Unidrive M : Variateurs AC modulaires de forte puissance Modules variateur hautement fiables, flexibilité des systèmes et assistance mondiale Unidrive M600 | Unidrive M700 / M701 / M702 90 kW à 2,8 MW 200 V / 400 V / 575 V / 690 V Control Techniques Relever tous les défis Nidec – Principal fabricant mondial de Control Techniques : fournisseur mondial moteurs dans le domaine des technologies de contrôle de mouvements Nidec Corporation a été créée à Kyoto, au Japon en 1973 par quatre ingénieurs. La société a développé ses activités Control Techniques est précurseur de la technologie de dans plus de 40 pays grâce à environ 300 sociétés, variateur orientée client depuis plus de 40 ans. La société qui emploient 110 000 personnes. Sa philosophie a toujours est dédiée au développement des automatismes. été de devenir le principal fabricant mondial de tout ce qui Du développement des produits au siège à ses 45 Automation tourne et se déplace. Des moteurs de précision de taille Centers, nous fournissons des solutions adaptées à toutes réduite aux moteurs surdimensionnés, elle crée la future les secteurs industriels de sa région. Nous garantissons un génération de technologies pour répondre aux besoins des niveau élevé de performances, de fiabilité et de rendement différents secteurs. énergétique pour toutes les applications. 110 000 300 EMPLOYÉS SOCIÉTÉS DANS DANS LE MONDE LE MONDE 2 www.controltechniques.com Variateurs Unidrive M modulaires de forte puissance La gamme de modules Unidrive M fournit une solution flexible de conception de systèmes de forte puissance compacts et fiables. Grâce à la mise en parallèle, l'Unidrive M peut contrôler les moteurs asynchrones et à aimants permanents de systèmes jusqu'à 2,8 MW (4 200 hp). La taille 11 est un module de 250 kW qui permet aux concepteurs de systèmes de créer des solutions de forte puissance avec un nombre minimum de composants, ce qui permet de réduire les coûts et l'empreinte environnementale. En termes de performances, l'Unidrive M se distingue grâce à ses algorithmes de contrôle courant extrêmement rapides et à ses fréquences de découpage élevées. Les solutions AFE (Active Front End) procurent une précision de couple et une puissance de qualité incomparable. La mise en parallèle des modules Unidrive M offre un large éventail de solutions flexibles pour répondre à tous les besoins des systèmes, y compris les configurations AFE et redresseur multi-pulses. Ces modules sont pilotés par les modules de contrôle M600, M700, M701 et M702. A, E, T D RECT..A, Master Control, Follower RECT..T standard control Control Format A Module avec entrée AC et sortie AC, redresseur et self de ligne intégrés. Disponible en taille 9 avec possibilité de mise en parallèle jusqu'à 1,9 MW (remplace l’Unidrive SPMA) E Module avec entrée AC, sortie AC et redresseur intégré. Disponible en tailles 9, 10 et 11 avec possibilité de mise en parallèle jusqu'à 2,8 MW T Module avec entrée AC, sortie AC et redresseur 12 pulses intégré. Disponible en tailles 9, 10 et 11 avec possibilité de mise en parallèle jusqu'à 2,8 MW D Module avec entrée DC et sortie AC. Disponible pour les tailles 9, 10 et 11 avec possibilité de mise en parallèle jusqu'à 2,8 MW (remplace l’Unidrive SPMD) RECT..A Module redresseur 6 pulses avec entrée AC et sortie DC (remplacement de l'Unidrive SPMC) RECT..T Module redresseur 12 pulses avec entrée AC et sortie DC (remplacement de l'Unidrive SPMC2) Standard Control Module de contrôle M700, M701, M702 ou M600 pour systèmes à un seul module Master Control Module de contrôle maître M700, M701, M702 ou M600 pour systèmes à modules parallélisés Follower Control Module de contrôle esclave pour tous les modules en parallèle Ethernet Onboard SIL3 Safety Integrity Level E171230 www.controltechniques.com 3 Solutions fiables, flexibles et hautes performances Réductions des temps d'arrêt pour les applications • Afin de ne pas interrompre les process critiques, des critiques fonctions de prévention