Danfoss 175Z0031 VLT5001PT5B20STR3D0F00A00C0 – Variateur de fréquence VLT 5000
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Informations produit
Le variateur de fréquence Danfoss 175Z0031, portant la référence modèle VLT5001PT5B20STR3D0F00A00C0, est un convertisseur de fréquence de la gamme VLT 5000 conçu pour la commande vectorielle de moteurs asynchrones triphasés. Fonctionnant sur une alimentation triphasée de 380 à 500 V AC à 50/60 Hz, cet équipement propose une double caractéristique de puissance : 0,75 kW (1,0 HP) sous une capacité de surcharge de 160 % pour les applications à couple constant sévère, et 1,1 kW (1,5 HP) avec une surcharge de 110 % pour le pilotage de charge à couple variable. S'appuyant sur l'algorithme de contrôle VVCplus de Danfoss, il assure une régulation dynamique de la vitesse et un couple élevé à basse vitesse sans nécessiter de capteur de position. Son châssis IP20 au format Bookstyle B20 autorise un montage juxtaposé en armoire sans déclassement thermique, tandis qu'un filtre RFI de classe A1 est intégré de série pour la suppression des perturbations électromagnétiques.
La connectivité de la carte de contrôle du Danfoss 175Z0031 comprend 8 entrées numériques programmables, 2 entrées analogiques multifonctions, 1 sortie analogique en courant et 2 relais de sortie configurables. La communication série est assurée par une interface RS-485 intégrée sur les bornes 68 et 69, supportant nativement les protocoles Danfoss FC et Modbus RTU. La mise en service d'une unité de rechange nécessite le transfert préalable des paramètres de l'ancien variateur. Cette opération s'effectue facilement par la fonction de sauvegarde et copie de la console amovible LCP 2 ou à l'aide du logiciel de configuration Danfoss MCT 10. Pour faciliter le remplacement ou la préconfiguration d'un équipement de réserve, ABC Industrial Parts propose un support technique dédié à la récupération et au transfert des données de paramétrage.
Le diagnostic opérationnel repose sur trois voyants d'état à DEL (ON en vert, WARNING en jaune et ALARM en rouge) situés en face avant, associés à l'affichage des codes d'erreur sur la console LCP 2 et à l'enregistrement des événements dans l'historique des paramètres 600 à 605. Lors d'une intervention de dépannage, les premiers contrôles doivent porter sur la stabilité de la tension réseau sur les bornes L1, L2 et L3, l'absence de court-circuit sur les phases moteur U, V et W, et la continuité des liaisons de commande. Lors de défaillances matérielles internes telles qu'une panne de l'alimentation à découpage 24V (Alarm 15), un court-circuit du module de puissance (Alarm 16) ou un défaut de carte processeur (Alarm 36 ou 37-45), les composants ne sont pas réparables sur site ; l'envoi du sous-ensemble en réparation ou l'acquisition d'un variateur testé auprès d'ABC Industrial Parts permet de réduire le temps d'arrêt de l'installation.
Caracteristiques techniques
| Puissance nominale (surcharge élevée) | 0.75 kW |
| Puissance nominale (surcharge normale) | 1.1 kW |
| Plage de tension d'alimentation | 380 - 500 V AC |
| Phase d'alimentation | 3 phases |
| Fréquence d'alimentation | 50/60 Hz |
| Courant de sortie continu | 2.2 A |
| Courant de sortie intermittent (60s) | 3.5 A |
| Algorithme de contrôle | VVCplus / Vectoriel de flux sans capteur |
| Plage de fréquence de sortie | 0 - 1000 Hz |
| Entrées numériques | 8 |
| Entrées analogiques | 2 |
| Sorties analogiques | 1 |
| Sorties relais | 2 |
| Indice de protection | IP20 |
| Format de boîtier | Bookstyle B20 |
| Interface série | RS-485 |
| Protocoles intégrés | Protocole Danfoss FC, Modbus RTU |
| Filtre RFI intégré | Classe A1 |
Programmation et configuration
La configuration du variateur Danfoss 175Z0031 s'effectue via le panneau de commande local amovible LCP 2 (référence 175Z0401) ou au moyen du logiciel sur PC Danfoss MCT 10. L'IHM LCP 2 s'enclenche directement en face avant du variateur et donne accès à la structure complète des paramètres. Sa mémoire interne permet de sauvegarder le jeu complet de données de l'appareil pour le dupliquer ultérieurement sur une autre unité.
