Manuel RTS40-80pdf

Servoamplificateur RTS 40/80
TABLE DES MATIERES
CONSIGNES DE SECURITE……………………………………………………………………………4
1.
- GENERALITES
6
2.
- CARACTERISTIQUES GENERALES
7
2.1
2.2
2.3
- Caractéristiques éléctriques
- Caractéristiques mécaniques
- Synoptique
7
8
8
3.
- ENCOMBREMENT
10
4.
- RACCORDEMENTS ELECTRIQUES
12
4.1 - Prescriptions générales de câblage
4.1.1
- Manipulation des appareils
4.1.2
- Compatibité électromagnétique
4.2 - Schéma type de raccordement
4.3 - Face-avant
4.4 - Raccordement du bornier des signaux X1
4.5 - Raccordement du bornier X2
4.6 - Raccordement du bornier X3
4.7 - Raccordement du bornier X4
4.8 - Accessoires
4.8.1
- Filtre réseau d’entrée :
4.8.2
- Transformateur :
4.8.3
- Self :
5.
5.1
5.2
6.
- AFFICHAGES REGLAGES EXTERIEURS
- Affichages :
- Réglages de face-avant :
12
12
12
13
16
17
19
19
19
20
20
20
20
24
24
24
- ADAPTATIONS
25
6.1 - Positionnement des cavaliers et interrupteurs
6.2 - Définitions
6.3 - Carte de régulation
6.4 - Réglage de la vitesse nominale (R105)
6.5 - Réglage du courant impulsionnel (R113)
6.5.1
- Modification du courant maximum par R113
1
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25
26
26
27
28
28
Servoamplificateur RTS 40/80
6.5.2
- Limitation du courant par résistance extérieure ou par tension extérieure :
6.6 - Réglage I = f(t) (R103 - R109)
6.6.1
- Seuil de déclenchement I = f(t) R103
6.6.2
- Retard au déclenchement If(t) (R109)
6.6.3
- Calcul de la durée maximale du régime impulsionnel
6.7 - Adaptation de l’information vitesse (R104)
6.8 - Adaptation à la courbe de limitation courant fonction vitesse I f(N) (R131-R132)
6.9 - Adaptation à la fonction U-RI (R133-R134)
6.10
- Adaptation du max de N (R135)
6.11
- Adaptation à l'inductance du moteur (R136)
6.12
- Adaptation à la tension continue (RB)
6.12.1
- Influence de l'adaptation en tension sur les seuils de fonctionnement
6.12.2
-. Influence de l'adaptation en tension sur la récuperation
7.
7.1
7.2
7.3
- BOUCLE DE VITESSE
28
29
29
29
30
33
33
34
35
35
36
36
36
37
- Retouche rapide de la boucle de vitesse
- Réglage de la boucle de vitesse
- Aide au Diagnostic
37
38
40
8.
- MISE EN SERVICE - ANOMALIES
41
9.
- OPTION RAMPE
43
10. - SPECIFICITES RTS 40/80 BATTERIE
10.1
10.2
10.3
10.4
- Caractéristique électrique
- Raccordement du bornier X3
- Adaptation de la fonction U-RI (R133, R134)
- Adaptation à la tension continue (RB)
11. - SPECIFICITES RTS 40/80 AVEC RESISTANCE
ADDITIONNELLE
11.1
11.2
11.3
11.4
- Description
- Encombrement
- Face Avant
- Schéma type de raccordement
44
44
44
44
44
48
48
48
50
51
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Servoamplificateur RTS 40/80
Caractéristiques et dimensions peuvent être modifiées sans préavis
VOTRE CORRESPONDANT LOCAL
SSD Parvex SAS
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Tél. : +33 (0)3 80 42 41 40 / Fax : +33 (0)3 80 42 41 23
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CONSIGNES DE SECURITE
Les servoentraînements comportent deux types principaux de
dangers :
- Danger électrique
Les servoamplificateurs peuvent comporter des pièces non isolées
sous tension alternative ou continue. Avant l’installation de
l’appareil, il est recommandé de protéger l’accessibilité aux pièces
conductrices.
Même après la mise hors tension de l’armoire électrique, la tension
peut rester présente pendant plus d’une minute, le temps
nécessaire à décharger les condensateurs de puisssance.
Afin d’éviter le contact accidentel avec des éléments sous tension,
il est nécessaire d’étudier préalablement certains aspects de
l’installation :
- l’accès et la protection des cosses de raccordement,
- l’existence de conducteurs de protection et de mise à la terre,
- l’isolation du lieu de travail (isolation des enceintes, humidité du
local...).
Recommmandations générales :
• Vérifier le circuit de protection.
• Verrouiller les armoires électriques.
• Utiliser un matériel normalisé.
- Danger mécanique
Les servomoteurs sont capables d’accélérer en quelques
millisecondes. Afin d’éviter tout contact de l’opérateur avec des
pièces en rotation, il est nécessaire de protéger celles-ci à l’aide de
capots de protection. Le processus de travail doit permettre à
l’opérateur de s’éloigner suffisamment de la zone dangereuse.
Tous les travaux de montage et de mise en service doivent être
exécutés par un personnel qualifié connaissant les règles de
sécurité (par exemple : CEI 364 ou UTE C18-510).
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Servoamplificateur RTS 40/80
Réception du matériel
Tous nos matériels font l’objet d’un contrôle rigoureux en fabrication, ainsi qu’un test de
déverminage pour les servoamplificateurs.
A réception du matériel :
Vérifier l’état du matériel après l’avoir déballé avec précaution.
Vérifier également que les données de la plaque signalétique sont en conformité avec celles de
l’accusé de réception.
En cas de détérioration du matériel pendant le transport, le destinataire doit immédiatement
émettre des réserves auprès du transporteur par lettre recommandée, sous 24 h.
