ Limitation du courant ➔ Oui OFF Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Valeur limite ext. du 0 à courant max. de charge courant de l’appareil +10% Verrouillage du clavier OFF Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Par ex. si on règle ici "entrée binaire 1", à la fermeture de l’entrée binaire, la "Valeur limite ext. du courant" (voir tableau cidessous) remplace la valeur limite du courant réglée sous « Variateur ➔ Valeur limite du courant ». Pas de limitation ext. du courant La limitation ext. du courant est commandée par l’entrée binaire 1 La limitation ext. du courant est commandée par l’entrée binaire 2 La limitation ext. du courant est commandée par l’interface La limitation ext. du courant est commandée par l’interface Note : ce paramètre n’apparaît que si on a réglé une entrée binaire pour la limitation ext. du courant. Le courant max. de charge est différent pour chaque type d’appareil. Pour le variateur à 20 A, on peut régler ici 0 à 22 A. Chapitre 1.3 « Références de commande » Pas de verrouillage du clavier Le verrouillage du clavier est commandé par l’entrée binaire 1 Le verrouillage du clavier est commandé par l’entrée binaire 2 Le verrouillage du clavier est commandé par l’interface Le verrouillage du clavier est commandé par l’interface k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 65 5 Configuration Valeur/Réglages Extinction externe OFF Éclairage de l’écran Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Entrée binaire ext. 1 Entrée binaire ext. 2 Description Pas d’extinction ext., c’est-à-dire que le rétro-éclairage se comporte comme configuré au chapitre 5.1.1 L’extinction est commandée par l’entrée binaire 1 L’extinction est commandée par l’entrée binaire 2 L’extinction est commandée par l’interface L’extinction est commandée par l’interface Sens d’action Entrée inhibit Le blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) peut être déclenché par un contact ouvert ou fermé. v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » Ouvert Charge ON Ouvert Charge OFF 3,3V 8 5kW 7 Sens d’action Entrée binaire 1 Ouvert inactif Ouvert actif La fonction sur l’entrée binaire 1 peut être déclenchée par un contact ouvert ou fermé. Sens d’action Entrée binaire 2 Ouvert inactif Ouvert actif La fonction sur l’entrée binaire 2 peut être déclenchée par un contact ouvert ou fermé. k / gras = réglage d’usine 66 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1.7 Sortie binaire Avec ce paramètre, on règle le sens d’action de la sortie binaire. Il est piloté par le signal général d’indication de défaut. v Chapitre 8.1 « Signal binaire pour perturbation générale » h Avec la touche Sens d’action Sortie binaire Valeur/Réglages À ouverture , passer au niveau "Configuration" ➔ Sortie binaire. Description Pas de message d’indication de défaut présent : 14 et 15 (commun et contact repos) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur haute impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C E O C F Message d’indication de défaut présent : 13 et 15 (commun et contact travail) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur faible impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C P E Ö S À fermeture Pas de message d’indication de défaut présent : 13 et 15 (commun et contact travail) fermé ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur faible impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C P E Ö S Message d’indication de défaut présent : 14 et 15 (commun et contact repos fermé) ou 13 et 15 (optocoupleur : jonction collecteur-émetteur haute impédance) 13 14 15 Relais Optocoupleur C C O E F k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 67 5 Configuration 5.1.8 Sortie de valeur réelle La sortie de valeur réelle est une sortie analogique qui peut délivrer un signal normalisé qui correspond à différentes valeurs internes. Valeur/Réglages Sortie de valeur réelle Type de signal OFF 0 à 20 mA 4 à 20 mA 0 à 10 V 2 à 10 V 0à5V 1à5V Valeur à délivrer Tension de charge Tension de charge2 Courant de charge Courant de charge2 Puissance (en W) Puissance (en kW) Résistance Tension du secteur Température de l’appareil Consigne Description On règle ici le signal normalisé qui doit être délivré sur la sortie de valeur réelle. La sortie de valeur réelle ne délivre aucun signal. La sortie de valeur réelle délivre la "valeur à délivrer" sous forme d’un signal en courant. La sortie de valeur réelle délivre la "valeur à délivrer" sous forme d’un signal en tension. On choisit ici la valeur qui doit être délivrée sur la sortie de valeur réelle. La plausibilité de chacune de ces valeurs doit être vérifiée. Exemple : la tension de charge peut varier entre 0 et 500 V suivant le type de l’appareil. Comme la plage de signal est réglée en usine sur 0 à 9999,9, il faudrait corriger la valeur de fin à 500,0 pour utiliser la totalité de la plage de signal. Plage de signal Valeur de début 0 à 9999.9 Limite inférieure pour la "valeur à délivrer" Plage de signal Valeur de fin 0 à 9999.9 (100.0) Limite supérieure pour la "valeur à délivrer" k / gras = réglage d’usine 5.1.9 RS422/485 Paramètres de l’interface pour RS422/485 (voir description de l’interface B70.9061.2) Valeur/Réglages 9600 19200 38400 Description Format des données 8-1-sans 8-1-impair 8-1-pair 8-2-sans Bits de données - Bits d’arrêt - Contrôle de la parité Adresse appareil 1 à 255 Temps de réponse min. 0 à 500 ms k / gras = réglage d’usine Vitesse 68 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 5 Configuration 5.1.10 PROFIBUS-DP Paramètres de l’interface pour PROFIBUS-DB (voir notice séparée) Adresse de l’appareil Format des données Valeur/Réglages 1 à 125 Description Si l’adresse de l’appareil est réglée sur "0", le message d’erreur "Erreur sur le bus" n’est pas affiché. Motorola, Intel k / gras = réglage d’usine 5.1.11 Modification des codes Il est possible d’attribuer ici des mots de passe (code à 4 chiffres) aux mode manuel, niveau "Commande" et niveau "Configuration" pour empêcher des accès non autorisés. Valeur/Réglages Code Mode manuel 0000 à 9999 Description 0000 signifie : pas de verrouillage 9999 signifie : niveau masqué Code Niveau Commande 0000 à 9999 0000 signifie : pas de verrouillage 9999 signifie : niveau masqué Code Niveau Configuration 0000 à 9999 0000 signifie : pas de verrouillage k / gras = réglage d’usine 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 69 5 Configuration 5.2 Exemple de configuration Cahier des charges Tension de charge : 400 V 3 éléments chauffants de 1 kW chacun, montés en parallèle Courant de charge : 3000 W / 400 V = 7,5 A Coefficient de température : TK = 1 Mode de fonctionnement : découpage de phase Régulation intégrée : U2 Charge de base : 0% ; taux de modulation maximal : 100% Définition de consigne par signal normalisé de 0 à 20 mA. Pour ce cahier des charges, le variateur suivant suffit : Type de l’appareil 70.9061/8-01-020-100-400-252 L1 L2 L3 N PE UL UN + 1 2 3 4 5 6 0(4) à 20 mA Fusible de protection de la ligne Entrées de consigne : 7 8 9 10 11 12 0(1) à 5 V, 0(2) à 10 V + 1 8 13 14 15 Relais Optocoupleur E C O C F IL fusible à semi-conducteur N/L2 V L1 U1 