En utilisant l'interface logicielle MCT 10 reliée aux bornes RS-485, les techniciens peuvent programmer le variateur en ligne ou hors ligne, visualiser les données de fonctionnement en temps réel et réaliser des enregistrements de grande précision. Les paramètres 600 à 605 conservent l'historique détaillé des déclenchements. Les réglages couvrent les caractéristiques du moteur, les temps de rampe, le paramétrage du comportement sur perte de signal analogique (4-20 mA) ainsi que la configuration des entrées et sorties numériques.
Communication et intégration système
L'intégration du variateur Danfoss 175Z0031 dans un réseau de contrôle industriel s'appuie sur le port série RS-485 intégré aux bornes 68 et 69. La carte de contrôle gère nativement le protocole Modbus RTU ainsi que le protocole propriétaire Danfoss FC, autorisant un raccordement direct aux automates programmables et systèmes SCADA sans carte d'extension.
En plus du bus de terrain, l'interface physique d'E/S offre 8 entrées numériques programmables, 2 entrées analogiques multifonctions (tension ou courant), 1 sortie analogique dédiée à la recopie du courant ou de la fréquence, et 2 relais configurables à contacts secs. La liaison RS-485 permet de remonter vers le système de supervision la vitesse réelle, le courant absorbé, l'état de fonctionnement et le détail des alarmes.
Diagnostic et indication d'état
Le variateur Danfoss 175Z0031 intègre trois témoins lumineux DEL en face avant pour une surveillance visuelle rapide de l'état opérationnel. La DEL verte ON atteste de la présence de la tension d'alimentation secteur et du bon fonctionnement de l'alimentation logique interne. La DEL jaune WARNING signale une condition d'avertissement limite, tandis que la DEL rouge ALARM indique un déclenchement sur défaut ayant entraîné la coupure de la sortie moteur.
Pour une analyse approfondie, les codes d'erreur s'affichent sur l'écran du boîtier LCP 2 et sont mémorisés dans l'historique des alarmes (paramètres 600-605). La connexion du logiciel MCT 10 sur la liaison RS-485 permet d'effectuer un suivi en temps réel et de tracer les courbes de fonctionnement afin d'isoler les dysfonctionnements intermittents.
Voyants d'etat
| LED | Couleur/etat | Signification |
|---|---|---|
| ON (Green) | Vert - Fixe | Tension d'alimentation secteur présente et alimentation logique interne de la carte de contrôle fonctionnelle. |
| WARNING (Yellow) | Jaune - Fixe | Fonctionnement en condition d'avertissement (ex. surintensité limite ou température élevée). |
| ALARM (Red Flashing / Solid) | Rouge - Clignotant ou Fixe | Déclenchement du variateur sur un défaut. La sortie moteur est désactivée. |
Remplacement et pièces de rechange
Lors du remplacement d'un variateur Danfoss 175Z0031 (modèle VLT5001PT5B20STR3D0F00A00C0), il convient d'assurer la stricte correspondance du code de référence complète et de la plage de tension triphasée 380-500V. Avant toute déconnexion physique du produit défaillant, les paramètres de fonctionnement doivent être extraits au moyen de la console amovible LCP 2 ou enregistrés sur PC via le logiciel MCT 10 sur la liaison RS-485.
Le format compact IP20 au profil Bookstyle B20 autorise un montage direct en armoire sans espacement latéral d'aération, conservant l'emprise au panneau d'origine. Une fois l'unité de remplacement installée et raccordée aux bornes de puissance (L1, L2, L3, U, V, W) et aux bornes de commande, la réinjection du fichier de paramètres permet une remise en service immédiate de l'équipement.
Dans le cadre de projets de modernisation globale des installations équipées de la série legacy VLT 5000, le constructeur préconise la migration vers la gamme de variateurs Danfoss VLT AutomationDrive FC 302.