Attention :
L’emballage peut contenir des documents ou accessoires indispensables à l’utilisateur,
notamment :
La notice d’utilisation
Des accessoires (connecteurs.....)
Stockage
En attendant le montage, le matériel doit être entreposé dans un endroit sec, sans variations
brutale de température pour éviter la condensation.
Consignes particulières pour la mise en service
ATTENTION
Le fonctionnement correct et sûr de cet équipement suppose un
transport, un stockage, une installation et un montage conformes
aux règles de l’art et aux instructions des notices ainsi qu’un
entretien rigoureux.
Le non-respect des consignes de sécurité peut conduire à des
lésions corporelles ou à des dommages matériels graves.
Les cartes électroniques contiennent des composants sensibles
aux décharges électrostatiques. Avant de toucher une carte,
l’opérateur doit éliminer l’électricité statique accumulée dans son
corps. Pour ce faire, la manière la plus simple consiste à toucher
un objet conducteur relié à la terre (par exemple parties
métalliques nues d’armoire d’appareillage).
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Servoamplificateur RTS 40/80
1. - GENERALITES
Le variateur RTS 40/80 est un variateur de vitesse quatre quadrants destiné au pilotage de
moteurs courant continu de moyenne puissance (jusqu'à 6500 W mécanique). La technologie de
l'étage de sortie est du type IGBT isolé galvaniquement à l'aide d'un capteur de courant à effet
Hall. L'adjonction externe de selfs n'est pas nécessaire (à l'exception des moteurs AXEM) grâce
au découpage PWM de fréquence élevée et inaudible (17 KHz).C'est un variateur monoaxe
(montage mural) avec raccordements en face avant.
Fonctionnalités :
- régulation de vitesse avec tachymétrie ou en U-RI
- régulation en courant
- réduction de courant en fonction de la vitesse
- réduction de courant en fonction de la température
- réduction extérieure de courant
- mise à vitesse nulle
- mise à couple nul
- effacement des défauts
- information analogique de vitesse ou de couple
- état variateur sur contact de relais
- disponibilité ± 15 v
- limitation de la récupération
- carte de personnalisation
-.carte rampe en option (montage interne)
- butées horaire et anti-horaire possibles
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Servoamplificateur RTS 40/80
2. - CARACTERISTIQUES GENERALES
2.1 - Caractéristiques éléctriques
Alimentation: triphasée comprise entre 75 et 165 Vac maximum (Permet l'utilisation des
transformateurs standards 85,100,110,135, et 150 Vac à +/- 10%)
Tension de sortie : 200 Vdc avec alimentation à 150Vac
Courant de sortie : 40 A nominal
80 A impulsionnel 2s (partant de I=0)
Récupération* :
Puissance moyenne 525w max
Puissance impulsionnelle 13000W max
Cycle max 4%
Durée max ininterrompue 2s
(*variateur alimenté en 150Vac)
Inductance minimale : 0,4mH pour un facteur de forme inférieur à 1.002
(obligatoire dans le cas des moteurs AXEM)
Dissipations totales : 300w hors récupération
Fréquence de découpage : 17khz
Isolation galvanique de l'étage de puissance
Gamme de vitesse : - en régulation tachymétrique 1/10000
- en régulation U-RI 1/10
ou U-RI/100 avec RR6606C
et RD6606B ou 6607B
Précision statique de vitesse typique pour une charge de 0 à In :
- en régulation tachymetrique
: Nmax à Nmax/100
: +/- 0.5%
: Nmax/100à Nmax1000
: +/- 1.5%
: Nmax/1000 à Nmax/10000 : +/- 10%
- en régulation U-RI : +/- 20%
Bande passante en vitesse (dépend de la cinématique) : jusqu'a 150Hz
Précision de la régulation de courant : +/- 2% de Inom à 25°C
Linéarité de la boucle de courant : +/- 1% de Inom à 25°C
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2.2 - Caractéristiques mécaniques
Température de stockage :
- 20, + 70 °c
Température de fonctionnement : 0, + 40 °c,
Au delà de 40°C : - 3,5 % sur In par °C avec une température max de 60 °C
Altitude maximum : 1000m
au delà : -1 % sur In par tranche de 100m
Indice de protection : IP 20
2.3 - Synoptique
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3. - ENCOMBREMENT
Voir page suivante, plan
- FELX 305008
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4. - RACCORDEMENTS ELECTRIQUES
4.1 - Prescriptions générales de câblage
4.1.1 - Manipulation des appareils
Se reporter aux consignes de sécurité données au début de cette notice. En particulier, il convient
avant toute intervention sur le servoamplificateur ou sur le servomoteur, d’attendre l’extinction totale
de toutes les LED situées en face avant.
4.1.2 - Compatibité électromagnétique
MISE A LA TERRE
Suivre toutes les réglementations locales de sécurité concernant la mise à la terre.
Utiliser une surface métallique comme plan de référence de terre (exemple : paroi d’armoire ou
grille de montage). Cette surface conductrice est appelée tôle de référence de potentiel (TRP).
Tous les équipements d’un système d’entraînement électrique seront reliés à cette TRP par une
liaison basse impédance (ou de courte distance). On s’assurera de la bonne conductibilité
électrique des connexions en grattant éventuellement la peinture de surface et en utilisant des
rondelles éventails. Le variateur de vitesse sera donc mis à la terre par une liaison basse
impédance entre la TRP et la vis de masse à l’arrière du RTS. Si cette liaison excède 30cm on
préférera une tresse plate à un fil classique.
RACCORDEMENTS
Eviter les cheminements communs entre les câbles faibles niveaux ( entrées - sorties, liaisons
CN ou PC ) avec les câbles dits de puissance (alimentation ou moteur). Eviter également les
cheminements communs entre le câble d’alimentation et les câbles moteur afin de préserver
l’atténuation du filtre réseau. Il convient d’éloigner ces câbles différents d’au moins 10cm les uns
des autres et de ne jamais les croiser, ou alors à 90° uniquement.