adaptées permettent de prendre les mesures nécessaires. Exemple : Nous sommes conscients de l'importance que revêt la – La surveillance thermique active réduit la fiabilité pour nos clients et que chaque seconde d'arrêt fréquence de découpage lorsque le variateur du système peut leur coûter très cher. Les modules commence à atteindre les limites thermiques. Unidrive M de forte puissance bénéficient d'une qualité de – La fonction de gestion des surcharges diminue conception exceptionnelle héritée de plus de 40 ans de la vitesse aux limites de courant. connaissances, d'expertise et de développement dans le – La fonction de gestion des coupures domaine des variateurs. Construits à partir des procédés de d'alimentation assure le fonctionnement continu fabrication leaders du secteur, les modules présentent des du variateur en cas de coupure de réseau. caractéristiques qui permettent d'assurer le fonctionnement • Des alarmes protègent l'ensemble du système continu de l'Unidrive M dans les environnements les plus (par ex. protection contre les surintensités, surchauffes, difficiles. Les Automation Centers de Nidec sont implantés surtensions et courts-circuits). dans toutes les régions du monde afin de vous fournir un • Les ventilateurs intelligents à vitesse variable assurent service de conseil local et une assistance technique et le maintien de la température de fonctionnement dans spécialisée rapide où que se trouve votre entreprise. les limites fixées et sont de plus facilement remplaçables dans le cadre d'un entretien courant. Fiabilité assurée • La grande tolérance sur les tensions d'alimentation • Chaque module de puissance Unidrive M a été garantit le bon fonctionnement du variateur dans les rigoureusement testé dans des enceintes climatiques zones où le réseau est instable. soumises à différents niveaux de charges et de conditions thermiques. • Un vernis de protection est appliqué sur les circuits imprimés afin d'augmenter leur résistance dans des conditions environnementales difficiles. 4 www.controltechniques.com Conception facile de systèmes flexibles • Une interface de contrôle commune garantit la cohérence des opérations de programmation et des L'approche modulaire de la conception des systèmes de forte outils disponibles sur toute la gamme Unidrive M. puissance procure une grande flexibilité aux constructeurs Son utilisation didactique limite les besoins en formation : de machines tout en maintenant un faible niveau de – Structure de paramètres identique avec complexité. Les modules avec redresseurs et/ou self de ligne duplication possible via l'utilisation d'une intégrés peuvent être facilement mis en parallèle, ce qui Smartcard et d'une carte SD réduit sensiblement les temps d'installation et le nombre de – Logiciel Unidrive M Connect assurant la composants. Les modules Onduleur et Redresseur distincts surveillance, le diagnostic et la gestion avancée (D, RECT..A et RECT..T) peuvent être mis en parallèle dans des fichiers de paramètres le cadre de configurations plus flexibles de régénération et de – Logiciel Machine Control Studio pour la programmation d'applicatifs au sein d'un bus DC commun qui privilégient l'adaptation à la puissance et environnement conforme CEI 61131-3 l'efficacité du système. – Prise en charge des modules optionnels SI (Système d'Intégration) afin de disposer Conception simple et flexible des systèmes d'entrées/sorties supplémentaires et de bus • Les modules de forte puissance Unidrive M sont conçus de terrain (par ex., Ethernet/IP, PROFINET RT, pour être montés dans des armoires standard (600 mm EtherCAT, PROFIBUS) de profondeur x 400 mm de largeur). – Modules MCi et SI-Applications pour les solutions destinées aux applications avancées • Les configurations AFE avec entrée 6, 12 , 18 et 24 pulses sont faciles à atteindre. • Grâce à l'alimentation intégrée pour les ventilateurs, aucune autre alimentation n'est nécessaire. • Les courants de sortie ont été augmentés pour réduire le nombre