U2 charge IThy Fusibles pour circuit électronique de commande 2 A 70 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.1 Détection des défauts de la charge La surveillance de la charge peut détecter et signaler une rupture de la charge, une rupture partielle de la charge ou un court-circuit partiel de la charge. Courant trop faible Utilisé pour surveiller la rupture d’un ou plusieurs éléments chauffants montés en parallèle. Courant trop élevé Utilisé pour surveiller le court-circuit de plusieurs éléments chauffants montés en série. Fonctionnement On considère non seulement le courant de charge croissant ou décroissant mais également la tension de charge. Les rapports (courant-tension) corrects pour la charge de l’installation sont enregistrés avec la fonction Teach-In. À partir de cet état, les variations de charge sont constamment observées, indépendamment du taux de modulation requis. En cas de rupture ou de court-circuit d’un élément chauffant, le courant de charge diminue ou augmente. C’est détecté par la surveillance de la charge et un défaut de charge est signalé. Valeur limite Pour la surveillance de la charge, il faut saisir une valeur limite en % au niveau Configuration ou Commande. Elle dépend du nombre d’éléments chauffants montés en parallèle ou série. Pour les éléments chauffants avec un coefficient de température TK 1, la valeur limite peut être directement extraite des tableaux suivants : Courant trop faible Nombre d’éléments chauffants Mode monophasé Montage en étoile avec neutre sorti Montage en étoile avec neutre commun sans conducteur neutre Montage en triangle 5 10% - - 4 13% 10% - 3 17% 13% 10% 2 25% 20% 12% 1 50% 50% 21% Exemple : 2 éléments chauffants L1 N L1 L2 L3 L1 L2 L3 L1 L2 L3 Les indications en % se rapportent aux variations du courant de charge. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 71 6 Fonctions particulières de l’appareil Courant trop élevé Nombre d’éléments chauffants Mode monophasé Montage en étoile sans conducteur neutre Montage en triangle 6 10% - - 5 13% 10% - 4 17% 10% 10% 3 25% 14% 13% 2 50% 25% 26% Exemple pour 2 éléments chauffants L1 N L1 L2 L3 L1 L2 L3 Les indications en % se rapportent aux variations du courant de charge. Coefficient de température (TK) H 72 Pour les éléments chauffants avec un coefficient de température élevé, positif ou négatif, il faut déterminer soi-même sa propre valeur limite. Pour cela il est utile d’observer l’écart actuel (en %) par rapport aux valeurs Teach-In. Cet écart est affiché au niveau "Commande", sur la ligne inférieure de la fenêtre de configuration de la valeur limite (niveau "Commande" ➔ Surveillance ➔ Valeur limite Surveillance de la charge) : Pendant la phase de démarrage progressif (qui peut durer longtemps à cause de la limitation active du courant), par principe il n’y a pas encore de surveillance de la charge puisque la plage de travail normale de la charge n’est pas encore atteinte. La fonction Teach-In ne peut pas être mise en œuvre pendant cette phase. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.1.1 Fonction Teach-In La fonction Teach-In, c’est-à-dire la détermination des valeurs de mesure de charge pour l’état correct, a lieu suivant la configuration du paramètre Surveillance de la charge Teach-In soit automatiquement une fois après la mise sous tension, soit automatiquement et cycliquement toujours après écoulement d’une minute, ou encore manuellement. Teach-In "Manuel" Avec le réglage "Manuel", il faut signaler au variateur, lorsque le point de travail est atteint, qu’il doit mettre en œuvre la fonction Teach-In. C’est possible soit au niveau "Commande", soit en mode manuel. v Chapitre 4.2.4 « Surveillance » v Chapitre 6.2.1 « Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) » Ainsi les valeurs Teach-In sont enregistrées de façon pérenne. Après une mise hors tension suivie d’une remise sous tension du variateur, il n’est pas nécessaire d’exécuter à nouveau la fonction Teach-In. Si nécessaire, il est possible à tout moment de répéter la fonction Teach-In. Les anciennes valeurs Teach-In sont alors écrasées par les nouvelles. Les valeurs Teach-In ne sont effacées que si le paramètre Surveillance de la charge Teach-In est explicitement configuré à nouveau sur manuel, ou en cas d’application du réglage d’usine. Si on modifie d’autres paramètres, la fonction Teach-In n’est pas touchée. Si on a configuré Teach-In Manuel et si on n’a pas encore mis en œuvre la fonction Teach-In, un message de rappel "Teach-In Surveillance de la charge !" apparaît sur l’écran. La fonction Teach-In Manuel n’est accessible que sur l’appareil, elle n’est pas disponible dans le logiciel Setup. H Pour enregistrer avec exactitude les rapports de la charge pour le fonctionnement ultérieur, il ne faut mettre en œuvre la fonction Teach-In que pour un courant de charge d’au moins 20% de sa valeur nominale ! Teach-In "Automatique une fois" "Automatique une fois" signifie qu’après mise sous tension, les valeurs TeachIn sont mémorisées temporairement. Lorsqu’on déconnecte le variateur du secteur, elles sont effacées. Après une nouvelle mise sous tension, la surveillance de la charge est inactive tant que les nouvelles valeurs Teach-In n’ont pas été déterminées. Pour enregistrer avec exactitude les rapports de la charge pour le fonctionnement ultérieur, la fonction Teach-In n’est mise en œuvre en mode "découpage de phase" que pour un taux de modulation d’au moins 30%. (En mode "trains d’ondes", cette limitation n’est pas nécessaire puisque lorsqu’un thyristor est amorcé, le courant qui circule est toujours suffisamment élevé. La fonction Teach-In est toujours mise en œuvre juste après la mise sous tension ou - si configuré - après la fin du démarrage progressif.) Teach-In "Automatique cyclique" "Automatique cyclique" signifie que les valeurs Teach-In sont stockées temporairement et renouvelées toutes les minutes. Ce réglage est particulièrement adapté aux cartouches chauffantes SIC parce que leur résistance varie dans le temps à cause du vieillissement. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 73 6 Fonctions particulières de l’appareil Lorsqu’on déconnecte le variateur du secteur, les dernières valeurs Teach-In déterminées sont effacées. Après la remise sous tension, le variateur reprend la mise en œuvre automatique de la fonction Teach-In. 6.2 Mode manuel Ici on peut saisir manuellement la consigne en %, sans qu’un circuit externe soit nécessaire sur une entrée analogique. Démarrer Avec le réglage d’usine, le mode manuel est accessible sans saisie de code. h Appuyer 1x sur la touche (menu de sélection) h Appuyer encore une fois sur la touche h Augmenter ou réduire la consigne avec (mode manuel) ou Les modifications ont un effet immédiat sur la sortie réservée à la charge et sont affichées sur l’écran. consigne tension de charge H courant de charge La consigne pour le mode manuel n’est pas sauvegardée à la mise hors tension ! Après une mise hors tension, la vue d’ensemble des valeurs de mesure est affichée. 