FR3093251A1 - Variable speed drive usable in explosive atmospheres - Google Patents
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Abstract
Variateur de vitesse utilisable en atmosphère explosive Variateur de vitesse (1) destiné à une utilisation dans un environnement susceptible de contenir au moins un composé gazeux inflammable, comportant au moins une armoire électrique surpressée, au moins un module de variateur à l’intérieur de l’armoire, au moins un composant électronique de puissance relié thermiquement à un radiateur (26) disposé à l’extérieur de l’armoire, le composant et/ou le radiateur étant relié au module de variateur avec au moins une traversée étanche d’une paroi (25) de l’armoire, et au moins un boîter antidéflagrant (8, 9), disposé à l’extérieur de l’armoire, contenant au moins un relais coupe-circuit pour isoler électriquement, lorsqu’actionné, le variateur d’une alimentation électrique et/ou de l’équipement auquel il est connecté. Figure pour l’abrégé : Fig. 1Variable speed drive usable in explosive atmospheres Variable speed drive (1) intended for use in an environment liable to contain at least one flammable gaseous compound, comprising at least one overpressed electrical cabinet, at least one drive module inside the cabinet, at least one power electronic component thermally connected to a heat sink (26) arranged outside the cabinet, the component and / or the heat sink being connected to the drive module with at least one sealed feedthrough of a wall (25) of the cabinet, and at least one explosion-proof box (8, 9), arranged outside the cabinet, containing at least one cut-out relay for electrically isolating, when activated, the drive d '' a power supply and / or the equipment to which it is connected. Figure for the abstract: Fig. 1
Description
La présente invention concerne les variateurs de vitesse (encore appelés variateurs de fréquence) utilisables en atmosphère explosive, notamment ATEX type gaz zone 2.The present invention relates to variable speed drives (also called frequency drives) that can be used in an explosive atmosphere, in particular ATEX type gas zone 2.
L’invention concerne plus particulièrement, mais non exclusivement, les variateurs utilisés sur les plateformes pétrolières offshore, dont la puissance est relativement grande, typiquement supérieure ou égale à 50 kW, par exemple comprise entre 180 et 680 kVA.The invention relates more particularly, but not exclusively, to drives used on offshore oil platforms, the power of which is relatively high, typically greater than or equal to 50 kW, for example between 180 and 680 kVA.
L’environnement sur les plateformes pétrolières peut devenir dans certaines situations d’urgence potentiellement explosif en présence de composés inflammables.The environment on oil rigs can become potentially explosive in certain emergency situations in the presence of flammable compounds.
Il est ainsi connu d’enfermer les variateurs électroniques de vitesse utilisés pour commander les pompes, par exemple les pompes submergées type ESP, installées en fond de puits pour la production de pétrole brut, dans des containers pressurisés de très grandes dimensions, climatisés de façon suffisamment efficace pour assurer la dissipation de la chaleur dégagée par les variateurs.It is thus known to enclose the electronic speed variators used to control the pumps, for example submerged pumps of the ESP type, installed at the bottom of wells for the production of crude oil, in pressurized containers of very large dimensions, air-conditioned in such a way efficient enough to dissipate the heat released by the drives.
De tels containers, qui s’apparentent à des locaux techniques où des personnes peuvent se déplacer, sont très encombrants et ne peuvent être installés sur toutes les plateformes, et lorsqu’ils le peuvent, sont souvent éloignés des équipements, ce qui oblige à prévoir des connexions électriques longues.Such containers, which are similar to technical rooms where people can move around, are very bulky and cannot be installed on all platforms, and when they can, are often far from the equipment, which makes it necessary to provide long electrical connections.
US 6900565 décrit un variateur de vitesse utilisable en atmosphère explosive comportant un boîtier en aluminium fermé de façon étanche et un ventilateur interne de brassage d’air. Le boîtier peut être exposé à un flux extérieur d’air de refroidissement. Le variateur peut aussi être placé dans un environnement climatisé. Un tel variateur repose sur l’utilisation d’une plaque d’aluminium massive pour assurer la dissipation thermique et son coût est relativement élevé.US 6900565 describes a variable speed drive that can be used in an explosive atmosphere comprising a sealed aluminum case and an internal air circulation fan. The case may be exposed to an external flow of cooling air. The drive can also be placed in an air-conditioned environment. Such a drive relies on the use of a massive aluminum plate to ensure heat dissipation and its cost is relatively high.
