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Choix d'un moteur pour atmosphères explosives et d’un variateur

Lors du choix du moteur-variateur pour atmosphères explosives, les instructions et les recommandations du constructeur du moteur doivent être respectées. Seul le moteur pouvant être installé dans une atmosphère potentiellement explosive, le variateur se trouvant toujours dans une zone sûre, les instructions permettent d'éviter une surchauffe du moteur ou la formation d'étincelles. Pour garantir un fonctionnement sûr, certains points doivent être pris en compte lors de la sélection du moteur et du variateur.
Exigences
Choix du moteur et du variateur
Dimensionnement
Isolation et filtres
Protection thermique
Installation

Le choix de la combinaison moteur-variateur commence par le regroupement des exigences du client : conditions ambiantes, tension et fréquence d'alimentation, zone de vitesse de l'arbre moteur, charge de sortie du moteur, type de charge et exigence de surcharge, exigences de rendement, et notamment zone, groupe gaz/poussière, classe de température et type de protection Ex requise. La sélection du moteur peut alors démarrer.

Vérifier la disponibilité du moteur et du variateur, le certificat du moteur ainsi que sa validité pour le fonctionnement du convertisseur de fréquence et à quelles conditions.

Lors du dimensionnement d'un moteur pour des applications à vitesse variable, le dimensionnement thermique continu et les surcharges à court terme doivent être pris en compte. Par ailleurs, la limitation de la fréquence de commutation via les paramètres Ex réduira la valeur de courant et devra être prise en compte dans les calculs. 

La méthode de dimensionnement la plus pratique pour le moteur consiste à utiliser le programme DriveSize d'ABB. Cet outil peut être téléchargé sur le site web d'ABB (http://new.abb.com/drives/softwaretools/drivesize).

Le dimensionnement peut également être effectué pour les convertisseurs ABB utilisant des courbes de capacité de charge du moteur. Ces courbes montrent le couple de sortie continu maximum autorisé pour le moteur en fonction de la fréquence fournie. Le couple de sortie est donné en pourcentage du couple nominal du moteur. Les courbes de charge se basent sur la tension d'alimentation nominale.

Remarque : la vitesse maximale du moteur ne doit pas être dépassée.

Les courbes de capacité de charge sont calculées pour une certaine fréquence de commutation selon le type de convertisseur ABB. La fréquence de commutation étant différente selon les convertisseurs et types de charge, afin de garantir un fonctionnement sûr, notamment avec des variateurs non-ABB, la combinaison moteur-variateur doit être testée pour le type de protection requise. L'alternative consiste à connecter les capteurs de température interne du moteur à un relais PTC/Pt100 certifié qui commande le contacteur principal du variateur et déconnecte le moteur de l'alimentation électrique en cas de dépassement de la limite de température.

Remarque : les filtres installés doivent être pris en compte lors du dimensionnement du moteur.

Les courbes de capacité de charge ainsi que des informations supplémentaires sont disponibles dans le catalogue Moteurs basse tension pour atmosphères explosives.

Autres points à considérer
Capacité de surcharge à court terme, filtres et isolation, conditions ambiantes, chute de tension dans les câbles longs.

Choisir l'isolation et les filtres selon la tension et la taille de carcasse. Les instructions varient selon les constructeurs des moteurs.

Selon le type de protection du moteur, les divers constructeurs ont une approche différente pour répondre aux exigences des normes. Vérifier que la combinaison a subi des essais de type, et si la protection contre la surchauffe est exigée dans le certificat. Choisir les dispositifs de sécurité certifiés ATEX en conséquence.

Suivre les instructions d'installation fournies par le constructeur du moteur, notamment les recommandations de câblage et CEM conformément aux réglementations locales. Configurer le variateur selon les valeurs figurant sur la plaque signalétique du moteur et du variateur. Vérifier que la fréquence de commutation du variateur peut être limitée selon la valeur requise par le constructeur du moteur. Une sécurité supplémentaire peut être obtenue en mettant en service la courbe de capacité de charge, le cas échéant.