Altistart 22 : Démarreurs-ralentisseurs pour moteurs asynchrones

Le démarreur-ralentisseur Altistart 22 de Schneider Electric assure le démarrage et l’arrêt progressifs en tension et en couple des moteurs asynchrones triphasés à cage, pour des puissances comprises entre 4 et 400 kW.
Il est livré prêt à l’emploi pour une application standard avec une protection moteur de classe 10.
Les performances du démarreur-ralentisseur Altistart 22 ont été mises au service de la robustesse, de la sécurité des personnes et des machines, ainsi que de la facilité de mise en œuvre.
Pour mieux répondre à certaines applications qui nécessitent de pouvoir court-circuiter le démarreur en fin de démarrage, par exemple pour limiter la dissipation thermique émise par le démarreur, l’utilisation de la fonction de by-pass (contacteur de shuntage) a été facilitée par son intégration dans le démarreur.

Le démarreur-ralentisseur Altistart 22 comporte un terminal intégré permettant de modifier la programmation ainsi que les paramètres de réglage ou de surveillance pour adapter et personnaliser l’application.
Il intègre en outre une protection thermique des moteurs ainsi qu’une surveillance des machines
La mise en service est réalisée par le logiciel SoMove.

Applications

Les fonctions intégrées au démarreur-ralentisseur Altistart 22 répondent aux applications les plus courantes que l’on rencontre dans les domaines du bâtiment, de l’infrastructure ou de l’industrie :
> Pompes centrifuges, pompes à piston.
> Ventilateurs.
> Compresseurs à vis.
> Manutention (convoyeurs, …).
> Machines spécialisées (agitateurs, mélangeurs, machines centrifuges).

Altistart 22 offre une solution économique par :
> La réduction des coûts d’installation en optimisant la taille des produits, en intégrant la fonction de by-pass et en diminuant les temps de câblage.
> La réduction des sollicitations en distribution électrique, en diminuant les pointes de courant et les chutes de tensions en ligne liées aux démarrages des moteurs.
> La réduction des coûts d’exploitation des machines en diminuant les contraintes mécaniques.

Le contrôle des trois phases des enroulements moteur garantit une performance en toute situation (présence ou absence de charge, toute gamme de tensions ou de puissances, …).

Fonctions

Les principales fonctions intégrées sont les suivantes :

Fonctions de réglage
> Adaptation du courant du démarreur-ralentisseur Altistart 22 au courant nominal du moteur.
> Courant de limitation.
> Choix du type d’arrêt (arrêt en roue libre ou arrêt par décélération).

Fonctions de performance du démarreur progressif
> Gestion des trois phases de l’alimentation.
> Possibilité de raccordement du démarreur dans le couplage triangle du moteur en série avec chaque enroulement, ce qui permet d’utiliser un démarreur ralentisseur de plus faible calibre (uniquement pour la gamme ATS22…Q).
> Gestion de la rampe et du couple délivrés au moteur pendant toute la période d’accélération et de décélération (réduction significative des à-coups).
> Différents profils de commande adaptés aux diverses applications.
> Gestion intégrée et automatisée de la fonction by-pass en fin de démarrage (contacteur de shuntage), avec maintien des protections électroniques.

Fonctions de protection du moteur et de la machine
> Intégration d’une protection thermique paramétrable du moteur.
> Protection thermique du démarreur-ralentisseur Altistart 22.
> Traitement intégré de la sonde thermique PTC avec isolement galvanique (gestion optimale de la protection du moteur).
> Surveillance de la durée et du nombre de démarrages (sécurité accrue de l’installation).
> Gestion du temps d’arrêt avant redémarrage.
> Protection contre les sous-charges et les surintensités en régime transitoire ou permanent.
> Adaptation automatique à la fréquence du réseau.
> Détection de l’ordre des phases.
> Détection d’une perte de phase.
> Détection d’un déséquilibre entre phases et de la présence de courants de fuite (pour les gammes ATS22…S6 et S6U).

Fonctions de facilité d’intégration dans les automatismes
> 3 entrées logiques programmables.
> 2 sorties relais “O”/“F” programmables.
> Connecteurs débrochables pour les entrées/sorties.
> Second jeu de paramètres pour l’exploitation du moteur.
> Liaison série Modbus par connecteur de type RJ45.
> Visualisation des états du démarreur-ralentisseur et de la machine.
> Visualisation des courants et de l’état des entrées/sorties.
> Historique des défauts, diagnostic du démarreur-ralentisseur.
> Retour aux réglages usine.
> 4 LED de signalisation en face avant (Ready, Communication, Run et Trip).