US 9863718 divulgue une enceinte pour recevoir un équipement dissipant de la chaleur tel qu’un variateur de vitesse. Cette enceinte est équipée d’un échangeur thermique ayant une plaque couplée thermiquement à l’équipement. Des ventilateurs peuvent être montés à l’intérieur et à l’extérieur de l’enceinte.US 9863718 discloses an enclosure for receiving heat dissipating equipment such as a variable speed drive. This enclosure is equipped with a heat exchanger having a plate thermally coupled to the equipment. Fans can be mounted inside and outside the enclosure.
US 9338907 décrit un boîtier antidéflagrant pour variateur de vitesse dans lequel des composants électroniques de puissance sont disposés sur l’arrière du boîtier, avec un radiateur, un ventilateur et un carénage à l’extérieur du boîtier. Une barrière radiative est disposée au- dessus du boîtier.US 9338907 describes an explosion-proof enclosure for a variable speed drive in which power electronics are arranged on the rear of the enclosure, with a heatsink, fan and shroud outside the enclosure. A radiation barrier is placed above the housing.
US 2012/0161596 divulgue une solution pour refroidir des composants de puissance d’un variateur de vitesse consistant à faire circuler à travers une armoire logeant ces composants un flux d’air de refroidissement. Des filtres sont prévus à l’entrée d’air et un partitionnement est effectué pour séparer les composants de puissance du reste du dispositif.US 2012/0161596 discloses a solution for cooling power components of a variable speed drive consisting of circulating a flow of cooling air through a cabinet housing these components. Filters are provided at the air inlet and partitioning is performed to separate the power components from the rest of the device.
Il existe par conséquent un besoin pour perfectionner encore les variateurs de vitesse afin de permettre une installation en atmosphère explosive sans les inconvénients des solutions de l’art antérieur.There is therefore a need to further improve variable speed drives in order to allow installation in an explosive atmosphere without the drawbacks of the solutions of the prior art.
L’invention répond à ce besoin grâce à un variateur de vitesse destiné à une utilisation dans un environnement susceptible de contenir au moins un composé gazeux inflammable, comportant au moins une armoire électrique surpressée, au moins un module de variateur à l’intérieur de l’armoire, au moins un composant électronique de puissance relié thermiquement à un radiateur disposé à l’extérieur de l’armoire, le composant et/ou le radiateur étant relié au module de variateur avec au moins une traversée étanche d’une paroi de l’armoire, et au moins un boîter antidéflagrant, disposé à l’extérieur de l’armoire, contenant au moins un relais coupe-circuit pour isoler électriquement, lorsqu’actionné, le variateur d’une alimentation électrique et/ou de l’équipement auquel il est connecté.The invention meets this need thanks to a variable speed drive intended for use in an environment likely to contain at least one flammable gaseous compound, comprising at least one pressurized electrical cabinet, at least one variable speed drive module inside the cabinet, at least one power electronic component thermally connected to a heatsink arranged outside the cabinet, the component and/or the heatsink being connected to the drive module with at least one leaktight crossing of a wall of the cabinet, and at least one explosion-proof enclosure, disposed outside the cabinet, containing at least one cut-out relay for electrically isolating, when actuated, the drive from a power supply and/or equipment to which it is connected.
La puissance du variateur est supérieure ou égale à 50 kW. Par « variateur de vitesse » on englobe les dispositifs électroniques de contrôle de vitesse et/ou de couple, et/ou d’assistance au démarrage.The drive power is greater than or equal to 50 kW. “Variable speed drive” includes electronic devices for speed and/or torque control, and/or start-up assistance.
L’invention offre une solution au problème de l’installation d’un variateur en atmosphère explosive, et sa compacité accroît les possibilités de pose au plus près des équipements, notamment du puits de pétrole. Le volume total occupé par le variateur fait de préférence moins de 6 m3, mieux moins de 4 m3.The invention offers a solution to the problem of installing a drive in an explosive atmosphere, and its compactness increases the possibilities of installation as close as possible to the equipment, in particular the oil well. The total volume occupied by the variator is preferably less than 6 m 3 , better still less than 4 m 3 .