Tous les signaux bas niveaux seront blindés avec le blindage relié des deux cotés.
La longueur des câbles moteur sera limitée au minimum fonctionnel. Le fil vert / jaune du câble
moteur doit être raccordé au boîtier ou au bornier en face avant avec une liaison aussi courte
que possible.
Ces conditions dispensent généralement de l’utilisation de câble moteur blindé. On peut
également intercaler des selfs sur les phases moteurs.
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FILTRAGE SECTEUR
Le filtre réseau doit être monté au plus près sur la TRP entre le réseau et l’alimentation du RTS .
(plan p20 FR 03036)
On évitera les cheminements communs des câbles avant et après le filtre.
Les filtres ont parfois des courants de fuite élevés. Il faut en ce cas, lors du montage, respecter les
schémas types de raccordement.
AUTRES MESURES
Il faut antiparasiter les éléments selfiques : freins, bobines de contacteurs ou de relais, ventilateurs,
électro-aimants etc..
4.2 - Schéma type de raccordement
Voir page suivante, plan
- FELX 305062 et FELX 305823
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4.3 - Face-avant
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4.4 - Raccordement du bornier des signaux X1
N°
BORNE
————————
Désignation
Section de câble admissible : 1,5 mm2 multifilaire.
Utiliser des câbles blindés,
1
TACH +
Entrée
2
TACH -
Entrée
le blindage étant relié aux bornes
Entrées différentielles de la tachy. Utiliser un
câble blindé avec le blindage relié à la borne 3.
La tension d'entrée ne doit pas dépasser 100V.
-
3
Blindage du câble tachymétrique. Ne
raccorder le blindage du côté de la tachy.
pas
4
REF +
Entrée
Consigne différentielle de vitesse ou de courant
selon la position du sélecteur S1.
5
REF -
Entrée
± 10 V correspond à la vitesse nominale du
servomoteur en consigne de vitesse. Utiliser un
câble blindé avec le blindage relié à la borne 6.
-
Blindage, à raccorder également côté commande
numérique.
Entrée
Réduction analogique du courant. Cette réduction
peut être pilotée soit par une tension, soit par une
résistance externe en la reliant au 0 VA (borne 8).
6
7
IRED
Valeur de la résistance externe :
% du courant max
variateur
Résistance R est en kΩ
10
20
30
40
50
60
70
80
90
1,21
4,75
8,25
15
18,2
27,4
33,2
47,5
56,2
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N°
8
9
10
BORNE
————————
Désignation
0 VA
SPEED OR
I OUT
SPEED EN./
Section de câble admissible : 1,5 mm2 multifilaire.
Utiliser des câbles blindés,
Sortie
Entrée
11
TORQUE EN.
Entrée
12
RESET/
Entrée
14
Exemple d’application :
Fin de course sens horaire.
TORQUE ENABLE. A relier au 0 V (borne 13) pour autoriser
le courant au servomoteur. Si la borne n’est pas reliée, le
servomoteur est en roue libre.
Lorsque le servomoteur est équipé d’un frein de maintien, la
commande de cette entrée doit être en synchronisme avec
le pilotage du frein.
Remise à zéro. En reliant RESET avec la borne 13, la
mémorisation des anomalies est effacée et l’axe est de
nouveau prêt, si l’anomalie a disparu. La mise hors tension
puis la remise sous tension du servoamplificateur ont la
même fonction que RESET.
Reliée au 0 V (borne 13) cette entrée autorise uniquement
dans le sens horaire coté bout d’arbre (correspond à une
référence de vitesse positive)
-LIM
(Y3 en position 2-3
sur RR6606B)
OVD
Exemples d’applications :
synchronisation de nombreux transporteurs, mode maître
esclave, surveillance de l’usure d’un outil de coupe.
SPEED ENABLE. A relier au 0 V (borne 13) pour autoriser la
consigne de vitesse.
Reliée au 0 V (borne 13) cette entrée autorise uniquement
dans le sens antihoraire coté bout d’arbre (correspond à une
référence de vitesse négative)
+LIM
(Y3 en position 2-3
sur RR6606B)
13
le blindage étant relié aux bornes
Relié en interne à la mécanique à relier à la terre
Signal donnant l’image de la vitesse ou du courant selon la
position du sélecteur S2.
± 10 V correspond à la valeur maximale.
-
Exemple d’application :
Fin de course sens anti-horaire.
0 V logique, à relier avec les bornes 10 et 11.
-
Blindage des câbles de liaison logique (bornes 10 et 11).
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4.5 - Raccordement du bornier X2
N°
X2/1
X2/2
X2/3
X2/4
X2/5
BORNE
———————
Désignation
+ 15 V
0V
- 15 V
READY
READY
Section de câble admissible : 2,5 mm2 multifilaire.
Sortie
Sortie
Sortie
Sortie
Alimentation ± 15 V
25 mA ± 5 %
disponible pour des applications externes
Sortie par contact de la somme des anomalies.
Le contact s’ouvre sur anomalie et sur absence
d’alimentation
Courant admissible : 0,5 A
Tension admissible : 220 V
4.6 - Raccordement du bornier X3
N°
X3/1
X3/2
X3/3
X3/4
BORNE
———————
Désignation
U~
V~
W~
Section de câble admissible :
RTS 40/80: 10 mm2.
Entrée
Entrée
Entrée
-
Phase U de l’alimentation triphasée.
Phase V.
Phase W.
Masse. A relier à la barre de mise à la terre de
l’armoire d’appareillage par fil de section
2,5mm2 min.