Codes erreur et codes defaut
Les codes suivants peuvent apparaitre pendant le fonctionnement ou le diagnostic :
| Code | Nom | Description | Cause possible | Action recommandee |
|---|---|---|---|---|
| Alarm 2 | Live zero error | Le signal sur l'entrée analogique 53 ou 54 a chuté en dessous de 50 % de la valeur minimale programmée (ex. rupture du boucle 4-20mA). | Câble de signal coupé, capteur déconnecté, échelle d'entrée analogique incorrecte. | Vérifier le câblage d'entrée et la source de signal. Inspecter l'intégrité de la boucle 4-20mA. |
| Alarm 4 | Mains phase loss | Phase manquante côté alimentation réseau ou déséquilibre de tension d'entrée important. | Fusible de ligne fondu, disjoncteur déclenché, phase manquante sur le réseau, fort déséquilibre de phase. | Mesurer les tensions d'entrée entre les bornes L1, L2 et L3 sous charge. Vérifier les fusibles d'alimentation. |
| Alarm 5 | Voltage warning high | La tension du bus continu (DC link) dépasse le seuil d'avertissement supérieur. | Tension secteur trop élevée, réinjection d'énergie lors du freinage du moteur. | Contrôler la tension d'alimentation AC. Vérifier le temps de rampe de décélération ou installer une résistance de freinage. |
| Alarm 6 | Voltage warning low | La tension du bus continu (DC link) chute sous le seuil d'avertissement inférieur. | Tension secteur insuffisante, baisse de tension temporaire du réseau. | Vérifier la tension du réseau d'alimentation AC et sa stabilité. |
| Alarm 7 | Overvoltage DC link | La tension du bus continu dépasse la limite maximale de sécurité et provoque le déclenchement du variateur. | Temps de décélération trop court, puissance régénérative du moteur trop importante, surtension du réseau. | Allonger la rampe de décélération, activer le contrôle de surtension (OVC) ou équiper le variateur du module de freinage. |
| Alarm 8 | Undervoltage DC link | La tension du bus continu chute en dessous de la limite minimale d'arrêt. | Coupure de l'alimentation secteur, sous-tension sévère, défaut du relais ou de la résistance de précharge interne. | Contrôler la tension d'alimentation secteur et le câblage de puissance. |
| Alarm 9 | Inverter overload | La protection thermique électronique de l'onduleur a atteint le seuil limite de 100 %. | Surcharge continue supérieure au courant nominal de sortie du variateur. | Réduire la charge mécanique du moteur, vérifier l'absence de point dur sur la machine. |
| Alarm 10 | Motor ETR overtemperature | Le calcul du relais thermique électronique (ETR) a dépassé le seuil de température du moteur. | Moteur fonctionnant à basse vitesse sous forte charge de manière prolongée sans ventilation forcée. | Vérifier la charge du moteur, contrôler les paramètres moteur et inspecter le ventilateur de refroidissement du moteur. |
| Alarm 11 | Motor thermistor | La sonde CTP raccordée à la carte de contrôle a détecté une surchauffe du moteur. | Surchauffe du moteur, câble de sonde déconnecté, sonde thermique défectueuse. | Contrôler la température du moteur et le raccordement de la thermistance sur la carte de contrôle. |
| Alarm 12 | Current limit | Le courant de sortie a dépassé la limite de couple/courant programmée pendant une durée supérieure à celle autorisée. | Charge mécanique excessive, accélération trop rapide, paramétrage moteur erroné. | Augmenter le temps d'accélération, inspecter le mécanisme pour éliminer tout blocage. |
| Alarm 13 | Overcurrent | Dépassement de la limite crête de courant de sortie (seuil de déclenchement matériel instantané). | Court-circuit sur le câble moteur, défaut à la terre, variation brutale de charge, mauvais réglage des paramètres moteur. | Déconnecter les câbles moteur et mesurer l'isolement du moteur et des câbles. Rechercher un court-circuit entre les phases de sortie U, V et W. |
| Alarm 14 | Earth fault | Le courant de fuite vers la terre sur les phases de sortie dépasse le seuil de déclenchement. | Défaut d'isolement à la terre dans les bobinages du moteur ou le câble de puissance. | Mesurer la résistance d'isolement du moteur par rapport à la terre avec un contrôleur d'isolement. Vérifier les câbles de liaison. |
| Alarm 15 | Switch mode power supply failure | La tension de l'alimentation à découpage interne 24V/15V de la carte de puissance est hors tolérance. | Panne de la carte d'alimentation interne ou court-circuit sur les bornes de sortie de commande 24V. | Déconnecter le câblage externe de la borne 24V DC. Si le défaut persiste, il s'agit d'une panne matérielle interne nécessitant le retour en réparation ou le remplacement du variateur. |
