CD Automation CD3200 Le manuel du propriétaire

MANUEL D’UTILISATION

Révision 05/2005

CD3200

UNITE

DE PUISSANCE

A THYRISTOR

Jusqu’à 110A

CD Automation S.r.l.

Via Picasso 34/36 - 20025 – Legnano (MI) – ITALY

Tel +39 0331 577479 – Fax +39 0331 579479

E-Mail: [email protected] - WEB: www.cdautomation.com

Unité à thyristor CD3200 jusqu’à 110A

Sommaire:

1. Sommaire 5

1.1 Terminologie 5

1.2 Signal d’entrée 5

1.3 Contre réaction de puissance 5

1.4 Qu’est ce qu’une unité à thyristor 5

2. Spécifications Techniques 6

2.1 Caractéristiques générales 6

2.2 Caractéristiques d’entrée 7

2.3 Caractéristiques de sortie 7

2.4 Courbe de déclassement 7

3. Informations sur les références 8

4. Installation et information de câblage 9

4.1 Identification de l’unité 9

4.2 Installation 9

4.3 Dimensions 10

4.4 Dimensions CT (Heater Break HB) 10

4.5 Trous pour le montage 11

5. Instructions de câblage 12

5.2 Détails du câblage 13

5.3 Schéma de câblage 15

5.4 Table d’état des LEDs 17

6. Démarrage 18

6.1 Pour enlever la carte 19

6.2 Tension auxiliaire 20

6.3 Entrée Analogique 21

6.4 Alarme de rupture de charge (HB) 23

6.5 Réglage limite de courant 28

7. Mode de commutation thyristor 29

7.1 Phase d’angle + limite de courant (PA) 29

7.2 CD3200 Configurateur 30

8. Fusibles et porte fusibles 32

8.1 Codes des fusibles et porte fusibles 32

8.2 Dimensions porte fusibles 33

9. Fusibles et porte fusibles 34

9.1 Codes des fusibles et porte fusibles 34

9.2 Dimensions porte fusibles 35

10. Communication MODBUS 36

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10.1 Conditions physiques requises 36

10.2 Protocole ModBus RTU 36

10.3 Paramètres 41

10.4 Configuration de l’adresse 48

11. Maintenance 51

11.1 En cas de panne 51

11.2 Procédure de réparation 52

11.3 Ventilateurs 52

11.4 Maintenance 52

11.5 Conditions de garantie 52

12. Distributeurs CD Automation 53

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Mise en garde

Les unités à Thyristors sont utilisées dans les équipements industriels de puissance. En

fonctionnement, les tensions suivantes peuvent se trouver sur l’unité :

- Tension d’alimentation réseau sur les bornes de puissance, jusqu’à 600V.

- Alimentation Auxiliaire 230-460Vac.

- Alimentation du ventilateur 230Vac 50/60Hz. Consommation 14W par ventilateur.

Ne pas démonter les couvercles plastiques. Ne pas utiliser ces unités dans des applications

aérospatiales et/ou nucléaires.

Risques de décharge électrique

Lorsque l’unité à thyristor a été raccordée au réseau d’alimentation puis est éteinte, assurez vous

avant d’effectuer toute intervention qu’elle ait bien été isolée du réseau et attendre au moins un

minute afin de permettre la décharge des condensateurs internes. De plus vérifiez les consignes

suivantes:

• Toute intervention sur les unités à thyristor ne peut être effectuée que par un personnel qualifié

et spécialisé;

• Ce même personnel doit impérativement lire le manuel et en respecter les consignes à la lettre;

• Le personnel non qualifié ne doit être en aucun cas autorisé à effectuer des travaux sur les

unités elles-mêmes ou en contact avec celles-ci.

Mise en garde importantes

• La réglementation locale en matière d’installations électriques doit être scrupuleusement

respectée.

• Les normes de sécurité internes doivent être observées.

• Ne pas plier les composants des circuits afin de respecter les distances d’isolation.

• Protéger l’appareil de températures élevées, de l’humidité et des chocs.

• Eviter de toucher les composants électroniques afin d’éviter des charges électrostatiques qui les

endommagerait.

• Vérifier que les données reportés sur l’unité correspondent aux exigences réelles.

• S’il est nécessaire de mesurer des tensions d’alimentation, ne toucher en aucun cas les points

de raccordement électrique. Enlever tout bijou des mains et des doigts. S’assurer que les

instruments soient en bon état de fonctionnement.

• En travaillant sur un appareil sous tension rester sur une base isolée, et donc s’assurer que

celle-ci ne soit pas raccordée à la terre.