La gamme

L’offre démarreur-ralentisseur Altistart 22 se compose de 2 gammes de tension pour des puissances moteur allant de 4 à 400 kW :
> Tension d’alimentation triphasée de 230 V à 440 V, 50/60 Hz (ATS22…Q).
> Tension d’alimentation triphasée de 208 V à 600 V, 50/60 Hz (ATS22…S6 et ATS22…S6U).

Options
La gamme démarreur-ralentisseur Altistart 22 dispose de plusieurs options :
> Un terminal déporté pouvant être installé sur la face avant d’une armoire avec un indice de protection IP 54 ou IP 65 selon le modèle.
Il offre les mêmes fonctionnalités que celles du terminal intégré.
> Des ventilateurs additionnels permettant d’augmenter le nombre de démarrages.
> Le logiciel SoMove de mise en service.
> Des capots de protection des bornes pour assurer la conformité au degré de protection IP 20.

Critères de choix

Le démarreur-ralentisseur Altistart 22 est conçu pour répondre à des applications d’automatisme standard.
Après avoir choisi l’application, la sélection du démarreur s’effectue en fonction des principaux critères suivants :
> La puissance et le courant nominal de la plaque signalétique moteur.
> Le facteur de marche de l’application.

La capacité de démarrage est également un critère à prendre en compte dans le choix d’un démarreur-ralentisseur Altistart 22 :
La capacité de démarrage standard, pour un moteur de classe 10, est de :
> 3,5 In pendant 40 secondes à partir de l’état froid, en service moteur S1.
> 3,5 In pendant 20 secondes en service moteur S4, avec un facteur de marche de 95 %.

Un service moteur S1 correspond à un démarrage suivi d’un fonctionnement à charge constante permettant d’atteindre l’équilibre thermique.
Un service moteur S4 correspond à un cycle comprenant un démarrage, un fonctionnement à charge constante et un temps de repos.

Nombre de démarrages/heure
Pour une même capacité de démarrage, le nombre de démarrages/heure peut être augmenté avec l’ajout d’un ventilateur.
Les démarreurs-ralentisseurs ATS22D17Q…C17Q, ATS22D17S6…C17S6 et ATS22D17S6U…C17S6U peuvent être équipés d’un ventilateur additionnel.

Nombre de démarrages/heure possibles pour une capacité de 3,5 In pendant 20 secondes (service moteur S4) après l’ajout d’un ventilateur :

Nota : les démarreurs-ralentisseurs ATS22C21Q…C59Q, ATS22C21S6…C59S6 et ATS22C21S6U…C59S6U sont équipés de base d’un ventilateur.
Le nombre de démarrages/heure standard en service moteur S4 est de 4.
Au-delà, prévoir un déclassement d’un calibre.

Domaines d’application standard

Exemples de fonctions réalisées par le démarreur-ralentisseur Altistart 22 selon l’application choisie.

– Pompe centrifuge :
Ralentissement et arrêt progressifs (réduction des coups de bélier).
Protection contre la sous-charge ou l’inversion du sens de rotation des phases.

– Pompe à piston :
Contrôle du désamorçage et du sens de rotation de la pompe.

– Ventilateur :
Détection contre la surcharge ou contre la sous-charge (transmission moteur/ventilateur cassée).
Couple de freinage à l’arrêt.
Turbine Surveillance thermique du moteur par sonde PTC isolée avec isolation galvanique.

– Compresseur à froid :
Contrôle des caractéristiques de démarrage.
Gestion du redémarrage automatique.

– Compresseur à vis :
Protection contre l’inversion du sens de rotation des phases.
Contact pour vidange automatique à l’arrêt.

Compresseur centrifuge :
Protection contre l’inversion du sens de rotation des phases.
Contact pour vidange automatique à l’arrêt.

– Convoyeur :
Contrôle de surcharge pour détection d’incident ou de sous-charge pour détection de rupture.

– Transporteur à bande :
Second jeu de paramètres du moteur en fonction de la charge embarquée.

– Vis de relevage :
Contrôle de surcharge pour détection de point dur ou de sous-charge pour détection de rupture.

– Agitateur :
La visualisation du courant donne la densité de la matière.