6.2.1 Configurer Teach-In (condition pour Teach-In en mode manuel) La fonction Teach-In enregistre le rapport courant-tension d’une charge pour un état correct. Avec le réglage d’usine, cette fonction n’est pas configurée. v Niveau Configuration Voir « Type Teach-In Surveillance de la charge », page 64. Configurer Teach-In "Manuel" Le variateur se trouve au niveau "Vue d’ensemble des valeurs de mesure". h Appuyer sur la touche h Régler Niveau Configuration ➔ Surveillance ➔ Surveillance de la charge ➔ Courant trop faible ou Courant trop élevé ➔ Teach-In Type Surveillance de la charge ➔ "Manuel" h Appuyer sur la touche II h Appuyer 2x sur la touche L’appareil effectue un reset. 74 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil Si on met en œuvre la fonction Teach-In pour la première fois, le message "Teach-In Surveillance de la charge" apparaît sur la ligne inférieure de l’écran. 6.2.2 Mettre en œuvre la fonction Teach-In en mode manuel Le variateur se trouve au niveau Vue d’ensemble des valeurs de mesure. Appuyer 2x sur la touche pour atteindre à nouveau le mode manuel. Si on met en œuvre la fonction Teach-In pour la première fois, le message "Teach-In Surveillance de la charge" apparaît sur la ligne inférieure de l’écran. h Appuyer sur la touche et le message suivant apparaît : h Appuyer sur la touche comme état correct. et l’état actuel de la charge est pris en compte L’appareil analyse la variation de la charge (défaut de la charge) par rapport à cet état. Répéter Teach-In En mode manuel, on peut répéter la fonction Teach-In autant de fois qu’on le souhaite. h Appuyer sur la touche et le message suivant apparaît : h Appuyer sur la touche comme état correct. et l’état actuel de la charge est pris en compte 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 75 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.3 Définition de consigne avec un potentiomètre Pour cela il faut raccorder un potentiomètre sur l’entrée en tension. Il est alimenté avec une tension de 10 V DC sur la borne 5 du variateur de puissance. S A E h Régler niveau Configuration ➔ Entrées analogiques ➔ Plage de mesure de la tension 0 à 10 V h Régler niveau Configuration ➔ Configuration de la consigne ➔ Définition de consigne ➔ Entrée en tension Maintenant la puissance du variateur est définie par un potentiomètre externe. 6.4 Dual Energie Management Il est possible de définir des consignes jusqu’à 50% pour deux variateurs sans qu’il y ait des charges de pointe sur le secteur à cause de mises sous tension simultanées. Même si la répartition de la consigne n’est pas symétrique (par ex. 30% et 70%), il n’y a pas de charges de pointe sur le secteur. Conditions préalables - Les deux appareils doivent être raccordés à la même phase. - L’ordre des phases du circuit électronique de commande et celui du circuit de la charge doivent être identiques. - Synchroniser les deux appareils ou groupes avec des mises sous tension simultanées. - Il faut configurer le mode "trains d’ondes". - Il faut régler la durée du cycle sur fixe, 500 ms. - Il faut configurer un appareil comme appareil 1 et l’autre comme appareil 2. 76 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil Appareil 1 L1 L2 L3 N PE Appareil 2 7 8 9 10 11 12 7 8 9 10 11 12 1 1 8 8 Optocoupleur 13 14 15 13 14 15 Relais E C O C F L1 Optocoupleur E O C F fusible à semi-conducteur N/L2 V Relais C fusible à semi-conducteur U1 U2 N/L2 V L1 U1 U2 Fusibles pour circuit électronique de commande 2 A 1 2 3 4 5 6 1 2 3 4 5 6 0(4) à 20 mA Fusibles de protection des lignes 0(4) à 20 mA Grâce aux commutations décalées dans le temps, on évite les chevauchements et donc les pointes de charge sur une phase. A Si un variateur effectue un redémarrage après avoir quitté le niveau Configuration, il ne travaille plus de façon synchrone avec les autres. Tous les variateurs doivent à nouveau être mis sous tension de façon simultanée ! IThy1 Appareil 1 Taux mod. 20% t IThy2 Appareil 2 Taux mod. 60% t Isecteur Somme des courants dans secteur t 0 ms Plus de 2 variateurs 250 ms 500 ms 750 ms 1s Dans une installation, s’il faut plus de deux variateurs, il faut les répartir en deux groupes. Le réglage du paramètre Dual Energie Management est mis dans un groupe sur Appareil 1 et dans l’autre groupe sur Appareil 2. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 77 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.5 Régulation intégrée Les régulations intégrées sont utilisées pour éliminer ou compenser des perturbations externes, comme des variations de la tension du secteur et des variations de la résistance de charge qui pourraient avoir un effet négatif sur la boucle de régulation. 6.5.1 Boucle de régulation fermée sans régulation intégrée tension d alimentation w régulateur x Exemple Régulation d’un four yR variateur de puissance élec. y four capteur L’alimentation est raccordée au variateur de puissance. Le régulateur établit son taux de modulation yR à partir de la différence entre la consigne w de température du four et la valeur réelle x (mesurée par un capteur dans le four). Le taux de modulation du régulateur peut se trouver dans la plage 0 à 100% et il est délivré sur la sortie du régulateur sous forme d’un signal normalisé, par exemple 0 à 10 V. Le taux de modulation du régulateur est appliqué au variateur de puissance. Le variateur de puissance doit alimenter en énergie la cartouche chauffante du four, proportionnellement au taux de modulation du régulateur : - Pour le variateur de puissance à thyristors en mode "découpage de phase", cela signifie qu’il fait varier son angle de commande sur la plage de 180° à 0° pour un taux de modulation du régulateur de 0 à 100%. - Si le variateur de puissance à thyristors est utilisé en mode "trains d’ondes", il augmente le rapport cyclique T de 0 à 100% pour un taux de modulation du régulateur de 0 à 100%. Si un taux de modulation du régulateur yR provoque la diminution de la tension du secteur de 230 V AC à 207 V AC (10%), la puissance amenée au four est réduite de 19%. 2 · 2 U – 0 1U - = -------------------0 9U - = 0,81 P P 230V – P = -----------------------------230 V R R (2) P230V : puissance dans la résistance de charge pour une tension du secteur U de 230 V P : réduction de la puissance à cause de la réduction de la tension du secteur R: résistance ohmique de la charge Une réduction de 19% de l’apport en énergie provoque une diminution de la température du four. 78 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil Inconvénient La température n’est plus continuellement constante. Le régulateur détecte l’écart de réglage dans la boucle de régulation de température relativement lente et augmente son taux de modulation (yR) tant que la température initiale du four (250 °C) n’est pas à nouveau atteinte. 