Cette liste est non exhaustive de toutes les précautions nécessaires à observer pour un

fonctionnement sur et sécurisé.

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Protection

La protection en poly-carbonate des unités de la famille CD3000 est conforme aux normes

internationales avec un degré de protection IP20. Pour évaluer si la protection IP20 est suffisante

vérifier l’emplacement prévu des unités elles-mêmes.

Appareil de type ouvert.

Température de l’air environnante maximum 45°C.

Mise à la terre

Les unités de la famille CD3000 ont un radiateur isolé. Par mesure de précaution les unités à

thyristor avec radiateur isolé doivent être mises à la terre. L’impédance de terre doit être conforme

aux normes industrielles en vigueur et les règles de sécurité doivent être respectées et vérifiées à

intervalles de temps réguliers.

Alimentation électronique

Le circuit électronique des unités CD3000 doit être alimenté par une tension d’alimentation dédiée

pour tous les circuits électroniques et non pas en parallèle à des bobines de contacteurs,

solénoïdes et autres charges inductives ou capacitives.

Compatibilité électromagnétique

Lorsque les instructions reportées dans ce manuel sont respectées, les unités à thyristor CD

Automation disposent d’une excellente immunité aux interférences électromagnétiques.

Emissions

Tous les contrôles de puissance à l’état solide génèrent une certaine quantité de perturbations en

matière de radiofréquence. La famille CD3000 est en accord avec les normes CEM, marque CE.

Dans de nombreuses installations, à proximité de systèmes électroniques, aucune difficulté de

fonctionnement ne s’est révélée. Si des dispositifs électroniques de mesure ou récepteurs radio à

basse fréquence doivent être utilisés à proximité des unités, il est recommandé de monter des

filtres de ligne et d’utiliser de câbles blindés de raccordement à la charge.

C

US

LISTED

UL

®

NOTE

La CD Automation Srl se réserve le droit d’apporter des modifications à ses produits sans

information spécifique.

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1. Sommaire

1.1 Terminologie

V: tension d’alimentation.

I: intensité maximale circulant dans l’unité à thyristor

P: puissance totale.

1.2 Signal d’entrée

SSR: ce type d’entrée à signal carré généré par un régulateur de température

AN: entrée analogique.

IRS: commande par communication série RS485.

1.3 Contre réaction de puissance

Contre réaction: les variations de tension réseau provoquent des fluctuations de la puissance

appliquées sur la charge. Pour contrecarrer cet effet la tension sur la charge est mesurée et

comparée à la puissance demandée par le régulateur, l’erreur de signal est utilisée pour maintenir

automatiquement la puissance au niveau demandée.

1.4 Qu’est ce qu’une unité à thyristor

Une unité à thyristors est un appareil à semi-conducteur fonctionnant comme un interrupteur et

formé de deux thyristors en montage parallèle inverse. Pour commuter un courant alternatif, le

signal de commande doit être ON et l’unité repassera OFF au premier passage à zéro de

l’alternance si le signal de commande est à zéro. Les avantages d’une unité à thyristors comparée

aux contacteurs électromécaniques sont nombreux: pas d’usure mécanique, maintenance réduite

et capacité de commutation très rapide.

L’unité à thyristor est la seule solution pour contrôler les transformateurs et les charges

particulières qui changent de résistance avec la température et l’âge.

CHARGE

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2. Spécifications Techniques

2.1 Caractéristiques générales

Température de

fonctionnement 0÷40°C pour T° plus élevées voir la courbe de déclassement

Tension d’alimentation 24V minimum, 480V max et 600V sur demande

Signal d’entrée SSR

4÷20 mA

0÷10V

Potentiomètre (10k ohm)

configurable par le client avec calibration automatique du zéro et

l’échelle unité (span)

Mode de commutation Il est possible de configurer on-line via porte série

Angle de Phase (PA)+ Limite de courant (PA)

Soft Start + Angle de Phase (PA)+ Limite de courant (S + PA)

Tension d’alimentation

auxiliaire 230V ±15%; consommation électrique 10VA

440V ±15%; consommation électrique 10VA

Tension d’alimentation des

ventilateurs 230V ±15%;

110V ±15%; sur demande

Alarme de rupture de

charge (HB) Discrimination meilleure que 20%. Circuit à base microprocesseur

permettant un diagnostic de rupture de charge totale ou partielle ainsi

que le court-circuit thyristor. Alarme à contact mémorisé + reset.

Pouvoir de coupure du relais: 0,5A sous 125V.