Par « traversée étanche » il faut comprendre que l’étanchéité est suffisante pour que le débit de fuite éventuel causé par cette traversée soit suffisante faible pour maintenir l’armoire en surpression avec la valeur de surpression recherchée. Le débit de fuite total de l’armoire est de préférence inférieur ou égal à 10 m3/h.By “tight crossing” it should be understood that the sealing is sufficient for the possible leak rate caused by this crossing to be low enough to maintain the cabinet under overpressure with the desired overpressure value. The total leak rate of the cabinet is preferably less than or equal to 10 m 3 /h.
Le ou les boîtiers extérieurs sont avantageusement non surpressés, ce qui permet de garder le caractère antidéflagrant même en cas d’absence de surpression dans l’armoire.The outer box(es) are advantageously not pressurized, which makes it possible to maintain the explosion-proof character even in the absence of overpressure in the cabinet.
Du fait que l’armoire est mise en surpression, et alimentée en air « propre » non explosif, elle peut être réalisée simplement avec des dimensions relativement importantes, et l’on peut tolérer une étanchéité de qualité moindre que dans le cas d’un boîtier rendu intrinsèquement antidéflagrant de par la qualité de l’étanchéité de sa fermeture.Because the cabinet is pressurized and supplied with "clean" non-explosive air, it can be made simply with relatively large dimensions, and it is possible to tolerate a lower quality seal than in the case of a casing made intrinsically explosion-proof due to the quality of the tightness of its closure.
De préférence, le variateur comporte au moins un ventilateur antidéflagrant fixé à l’extérieur de l’armoire pour refroidir ledit au moins un composant électronique de puissance.Preferably, the drive comprises at least one explosion-proof fan fixed outside the cabinet to cool said at least one electronic power component.
Le variateur peut comporter une entrée d’air comprimé pour mettre en surpression l’intérieur de l’armoire. La surpression dans l’armoire est par exemple de 4 mbars au moins, étant par exemple comprise entre 3 et 10 mbars.The drive can include a compressed air inlet to pressurize the inside of the cabinet. The overpressure in the cabinet is for example at least 4 mbar, being for example between 3 and 10 mbar.
Le variateur peut comporter un système pour réguler la pression de cet air à l’intérieur de l’armoire, L’armoire du variateur peut être surmontée d’un toit, porté par l’armoire. Ce toit permet d’abriter l’armoire des intempéries, et permet par exemple une installation du variateur sur le pont de la plateforme.The drive may include a system to regulate the pressure of this air inside the cabinet, The drive cabinet may be topped with a roof, carried by the cabinet. This roof shelters the cabinet from bad weather, and allows for example the installation of the drive on the platform deck.
De préférence, le variateur comporte un système de brassage d’air à l’intérieur de l’armoire. Le variateur peut également comporter une climatisation pour refroidir l’intérieur de l’armoire. La puissance électrique de cette climatisation, qui peut comporter un groupe frigorifique, est par exemple comprise entre 1 et 10 kW, étant par exemple de 3 ou 5 kW environ.Preferably, the drive includes an air circulation system inside the cabinet. The drive can also include air conditioning to cool the inside of the cabinet. The electrical power of this air conditioning, which may include a refrigeration unit, is for example between 1 and 10 kW, being for example approximately 3 or 5 kW.
Plusieurs variateurs selon l’invention peuvent être associés pour une puissance plus importante.Several drives according to the invention can be associated for greater power.
L’invention a ainsi encore pour objet un ensemble de variateurs comportant au moins deux variateurs selon l’invention, tels que définis ci-dessus, communicant entre eux, l’un fonctionnant en maître et l’autre en esclave.The invention thus further relates to a set of drives comprising at least two drives according to the invention, as defined above, communicating with each other, one operating as a master and the other as a slave.
De préférence, les deux variateurs communiquent par une liaison optique.Preferably, the two drives communicate by an optical link.
Le variateur maître peut transmettre au variateur esclave au moins une consigne de courant et un mot d’état et le variateur esclave peut transmettre au variateur maître au moins un mot d’état et le résultat de mesures de courant. Le variateur maître peut être agencé pour consolider le résultat de mesures effectuées par lui et par le variateur esclave, et transmettre les valeurs consolidées à un automate qui transmet au variateur maître des informations de commande de son fonctionnement.The master drive can transmit to the slave drive at least one current setpoint and one status word and the slave drive can transmit to the master drive at least one status word and the result of current measurements. The master variable speed drive can be arranged to consolidate the result of measurements carried out by it and by the slave variable speed drive, and to transmit the consolidated values to a controller which transmits to the master variable speed drive information for controlling its operation.
