Caractéristiques Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones

6Schneider Electric
Caractéristiques Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones 0
Altivar 21
Caractéristiques d’environnement
Conformité aux normes Les variateurs Altivar 21 ont été développés en correspondance avec les niveaux les plus
sévères des normes internationales et selon les recommandations relatives aux
équipements électriques de contrôle industriel (IEC, EN), dont : basse tension,
IEC/EN 61800-5-1, IEC/EN 61800-3 (immunité et émission CEM conduites et rayonnées).
Immunité CEM IEC/EN 61800-3, environnements 1 et 2
IEC/EN 61000-4-2 niveau 3
IEC/EN 61000-4-3 niveau 3
IEC/EN 61000-4-4 niveau 4
IEC/EN 61000-4-5 niveau 3
IEC/EN 61000-4-6 niveau 3
IEC/EN 61000-4-11 (1)
CEM émissions
conduites et
rayonnées
pour variateurs
IEC/EN 61800-3, environnements 1 et 2, catégories C1, C2, C3
ATV 21HpppM3X Avec filtre CEM additionnel (2) :
bEN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
bEN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
ATV 21HpppN4 EN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
Avec filtre CEM additionnel (2) :
bEN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
ATV 21WpppN4 EN 55011 classe A groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C2
ATV 21WpppN4C EN 55011 classe B groupe 1, IEC/EN 61800-3 catégorie C1
Marquage ee
ee Les variateurs sont marqués e au titre des directives européennes basse tension
(73/23/CEE et 93/68/CEE) et CEM (89/336/CEE).
Certification de produits UL, CSA, C-Tick, NOM 117 et GOST
Degré de protection IEC/EN 61800-5-1, IEC/EN 60529
ATV 21HpppM3X
ATV 21HpppN4
IP 21 et IP 41 sur la partie supérieure
IP 20 sans l’obturateur de la partie supérieure du capot
UL Type 1 avec les accessoires VW3 A31 814…817 et VW3 A9 206, A9 208,
voir page 18
ATV 21WpppN4
ATV 21WpppN4C
IP 54
Tenue aux vibrations 1,5 mm crête à crête de 3…13 Hz, 1 gn de 13…200 Hz, selon IEC/EN 60068-2-6
Tenue aux chocs 15 gn pendant 11 ms selon IEC/EN 60068-2-27
Pollution ambiante maximale ATV 21H075M3X…HD18M3X
ATV 21H075N4…HD18N4
ATV 21W075N4…WD18N4
ATV 21W075N4C…WD18N4C
Degré 2 selon IEC/EN 61800-5-1
ATV 21HD22M3X, HD30M3X
ATV 21HD22N4, HD30N4
ATV 21WD22N4, WD30N4
ATV 21WD22N4C, WD30N4C
Degré 3 selon IEC/EN 61800-5-1
Conditions d’environnement ATV 21HpppM3X
ATV 21ppppN4
ATV 21WpppN4C
IEC 60721-3-3 classes 3C1 et 3S2
ATV 21HpppM3X337
ATV 21ppppN4337
ATV 21WpppN4C337
IEC 60721-3-3 classe 3C2
Humidité relative 5…95 % sans condensation ni ruissellement, selon IEC 60068-2-3
Température de l’air ambiant
au voisinage de l’appareil
Pour fonctionnement ˚C Pour variateurs ATV 21HpppM3X et ATV 21HpppN4 : - 10…+ 40 sans déclassement
Jusqu’à + 50 ˚C avec déclassement, voir courbes de déclassement pages 39 à 43
Pour variateurs ATV 21WpppN4 et ATV 21WpppN4C : - 10…+ 40 sans déclassement.
Jusqu’à + 50 ˚C avec déclassement, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
Pour stockage ˚C - 25…+ 70
Altitude maximale d’utilisation m1000 sans déclassement
1000…3000 en déclassant le courant de 1 % par 100 m supplémentaires. Limitée à
2000 m pour le réseau de distribution “Corner Grounded”
Position de fonctionnement
Inclinaison maximale permanente par rapport
à la position verticale normale de montage
(1) Comportement en fonction des configurations du variateur, voir pages 60, 61, 64 et 65.
(2) Voir tableau page 25 pour vérifier les longueurs de câble autorisées.