6.5.2 Boucle de régulation fermée avec régulation intégrée Pour éviter des variations de la puissance lorsque la tension du secteur fluctue, une régulation intégrée est présente dans le variateur de puissance. Elle compense immédiatement les variations dans l’apport d’énergie. Cela a pour conséquence que le variateur délivre toujours sur sa sortie (y) une puissance proportionnelle à son signal d’entrée (yR). La figure ci-dessous montre le principe de la régulation intégrée. tension d’alimentation w régulateur x variateur de puissance élec. yR y boucle capteur régulation intégrée On distingue les régulations de types U2, I2 et P. Dans la plupart des applications, on utilise la régulation de type U2. Toutefois pour certaines applications il y a des avantages du point de vue asservissement à utiliser un régulation de type I2 ou P (il faut que le variateur mesure le courant). Les trois types de régulation intégrée sont décrits ci-dessous. Régulation U2 Si on examine la puissance Pcharge sur une charge ohmique, elle résulte de la tension de charge Ucharge et de la résistance ohmique R comme suit : 2 P ch arg e U ch arg e = ------------------R (3) L’équation 3 montre que si la résistance de charge est constante, la puissance sur la résistance de charge est proportionnelle à Ucharge2. P ch arg e U ch arg e 2 (4) Un variateur de puissance avec une régulation de type U2 régule le carré de la tension de charge proportionnellement à son signal d’entrée (par ex. 0 à 20 mA). 2 U ch arg e signal d entrée du variateur de puissance (5) L’équation 5 utilisée dans 4 montre que la puissance sur la résistance de charge est proportionnelle au signal d’entrée du variateur de puissance. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 79 6 Fonctions particulières de l’appareil P Pch arg e signal d entrée du variateur de puissance (0 à 20 mA) (6) Pour des éléments chauffants avec un coefficient de température positif (TK) dont la résistance électrique augmente lorsque la température augmente, on utilise de préférence un variateur de puissance avec une régulation de tension intégrée (régulation U2) (figure 1). Les matériaux de résistances suivants présentent cette caractéristique : - KANTHAL® Super - Wolfram - Molybdène - Platine - Radiateur à quartz Leur résistance à froid est considérablement inférieure à celle à chaud (facteur de 6 à 16). Les éléments chauffants sont généralement utilisés à des températures supérieures à 1000 °C. R P P= U2 R R Rk Rw < 1 P température Figure 1 : élément chauffant avec coefficient de température positif Au démarrage, les variateurs de puissance ont besoin d’une limitation du courant. Lorsque la courant est constant et que la résistance augmente, la puissance amenée à l’élément chauffant est d’abord proportionnelle à R (P = I2 · R). Lorsque le courant est inférieur à la valeur limite réglée, la limitation automatique du courant n’agit pas et le variateur travaille avec la régulation intégrée de type U2, c’est-à-dire qu’avec une résistance croissante, la puissance amenée à l’élément chauffant diminue automatiquement pour une tension constante : 2 Pcharge = U ch arg e . --------------------R Cet effet influence également l’ensemble de la boucle de régulation. Plus la 80 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil température du four est proche de la consigne réglée, plus la puissance amenée au four est faible (pour une même tension de charge). Ainsi le variateur permet d’atteindre la consigne "en freinant". Un éventuel fort dépassement de la température est atténué. Les autres applications de la régulation de type U2 sont : - Installations d’éclairage : l’intensité lumineuse est proportionnelle à U2. - Matériaux de résistance avec un coefficient de température d’environ 1. Les éléments chauffants en nickel /chrome, constantan, etc. en font partie. Il n’y a aucune exigence spéciale pour le variateur à thyristors (par ex. limitation du courant). La figure 2 montre la caractéristique d’un élément chauffant avec TK 1. R P R P U2 P= = I2 · R R Rk Rw » 1 température Figure 2 : élément chauffant avec coefficient de température 1 Régulation I2 La régulation du courant (régulation de type I2) est avantageuse pour les éléments chauffants avec TK négatif dont la résistance électrique diminue lorsque la température augmente (figure 3). Les métalloïdes comme le graphite ou le verre fondu par ex. présentent ce comportement. Généralement le verre fondu n’est pas chauffé avec des cartouches chauffantes mais on fait circuler un courant dans la matière fondue : la conversion de l’énergie électrique en chaleur a lieu directement dans le matériau à fondre. Le courant est amené via des électrodes. R P P Rk Rw > 1 P = I2 · R R température 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 81 6 Fonctions particulières de l’appareil Figure 3 : élément chauffant avec coefficient de température négatif Grâce à la relation P = I2 · R, on peut atteindre avec la régulation de type I2 le même effet que celui décrit pour la régulation de type U2. C’est-à-dire que pour un courant constant, la puissance appliquée au process asservi est réduite automatiquement lorsque la température augmente parce que la résistance diminue. Régulation P La régulation de type P repose toujours sur le produit U · I. Il y a une relation parfaitement linéaire entre la puissance de sortie et la commande du signal d’entrée (par ex. 0 à 20 mA) du variateur de puissance à thyristors. Les éléments chauffants avec vieillissement à long terme et variation de la résistance avec la température (comme c’est le cas pour le carbure de silicium) sont une utilisation typique de cette régulation intégrée (figure 4). jusqu’à 4 RN R vieillissement 100 % 1050 °C température Figure 4 : variation de la résistance pour le carbure de silicium Avec les cartouches chauffantes en carbure de silicium, la résistance nominale augmente à cause du vieillissement à long terme jusqu’à un facteur 4. Pour le dimensionnement, il faut choisir le variateur pour le double de la puissance des éléments chauffants. On obtient donc un doublement du courant du variateur de puissance à thyristors. Ancien Ⳏ ancien état de l’élément chauffant R ancien Rnouveau = --------------- 4 Nouveau Ⳏ nouvel état de l’élément chauffant La formule suivante explicite laUrelation : anc. P nouv = U nouv I nouv = ----------- 2I anc. = U anc. I anc. = P anc. 2 (12) La régulation de type P est utilisée, outre pour le montage économique en oscillation libre, dans le réseau à trois fils. 82 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil Quel mode de fonctionnement adapté la charge ? Mode de fonctionnement Charge ohmique TK constant Découpage de phase Charge inductive TK positif TK négatif Vieillissement à long terme X Découpage de phase avec limitation du courant X X Mode "trains d’ondes" X Mode "trains d’ondes" avec initial X Mode "trains d’ondes" avec initial et limitation du courant X X X X X X Régulation intégrée U2 I2 X X X X P 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] X X X 83 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.6 Limitation de résistance (R-Control) H . Elle n’est possible que pour le variateur avec mesure de courant et tension, régulation intégrée P (code 001 dans la référence de commande), et ne fonctionne que pour les résistances de charge avec coefficient de température positif. Dans le montage économique à courant triphasé, la limitation de résistance directe n’est pas possible parce que la valeur de la résistance n’est pas mesurée. Toutefois la fonction de limitation en tant que telle peut être utilisée. Fonctionnement Elle travaille aussi bien en mode "trains d’ondes" qu’en mode "découpage de phase". Si