Chacun des variateurs peut être relié à un équipement alimenté par l’ensemble des variateurs par l’intermédiaire d’un transformateur d’isolation.Each of the drives can be connected to equipment powered by all the drives via an isolation transformer.
L’invention a encore pour objet, selon un autre de ses aspects, l’utilisation d’un variateur selon l’invention, tel que défini plus haut, pour alimenter un équipement de pompage au sein d’une installation pétrochimique ou pétrolière. Le variateur peut notamment être installé sur une plateforme pétrolière, par exemple à l’air libre, ou dans la zone ATEX d’une installation de pétrochimie, par exemple une raffinerie, au plus près de l’application, pour éviter les grandes longueurs de câbles typiquement utilisés (plusieurs centaines de m).Another subject of the invention, according to another of its aspects, is the use of a variable speed drive according to the invention, as defined above, to supply pumping equipment within a petrochemical or petroleum installation. The drive can in particular be installed on an oil rig, for example in the open air, or in the ATEX zone of a petrochemical installation, for example a refinery, as close as possible to the application, to avoid long cables typically used (several hundred m).
L’invention pourra être mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui va suivre, d’un exemple de mise en œuvre non limitatif de celle-ci, et à l’examen du dessin annexé, sur lequel :The invention may be better understood on reading the detailed description which follows, of a non-limiting example of implementation thereof, and on examining the appended drawing, in which:
Description détailléedetailed description
On a représenté sur les figures 1 à 4 un exemple de variateur 1 selon l’invention, comportant une armoire 2 pourvue à l’avant d’une porte d’accès 3.There is shown in Figures 1 to 4 an example of a drive 1 according to the invention, comprising a cabinet 2 provided at the front with an access door 3.
Cette porte 3 peut être munie d’une poignée 4 équipée d’une serrure, comme illustré à la figure 1.This door 3 can be provided with a handle 4 equipped with a lock, as shown in Figure 1.
Un ensemble 5 de boutons de commande peut être monté sur la porte 3, de même qu’un écran de contrôle 6.A set of 5 control buttons can be mounted on door 3, as well as a control screen 6.
L’armoire 2 porte sur une paroi latérale 23 des boîtiers 8 et 9 qui logent les connexions du variateur 1 au(x) équipement(s) commandé(s) et un ensemble de relais coupe-circuit permettant d’interrompre le fonctionnement du variateur 1.The cabinet 2 bears on a side wall 23 of the boxes 8 and 9 which house the connections of the drive 1 to the controlled equipment(s) and a set of cut-out relays making it possible to interrupt the operation of the drive 1.
Les boîtiers 8 et 9 sont antidéflagrants et répondent aux normes ATEX par exemple.Boxes 8 and 9 are explosion-proof and meet ATEX standards, for example.
Des ensembles 10 et 11 de conduits relient les boîtiers 8 et 9 à l’espace intérieur de l’armoire et sont parcourus par des câbles électriques.Sets 10 and 11 of ducts connect boxes 8 and 9 to the interior space of the cabinet and are traversed by electrical cables.
L’armoire 2 est surmontée d’un toit 14 équipé d’anneaux 15. Toutefois, le levage de l’armoire 2 est effectué une fois le toit enlevé.Cabinet 2 is surmounted by a roof 14 equipped with rings 15. However, the lifting of cabinet 2 is carried out once the roof has been removed.
L’armoire 2 est surpressée, et à cet effet elle est reliée à une arrivée d’air comprimé. Le variateur peut comporter sur la paroi latérale 21 opposée à la paroi 23 un système 20 de réglage de la surpression, connecté à la canalisation d’amenée d’air comprimé (non représentée).Cabinet 2 is pressurized, and for this purpose it is connected to a compressed air supply. The variator may include on the side wall 21 opposite the wall 23 a system 20 for adjusting the overpressure, connected to the compressed air supply pipe (not shown).