10˚ 10˚
Présentation :
pages 4 et 5
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67

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Caractéristiques (suite) Variateurs de vitesse
pour moteurs asynchrones 0
Altivar 21
Caractéristiques d’entraînement
Gamme de fréquence
de sortie
Hz 0,5…200
Fréquence de
découpage
configurable
ATV 21H075M3X…HD15M3X
ATV 21H075N4…HD15N4
kHz Fréquence de découpage nominale : 12 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 12 kHz, voir courbes de déclassement pages 38 à 42
ATV 21HD18M3X…HD30M3X
ATV 21HD18N4…HD30N4
kHz Fréquence de découpage nominale : 8 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 8 kHz, voir courbes de déclassement pages 40 à 43
ATV 21W075N4…WD15N4
ATV 21W075N4C…WD15N4C
kHz Fréquence de découpage nominale : 12 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 12 kHz, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
ATV 21WD18N4…WD30N4
ATV 21WD18N4C…WD30N4C
kHz Fréquence de découpage nominale : 8 kHz sans déclassement en régime permanent.
Réglable en fonctionnement de 6…16 kHz
Au-delà de 8 kHz, voir courbes de déclassement pages 44 et 45
Gamme de vitesse 1…10
Précision de vitesse Pour une variation de couple de
0,2 Cn à Cn
± 10 % du glissement nominal, sans retour vitesse
Précision de couple ± 15 %
Surcouple transitoire 120 % du couple nominal moteur (valeur typique à ± 10 %) pendant 60 s
Courant transitoire
maximal
110 % du courant nominal variateur pendant 60 s (valeur typique)
Loi de commande
moteur
Moteur asynchrone Loi économie d’énergie
Loi tension/fréquence quadratique
Loi tension/fréquence constant
Loi tension/fréquence constant avec compensation RI automatique
Contrôle Vectoriel de Flux (CVF) sans capteur (vecteur courant)
Moteur synchrone Contrôle vectoriel de flux en courant sans retour vitesse
Boucle de fréquence Régulateur PI à structure réglable pour une réponse en vitesse adaptée à la machine
(précision, rapidité)
Compensation de glissement Automatique quelle que soit la charge. Suppression ou réglage possible
Non disponible avec les lois tension/fréquence
Caractéristiques électriques de puissance
Alimentation Tension V200 - 15 %...240 + 10 % triphasée pour ATV 21HpppM3X
380 - 15 %...480 + 10 % triphasée pour ATV 21ppppN4 et ATV 21WpppN4C
Fréquence Hz 50 - 5 %...60 + 5 %
Signalisation 1 voyant rouge : allumé, il signale la présence de tension sur le bus continu du
variateur
Tension de sortie Tension triphasée maximale égale à la tension du réseau d’alimentation
Niveau de bruit du
variateur
Selon la directive 86-188/CEE
ATV 21H075M3X…HU75M3X
ATV 21H075N4…HD11N4
dBA 51
ATV 21HD11M3X…HD18M3X
ATV 21HD15N4, HD18N4
dBA 54
ATV 21HD22M3X
ATV 21HD22N4, HD30N4
dBA 59,9
ATV 21HD30M3X dBA 63,7
ATV 21W075N4…WU22N4
ATV 21W075N4C…WU22N4C
dBA 48
ATV 21WU30N4…WU75N4
ATV 21WU30N4C…WU75N4C
dBA 55
ATV 21WD11N4, WD15N4
ATV 21WD11N4C, WD15N4C
dBA 57,4
ATV 21WD18N4
ATV 21WD18N4C
dBA 60,2
ATV 21WD22N4, WD30N4
ATV 21WD22N4C, WD30N4C
