Unité de commande de variateur ABB NDCU-51C | Système MultiDrive ACS 600

Unité de commande de variateur ABB NDCU-51C - Contrôle précis des moteurs pour systèmes ACS 600

Le ABB NDCU-51C représente une technologie avancée de commande de variateur conçue pour les systèmes de variateurs à fréquence variable ACS 600 MultiDrive. Cette unité de commande modulaire intègre les cartes de communication E/S NIOC-01 et de contrôle d'onduleur NAMC-51, offrant des capacités complètes de gestion moteur incluant la régulation de vitesse, le contrôle de couple, le traitement du retour d'encodeur et la communication multi-protocoles pour des applications industrielles nécessitant un contrôle précis des moteurs AC.

Spécifications techniques

Architecture Système & Intégration

Philosophie de conception modulaire : Le NDCU-51C combine deux blocs fonctionnels critiques — l'interface de communication E/S NIOC-01 et la carte de contrôle onduleur NAMC-51 — en une seule unité intégrée. Cette architecture simplifie l'installation, réduit la complexité du câblage et offre un encombrement compact pour les armoires de variateurs à espace restreint.

Compatibilité ACS 600 MultiDrive : Conçu spécifiquement pour les variateurs de fréquence de la série ACS 600 d'ABB, le NDCU-51C sert d'intelligence centrale gérant les algorithmes de contrôle moteur, les fonctions de sécurité et la communication avec les systèmes de supervision. L'unité supporte des puissances de variateur de 0,75 kW à 2,8 MW sur des classes de tension de 208V à 690V.

Infrastructure de communication : Plusieurs interfaces de communication permettent une intégration système flexible. Profibus DP offre une connectivité fieldbus haute vitesse vers les automates PLC et systèmes DCS, les canaux DDCS à fibre optique supportent la coordination drive-à-drive dans les applications multi-moteurs, et les ports série permettent la connexion locale HMI ou les outils de mise en service sur PC.

Capacités de contrôle moteur

Contrôle scalaire V/Hz : Fournit un contrôle de vitesse simple et économique pour les applications de ventilateurs, pompes et convoyeurs où la régulation précise du couple n'est pas critique. Les courbes V/Hz programmables s'adaptent à diverses caractéristiques moteur et profils de charge.

Contrôle vectoriel sans capteur : Offre une meilleure réponse dynamique et une précision du couple sans retour d'encodeur en estimant la position du rotor via des calculs basés sur le modèle moteur. Idéal pour les applications nécessitant de meilleures performances que le contrôle scalaire mais où l'installation d'un encodeur est impraticable.

Contrôle vectoriel en boucle fermée : Assure une régulation précise de la vitesse (±0,01 % de la vitesse nominale) et un couple complet à vitesse nulle lorsqu'il est associé à des encodeurs incrémentaux ou absolus. Essentiel pour les applications d'enroulement, de positionnement et de synchronisation nécessitant un contrôle précis de la vitesse.

Mode de contrôle de couple : Permet la commande directe du couple depuis des contrôleurs externes pour le contrôle de tension, le partage de charge et les applications dynamométriques. La réponse rapide du couple (<5ms) supporte les exigences strictes des procédés.

Applications industrielles

Pompes et ventilateurs pour l'industrie des procédés : Contrôle les pompes centrifuges, les ventilateurs à tirage induit et les ventilateurs à tirage forcé dans les installations de traitement de l'eau, CVC et production d'énergie. Les algorithmes d'optimisation énergétique réduisent la consommation électrique en adaptant la vitesse du moteur à la demande du procédé.

Convoyeurs de manutention de matériaux : Gère les convoyeurs à bande, les convoyeurs à rouleaux et les élévateurs à godets dans les opérations minières, de cimenterie et de manutention de matériaux en vrac. La fonction de démarrage progressif réduit les contraintes mécaniques sur les trains d'entraînement et prolonge la durée de vie des équipements.

Machines Textiles & Papetières : Assure une synchronisation précise des vitesses pour les applications d'enroulement, déroulement et calandrage multi-moteurs. Les configurations maître-esclave maintiennent la tension de la bande à travers les sections du processus.

Transformation des Métaux : Contrôle des entraînements de laminoirs, équipements de manutention de bobines et presses de formage nécessitant un couple de démarrage élevé et une régulation dynamique de la vitesse. La capacité de freinage régénératif récupère l'énergie lors des cycles de décélération.

Propulsion Marine : Pilote les moteurs de propulsion principaux et les propulseurs d'étrave sur les navires diesel-électriques et hybrides. Les chemins de communication redondants et l'exploitation tolérante aux défauts garantissent une disponibilité continue de la propulsion.