4.7 - Raccordement du bornier X4
N°
X4/1
X4/2
X4/3
BORNE
———————
Désignation
MM+
Section de câble admissible :
RTS 40/80: 10 mm2.
Sortie
Sortie
-
Raccordement du
Servomoteur.
Masse. A relier à la carcasse moteur.
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4.8 - Accessoires
4.8.1 - Filtre réseau d’entrée :
Encombrements selons plan FELX 304967 voir page suivante.
4.8.2 - Transformateur :
Encombrements selons plan FELX 302570 voir page suivante.
4.8.3 - Self :
Obligatoire avec les moteurs AXEM et pour les moteurs dont la self de bobinage est inférieure
au minimum de fonctionnement (self conseillée : SF 02024).
Encombrements selons plan FELX 302804 voir page suivante.
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5. - AFFICHAGES REGLAGES EXTERIEURS
5.1 - Affichages :
POWER ON
RECOVERY
éteinte
: pas de puissance sur l'axe.
Allumée
: axe OK.
Clignotante : défaut axe.
Commande de récupération.
Les défauts axe sont discriminés et affichés par une barrette de diodes électroluminescentes
miniature en face avant :
I=F(t)
OVERCURRENT
OVERVOLTAGE
UNDERVOLTAGE
OVERTEMP
TACH. FAULT
- courant moyen moteur excessif.
- court-circuit moteur ou courant trop élevé.
- tension de bus trop élevée.
- tension de bus trop faible.
- température excessive.
- coupure ou inversion tachy, survitesse.
5.2 - Réglages de face-avant :
GAIN
: réglage de gain de la boucle de vitesse.
SPEED ADJ
: ajustage fin de la vitesse maximum.
SPEED OFFSET
: réglage fin de l'offset de vitesse.
En fonctionnement commande en courant, le condensateur C101 doit être retiré pour obtenir la
plus large bande passante avec la résistance R136 adaptée à l'inductance de la charge.
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6. - ADAPTATIONS
ATTENTION
Le servoamplificateur étant préréglé en usine, les informations de cette page ne sont pas
indispensables.
6.1 - Positionnement des cavaliers et interrupteurs
- Mode de commande : inverseur S1.
commande en vitesse
commande en courant
S1
1
O
- Sortie information courant ou vitesse (N or I) (plage de soudure ou inverseur S2)
information courant
information vitesse
S2
1
0
sortie ± 10 V disponible en X1/9.
10 V = Imax
10 V = vitesse nominale
- Régulation tachymétrique ou U-RI (plage de soudure ou inverseur S3)
tachymétrie
U-RI
S3
1
0
- Sélection de la fonction +LIM, -LIM.
La sélection de la fonction +LIM, -LIM se fait par l'intermédiaire du cavalier Y3 (plage de soudure
située sur la carte RR6606B ou RR6606C).
Lorsque ce cavalier est positionné en 2-3, l'entrée SPEED EN. (+LIM) (X1-10) permet d'autoriser
ou non la rotation du moteur dans le sens horaire vu du coté bout d'arbre. La rotation est
autorisée lorsque X1-10 est reliée au 0 V (borne 13 de X1).
De même, l'entrée RESET (-LIM) (X1-12) autorise ou non la rotation du moteur dans le sens
antihoraire. La rotation est autorisée lorsque X1-12 est reliée au 0 V (borne 13 de X1).
Nota: Y5 et Y6 doivent être en position on.
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6.2 - Définitions
Nn
Ilim
Imax
Io
Ket
Ke
r
L
Ub
Val
=
=
=
=
=
=
=
=
=
=
vitesse nominale d'application pour 10 V de consigne vitesse.
courant impulsionnel maximum du moteur.
courant impulsionnel maximum du variateur.
courant permanent du moteur.
gradient de l’information vitesse en volt pour 1000 rpm.
force contre-électromotrice du moteur en volt pour 1000rpm.
résistance du moteur et de son circuit d'alimentation en ohm.
inductance moteur en Henry.
tension de bus en volts (1,35 x Vin AC).
tension de sortie phase-phase du transformateur en volts efficace.
6.3 - Carte de régulation
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6.4 - Réglage de la vitesse nominale (R105)
- valeur normalisée voisine de la valeur calculée et rattrapage par le potentiomètre SPEED
ADJUST. En face avant : dans le sens horaire, la vitesse augmente
R 105 =
192000
Nn
en k Ω
Nn : vitesse pour 10V de consigne en tr/mn
R105 en kΩ
275
-----------221
-----------182
-----------150
-----------121
-----------110
-----------100
-----------82,5
-----------68,1
-----------56,2
-----------47,5
-----------39,2
------------
Vitesse Nn en tr/mn
700
770
869
950
1055
1200
1280
1400
1590
1650
1750
1800
1920
2100
2330
2600
2820
3100
3420
3700
4040
4400
4900
5200
L'adaptation à des vitesses inférieures à celles du tableau précédent est possible mais dégrade
les performances en dérive et en gain du variateur. Valeur max à ne pas dépasser pour R105 :
4,75 MΩ.
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6.5 - Réglage du courant impulsionnel (R113)
6.5.1 - Modification du courant maximum par R113
RTS 40/80-200
R113 =
I lim
en kΩ
24 − 0,3I lim
Ilim
en %
Imax
10
20
30
40
50
60
70
80
90
R113 en kΩ
0,392
0,825
1,5
2,21
3,32
4,75
7,5
12,1
33,2
6.5.2 - Limitation du courant par résistance extérieure ou par tension
extérieure :
- par résistance extérieure :
RTS 40/80-200
Ielim en Ampères
Rext =
Ie lim
en kΩ
Ie lim
2,68 −
47,5
Ielim
en %
Imax
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Rext en kΩ
3,32
6,81
10
15
22,1
27,4
39,2
47,5
56,2
- par tension extérieure :
linéaire de 0 V à 10 V, avec 10 V = Imax.