| Alarm 16 | Short circuit | Court-circuit détecté entre les bornes de puissance de sortie U-V, V-W ou U-W. | Court-circuit direct phase-phase dans le moteur ou le câblage de sortie ; module IGBT défectueux. | Vérifier l'isolement du câblage moteur. Si le câble est intact, il s'agit d'une défaillance matérielle de l'étage de puissance interne. |
| Alarm 17 | Standard bus timeout | Aucune communication série reçue sur le bus RS-485 intégré dans le délai de temporisation configuré. | Ligne RS-485 interrompue, automate maître arrêté, vitesse de transmission ou adresse de station incorrecte. | Inspecter la liaison série, vérifier l'état de l'automate maître et contrôler les paramètres de communication. |
| Alarm 29 | Heatsink overtemperature | La sonde thermique du dissipateur de puissance IGBT a dépassé la limite de fonctionnement autorisée. | Ailettes de refroidissement obstruées, ventilateur interne en panne, température ambiante trop élevée, ventilation d'armoire bloquée. | Nettoyer les canaux de refroidissement du dissipateur, remplacer le ventilateur interne défectueux, réduire la température ambiante. |
| Alarm 30 | Motor phase U missing | Courant absent sur la phase U de sortie moteur. | Conducteur coupé sur la phase U, borne mal serrée ou endommagée, enroulement moteur ouvert. | Vérifier le raccordement du moteur sur la borne U / 96 et mesurer la résistance de l'enroulement. |
| Alarm 31 | Motor phase V missing | Courant absent sur la phase V de sortie moteur. | Conducteur coupé sur la phase V, borne mal serrée ou endommagée, enroulement moteur ouvert. | Vérifier le raccordement du moteur sur la borne V / 97 et mesurer la résistance de l'enroulement. |
| Alarm 32 | Motor phase W missing | Courant absent sur la phase W de sortie moteur. | Conducteur coupé sur la phase W, borne mal serrée ou endommagée, enroulement moteur ouvert. | Vérifier le raccordement du moteur sur la borne W / 98 et mesurer la résistance de l'enroulement. |
| Alarm 36 | Internal fault | Erreur interne du microprocesseur DSP ou défaut de somme de contrôle de la mémoire EEPROM. | Mémoire EEPROM défaillante, panne du microcontrôleur de la carte de contrôle, microprogramme corrompu. | Panne matérielle interne — effectuer une coupure et remise sous tension. Si le défaut persiste, remplacer la carte de contrôle ou le variateur complet. |
| Alarm 37-45 | Internal hardware fault | Défaut de communication interne ou d'ASIC entre la carte de contrôle et la carte de commande de grille de puissance. | Nappe de liaison déconnectée ou défectueuse, composant de carte électronique endommagé. | Panne matérielle interne — retourner l'appareil en service de réparation ou remplacer le variateur. |
Questions frequentes
Comment transférer les paramètres vers un variateur Danfoss 175Z0031 de remplacement ?
Le transfert s'effectue en sauvegardant la configuration de l'unité d'origine dans la mémoire interne du panneau LCP 2 (175Z0401) puis en la téléchargeant dans le nouveau variateur, ou en utilisant le logiciel Danfoss MCT 10 connecté aux bornes RS-485 (bornes 68/69).
Quels protocoles de communication sont intégrés de série sur le port RS-485 ?
Le port RS-485 intégré aux bornes 68 et 69 prend en charge nativement le protocole Modbus RTU ainsi que le protocole propriétaire Danfoss FC.
Pourquoi le variateur affiche-t-il deux puissances distinctes (0,75 kW et 1,1 kW) ?
L'appareil dispose d'une double caractéristique de puissance : 0,75 kW avec 160 % de surcharge pour les applications à couple constant sévère, et 1,1 kW avec 110 % de surcharge pour les applications à couple variable comme les pompes centrifuges et ventilateurs.
Que signifie le défaut 'Alarm 13' et quelle action entreprendre ?
L'Alarm 13 correspond à une surintensité instantanée. Il faut déconnecter le câble moteur, contrôler l'isolement du bobinage à la terre et vérifier l'absence de court-circuit entre les phases de sortie U, V et W.
Quelle est la gamme de remplacement recommandée pour la série VLT 5000 ?
Pour la modernisation des équipements de la gamme VLT 5000, la série VLT AutomationDrive FC 302 constitue la solution de remplacement préconisée par Danfoss.
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