dBA 59,9
Isolement galvanique Entre puissance et contrôle (entrées, sorties, sources)
Présentation :
pages 4 et 5
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67

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Caractéristiques (suite) Variateurs de vitesse
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Altivar 21
Caractéristiques des câbles de raccordement
Type de câble pour Montage en armoire Câble IEC monobrin, température ambiante 45 ˚C,
cuivre 90 ˚C XLPE/EPR ou cuivre 70 ˚C PVC
Montage en armoire
avec kit UL Type 1
Câble UL 508 3 brins sauf pour inductance câble UL 508 2 brins,
température ambiante 40 ˚C, cuivre 75 ˚C PVC
Caractéristiques de raccordement (bornes de l’alimentation et du moteur)
Bornes du variateur L1/R, L2/S, L3/T, U/T1, V/T2, W/T3
Capacité maximale de
raccordement et couple
de serrage
ATV 21H075M3X…HU22M3X 1,5 mm2, AWG 14
1,4 Nm
ATV 21HU30M3X 2,5 mm2, AWG 12
1,4 Nm
ATV 21HU40M3X 2,5 mm2, AWG 10
1,4 Nm
ATV 21HU55M3X 6 mm2, AWG 8
2,8 Nm
ATV 21HU75M3X 10 mm2, AWG 8
2,8 Nm
ATV 21HD11M3X 16 mm2, AWG 6
5 Nm
ATV 21HD15M3X 25 mm2, AWG 4
5 Nm
ATV 21HD18M3X 35 mm2, AWG 3
5 Nm
ATV 21HD22M3X 35 mm2, AWG 2
12 Nm
ATV 21HD30M3X 70 mm2, AWG 1/0
41 Nm
ATV 21H075N4…HU55N4 2 mm2, AWG 14
1,4 Nm
ATV 21HU75N4 2 mm2, AWG 12
2,8 Nm
ATV 21HD11N4 3,5 mm2, AWG 10
2,8 Nm
ATV 21HD15N4 5,5 mm2, AWG 8
5 Nm
ATV 21HD18N4 8 mm2, AWG 8
5 Nm
ATV 21HD22N4 14 mm2, AWG 6
12 Nm
ATV 21HD30N4 22 mm2, AWG 4
12 Nm
ATV 21W075N4…WU55N4
ATV 21W075N4C…WU55N4C
1,5 mm2, AWG 14
1,4 Nm
ATV 21WU75N4
ATV 21WU75N4C
2,5 mm2, AWG 12
2,8 Nm
ATV 21WD11N4
ATV 21WD11N4C
4 mm2, AWG 10
4 Nm
ATV 21WD15N4
ATV 21WD15N4C
6 mm2, AWG 8
4 Nm
ATV 21WD18N4
ATV 21WD18N4C
10 mm2, AWG 8
4 Nm
ATV 21WD22N4
ATV 21WD22N4C
16 mm2, AWG 6
12 Nm
ATV 21WD30N4
ATV 21WD30N4C
25 mm2, AWG 4
41 Nm
Présentation :
pages 4 et 5
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67

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Caractéristiques (suite) Variateurs de vitesse
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Caractéristiques électriques de contrôle
Sources internes disponibles Protégées contre les courts-circuits et les surcharges :
b1 source c 10,5 V ± 5 % pour le potentiomètre de consigne (1 à 10 kΩ),
débit maximal 10 mA,
b1 source c 24 V (mini 21 V, maxi 27 V), débit maximal 200 mA.
Entrées analogiques VIA Entrée analogique configurable par commutateur en tension ou en courant :
bentrée analogique en tension c 0...10 V, impédance 30 kΩ (tension maxi de non
destruction 24 V),
bentrée analogique en courant X-Y mA en programmant X et Y de 0 à 20 mA, avec
impédance 242 Ω
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
Résolution : 11 bits
Précision : ± 0,6 % pour une variation de température de 60 ˚C
Linéarité : ± 0,15 % de la valeur maximale
Cette entrée analogique est également configurable en entrée logique, voir page 31.
VIB Entrée analogique en tension configurable en entrée analogique ou en entrée pour
sondes PTC.