– Mélangeur :
La visualisation du courant donne la densité de la matière.
Boost au démarrage.

Raffineur :
Contrôle du couple au démarrage et à l’arrêt.

Outils de configuration et de dialogue

Logiciel de mise en service SoMove
Le logiciel SoMove intègre différentes fonctionnalités destinées aux phases de mise en œuvre des appareils de commande moteur Schneider Electric, telles que :
> La préparation des configurations.
> La mise en service.
> La maintenance.
Afin de faciliter les phases de mise en service et de maintenance, le logiciel SoMove peut utiliser une liaison directe par cordon USB/RJ45 TCSMCNAM3M002P ou une liaison Bluetooth®.

Terminal déporté
Ce terminal permet de déporter l’interface Homme-Machine du démarreur-ralentisseur Altistart 22 sur une porte d’armoire. Selon le modèle, il offre un degré de protection IP 54 ou IP 65.
Il est utilisé pour :
> Régler et configurer le démarreur-ralentisseur à distance.
> Visualiser l’état et les défauts du démarreur-ralentisseur à distance.

Description
(1) Afficheur 4 digits.
(2) Touche de sélection/validation ENT : pour entrer dans un menu ou valider la valeur choisie.
(3) Touches de navigation ↑, ↓.
(4) Touche de sélection ESC : pour sortir des menus.

Liaison série Modbus

Raccordement par répartiteur avec connecteurs de type RJ 45.

(1) Répartiteur Modbus équipé de 10 connecteurs de type RJ 45.
(2) Cordons pour liaison série Modbus équipés de 2 connecteurs de type RJ 45.
(3) Tés de dérivation Modbus (avec câble intégré).
(4) Terminaisons de ligne (Dépend de l’architecture du bus) :
> R = 120 Ω, C = 1 nf.
> R = 120 Ω.

(1) Câble dépendant du type de contrôleur ou d’automate.

Options : ventilateurs et accessoires

Les démarreurs-ralentisseurs ATS22C21Q…C59Q, ATS22C21S6…C59S6 et ATS22C21S6U…C59S6U disposent d’un ventilateur intégré.
Les démarreurs-ralentisseurs ATS22D17Q…C17Q, ATS22D17S6…C17QS6 et ATS22D17S6U…C17S6U sont ventilés par convection naturelle.
Pour répondre à des applications nécessitant des exigences plus sévères, tel qu’un nombre accru de démarrages, la gamme Altistart 22 dispose de ventilateurs en option.
Ils sont pilotés par le démarreur-ralentisseur et se montent sur la partie arrière de l’appareil.
Le niveau de bruit du ventilateur est inférieur à 60 dBA.

Les démarreurs-ralentisseurs ATSC11Q…C59Q, ATSC11S6…C59S6 et ATSC11S6U…C59S6U sont équipés de 6 bornes puissance non protégées. Ces bornes peuvent être équipées de capots de protection.

Caractéristiques de couple

Ts et Is : démarrage direct d’un moteur asynchrone.
Ts1 : plage de couples disponible avec un Altistart 22, qui est fonction du courant de limitation ILt.
La progression du démarreur est contrôlée par le couple moteur dans cette plage.
Tr : couple résistant (doit toujours être inférieur au couple Ts1).

Protection thermique

Courbes à froid

Courbes à chaud

Protection thermique du moteur avec des sondes PTC
Il est possible de connecter au bornier de la carte contrôle des sondes PTC intégrées au moteur afin de mesurer sa température.
Remarque :
La protection par sondes PTC ne désactive pas la protection thermique du moteur calculée par le démarreur. Ces deux types de protection peuvent être utilisées en parallèle.

Spécifications
Résistance totale du circuit de sondes : 750 Ω à 25 °C.
Déclenchement : entre 2700 et 3100 Ω.

Connexion réseau

Le raccordement du moteur dépend de la tension d’alimentation. Différentes possibilités sont illustrées ci-dessous : connexion en étoile et connexion triangle.

Connexion dans les enroulements moteur

Seul l’ATS22…Q peut être installé dans une configuration « connexion dans les enroulements moteur ».
La tension réseau ne doit pas dépasser 440 V (le paramètre dLtA doit être défini sur dLt).