la mesure actuelle de la résistance est supérieure à la valeur limite de résistance, il y a limitation par découpage de phase ou limitation des alternances sinusoïdales appliquées. Limitation de la puissance Le paramètre Limitation de résistance permet d’activer une limitation de la puissance délivrée en fonction de la valeur de la résistance R si on utilise des éléments chauffants en disiliciure de molybdène pour éviter leur surchauffe dans la plage de température supérieure. Grâce à la mesure de la résistance des éléments, on peut attribuer une température d’élément exacte. Si la résistance de charge est supérieure à cette valeur, il y a limitation par découpage de phase ou limitation des alternances sinusoïdales appliquées. Ainsi l’élément chauffant est protégé de la surchauffe. résistance [Ohm] 1 0,9 0,8 0,7 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 0 250 500 750 1000 1250 1500 1750 2000 température de l’élément [°C] 84 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.7 Limitation du courant Réglage d’usine Aucune limitation du courant n’est activée. v Chapitre 5.1.2 « Variateur » 6.8 initial Réglage d’usine Le découpage de phase de la première demi-alternance ( initial) n’est pas activé. Pour les charges de type transformateur, le variateur de puissance à thyristors est utilisé en mode "trains d’ondes" avec découpage de phase de la première demi-alternance. L’angle réglé en usine est de 70°el. (électrique). Il est possible de modifier cette valeur au niveau Configuration ou Commande, sur la plage de 0 à 90°el. u t a a 6.9 Surveillance de la chute de tension du secteur Réglage d’usine La surveillance n’est pas activée. v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 85 6 Fonctions particulières de l’appareil 6.10 Blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) La fonction inhibit sert à protéger le variateur à thyristors et les appareils raccordés. Interne La sortie à thyristors est bloquée si : - mise sous tension de l’appareil (pendant le processus de démarrage) - Reset ou redémarrage à cause de modifications au niveau "Configuration" - Tension d’alimentation trop faible ou trop élevée - Ligne de données maître/esclave interrompue - Synchronisation maître/esclave en échec - Transmission de données Setup à l’appareil - Température de l’appareil supérieure à 115 °C - Erreur de champ tournant - Chutes de tension du secteur temporaires > 10% dans une demi-alternance v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Externe Il est possible de désactiver la sortie à thyristors - par l’entrée binaire "inhibit" v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - ou par les interfaces PROFIBUS, RS422/485. 86 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 7 Logiciel Setup Le logiciel Setup permet de régler de manière confortable, sur un PC, toutes les données de l’appareil et de les transférer dans l’appareil. H Pour configurer le variateur, il suffit de brancher le câble USB sur le variateur et de le relier au PC. Dès que l’appareil est sous tension, ces données de configuration sont transmises automatiquement. 7.1 Conditions minimales (matériel et logiciel) - PC Pentium III ou sup. - 128 Mo de RAM, 16 Mo libres sur disque dur - Lecteur de CD-ROM - Port USB libre, souris - Microsoft Windows® 2000/XP/Vista 7.1.1 Conseils pour Windows 2000/XP Utilisateur Si plusieurs utilisateurs sont gérés sur l’ordinateur, l’utilisateur connecté doit être celui qui travaillera ensuite avec le logiciel. Pendant l’installation du logiciel, l’utilisateur doit posséder les droits d’administrateur. Après l’installation, les droits peuvent être à nouveau limités. Si vous ne respectez pas ce conseil, l’installation correcte et complète n’est pas garantie ! Versions des logiciels La version du logiciel de l’appareil et celle du logiciel Setup doivent être compatibles. Si ce n’est pas le cas, un message d’erreur est affiché ! h Appuyer sur la touche de l’appareil après la mise sous tension. Dans le menu Info-Appareil est affichée la version du logiciel de l’appareil. h Dans la barre de menu du logiciel Setup, cliquer sur "Info". Dans l’appareil Dans le logiciel Setup 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 87 7 Logiciel Setup 7.2 Installation h Installer le logiciel Setup h Démarrer le logiciel Setup h Relier la prise du variateur à une prise USB du PC avec le câble USB fourni. Le matériel raccordé est détecté. Étapes de l’installation 1 88 2 3 4 5 6 7 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 7 Logiciel Setup Étapes de l’installation Détection automatique 8 9 Langue 10 11 Terminer 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 89 7 Logiciel Setup 7.3 Démarrage du logiciel h Démarrer le logiciel Setup via le menu Démarrer de Windows h Cliquer sur la barre de menu Établir liaison Diagnostic H 90 Sur le bord inférieur de l’écran apparaît la fenêtre de diagnostic avec les données de mesure actuelles. L’établissement de la liaison est donc terminé. Pendant le transfert des données de Setup "vers l’appareil", le variateur ne délivre pas de puissance. Après le transfert, l’appareil effectue un redémarrage. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 7 Logiciel Setup 7.4 Code oublié ? Si vous avez oublié votre mot de passe, vous pouvez lire les données de l’appareil avec le logiciel Setup ou enregistrer un nouveau code. Lecture des données Setup h Effectuer Transfert des données ➔ Depuis l’appareil Saisie d’un nouveau code h Saisir nouveau code Les codes lus sont affichés sous le menu Données de l’appareil. h Effectuer Transfert des données ➔ Vers l’appareil Après le transfert de données de Setup, l’appareil effectue un redémarrage et les codes sont actifs. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 91 7 Logiciel Setup 7.5 Modification de la langue des textes de l’appareil La langue réglée en usine est visible sur la référence de commande. Le logiciel Setup ne permet de transférer dans l’appareil qu’une seule langue. h Relier l’appareil au PC avec un câble USB h Démarrer logiciel Setup h Effectuer Transfert de données ➔ Depuis l’appareil h Effectuer Editer ➔ Matériel et démarrer l’assistant matériel h Cliquer sur Détection automatique et une fenêtre de dialogue pour la langue apparaît. h Sélectionner la langue souhaitée h Poursuivre avec Suivant dans l’assistant matériel jusqu’à Terminer Maintenant les textes de l’appareil dans la langue choisie se trouvent dans le fichier de Setup. h Effectuer Transfert de données ➔ Vers l’appareil h Sauvegarder le fichier de Setup et attendre que le transfert des données soit terminé avec succès Maintenant l’appareil effectue un redémarrage et affiche les textes sur son écran dans la langue souhaitée. 92 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 8 Messages d’erreur et alarmes Représentation cyclique Les symboles pour l’entrée, la régulation intégrée et le mode de fonctionnement sont affichés sur la ligne d’information, en alternance avec les messages d’erreur ou des indications sur des états particuliers. v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » Exemples Message d’erreur Cause Solution Surveillance valeur limite Valeur min. atteinte La valeur limite réglée pour alarme min. est atteinte (dépassement inférieur) Surveillance valeur limite Valeur max. atteinte La valeur limite réglée pour alarme max. est atteinte (dépassement supérieur) Défaut sur la charge raccordée Rupture ou court-circuit d’une résistance de charge. Remplacer les éléments chauffants défectueux. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Incident 1. Fusible à semi-conducteur Rupture défectueux de fusible (LED Fuse rouge 2. Pas de tension sur borne U1 allumée) v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » - Vérifier câblage - Vérifier fusible du circuit de la charge 3. La tension d’alimentation du circuit électronique de commande L1/N ne présente pas le même ordre des phases que le circuit de la charge U1/U2. Vérifier câblage Incident Rupture de thyristor Thyristor défectueux L’appareil doit être réparé chez JUMO. Court-circuit de thyristor Thyristor défectueux h Retourner l’appareil L’appareil doit être réparé chez JUMO. h Retourner l’appareil 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 93 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Attention ! Température élevée La température de l’appareil est supérieure à 100 °C - Veiller à une aération suffisante ou ajouter un système de refroidissement - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Limitation active La température de l’appareil est suTempérature périeure à 105 °C. élevée L’appareil est trop chaud, la puissance est réduite ! - Veiller à une aération suffisante ou ajouter un système de refroidissement - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Tension du secteur trop faible La tension du secteur ne se trouve pas Vérifier la tension nominale dans la plage de tolérance indiquée de l’appareil v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Tension du secteur trop élevée Chute de tension temporaire v Chapitre 1.3 « Références de commande » La tension du secteur ne se trouve pas Vérifier la tension nominale dans la plage de tolérance indiquée de l’appareil Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Chapitre 1.3 « Références de commande » Une composante continue temporaire, dangereuse pour les charges de type transformateur, a été détectée. Assurer une tension de secteur stable v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Maître-esclave Un champ tournant à gauche a été Erreur de champ détecté tournant Maître-esclave Câblage incorrect Une erreur de câblage a été détectée Détection du champ tournant en échec La détection de champ tournant n’est pas possible v Chapitre 3.3.6 « Montage économique à courant triphasé maîtreesclave pour charges ohmiques dans montage en étoile, montage en triangle, ou charges de type transformateur (ohmiquesinductives) » - Vérifier le raccordement v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - Éliminer les perturbations du secteur Rupture de fil Entrée en courant 94 Courant d’entrée trop faible pour l’étendue de mesure réglée. - Vérifier le câblage (rupture de câble ou inversion des pôles) - Vérifier les appareils en amont (régulateur) 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Rupture de fil Entrée en tension Tension d’entrée trop faible pour l’étendue de mesure réglée. - Vérifier le câblage (rupture de câble ou inversion des pôles) Incident Défaut sur le bus Pas de liaison avec le maître Profibus Vérifier le câblage et l’appareil maître (API) Maître-esclave Erreur dans communication Erreur dans la transmission de données entre le maître et l’esclave Est-ce que le câble est correctement enfiché ? Câble de données défectueux Communication entre le maître et l’esclave interrompue. Vérifier le câble et le remplacer le cas échéant - Vérifier les appareils en amont (régulateur) Synchronisation Appareil esclave éteint ou communica- Vérifier que le câble est correctement en échec tion entre le maître et l’esclave interenfiché ou vérifier l’alimentation rompue M/S incompatibles #0002 à 0008 - maître et esclave incompatibles #0002 Versions de logiciel différentes - Types de variateur différents (courant max. de charge, tension de charge et régulations intégrées disponibles ne concordent pas) Utiliser le même type de variateur avec la même version de logiciel. Charger dans les appareils la même version de logiciel v Hotline SAV #0003 Les numéros VDN des appareils ne concordent pas Mode maître/esclave impossible #0006 Tensions nominales différentes (types de l’appareil) entre maître et esclave v Mode maître/esclave impossible #0007 Courants nominaux différents (types de l’appareil) entre maître et esclave #0008 Le régulation intégrée réglée sur le maître n’est pas compatible avec celle de l’esclave Commuter la régulation intégrée des deux appareils sur U ou U2. Teach-In Surveillance de la charge ! Attention : la fonction Teach-in configurée sur «Manuel» n’a pas encore été mise en œuvre. Mettre en œuvre Teach-In Esclave : Surveillance Valeur limite Valeur min. atteinte Valeur limite réglée pour alarme min. atteinte sur l’esclave (dépassement inférieure) Vérifier pourquoi la valeur limite a été dépassée. v Chapitre 1.3 « Références de commande » v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 95 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Solution Esclave : Surveillance Valeur limite Valeur max. atteinte Valeur limite réglée pour alarme max. atteinte sur l’esclave (dépassement supérieure) Vérifier pourquoi la valeur limite a été dépassée. Esclave : Défaut sur la charge raccordée Rupture ou court-circuit d’une résistance de charge. Remplacer les éléments chauffants défectueux. v Chapitre 6.1 « Détection des défauts de la charge » Esclave : 1. Fusible à semi-conducteur Rupture défectueux de fusible (LED Fuse rouge 2. Pas de tension sur borne U1 allumée) v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux » - Vérifier câblage - Vérifier fusible du circuit de la charge 3. La tension d’alimentation du circuit électronique de commande L1/N ne présente pas le même ordre des phases que le circuit de la charge U1/U2. Vérifier câblage Esclave : Rupture de thyristor Thyristor défectueux L’appareil doit être réparé chez JUMO. Esclave : court-circuit du thyristor Thyristor défectueux Esclave : Attention ! Température élevée La température de l’appareil est supérieure à 100 °C h Retourner l’appareil L’appareil doit être réparé chez JUMO. h Retourner l’appareil - Veiller à une aération suffisante ou ajouter un système de refroidissement - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Esclave : limitation active Température élevée La température de l’appareil est supérieure à 105 °C. L’appareil est trop chaud ! La puissance est réduite. - Veiller à une aération suffisante ou ajouter un système de refroidissement - Réduire le courant de charge - Utiliser un variateur de puissance avec un courant max. de charge supérieur Esclave : tension du secteur faible 96 La tension du secteur ne se trouve pas Vérifier la tension nominale dans la plage de tolérance indiquée de l’appareil v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » v Chapitre 1.3 « Références de commande » 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 8 