28
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
6.6 - Réglage I = f(t) (R103 - R109)
6.6.1 - Seuil de déclenchement I = f(t) R103
R103 permet d'ajuster le seuil de déclenchement autorisé par le variateur au courant moyen Io.
Io est en général le courant nominal moteur.
R103 =
RTS 40/80-200
Io en Ampères
10
Imaxi
−2
Io
en kΩ
Io = courant nominal moteur.
Imaxi = courant impulsionnel variateur (80A)
In
en %
Imax 2
20
30
40
50
60
70
80
90
R103 en kΩ
1,5
2,21
3,32
4,99
7,5
12,1
20
43,2
6.6.2 - Retard au déclenchement If(t) (R109)
R109 modifie la constante de temps pour le déclenchement en If(t).
- Une seconde à Ilim à partir de I = 0
Io
en %
Ilim
R109 en kΩ
20
30
40
50
60
70
80
2740
1210
825
562
392
274
150
- deux secondes à Ilim à partir de I = 0
Io
en %
Ilim
R109 en kΩ
20
30
40
50
60
70
80
10000
3320
1820
1210
825
562
274
Il est possible de considérer des temps de fonctionnement supérieurs à 2s pourvu que l'on
intervienne sur les valeurs de R103 et de R113 déterminant Io et Ilim.
29
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
Exemple :
R109 = 562 kΩ
Io
en %
Ilim
20
30
40
50
60
70
80
t en s
0,3
0,5
0,7
1
1,4
2
3,5
Io
en %
Ilim
20
30
40
50
60
70
80
t en s
0,6
1
1,4
2
2,7
3,8
6,8
R109 = 1210 kΩ
La valeur maximale de la résistance R109 est de 1,21 MΩ (2 x Io pendant 2s) lorsque R103 est
infini (le courant de déclenchement en If(t) correspond au courant nominal du variateur).
Pour des courants nominaux inférieurs à celui du variateur la valeur de R109 pourra être
supérieure à 1,21 MΩ. Se reporter au calcul à partir des expressions de R109.
6.6.3 - Calcul de la durée maximale du régime impulsionnel
A partir du cycle type de fonctionnement ci-dessous.
I
Ilim
Iu
t
T
t
30
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
Ilim
: courant impulsionnel déterminé par R113
Iu
: courant moyen en utilisation permanente
Io
: courant nominal déterminé par R103
t
: durée du courant impulsionnel
T
: période de répétition
Iu
du courant moyen en régime permanent sur le courant nominal déterminé
Io
Io
possible, donné
par R103, porter cette valeur en ordonnée sur le graphique. Selon le rapport
Ilim
par R103 et R113, lire en abscisse la durée t du courant impulsionnel n'entraînant pas de
déclenchement en If(t). En abscisse, se trouve aussi la période T de répétition minimale.
A partir du rapport
Ces valeurs dépendent du choix de la résistance R109.
L'abaque est donné pour R109 = 562 kΩ.
Pour une autre valeur de R109 appliquer le facteur correctif
31
PVD 3481 F 01/2003
R109
aux lectures de t et T.
562
Servoamplificateur RTS 40/80
Iu/Io (%)
Réseau In:Il (%)
100
50
20
30
40
50
60
70
80
0
0
0.2
1.54
0.4
0.6
0.8
1
1.2
1.4
1.6
1.67
1.76 1.90
2
2.14
2.26 2.39
1.8
2
2.53
2.66
2.2
2.4
2.82 2.96
t(s)
2.6
T(s)
Exemple d'un moteur avec un variateur 15/30 dont la résistance R103 a été installée pour un
courant nominal de 10 A. Il est utilisé au
courant permanent de 4 A (
Iu
4
=
= 40% ) avec un courant impulsionnel limité par R113 à :
Io 10
a : 2Io : 20 A
Io
= 50%
Ilim
b : 3Io : 30 A
Io
= 33%
Ilim
La durée du courant impulsionnel autorisé sera :
a : t # 0,7 s
b : t # 0,4 s.
32
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
6.7 - Adaptation de l’information vitesse (R104)
La résistance R104 permet d'adapter le gradient de la génératrice tachymétrique à celui du
variateur (2V/1000 t/min)
R104 =
Ket
En V/tr/mn
R104 en kΩ
100
en kΩ
KeT
−1
2
2
3
4
5
6
8
10
12
15
20
∞
200
100
68
51
33
24
20
15
11
Pour obtenir un gradient de 1V/1000t/min, court-circuiter les plages de soudure Y1 et Y2 avec
R104 = ∞.
ATTENTION : Ne pas dépasser 100V sur les entrées Tachy.
6.8 - Adaptation à la courbe de limitation courant
fonction vitesse I f(N) (R131-R132)
La résistance R131 permet de choisir le point à courant nul sur le diagramme courant vitesse.
La résistance R132 détermine la vitesse à partir de laquelle le courant impulsionnel (choisi par
R113) commencera à décroître linéairement en fonction de la vitesse.
Lorsque la fonction I = F(n) n'est pas requise :
R131 = 10 K
R132 = 100 K
I
Ilim
Nr
Ns N
Nr : vitesse en millier de tours par minute à partir de laquelle le courant décroît.
Ns : vitesse en millier de tours par minute à laquelle le courant est nul.
33
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
R131 =
83000
en kΩ
Ns
500
162
4500
18,2
Ns en tr/mn
R131 en kΩ
Ns en tr/mn
R131 en kΩ
1000
82,5
5000
16,2
1500
56,2
5500
15
RTS 40/80-200
Ilim en Ampère
2000
39,2
6000
13,7
R132 =
2500
33,3
6500
3000
27,4
7000
3500
22,1
4000
20
700I lim+ 2,22
en kΩ
Ns − Nr
.