de modules nécessaires par système. www.controltechniques.com 5 Fabrication de systèmes compacts, Facilité de rétrofit des systèmes facilité de maintenance modulaires Unidrive SP Incroyablement compacts, les modules Unidrive M de forte La transition des systèmes Unidrive SP modulaires puissance fournissent une puissance impressionnante. vers des systèmes Unidrive M s'effectue rapidement et Par exemple, les dimensions du module avec entrée AC et facilement grâce aux outils de conversion disponibles : sortie AC de 250 kW sont seulement de 310 x 1242 x 312 • Des outils de conversion de paramètres, tels que le mm, ce qui représente une densité de puissance inégalée logiciel M Connect et la Smartcard. sur le marché pour une taille pratiquement réduite de moitié • SyptPro permet de recompiler des programmes SM- par rapport aux produits concurrents. Applications pour les modules SI-Applications et assure • La taille globale des systèmes est réduite au minimum. la connexion aux réseaux CTNet existants. • Légers et compacts, ces modules facilitent la maintenance • Grâce à leurs dimensions (largeur et profondeur) et se remplacent rapidement et sans difficultés. identiques, ainsi qu'aux kits de rétrofit, les modules Unidrive M se montent facilement dans les logements de Réduction des stocks de pièces module SP en utilisant les fixations existantes. La modularité de l'Unidrive M offre la possibilité à nos Sécurité environnementale et conformité clients de normaliser leurs solutions et ainsi de limiter électrique leurs stocks de pièces dans la mesure où des systèmes différents utilisent des pièces communes. De plus, une • Conformité UL grande quantité de modules standard sont stockés dans • Immunité électromagnétique conforme aux normes nos centres de distribution locaux situés dans le monde EN 61800-3 et EN 61000-6-2 entier afin d'assurer une disponibilité et une livraison rapide • Émissions électromagnétiques, conformité à la norme pour tous nos clients. EN 61800-3 – Filtre CEM interne, catégorie C3 – Filtre CEM externe en option, catégorie C2 (dépend de la puissance nominale) – Conformité à la norme EN 61000-3-12 avec une self de ligne externe 6 www.controltechniques.com Exemple d'application très exigeante de banc d'essai pour l'industrie automobile Bus DC et n r e h Et Conception de solutions hautes • Le modèle thermique haute précision garantit : performances – Une capacité élevée de surcharge – 150 % en surcharge maximum. L'Unidrive M fournit des performances de contrôle supérieures – Un déclassement particulièrement faible pour à des puissances élevées grâce à des algorithmes de les applications qui requièrent un couple élevé contrôle du courant très rapides, une fonction avancée de à basse vitesse. La température des éléments surveillance thermique et des fréquences de découpage de puissance est gérée intelligemment, ce qui permet d'utiliser des systèmes plus compacts élevées. Lorsque les modules de puissance Unidrive M et moins onéreux, tout en prolongeant la durée sont configurés en AFE (Active Front End), la dynamique de d'exploitation du produit. couple est assurée dans tous les quadrants de puissance. • Les avantages des configurations AFE sont les suivants : • Les fréquences de découpage jusqu'à 16 kHz pour – Linéarité du couple dans tous les quadrants de les systèmes jusqu'à 160 kW (250 hp) et 8 kHz pour fonctionnement les systèmes jusqu'à 250 kW (400 hp) permettent à – Contrôle du facteur de puissance (inductif, l'Unidrive M de fournir un couple précis. Cette solution est unitaire ou capacitatif) pour garantir la qualité efficace dans les applications exigeantes, telles que les du réseau d'alimentation bancs d'essai, où notre solution ETPS (simulation de la – Atténuation des harmoniques pulsation du couple moteur thermique, acyclisme) peut simuler avec précision les ondulations du couple moteur en dynamique. Réponse dynamique dans les 4 quadrants Gestion exceptionnelle de la qualité du réseau RAPIDITÉ + 400 Contrôle