Contre Réaction(Feedback) Voltage feedback (V)

Square Voltage feedback (V²)

Power feedback (VxI) (option)

Communication série RS485 protocole Modbus RS485 (option)

Montage Barra Din jusqu’à 45A

Bulk head plus de 45A

Protection IP20

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2.2 Caractéristiques d’entrée

Signal d’entrée Impédance

d’entrée

0÷10V analogique 8200 ohm

4÷20mA analogique 100 ohm

Potentiomètre

10Kohm 8200 ohm

2.3 Caractéristiques de sortie

NA= Non disponible

Courant Gamme de

Tension Tension Pic

répétitive inverse

Courant

de

maintien

Courant de pic

max 1 cycle Courant

de fuite

Valeur I²T

des

thyristors

Gamme de

fréquence

Puissance

perdue Tension

d’isolation

(A) (V) (440V)

(500V)

(mAeff) (10msec.)

(A) (mAeff)

tp=10msec

(Hz) I=Inom

(W) Vac

15A 24÷440 1200 NA 150 230 15 610 47÷70 18 2500

25A 24÷440 1200 NA 150 230 15 610 47÷70 30 2500

35A 24÷500 1200 1600 250 400 15 780 47÷70 42 2500

45A 24÷500 1200 1600 250 600 15 1800 47÷70 54 2500

60A 24÷500 1200 1600 450 1000 15 4750 47÷70 72 2500

90A 24÷500 1200 1600 450 2000 15 19200 47÷70 108 2500

110A 24÷500 1200 1600 450 1350 15 8830 47÷70 137 2500

2.4 Courbe de déclassement

1

0.8

0.6

0.4

0.2

045 55 65 75 85

K

°C

I = I x K

NOMMAX

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3. Informations sur les références

Code pour commande Modèle CD3200

1 2 3 4 5 6 7 8

CD3200

Ex:CD3200 15A/ 400V/ 480V/ 460V/ 4-20mA/

PA/ V2/ HB/UL

1

Courant nominal CD3200

15A 45A 110A

25A 60A

35A 90A

2

Tension d’alimentation à la charge (alimentation secteur)

Préciser la valeur de la tension de ligne.

3

Tension Max CD3200

480V

600V

La tension sur l’étiquette d’identification doit être égale ou supérieure à la tension

d’alimentation à la charge. La tension minimale à la charge est 24V.

4 Tension Auxiliaire

230V 200÷230V ±15%; 10VA

460V 300÷460V ±15%; 10VA

600V 600V ±15%; 10VA (sur demande)

5

Entrée

0-10V Entrée analogique 0-10V dc

4-20mA Entrée analogique 4-20 m A dc

10K Pot. Entrée potentiomètre

6

Mode de commutation

S+PA Soft Start + Angle de Phase

PA Angle de Phase

7

Contre Réaction (Feedback)

V Tension

I Intensité

V2 Carré de la tension

VxI Puissance

8

Options

NCL No limite de courant.

COMM Le protocole MODBUS sur RS485 est standard

CD-KP Clavier externe

EF Fusibles + porte fusibles externes

NF Sans fusibles, cette option est possible jusqu’à 110A

IF Fusibles internes

HB Alarme de rupture de charge jusqu’à 200A

FAN110 Alimentation du ventilateur à 110VAC ± 15% (std 230VAC ± 15%) 14W

50/60Hz

UL Certification UL

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4. Installation et information de câblage

4.1 Identification de l’unité

Avant de commencer l’installation de votre unité CD3200 vérifiez physiquement

l’état de votre unité. Si des chocs ou autres sont visibles, informez votre

transporteur immédiatement. Vérifiez que les références inscrites sur le couvercle de

votre unité correspondent à celles de l’unité commandée.

INPUT

AMPS AUX.

FIRING

OPT.

0-10V15 60 240V

____

4-20mA

25 90 440V SC DT

SSR35 110 POT45 ___ ____ PA

S.S

ZC

4.2 Installation

L’unité CD3000M doit toujours être montée en

position verticale afin de

permettre une meilleure

ventilation du radiateur.

Maintenez des distances minimales verticales

et horizontales comme indiquées ci-dessous.

N’installez pas l‘unité à proximité de sources

de chaleur ni à côté d’unités provocant des

interférences électromagnétiques. Lorsque

plusieurs unités sont installées dans une

même armoire, prévoir une circulation d’air

comme montré sur le schéma. Il est parfois

nécessaire de monter un ventilateur pour

améliorer la circulation de l’air.