R132 en
KΩ
Ns - Nr
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
Ilim
en %
Imax
20
27,4
12,1
8,25
6,81
5,62
4,75
3,32
3,32
40
47,5
22,1
16,2
12,1
10
6,82
6,82
5,62
60
100
33,2
22,1
18,2
15
10
10
8,25
80
82,5
47,5
33,2
22,1
18,2
15
13,7
12,1
100
121
56,2
39,2
27,4
22,1
18,2
16,2
15
6.9 - Adaptation à la fonction U-RI (R133-R134)
Cette adaptation est nécessaire même en fonctionnement avec génératrice tachymètrique pour
assurer la surveillance absence tachymetrie.
La résistance R133 permet d'ajuster le gain en fonction de la force contre électromotrice du
moteur :
Pour les transformateurs d'alimentation standard :
4Ub
38Kb
(avec RD6606B ou RD6607B)
R133 en kΩ =
ou
Ke
Ke
RTS 40/80-200
R133 =
760
en kΩ
Ke
Ub : tension continue du bus variateur en volts
Ke : force électromotrice du moteur en volts/1000tr/mn
Kb : rapport de réduction de la tension de bus
(20 pour
(7,4 pour
34
PVD 3481 F 01/2003
RD6606B)
RD6607B)
Servoamplificateur RTS 40/80
La résistance R134 permet l'adaptation à la résistance du moteur et à son circuit d'alimentation
(balais - câbles)
15000 xr
1500r
(avec RD6606B ou RD6607B)
ou
Kb
Ub
Ub : tension continue du bus variateur en volts
r : résistance en ohms du moteur et du circuit d'alimentation
R134 en kΩ =
Pour les transformateurs d'alimentation standards : (Ub=200V)
RTS 40/80-200
R134 = 75 r
en kΩ
6.10 - Adaptation du max de N (R135)
La résistance R135 détermine le seuil de déclenchement de la vitesse maximale en
asservissement de vitesse et en fonctionnement U-RI.
10Nn
7500 − Nn
Nm : vitesse pour 10 V de consigne en tr/mn
R135 en kΩ =
Nn en tr/mn
R135 en kΩ
Nn en tr/mn
R135 en kΩ
1000
1,5
4000
12,1
1500
2,74
4500
15
2000
3,92
5000
22,1
2500
4,75
5500
27,4
3000
6,81
6000
39,2
3500
8,25
6.11 - Adaptation à l'inductance du moteur (R136)
La résistance R136 adapte le gain de la boucle de courant à l'inductance de la charge.
2.10 4 L
Ub
Ub : tension continue du bus variateur en volts
L : inductance du moteur et éventuellement de l'inductance additionnelle en mH.
R136 en kΩ =
Choisir R136 en prenant la valeur la plus proche dans la gamme suivante et ses multiples :
10 - 12 - 15 - 18 - 22 - 27 - 33 - 39 - 47 - 56 - 68 - 75 - 82 - 100
35
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
6.12 - Adaptation à la tension continue (RB)
La résistance RB permet d'adapter les valeurs de seuil : MaxU, Mini U, déclenchement de
récupération à la tension d'alimentation.
RB =
RTS 40/80-200
100
en kΩ
150
−1
Val
La résistance R136 dépendant de la tension Ub doit être réadaptée.
Les résistances R133, R134 sont à réadapter pour RD6606 et RD6607 seulement
ALIMENTATION
85 VAC
100 VAC
110 VAC
135 VAC
150 VAC
RB
121kΩ
200kΩ
274kΩ
-
6.12.1 - Influence de l'adaptation en tension sur les seuils de
fonctionnement
Val
en Veff
150
135
110
100
85
Ub
en V
200
190
145
135
110
MaxU
en V
258
258
189
172
141
MinU
en V
120
120
88
80
66
Récupération
Dec en V Rel en V
243
230
243
230
178
168
162
153
133
126
6.12.2 -. Influence de l'adaptation en tension sur la récuperation
Val en Veff
150
140
110
100
85
Puissance moyenne en W
525
525
280
230
160
36
PVD 3481 F 01/2003
Puissance impulsionnelle en W
13000
13000
7000
5800
4000
Servoamplificateur RTS 40/80
7. - BOUCLE DE VITESSE
7.1 - Retouche rapide de la boucle de vitesse
* Réglage d’offset
Une fois que la température ambiante est stabilisée, régler la
vitesse nulle au moyen du potentiomètre « SPEED OFFSET » situé
en face avant.
* Réglage de la vitesse
Le potentiomètre « SPEED ADJUST » étalonne finement la vitesse
pour une consigne donnée.
* Réglage du gain
En augmentant le gain, le servomoteur devient plus rigide. Tourner
dans le sens horaire le potentiomètre « GAIN » jusqu’à l’instabilité
et la vibration du moteur.
Revenir alors de 1 à 2 tours en arrière. Si la charge appliquée au
servomoteur est importante, la plage de réglage par potentiomètre
peut être insuffisante et la résistance R101 devra être augmentée.
Cas d'application :
Consigne par potentiomètre
RACCORDEMENT DE LA CONSIGNE ± 10V
5
5
4
4
P
6
6
NON
..
R1
R2
OUI
Entrées en l'air, non raccordées
PLC/CN
RTS
5
4
6
5
4
6
NON
+ 15 VDC
1
0V
Bornier X2
2
- 15 VDC 3
5
RTS
PLC/CN
4
5
4
6
(1)
Bornier X1
6
Blindage
8
RTS
5
4
6
RTS
(1) Borne 4 peut être reliée à borne 8
Exemple : ±10 V
OUI
Blindage non raccordé côté commande numérique
Le câble de liaison, par paire torsadée et blindée, pour tachy et
consigne, est disponible en option
P = Potentiomètre linéaire 10 KΩ
R1 et R2 = Résistance 2.2 KΩ ½ W
37
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
7.2 - Réglage de la boucle de vitesse
Applicable systématiquement lorsque J charge ≥ 10 J moteurs
Attention Le servoamplificateur étant réglé en usine à partir des
paramètres fournit par le client, ce réglage n’a pas dans la
plupart des cas à être modifié.