Bornier de contrôle

CL1, CL2 : Alimentation puissance de l’ATS22.
R1B : Relais 1 normalement fermé.
R1C : Relais 1, commun.
R1A : Relais 1 normalement ouvert.
R2B : Relais 2 normalement fermé.
R2C : Relais 2, commun.
R2A Relais 2 normalement ouvert .
LI1 Entrée logique 1.
LI2 Entrée logique 2.
LI3 Entrée logique 3.
+24 V DC : 24 V DC flottant (+) (Courant de 24 V CC limité à 42 mA, ±10 %).
COM : 24 V DC flottant (-).
PTC1 : PTC (+).
PTC2 : PTC (-).
T : Terre (blindage).
RJ45 broche 1 : Non raccordée.
RJ45 broche 2 : Non raccordée.
RJ45 broche 3 : Commun.
RJ45 broche 4 : D1.
RJ45 broche 5 : D0.
RJ45 broche 6 : Non raccordée.
RJ45 broche 7 : 12 ±0,5 V DC (Tension de 11,8 V, ±0,5 V lorsque la communication est établie, mais n’est pas chargée à l’extérieur. Courant de sortie maximal de 100 mA).
RJ45 broche 8 : Commun.
RJ45 blindé : Mise à la terre du signal (SNG).

Les bornes de commande sont installées avec des connecteurs enfichables unidirectionnels.
Il est impératif que :
– L’un des relais (R1 ou R2) soit réglé sur trIP.
– Le relais R1 ou R2 réglé sur trip doit être câblé pour commander un contacteur de ligne.

Types de commandes

LI1 sur stop
La borne LI1 est définie sur stop. Ce réglage n’est pas modifiable via l’IHM ou une liaison série.
Cette entrée est active sur le niveau (niveau bas (0) = stop).

Commandes de marche et de démarrage
Ces deux commandes peuvent être affectées uniquement à la borne LI2 (mais pas à la borne LI3).

Marche en mode 2 fils
À la mise sous tension ou en cas de réinitialisation manuelle après un défaut, le moteur redémarre si la commande
de marche est active.

Marche en mode 3 fils
À la mise sous tension, en cas de reset défaut ou après ordre d’arrêt ou après la modification d’une affectation, le moteur peut uniquement être mis en marche une fois la commande de démarrage exécutée (état 0), suivie d’une nouvelle impulsion (état 1).
Lorsque l’on passe d’un fonctionnement à distance à un fonctionnement local et qu’une commande de marche est active sur le terminal, le moteur ne démarre pas en mode 3 fils. La commande de marche doit être supprimée puis de nouveau exécutée.

Câblage

ATS22…Q et ATS22…S6 : commande 230 V AC, entrées logiques (LI) 24 V DC, marche en mode 3 fils

ATS22…Q et ATS22…S6 : commande 230 V AC, entrées logiques (LI) 24 V DC, marche en mode 2 fils, arrêt en roue libre

Afficheur à clavier et LED

L’utilisation de l’afficheur à clavier se divise en trois étapes :
1. Faites défiler les menus de paramètres jusqu’au menu souhaité, et appuyer sur la touche ENT.
2. Faites défiler les paramètres jusqu’au paramètre souhaité, et appuyer sur la touche ENT.
3. Faites défiler les valeurs jusqu’à la valeur souhaitée, et appuyer sur la touche ENT pour enregistrer la valeur.
La valeur de paramètre est appliquée avant même d’appuyer sur la touche ENT.
Ainsi, si on augmente la limitation de courant pendant la séquence de démarrage, le courant moteur augmente immédiatement et cette nouvelle valeur est appliquée pendant 15 secondes maximum).
Une fois que l’on a défini la valeur souhaitée, on peut l’enregistrer (en appuyant sur la touche ENT), ou rétablir la valeur précédente (en appuyant sur la touche ESC) ou patienter 15 secondes.

Description des LED

– Rdy Verte :
> Allumée = Circuit puissance et contrôle sous tension.
> Éteinte = Circuit de commande hors tension.
> Clignotante = Circuit de commande sous tension mais pas de puissance réseau.

– Com Verte :
> Allumée = État Modbus OK ; communication en cours.
> Éteinte = État Modbus non OK.

– Run Jaune :
> Allumée = Moteur en marche, tension maximale, contacteur de bypass actif.
> Éteinte = Moteur à l’arrêt.
> Clignotante = Phase d’accélération (ACC) ou de décélération (DEC).

– Trip Rouge :
> Allumée = Défaut avec arrêt immédiat.
> Éteinte = Aucun problème.
> Clignotante = Alarme mais pas d’arrêt.