Le variateur peut être équipé d’une climatisation permettant de refroidir l’intérieur de l’armoire. Cette climatisation peut comporter un bloc externe 22 fixé sur la paroi 21 précitée. Un drain 24 peut être prévu en partie inférieure de la paroi 21 pour évacuer les condensats.The drive can be fitted with air conditioning to cool the inside of the cabinet. This air conditioning may comprise an external block 22 fixed to the wall 21 mentioned above. A drain 24 can be provided in the lower part of the wall 21 to evacuate the condensates.
Le variateur 1 comporte à l’intérieur de l’armoire au moins un module électronique de variateur, qui comporte un ou plusieurs composants électroniques de puissance, par exemple du type IGBT.The drive 1 comprises inside the cabinet at least one electronic drive module, which comprises one or more electronic power components, for example of the IGBT type.
Ces composants sont montés sur des radiateurs 26 qui font saillie de la paroi arrière 25 de l’armoire, comme visible sur la figure 4.These components are mounted on radiators 26 which protrude from the rear wall 25 of the cabinet, as seen in Figure 4.
Le montage des radiateurs 26 sur la paroi arrière 25 se fait avec des moyens d’étanchéité tels que des joints par exemple, pour limiter les fuites d’air depuis l’intérieur de l’armoire vers l’extérieur.The mounting of the radiators 26 on the rear wall 25 is done with sealing means such as seals for example, to limit air leaks from the inside of the cabinet to the outside.
Les radiateurs 26 comportent par exemple une pluralité d’ailettes horizontales, comme illustré.The radiators 26 comprise for example a plurality of horizontal fins, as illustrated.
Des ventilateurs 30 sont montés sur la paroi arrière 25 pour souffler de l’air sur les ailettes des radiateurs 26 et refroidir ces derniers.Fans 30 are mounted on the rear wall 25 to blow air over the fins of the radiators 26 and cool the latter.
Chaque ventilateur 30 est antidéflagrant et comporte un conduit 31 pour canaliser l’air soufflé vers les radiateurs 26. Le débit de chaque ventilateur est par exemple supérieur ou égal à 400 m3/h, mieux 500 m3/h, et peut être adapté en fonction du besoin de refroidissement.Each fan 30 is explosion-proof and includes a duct 31 to channel the air blown towards the radiators 26. The flow rate of each fan is for example greater than or equal to 400 m 3 /h, better still 500 m 3 /h, and can be adapted depending on the cooling requirement.
En fonctionnement, la climatisation assure le refroidissement des modules électroniques présents dans l’armoire. Les ventilateurs 30 assurent le refroidissement des composants de puissance montés sur les radiateurs 26. L’air soufflé sur les radiateurs 26 est de l’air prélevé à l’extérieur. La pressurisation de l’armoire empêche l’entrée de composés explosifs qui pourraient éventuellement être présents dans l’environnement du variateur. La température des radiateurs 26 est surveillée par des capteurs de température. Le variateur est agencé pour interrompre son fonctionnement en cas de température excessive rapportée par ces capteurs, notamment supérieure ou égale à 130°C.In operation, the air conditioning cools the electronic modules present in the cabinet. The fans 30 cool the power components mounted on the radiators 26. The air blown over the radiators 26 is air taken from outside. The pressurization of the cabinet prevents the entry of explosive compounds that could possibly be present in the environment of the drive. The temperature of the radiators 26 is monitored by temperature sensors. The drive is arranged to interrupt its operation in the event of excessive temperature reported by these sensors, in particular greater than or equal to 130°C.
Les connexions du variateur 1 avec le réseau d’alimentation générale et/ou le ou les équipements commandés peuvent être coupées grâce aux relais coupe-circuits présents dans les boîtiers 8 et/ou 9. La présence de ces boîtiers et leur caractère antidéflagrant assure une sécurité supplémentaire, notamment en cas de défaillance de pressurisation de l’armoire.The connections of drive 1 with the general power supply network and/or the controlled equipment(s) can be cut using the circuit breaker relays present in boxes 8 and/or 9. The presence of these boxes and their explosion-proof nature ensures additional safety, especially in the event of a cabinet pressurization failure.