Messages d’erreur et alarmes Message d’erreur Cause Esclave : tension du secteur élevée La tension du secteur ne se trouve pas Vérifier la tension nominale dans la plage de tolérance indiquée de l’appareil v Chapitre 10.1 « Alimentation, courant de charge » Esclave : Une composante continue temporaire, chute de tension dangereuse pour les charges de type temporaire transformateur, a été détectée. Solution v Chapitre 1.3 « Références de commande » Assurer une tension de secteur stable v Chapitre 5.1.5 « Surveillances » Inhibit par entrée inhibit Le blocage des impulsions d’amorçage v Chapitre 3.3 « Schéma de (inhibit) a été déclenché via un contact raccordement » libre de potentiel. Ouvrir le contact X_2 Le variateur ne délivre pas de entre les bornes 7 et 8. puissance. Inhibit par inhibit ext. Le blocage des impulsions d’amorçage v Notice sur interface (inhibit) a été déclenché via l’interface. « Inhibit ext. » Phase de démarrage progressif Ce message est affiché tant que le dé- v Chapitre 5.1.2 « Variateur » marrage progressif se déroule. -> Durée du démarrage progressif Limitation du courant active Le taux de modulation requis produit un courant de charge trop élevé et est limité à la valeur réglée. Limitation de résistance active Le taux de modulation requis produit v Chapitre 5.1.2 « Variateur » des courant/tension trop élevés pour la résistance de charge réglée. Pour éviter la surchauffe, le taux de modulation est limité en fonction de la résistance admissible. v Chapitre 5.1.2 « Variateur » -> Limitation du courant 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 97 8 Messages d’erreur et alarmes 8.1 Signal binaire pour perturbation générale Ce signal est utilisé pour piloter la sortie binaire et la LED K1 et il peut également être consulté sur les interfaces du variateur. Le logiciel Setup permet de configurer quels événements (alarmes + messages d’erreur) doivent être canalisés vers le signal binaire d’alarme générale. Tous les messages d’erreur sont combinés avec un opérateur «OU» et sont délivrés comme signal binaire d’alarme générale sur la sortie à relais ou l’optocoupleur. En outre la LED K1 jaune est allumée. Cette alarme peut actionner un relais sur la sortie binaire. v Chapitre 5.1.8 « Sortie de valeur réelle » 98 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 8 Messages d’erreur et alarmes 8.2 Remplacer un fusible à semi-conducteur défectueux Ouverture du boîtier Attention : risque de brûlure ! Pendant le fonctionnement, le radiateur de l’appareil peut s’échauffer. Vous pouvez consulter la température actuelle de l’appareil sur l’écran. v Vue d’ensemble des commandes (au dos de la couverture) h Déconnecter tous les pôles d’alimentation de l’appareil installé v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » h Vérifier que l’appareil n’est plus sous tension (la LED Power verte ne doit pas être allumée) h Pousser le ressort à cran d’arrêt (A) vers la droite et soulever le boîtier en matière synthétique avec un tournevis (B) (à l’endroit indiqué par la flèche). B A Un connecteur mâle-femelle sépare l’écran, les touches et l’interface de la partie Puissance et le fusible à semi-conducteur est visible. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 99 8 Messages d’erreur et alarmes 8.2.1 Accessoire : fusibles à semi-conducteur La forme du fusible à semi-conducteur dépend du type de l’appareil. Type de variateur de puissance Courant de déclenchement Vis Couple Numéro d’article 20 A 50 A cruciforme 3 Nm 70/00513108 32 A 80 A cruciforme 5 Nm 70/00068011 50 A 80 A cruciforme 5 Nm 70/00068011 75 A 125 A tête hexagonale ouverture de clé 10 mm 5 Nm 70/00081800 100 A 160 A tête hexagonale ouverture de clé 10 mm 5 Nm 70/00081801 150 A 350 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00083318 200 A 350 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00083318 250 A 350 A tête hexagonale ouverture de clé 13 mm 12 Nm 70/00083318 8.2.2 Fusibles à semi-conducteur - Type 709061/8-0X-20... h Desserrer les 2 vis cruciformes. 100 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 8 Messages d’erreur et alarmes h Remplacer le fusible à semi-conducteur défectueux par un neuf. h Serrer les vis avec le couple indiqué. 8.2.3 Fusibles à semi-conducteur - Type 709061/8-0X-32... h Desserrer les 2 boulons à tête hexagonale 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 101 8 Messages d’erreur et alarmes h Remplacer le fusible à semi-conducteur défectueux par un neuf. h Serrer les boulons avec le couple indiqué. Fermeture du boîtier 102 h Pousser le boîtier en matière synthétique dans les rails de guidage jusqu’à ce que le ressort à cran d’arrêt soit encliqueté. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 9 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information LED Power verte clignote - Extinction de l’écran active v Chapitre 5.1.1 « Données de l’appareil » Le variateur ne délivre pas de puissance bien que la LED Power verte soit allumée et que le consigne soit définie. - Modification de paramètre au niveau Configuration pas terminée. h Appuyer sur n’importe quelle touche - h Quitter le niveau Configuration avec EXIT et attendre le redémarrage. - Rupture de fil sur l’entrée analogique ou entrée analogique mal câblée v Chapitre 3.3 « Schéma de raccordement » - Consigne mal configurée, par ex. réglée par l’interface. v Chapitre 5.1.4 « Configuration de consigne » - Entrée pour blocage des impulsions d’amorçage (inhibit) active v Chapitre 4.1.2 « Représentation des valeurs de mesure » Un symbole de cadenas est représenté sur la ligne d’information, comme mode de fonctionnement. Enlever liaison X2_2 entre les bornes à vis 7 et 8. - Rupture de charge h Vérifier la charge et le raccordement de la charge LED fuse allumée - Fusible à semi-conducteur défectueux à cause d’un court-circuit dans la partie Puissance h Supprimer le court-circuit dans la charge ou dans le circuit de la charge v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » v Chapitre 8.2 « Remplacer un fusible à semiconducteur défectueux » h Monter un fusible à semi-conducteur neuf 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 103 9 Que faire si... Que se passe-t-il ? Cause / Solution Information Le variateur délivre de la puissance bien que le régulateur n’applique aucune consigne (taux de modulation). - Problème de configuration : sur le régulateur, signal de sortie réglé sur 4 à 20 mA et sur le variateur, entrée analogique en courant réglée sur 0 à 20 mA. v Chapitre 5.1.3 « Entrées analogiques » h Vérifier la configuration et régler le même signal normalisé sur le régulateur et sur le variateur. - Variateur en mode manuel h Quitter le mode manuel avec EXIT - Définition de la charge de base réglée h Vérifier les réglages de définition de la charge de base Le variateur ne délivre pas de la puissance bien que la consigne soit réglée sur 100%. v Chapitre 6.2 « Mode manuel » v Voir « Charge de base », page 62. - Court-circuit de thyristor v Chapitre 8 « Messages d’erreur et alarmes » - Limitation du courant active v Voir « Limitation du courant », page 59. h Vérifier les réglages - Commande demi-ondes réglée (demi-puissance) h Commuter sur mode « trains d’ondes » ou « découpage de phase » 104 v Chapitre 5.1.4 « Configuration de consigne » v Voir « Mode de fonctionnement », page 55. 