Traitement des E/S & des Retours

L'interface intégrée NIOC-01 offre des capacités complètes d'E/S :

• Entrées Analogiques : 2 entrées configurables (0-10V, 0-20mA, 4-20mA) pour référence de vitesse, commande de couple ou signaux de retour de processus
• Sorties Analogiques : 2 sorties programmables (0-10V, 0-20mA, 4-20mA) pour surveillance de la fréquence, du courant, du couple ou de la puissance
• Entrées Numériques : 6 entrées optiquement isolées pour commandes démarrage/arrêt, direction, vitesses préréglées et réinitialisation des défauts
• Sorties Numériques : 3 sorties relais pour état de marche, indication de défaut et verrouillages de processus
• Interface Encodeur : Supporte les encodeurs incrémentaux jusqu'à 300 kHz de fréquence d'impulsions pour contrôle vectoriel en boucle fermée et retour de vitesse
• Entrée Train d'Impulsions : Accepte des signaux d'entrée en fréquence pour applications suiveuses et engrenage électronique

Fonctions de protection & diagnostic

• Protection du Moteur : Calcul de surcharge thermique basé sur le courant moteur et la température ambiante pour éviter les dommages aux enroulements
• Protection du Variateur : Surveillance des surintensités, surtensions, sous-tensions et surtensions du bus DC avec niveaux de déclenchement configurables
• Protection du Processus : Réponses programmables aux défauts incluant arrêt en roue libre, décélération jusqu'à l'arrêt ou séquences d'arrêt contrôlé
• Journalisation Diagnostique : Enregistreur d'événements capturant les 10 derniers défauts avec horodatage, conditions de fonctionnement et code d'erreur pour le dépannage
• Maintenance Prédictive : Compteurs d'heures de fonctionnement, suivi des cycles de démarrage et surveillance du stress thermique pour soutenir les programmes de maintenance conditionnelle
• Safe Torque Off (STO) : Fonction de sécurité optionnelle conforme aux exigences SIL2/PLd pour les applications de sécurité machine selon IEC 61800-5-2

Mise en service & Configuration

Le NDCU-51C se configure via le logiciel DriveWindow PC d'ABB ou l'interface du panneau de contrôle local. Les groupes de paramètres organisent les réglages par fonction (données moteur, configuration E/S, communication, protection) pour une navigation intuitive. Les routines d'auto-réglage optimisent les paramètres de contrôle en mesurant les caractéristiques du moteur lors de la mise en service, réduisant le temps d'installation de plusieurs heures à quelques minutes.

Sauvegarde des paramètres : Les données de configuration sont stockées en mémoire non volatile et peuvent être téléchargées sur PC pour archivage ou transférées vers des unités de remplacement pour une restauration rapide du service. Les ensembles de paramètres supportent plusieurs profils moteur pour les applications nécessitant des changements fréquents de moteur.

Programmation Macro : Les fonctions logiques intégrées permettent des tâches d'automatisation simples sans automate externe, incluant la séquence basée sur minuterie, les profils de vitesse multi-étapes et la logique conditionnelle basée sur les états E/S ou les variables de processus.

Maintenance & Fiabilité

Le NDCU-51C intègre une électronique à semi-conducteurs sans composants mécaniques nécessitant un remplacement périodique. La durée moyenne entre pannes (MTBF) dépasse 150 000 heures à 40°C de température ambiante selon la prédiction de fiabilité Telcordia SR-332.

Remplacement sur site : Conception à chaud permettant le remplacement de l'unité de commande sans déconnecter le câblage d'alimentation ni les câbles moteur. La restauration automatique de la configuration depuis la mémoire du variateur permet un service rapide avec un temps d'arrêt minimal.

Maintenance préventive : L'inspection annuelle comprend la vérification des connexions des bornes, le fonctionnement du ventilateur de refroidissement (si équipé) et la vérification de la version du firmware pour les mises à jour disponibles traitant des problèmes identifiés sur le terrain ou ajoutant de nouvelles fonctionnalités.

Conformité Environnementale & Sécurité

• IEC 61800-5-1 : Exigences de sécurité pour systèmes d'entraînement électrique à vitesse variable
• Marquage CE : Conforme à la directive basse tension 2014/35/UE et à la directive CEM 2014/30/UE
• Certifié UL : Conforme à la norme UL 508C pour équipements de conversion d'énergie
• Conforme RoHS : Conforme à la directive européenne 2011/65/UE limitant les substances dangereuses
• Performance CEM : IEC 61800-3 Catégorie C2 (distribution restreinte) ou C3 (réseau public) avec filtrage approprié

Produits connexes

Informations de commande

Configuration standard : Le NDCU-51C comprend une unité de commande intégrée avec les modules NIOC-01 et NAMC-51, le matériel de montage et la documentation d'installation.

Accessoires recommandés : Logiciel DriveWindow PC pour une mise en service avancée, adaptateur USB RUSB-02 pour connexion portable, et relais de protection NGDR-02 pour applications de sécurité SIL3.

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Disponibilité d'urgence : Expédition accélérée disponible pour les pannes critiques de variateurs nécessitant un remplacement immédiat. Hotline technique 24/7 assurée par des ingénieurs familiers avec les architectures ACS 600 et les applications de commande moteur.

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