du facteur de puissance Fonctionnement régénératif en Fonctionnement 300 marche avant mmaroctheeu ra veann t s 200 e pèr 100 I + m - COUPLE s / A 00 5 10 15 20 Volt-100 V -200 Fonctionnement Fonctionnement -300 moteur en régénératif en marche arrière marche arrière -400 - Temps ms www.controltechniques.com 7 Configurations des modules et informations liées la commande ▲ Redresseur 6 ou 12 pulses intégré Formats A, E et T : Modules avec entrée AC et sortie AC Les modules avec entrée AC et sortie AC Unidrive M Taille 9 - Mise en sont disponibles pour 3 tailles (9, 10 et 11) et sont Tailles 9, 10, 11 parallèle jusqu'à (Taille 11 pour les 1,9 MW équipés d'un redresseur 6 ou 12 pulses et d'un modules de 250 kW Tailles 10 et 11 - onduleur. Les formats A, E et T peuvent être mis (400 hp)) Mise en parallèle en parallèle pour atteindre des puissances jusqu'à jusqu'à 2,8 MW 2,8 MW et être livrés avec un transistor de freinage en option. La taille 9 est disponible en version self de ligne interne et peut être mise en parallèle jusqu'à 1,9 MW (6 pulses uniquement). Exemple d'utilisation du format T avec un Le système ci-dessus peut être configuré simplement redresseur 12 pulses en commandant les composants suivants : Composant Quantité Exemple de référence Module de puissance format T Nombre de modules Taille 11 requis : puissance totale requise / (redresseur 12 pulses intégré avec M000-114040640T10100AB100 250 kW – déclassement (voir le manuel technique) onduleur) Pour les systèmes comprenant 1 seul module A, E ou T, utiliser Control standard M700-STANDARD00011100A0100 1 module de contrôle standard. Pour les systèmes comprenant plus de 1 module A, E ou T, Control master M700-MASTER00011100A0100 utiliser 1 module de contrôle maître. 1 pour chaque module mis en parallèle (1 de moins par rapport Control follower M000-FOLLOWER00011100A0100 au nombre de modules) 8 www.controltechniques.com ▲ Redresseur 6 ou 12 pulses RECT..A ou RECT..T Format D : Modules avec entrée Taille 10 ou 11 (en fonction des DC et sortie AC et redresseurs besoins de puissance) RECT..A et RECT..T Les modules Unidrive M avec entrée DC et Onduleur D Taille 9 - Mise en parallèle Taille 9, 10 ou 11 sortie AC Unidrive M sont disponibles en 3 tailles jusqu'à 1,9 MW (9, 10 et 11) et peuvent être configurés en tant (en fonction des Tailles 10 et 11 - Mise en besoins de puissance) que redresseur synchrone (AFE) ou onduleur parallèle jusqu'à 2,8 MW D D D de sortie. Les modules D peuvent être mis en parallèle pour une configuration bus DC commun jusqu'à 2,8 MW. Le système ci-dessus peut être configuré simplement Exemple d'utilisation du format D pour en commandant les composants suivants : la mise en parallèle des variateurs Composant Quantité Exemple de référence Redresseur RECT..A ou RECT..T 1 (en ajouter plus si la puissance du système augmente) RECT-114042x406T10100AB100 Taille 10 ou 11 en fonction des besoins de puissance Module Onduleur format D, Taille 9, 10 ou 1 (en ajouter plus si la puissance du système augmente) M000-114040640D10100AB100 11 en fonction des besoins de puissance Pour les systèmes avec 1 seul onduleur D, utiliser 1 module Control standard M700-STANDARD00011100A0100 de contrôle standard Pour les systèmes avec plusieurs onduleurs D, utiliser 1 Control master M700-MASTER00011100A0100 module de contrôle maître 1 pour chaque module mis en parallèle (1 de moins par Control follower M000-FOLLOWER00011100A0100 rapport au nombre de modules) www.controltechniques.com 9 Autres configurations flexibles avec les modules « D » ▲▲ ▲ RECT .. A RECT .. A RECT .. A Composants d'entrée RECT .. T D + D D D D D STANDARD control + + Contrôle + Contrôleurs Contrôleur MAÎTRE STANDARD ESCLAVE x 20 max. Entrée 6 pulses Entrée 12 pulses Mode régénératif onduleur Mise en parallèle des onduleurs jusqu'à 2,8 MW Taille 9 : 90 à 110 kW en surcharge maximum Taille 10 : 132 à 160 kW en surcharge maximum Taille 11 : 185 à 250 kW en surcharge maximum 10 www.controltechniques.com