Entrée analogique en tension :
b c 0...10 V, impédance 30 kΩ (tension maxi de non destruction 24 V),
btemps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
brésolution : 11 bits
bprécision : ± 0,6 % pour une variation de température de 60 ˚C
blinéarité : ± 0,15 % de la valeur maximale
Entrée pour sondes PTC :
b6 sondes maxi montées en série,
bvaleur nominale < 1,5 kΩ
brésistance de déclenchement 3 kΩ, valeur de réinitialisation 1,8 kΩ,
bprotection sur court-circuit < 50 Ω
Sortie analogique FM 1 sortie analogique configurable par commutateur en tension ou en courant :
bsortie analogique en tension c 0...10 V, impédance de charge mini 470 Ω,
bsortie analogique en courant X-Y mA en programmant X et Y de 0 à 20 mA,
impédance de charge maxi 500 Ω
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
Résolution : 10 bits
Précision : ± 1 % pour une variation de température de 60 ˚C
Linéarité : ± 0,2 %
Sorties à relais configurables FLA, FLB, FLC 1 sortie logique à relais, un contact “O” et un contact “F” avec point commun
Pouvoir de commutation minimal : 3 mA pour c 24 V
Pouvoir de commutation maximal :
bsur charge résistive (cos ϕ = 1) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,
bsur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.
Temps de réponse maxi : 7 ms ± 0,5 ms
Durée de vie électrique : 100 000 manœuvres
RY, RC 1 sortie logique à relais, un contact “F”
Pouvoir de commutation minimal : 3 mA pour c 24 V
Pouvoir de commutation maximal :
bsur charge résistive (cos ϕ = 1) : 5 A pour a 250 V ou c 30 V,
bsur charge inductive (cos ϕ = 0,4 et L/R = 7 ms) : 2 A pour a 250 V ou c 30 V.
Temps de réponse maxi : 7 ms ± 0,5 ms
Durée de vie électrique : 100 000 manœuvres
Entrées logiques F, R, RES 3 entrées logiques c 24 V programmables, compatibles automate niveau 1,
norme IEC 65A-68
Impédance : 3,5 kΩ
Tension maximale : 30 V
Temps d’échantillonnage maxi : 2 ms ± 0,5 ms
La multi-affectation permet de configurer plusieurs fonctions sur une même entrée
Logique positive (Source) Etat 0 si y 5 V ou entrée logique non câblée, état 1 si u 11 V
Logique négative (Sink) Etat 0 si u 16 V ou entrée logique non câblée, état 1 si y 10 V
Capacité maximale de raccordement et couple
de serrage des entrées/sorties
2,5 mm2 (AWG 14)
0,6 Nm
Présentation :
pages 4 et 5
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67

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Caractéristiques électriques de contrôle (suite)
Rampes d’accélération et de décélération Formes des rampes :
blinéaires réglables séparément de 0,01 à 3200 s,
badaptation automatique du temps des rampes d’accélération et de décélération en
fonction de la charge.
Freinage d’arrêt Par injection de courant continu par ordre sur entrée logique programmable.
Durée réglable de 0 à 20 s ou permanent, courant réglable de 0 à In, seuil de
fréquence réglable de 0 à la fréquence maximale.
Principales protections et sécurités du variateur Protection thermique :
bcontre les échauffements excessifs,
bde l’étage de puissance.
Protection contre :
bles courts-circuits entre les phases moteur,
bles coupures de phases d’entrée,
bles surintensités entre les phases de sortie et la terre,
bles surtensions sur le bus continu,
bune coupure du circuit de commande,
bun dépassement de la vitesse limite.
Sécurité :
bde surtension et de sous-tension du réseau,
bd’absence de phase réseau.
Protection du moteur (voir page 63) Protection thermique intégrée dans le variateur par calcul permanent du I2t avec prise
en compte de la vitesse :
bmémorisation de l’état thermique du moteur,
bfonction modifiable par terminaux de dialogue, selon le type de moteur motoventilé
ou autoventilé.
Protection contre les coupures de phases moteur
Protection par sondes PTC
Tenue diélectrique ATV 21HpppM3X Entre bornes terre et puissance : c 2830 V
Entre bornes contrôle et puissance : c 4230 V
ATV 21ppppN4
ATV 21WpppN4C
Entre bornes terre et puissance : c 3535 V
Entre bornes contrôle et puissance : c 5092 V
Résistance d’isolement à la terre > 1 MΩ (isolement galvanique) c 500 V pendant 1 minute
Résolution de fréquence Afficheurs Hz 0,1
Entrées analogiques Hz 0,024/50 Hz (11 bits)
Présentation :
pages 4 et 5
Références :
pages 16 et 17
Encombrements :
pages 26 à 29
Schémas :
pages 30 à 33
Fonctions :
pages 48 à 67