Le variateur 1 dispose préférentiellement d’un capteur de pression qui permet de confirmer la mise en surpression de l’armoire. Le variateur peut être agencé pour mettre en sécurité le variateur en cas de défaut de surpression, ou à tout le moins prévenir d’un défaut de surpression par émission d’un signal d’alarme, par exemple lumineux et/ou sonore.Drive 1 preferably has a pressure sensor which confirms the overpressure of the cabinet. The drive can be arranged to make the drive safe in the event of an overpressure fault, or at the very least warn of an overpressure fault by emitting an alarm signal, for example light and/or sound.
Dans une variante non illustrée, le refroidissement des composants de puissance montés sur les radiateurs 26 se fait par une circulation de liquide.In a variant not illustrated, the cooling of the power components mounted on the radiators 26 is done by a circulation of liquid.
Le variateur 1 fait dans l’exemple considéré 2250mm de haut, 1600mm de profondeur et 2000mm de largeur.Drive 1 is in the example considered 2250mm high, 1600mm deep and 2000mm wide.
L’armoire peut contenir d’autres équipements en plus d’un variateur de vitesse. Lorsqu’une source d’air comprimé n’est pas disponible, le variateur peut intégrer un compresseur d’air.The cabinet can contain other equipment in addition to a variable speed drive. When a compressed air source is not available, the drive can incorporate an air compressor.
Sur la figure 5, on a illustré la possibilité de paralléliser plusieurs variateurs 1, de manière à disposer d’une puissance plus importante. On a également fait apparaître sur cette figure schématiquement certains éléments constitutifs des variateurs.In Figure 5, there is illustrated the possibility of parallelizing several drives 1, so as to have more power. This figure has also shown schematically certain constituent elements of the variators.
Chaque variateur 1 peut être relié à la même alimentation principale P par l’intermédiaire d’un transformateur d’isolement 51. Chaque variateur 1 est relié en sortie à l’équipement à alimenter, par exemple une pompe L par l’intermédiaire d’un transformateur élévateur 52, de classe ATEX, équipé d’un filtre sinus.Each drive 1 can be connected to the same main power supply P via an isolation transformer 51. Each drive 1 is connected at the output to the equipment to be supplied, for example a pump L via a step-up transformer 52, ATEX class, equipped with a sine filter.
Les deux variateurs 1 peuvent être installés à proximité l’un de l’autre.The two dimmers 1 can be installed close to each other.
Une liaison par fibre optique 60 assure la communication entre les deux variateurs 1.An optical fiber link 60 provides communication between the two drives 1.
L’un des variateurs 1 est configuré en maître et l’autre en esclave. Le variateur maître 1 reçoit les consignes de marche et de vitesse de la pompe, de la part d’un automate de supervision, non représenté.One of the drives 1 is configured as a master and the other as a slave. The master drive 1 receives the operating and speed instructions for the pump from a supervision PLC, not shown.
Il pilote le moteur de la pompe en conséquence, en régulation de vitesse, dans la limite de son courant nominal.It drives the pump motor accordingly, in speed regulation, within the limit of its rated current.
Le variateur maître envoie par la liaison optique 60 un mot d’état et des consignes de courant au variateur esclave, qui les exécute dans les limites de son courant nominal. Il renvoie au variateur maître des mesures de courant et un mot d’état. Le fait de transmettre des valeurs de consigne plutôt que des signaux de commutation permet de diminuer la quantité de données à transmettre et facilite le fonctionnement des variateurs. En particulier, cela permet d’éviter d’avoir à transmettre un signal d’horloge et des signaux de commande d’IGBT.The master drive sends via optical link 60 a status word and current setpoints to the slave drive, which executes them within the limits of its nominal current. It returns current measurements and a status word to the master drive. Transmitting setpoint values rather than switching signals reduces the amount of data to be transmitted and makes the drives easier to operate. In particular, this makes it possible to avoid having to transmit a clock signal and IGBT control signals.
Le variateur maître additionne les courants des deux variateurs, et envoie le résultat à l’automate de supervision.The master drive adds the currents of the two drives, and sends the result to the supervision PLC.
Le variateur maître et le variateur esclave ne dépassent jamais chacun leur courant nominal en fonctionnement normal. Leurs chaînes de sécurité sont indépendantes et ils échangent un mot d’état par le biais de la liaison optique. En cas de fonctionnement anormal, une erreur est signalée dans le mot d’état et les deux variateurs s’arrêtent. La liaison optique est immune aux perturbations électromagnétiques. En cas de perte de la communication, les deux variateurs s’arrêtent. Le variateur maître et le variateur esclave ne peuvent redémarrer ensemble que si le défaut a disparu et que la communication a été rétablie.The master drive and the slave drive never each exceed their rated current during normal operation. Their security chains are independent and they exchange a status word through the optical link. In the event of abnormal operation, an error is reported in the status word and both drives stop. The optical link is immune to electromagnetic interference. If communication is lost, both drives stop. The master drive and the slave drive can only restart together if the fault has disappeared and communication has been re-established.