Avant de régler la boucle de vitesse, il faut que tous les
paramètres ajustables soient fixés (limitations de courant, mise
à l'échelle vitesse, limitation de vitesse). En effet, le fait de
retoucher la mise à l'échelle vitesse modifie le gain de boucle et
conduit donc à refaire le réglage.
Matériel nécessaire
C103
C101
R108
R101
Gain
Servoamplificateur
Réf. E -
- Oscilloscope à mémoire (numérique si possible), à
déclenchement facile.
- Générateur de consigne de vitesse manuel (boîte à pile) ou
générateur basse fréquence avec capa série pour obtenir
une vitesse moyenne nulle (aller-retour autour d’une
position).
- Boîte à décades pour le réglage des condensateurs et
résistances.
Une Boîte à pile de référence, avec oscillateur pour le
pilotage automatique, est disponible en option.
Méthode
FIG 1
Régler le potentiomètre de gain au milieu (pour permettre de
faire varier le gain en + ou en - une fois le
+
réglage terminé).
14
1-4
Placer un condensateur d'intégration importante
batterie
C101-10 µF ou strap.
9V
Réf. E +
Régler le gain proportionnel en commencant par
R101 = 10 kΩ.
Vitesse prise entre
Augmenter R101 jusqu'à apparition d'un dépassement de 10%
mesure N et 0V ana.
dépassement : + 10 %
sur un échelon de consigne de vitesse. Il faut toujours utiliser
des échelons de consigne faibles (ex : +/- 100 t /mn ou moins)
c
pour que le système reste linéaire. En effet, pour des échelons
importants, la limitation de courant (= de couple) masque la
b
réalité et réduit les dépassements.
a
Le réglage obtenu avec des échelons de vitesse importants
< 100 Hz
sera donc erroné.
INVERSEUR
15
1-5
10K
Temps
FIG 1 : a, b, c, courbes obtenues avec des
valeurs croissantes de R101
Dans beaucoup de cas, il n'est pas possible de monter le gain
jusqu'à obtention d'un dépassement (et ceci surtout pour les
systèmes à forte inertie).
38
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
FIG 2
a
b
c
100 à 300 Hz
Temps
FIG 2 : a, b, c, courbes obtenues avec
des valeurs croissantes de C103
Vitesse
c
Dans certains cas, la limitation de gain sera dûe aux
résonances : le moteur se met à siffler ou à vibrer à
fréquence élevée (> 100 Hz). Il faut alors introduire un
filtre - 1 à une fréquence 3 à 4 fois plus basse que
l'oscillation pour pouvoir monter le gain dans le même
rapport. Ceci peut être fait en mettant en parallèle avec la
résistance de gain proportionnel R101 un condensateur
C103 que I’on augmente jusqu‘à disparition du sifflement
(quelques dizaines de nF en général) puis on continue de
monter le gain en surveillant le dépassement et
l'ondulation de couple. Le condensateur C103 de 10 nF
est en standard déjà placé en parallèle avec la résistance
de gain R101.
Dépassement 20 %
b
a
FIG 3
Temps
Lorsque le gain est réglé, il faut baisser le condensateur
C101 d'intégration jusqu'à obtention d'un dépassement de 15
à 20 % (toujours pour les petits échelons de vitesse).
FIG 3 : a, b, c, courbes obtenues avec
des valeurs décroissantes de
C101
39
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
7.3 - Aide au Diagnostic
MISE SOUS TENSION
« POWER ON » allumé
« POWER ON » clignote
Vérifier en face avant la diode
qui est allumée
« POWER ON » éteinte
Mesurer les tensions aux bornes U,
V, W
Tension
présente
Le moteur s’emballe et la LED « TAC »
s’allume
Vérifier le
fusible F1
(taille 5 x 20)
Pas de
tension
Vérifier les fusibles,
le raccordement du
contacteur principal
et du transformateur
Vérifier le câblage de la dynamo tachymétrique,
inverser les fils de la tachy si ce défaut apparaît
lors de la première mise en service.
Le moteur est en commande de courant :
sélecteur S1 à modifier
Le moteur ne tourne pas
Vérifier le raccordement du moteur et l’état des
fusibles. Si la LED dI/dT est allumée, vérifier
que le moteur n’est pas en court circuit ou en
défaut à la terre.
La LED « CT » (température) est
allumée
Vérifier le bon fonctionnement de la ventilation. La
température ambiante de l’armoire électrique doit
être inférieure à 40° C.
Le moteur est instable et vibre
Diminuer le gain avec le potentiomètre
en face avant : tourner dans le sens
inverse des aiguilles d’une montre.
Pas d’action
Vérifier que le moteur et le servoamplificateur sont
raccordés à la terre (impératif).
Vérifier la stabilité de la consigne vitesse (à
l’oscilloscope) et au besoin des tensions + 15V/-15V.
Vérifier que les composants de personnalisation
correspondent au moteur.
Le moteur dérive
Régler le zéro vitesse avec le potentiomètre
« SPEED OFFSET »
La vitesse est incorrecte
Régler la vitesse avec le potentiomètre
« SPEED OFFSET »
Le moteur ne tourne pas
Vérifier :
* les bornes : X1/10 et X1/11 doivent être reliées au 0V
* le sélecteur S1 doit être dans la bonne position
* la tension de consigne est présente
40
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
8. - MISE EN SERVICE - ANOMALIES
A - vérifier le raccordement des organes suivants :
transformateur, relayage, moteur et éventuellement la self additive, resolver, tachy,
commandes.