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 10 Caractéristiques techniques 10.1 Alimentation, courant de charge Alimentation Consommation de la partie Commande Tension de charge UL eff Correspond à la tension de charge choisie pour le type de l’appareil max. 20 VA AC 24 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 42 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 115 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 230 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 265 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 400 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 460 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 500 V -20% à +15%, 45 à 63 Hz AC 20, 32, 50, 75, 100, 150, 200, 250 A Courant de charge IL eff Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante Courant de charge/A réduction à partir de 45 °C : 2%/Kelvin 250 70% 200 150 100 75 50 20 45 Type de charge 50 60 T/°C Charges ohmiques et ohmiques-inductives 10.2 Séparation galvanique 350 V AC » » 350 V AC Interface USB Entrée analogique 0(2) à 10 V, 0 à 5 V ou SSR Entrée analogique 0(4) à 20 mA PROFIBUS DP ou RS422/485 série Sortie de valeur réelle signaux normalisés » » Sortie en tension 10 V DC Entrées binaires 1, 2 contact libre de potentiel Sortie binaire relais ou optocoupleur 3800 V AC AC 3800 V » Affichage et clavier Raccordement charge U1, U2 Alimentation 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 105 10 Caractéristiques techniques 10.3 Entrées analogiques Courant Tension 0 (4) à 20 mA 0 (2) à 10 V 0 (1) à 5 V Ri = 50 Ri = 25 k Ri = 25 k 10.4 Sortie analogique (sortie de valeur réelle) Sortie analogique Déconnectée de série. Imax = 20 mA si signal normalisé en tension : 0 à 10 V, 2 à 10 V, 0 à 5 V jusqu’à 1 à 5 V. Charge max. 500 si signal normalisé en courant : 0 à 20 mA jusqu’à 4 à 20 mA Suivant le type d’appareil, différentes grandeurs de mesure internes peuvent être délivrées comme par ex. le courant de charge, la tension de charge ou la puissance. 10.4.1Précisions d’affichage et de mesure Toutes les indications se rapportent aux caractéristiques nominales du variateur. Courant de charge : ±1% Tension de charge : ±1% Entrée analogique Tension/Courant : ±1% Sortie analogique Tension/Courant : ±1% Résistance de charge : ±2% (si charge ohmique) + Tension du secteur : ±2,5% 12 – 11 Puissance : ±2% 10.5 Entrées binaires Entrée binaire 1 Entrée binaire 2 Pour raccordement à un contact libre de potentiel 10.6 Sortie binaire (sortie d’indication de défaut) Relais (contact à inverseur) sans circuit de protection des contacts Sortie Optocoupleur 106 150000 commutations pour un pouvoir de commutation de 3 A/230 V 50Hz (charge ohmique) ICmax = 2 mA, UCEOmax = 32 V 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 10 Caractéristiques techniques 10.7 Caractéristiques générales Variantes de montage - Mode monophasé - Montage en étoile avec neutre sorti - Montage en triangle ouvert (montage à 6 conducteurs) - Montage économique en oscillation libre (étoile ou triangle) uniquement avec régulation intégrée de type P en mode "trains d’ondes" - Montage économique à courant triphasé en mode maître-esclave Modes de fonctionnement - Mode "découpage de phase" pour charges ohmiques et transformateurs avec démarrage progressif - Mode "trains d’ondes" pour charges ohmiques et transformateurs Particularités - Montage économique en oscillation libre pour charges ohmiques - Dual Energie Management - Commande demi-ondes - Démarrage progressif avec trains d’ondes Régulation intégrée De série réglé sur U² Suivant type de l’appareil, possibilité de régler la régulation de type U, I, I², P Raccordement électrique Pour le type 709061/8 -0X-020... Les lignes de la commande et de la charge sont raccordées avec des bornes à vis. À partir du type 709061/8 -0X-032... Les lignes de la commande sont raccordées avec des bornes à vis ; les lignes de la charge sont raccordées au moyen de cosses DIN 46235 et DIN 46234 ou de cosses en tube. Conditions d’utilisation Le variateur est un appareil à encastrer, conforme à la norme EN 50 178, degré de pollution 2, catégorie de surtension Ü III Compatibilité électromagnétique Suivant DIN 61326-1 Émission de parasites : classe B Résistance aux parasites : normes industrielles Indice de protection Tous les appareils : IP20 suivant EN 60 529 Classe de protection Classe de protection I, avec séparation du circuit de commande pour raccordement à des circuits SELV Plage de température ambiante admissible 35 °C si refroidissement forcé (variateur 250 A) 0 à 45°C si refroidissement naturel (plage de température étendue classe 3K3 suivant EN 60 721-3-3) Pour des températures supérieures, utilisation possible avec un courant type réduit (à partir de 45 °C avec courant type de 2%/°C) v Chapitre 2.1.3 « Courant de charge admissible en fonction de la température ambiante » Plage de température de stockage admissible 30 à +70 °C (1K5 suivant EN 60 721-3-1) Refroidissement - Convection naturelle jusqu’à 200 A de courant de charge - Pour 250 A de courant de charge, ventilation forcée avec ventilateur intégré Tenue climatique Humidité relative 85% en moyenne annuelle, sans condensation 3K3 suivant EN 60 721 Position de montage Vertical Tension d’essai Suivant EN 50178 Lignes de fuite 8 mm entre secteur et circuits SELV si type 709061/8 -0X-020... 12,7 mm entre secteur et circuits SELV à partir du type 709061/8 -0X-032... SELV = Separate Extra Low Voltage 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] 107 10 Caractéristiques techniques Boîtier Matière synthétique, classe d’inflammabilité UL94 V0, couleur : bleu de cobalt RAL 5013 Puissance dissipée La formule empirique suivante permet de calculer la puissance dissipée : Pv = 20W + 1,3 V x Icharge A Température maximale du radiateur 110 °C Poids Courant de charge 20 A env.1100g kg Courant de charge 32 à 50 A env. -- kg Courant de charge 75 à 100 A env. -- kg Courant de charge jusqu’à 150 A env. -- kg Courant de charge 200 à 250 A env. -- kg Accessoire de série 1 notice de mise en service B 709061.0 108 2011-07-01/00565072 [Variateur de puissance à thyristors TYA201] JUMO GmbH & Co. KG Adresse : Moritz-Juchheim-Straße 1 36039 Fulda, Allemagne Adresse de livraison : Mackenrodtstraße 14 36039 Fulda, Allemagne Adresse postale : 36035 Fulda, Allemagne Téléphone : +49 661 6003-0 Télécopieur : +49 661 6003-500 E-Mail : mail@jumo.net Internet : www.jumo.net JUMO Régulation SAS Actipôle Borny 7 rue des Drapiers B.P. 45200 57075 Metz - Cedex 3, France Téléphone : +33 3 87 37 53 00 Télécopieur : +33 3 87 37 89 00 E-Mail : info.fr@jumo.net Internet : www.jumo.fr JUMO Mess- und Regeltechnik AG Laubisrütistrasse 70 8712 Stäfa, Switzerland Telefon : +41 44 928 24 44 Telefax : +41 44 928 24 48 E-Mail : info@jumo.ch Internet : www.jumo.ch JUMO Automation S.P.R.L. / P.G.M.B.H. / B.V.B.A. Industriestraße 18 4700 Eupen, Belgique Téléphone : +32 87 59 53 00 Télécopieur : +32 87 74 02 03 E-Mail : info@jumo.be Internet : www.jumo.be