Si le défaut est interne à l’un des deux variateurs, il est possible de redémarrer un seul variateur, après avoir déconnecté du réseau le variateur en défaut. Dans ce cas, le variateur restant peut être reconfiguré en variateur seul, et peut être utilisé pour alimenter l’équipement dans la limite de son courant nominal, par exemple à mi-puissance d’un fonctionnement normal de l’équipement, et renvoie à l’automate de supervision les informations nécessaires, sans consolidation des mesures contrairement au fonctionnement décrit ci-dessus à deux variateurs.If the fault is internal to one of the two drives, it is possible to restart a single drive, after disconnecting the faulty drive from the network. In this case, the remaining drive can be reconfigured as a single drive, and can be used to supply the equipment within the limit of its nominal current, for example at half power of a normal operation of the equipment, and returns to the supervision PLC with the necessary information, without consolidation of the measurements, contrary to the operation described above with two drives.
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114007382A (en) * | 2021-10-26 | 2022-02-01 | 河北冠能石油机械制造有限公司 | Explosion-proof positive pressure cabinet and control method thereof |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6900565B2 (en) | 2003-08-08 | 2005-05-31 | Airex Corporation | Explosion-proof motor controller apparatus |
EP1906504A2 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-02 | Vacon Oyj | Protection arrangement of an electric motor |
DE102008009552A1 (en) * | 2008-02-16 | 2009-08-27 | Rittal Gmbh & Co. Kg | cabinet arrangement |
US20120161596A1 (en) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Joseph Michael Manahan | Controlling airflow within an explosion-proof enclosure |
US9338907B2 (en) | 2014-09-24 | 2016-05-10 | Hil Tech Llc | Thermally managed enclosure |
US9863718B2 (en) | 2009-05-14 | 2018-01-09 | Cooper Technologies Company | Explosion-proof enclosures with active thermal management by heat exchange |
-
2019
- 2019-02-22 FR FR1901817A patent/FR3093251A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6900565B2 (en) | 2003-08-08 | 2005-05-31 | Airex Corporation | Explosion-proof motor controller apparatus |
EP1906504A2 (en) * | 2006-09-27 | 2008-04-02 | Vacon Oyj | Protection arrangement of an electric motor |
DE102008009552A1 (en) * | 2008-02-16 | 2009-08-27 | Rittal Gmbh & Co. Kg | cabinet arrangement |
US9863718B2 (en) | 2009-05-14 | 2018-01-09 | Cooper Technologies Company | Explosion-proof enclosures with active thermal management by heat exchange |
US20120161596A1 (en) | 2010-12-22 | 2012-06-28 | Joseph Michael Manahan | Controlling airflow within an explosion-proof enclosure |
US9338907B2 (en) | 2014-09-24 | 2016-05-10 | Hil Tech Llc | Thermally managed enclosure |
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
JURGEN POIDL ET AL: "Variable speed drives and centrifuges for zone 1 hazardous areas", PETROLEUM AND CHEMICAL INDUSTRY CONFERENCE EUROPE - ELECTRICAL AND INSTRUMENTATION APPLICATIONS, 2008. PCIC EUROPE 2008. 5TH, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 10 June 2008 (2008-06-10), pages 1 - 8, XP031285886, ISBN: 978-3-9523333-1-0 * |
SEGGEWISS G ET AL: "Considerations for Implementing MV Drives in a Cement Plant", CEMENT INDUSTRY TECHNICAL CONFERENCE RECORD, 2008 IEEE, IEEE, PISCATAWAY, NJ, USA, 18 May 2008 (2008-05-18), pages 113 - 123, XP031270200, ISBN: 978-1-4244-2080-3 * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114007382A (en) * | 2021-10-26 | 2022-02-01 | 河北冠能石油机械制造有限公司 | Explosion-proof positive pressure cabinet and control method thereof |
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