B - la vitesse et le courant inhibés (X1/10 et X1/11 non connectés), raccorder la puissance sur le
variateur. La led "POWER ON" doit s'allumer (dans le cas contraire revérifier le câblage du
transformateur et son relayage). Si la led "POWER ON" clignote, mesurer la tension
secondaire du transformateur. Ajuster éventuellement la tension de sortie à l'aide des
bornes ± 5 %. Le moteur est alors libre à la main.
C - Consigne de vitesse nulle (X1/4 = X1/5 = 0 V), verrouiller le variateur (X1/10 et X1/11 au 0 V),
le moteur doit être sous couple. En cas d'emballement en vitesse du moteur, couper la
puissance et vérifier les signaux provenant du resolver (coupure ou inversion) avant de
remettre sous tension (défaut "RES" et/ou "TAC"). Si le moteur "grogne" ou "vibre" (avec
éventuellement défaut "IFT") diminuer le gain du variateur à l'aide du potentiomètre en face
avant. Si le variateur était passé en défaut ("POWER ON" clignotant), effacer l'anomalie
avec le reset (X1/12 au 0 V).
D - Monter progressivement la consigne variateur et observer l'accélération du moteur. Sur une
inversion de consigne, vérifier l'inversion de sens de rotation du moteur. En cas de défaut
sur inversion pour 10 V de consigne, ajuster le gain du variateur (voir paragraphe e). Si le
défaut persiste câbler le secondaire du transformateur de puissance sur les bornes - 5 %
(défaut "MAU" sur la barrette de diodes électroluminescentes).
E - Retoucher éventuellement aux réglages de face avant :
- SPEED offset : zéro vitesse à consigne nulle (réglage à chaud)
- SPEED adj : ajustage fin de la vitesse pour 10 V de consigne
- GAIN : tourner dans le sens horaire jusqu'à trouver le point d'"instabilité" du moteur et de
sa charge (réglage pouvant varier avec les inerties et élasticités de la charge), revenir
alors de 1 à 2 tours en arrière.
- En fonction de la charge moteur, le point d'"instabilité" peut ne pas être atteint. La gamme
de réglage peut être déplacée par augmentation de la résistance R101.
41
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
ANOMALIES DE MISE EN SERVICE :
TACH FAULT:
inversion ou coupure du signal vitesse, survitesse
OVER TEMP. :
température dissipateur trop élevée
UNDER VOLTAGE:
tension alternative d'alimentation trop faible transformateur
inadapté
OVER VOLTAGE:
renvoi d'énergie en provenance de la charge trop important
tension alternative d'alimentation trop forte gain variateur trop
faible
OVER CURRENT:
câblage moteur défectueux moteur AXEM câblé sans self
additive
IF(t) :
gain variateur trop important
cycle de fonctionnement trop contraignant
PAS D'AFFICHAGE SUR "POWER ON" ET LES DIODES DE DIAGNOSTIC :
- câblage transformateur - fusible de protection
- fusible interne au RTS
42
PVD 3481 F 01/2003
Servoamplificateur RTS 40/80
9. - OPTION RAMPE
La carte rampe RG6602 s'embroche sur la carte de régulation RR6606 (Y5 doit être en position
off : goutte de soudure enlevée). La valeur de temps de rampe est ajustable par sens de rotation
avec les potentiomètres R1 et R2.Ce temps est ajustable de 0,6s à 6s pour un échelon de
consigne de 10v.L'augmentation du temps est obtenue en tournant ces potentiomètre en sens
horaire.
Les pentes A et B sont ajustables indépendamment.
Pente A = Potentiomètre R2
Pente B = Potentiomètre R1
Consigne
Pente A
Pente B
Pente B
Pente A
43
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10. - SPECIFICITES RTS 40/80 BATTERIE
10.1 - Caractéristique électrique
- Alimentation :
- Tension de sortie :
- Récupération :
- Inductance minimale :
- Dissipations totales :
Tension batterie entre 17 et 90V
Ubatt -2V
Sans
0,2mH
70W
10.2 - Raccordement du bornier X3
X3/1 : Batterie X3/2 : Batterie +
X3/3 : Masse, à relier à la barre de mise à la terre.
10.3 - Adaptation de la fonction U-RI (R133, R134)
Dans les formules pour le calcul de ces deux résistances, prendre la tension Ub égale à la
Ub
280
tension batterie.
R133 = 4
ou
avec RD6607B
Ke
Ke
15000 .r
R134 =
ou 203r avec RD6607B
Ub
10.4 - Adaptation à la tension continue (RB)
Tension batterie
en V
24
36
48
72
RB en KΩ
56,2
150
274
Pas de résitance
Mini de U
en Volt
16
27
31
43
44
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Maxi de U
en Volt
33
58
68
93
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11. - SPECIFICITES RTS 40/80 AVEC
RESISTANCE ADDITIONNELLE
11.1 - Description
Le variateur RTS 40/80 avec résistance additionnelle est équipée d'un bornier supplémentaire X5
permettant le raccordement de celle-ci.
• La référence commerciale est : RTS 732004R8R.
• La valeur minimale de la résistance connectable doit être 4,5Ω. Cette résistance
doit posséder une capacité impulsionnelle élevée : supérieure à 25 fois 500W
pendant 2 secondes (25kJ).
• La résistance RE69004 de 9Ω qui peut être utilisée doit être ventilée et isolée.
Attention :
Les raccordements aux bornes X5, 1 et 2 doivent être isolés et effectués avec des
conducteurs de section convenable (1mm2).
Tout court-circuit entre eux avec ; ou le boîtier, ou d'autres conducteurs peut
entraîner la destruction du variateur.
11.2 - Encombrement
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11.3 - Face Avant
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11.4 - Schéma type de raccordement
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