Une étiquette d’identification fournit

tous les renseignements concernant le

régale usine de l’unité. Cette étiquette

est située à l’intérieur de l’unité comme

indiqué sur le schéma.

Air en entrée

Air en sortie

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4.3 Dimensions

L

H

P

CD3200

15-25A (S0C) CD3200

35-45A (S3C) CD3200

60-90A (S7C) CD3200

110A (S8C)

L

P

L

P

L

P

H

Taille L(mm) H(mm) p(mm)

15A (S0C) 63 120 120

25A (S0C) 63 120 120

35A (S3C) 85 120 120

45A (S3C) 85 120 120

60A (S7C) 148 120 159

90A (S7C) 148 120 159

110A (S8C) 148 138 159

4.4 Dimensions CT (Heater Break HB)

8

1

2

39

20

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4.5 Trous pour le montage

ABC

D

Taille A(mm) B(mm) C(mm) D(mm)

15A (S0C) 110 - - -

25A (S0C) 110 - - -

35A (S3C) - 110 - -

45A (S3C) - 110 - -

60A (S7C) - - 110 65

90A (S7C) - - 110 65

110A (S8C) - - 110 65

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5.Instructions de câblage

Attention: cette procédure ne peut être réalisée que par du personnel spécialisé.

L’unité CD3200 possède un radiateur isolé. Par mesure de précaution, relier ce radiateur à la terre

en utilisant la borne ayant le symbole terre.

L’unité CD3200 peut être sensible à certaines radiofréquences d’appareils situés proche de celle-ci

ou à des interférences sur l’alimentation principale, par conséquent, un certain nombre de

précautions doivent être prises.

• Les bobines de contacteurs doivent être équipées de filtre RC et doivent impérativement être

alimentées par une alimentation séparée.

• Toutes les entrées / sorties doivent être reliées avec un câble blindé.

• Les signaux d’entrée et de sortie ne doivent pas cheminer dans le même câble électrique et ne

doivent pas être mis en parallèle.

Les règlements locaux en vigueur concernant les installations électriques doivent être strictement

observées.

5.1.1 Terminaux auxiliaires

Avant tout raccordement ou déconnexion, assurez que la puissance, les câbles et fils

et autres soient isolés de la tension secteur.

Terminal Description

1 - Calibration externe 24Vdc max

2 + Calibration externe 24Vdc max

3 Reset

4 Reset

5 + Sortie de commande pour le CD3200 (raccordements internes)

6 - Sortie de commande pour le CD3200 (raccordements internes)

A2+ + Signal d’entrée 4÷20mA, 0÷10V, SSR

A1- - Signal d’entrée 4÷20mA, 0÷10V, SSR

7 RS485 A

8 RS485 B

9 Sortie +8Vdc stabilisé 1 mA MAX (potentiometer power supplì)

10 Commun relais d’alarme HB

11 Contact de HB NC/NO en alarme

12 Profil courant externe

13 CT entrée avec l’option H.B.

14 CT entrée avec l’option H.B.

15 NC non connecté

16 Tension d’alimentation auxiliaire 240-440Vac

17 Mise à la terre

18 Tension d’alimentation auxiliaire 240-440Vac

5.1.2 Terminaux de puissance

Avant tout raccordement ou déconnexion, assurez que les bornes de commande,

puissance et autres sont isolés de la tension secteur.

Terminal Description

L2 Entrée secteur

T2 Sortie vers charge

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5.2 Détails du câblage

Utiliser seulement des conducteurs en cuivre (CU) pour 75°C, avec les terminaux suivants

Courant Couple

Lb-in (N-m) Câble

Terminal

15A, 25A, 35A,

45A 26.6 (3.0) 18-8 UL Listed (ZMVV)

Terminal

avec cosse

60A, 90A, 110A 70.8 (8.0) 18-1 UL Listed (ZMVV)

Terminal avec cosse à fourche

Cosse tubulaire à plage étroite

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Détails Terminaux de puissance:

Courant Alimentation Charge

Câble Câble

mm2 AWG

Vis

M mm2 AWG

Vis

M

15A 4 12 M5 4 12 M5

25A 6 10 M5 6 10 M5

35A 10 8 M5 10 8 M5

45A 10 8 M5 10 8 M5

60A 16 6 M6 16 6 M6

90A 35 3 M6 35 3 M6

110A 35 2 M6 35 2 M6

Courant Alimentation auxiliaire Terre

Câble Câble

mm2 AWG

Vis

M

15A 0,50 18 4 12 M4

25A 0,50 18 4 12 M4

35A 0,50 18 6 10 M5

45A 0,50 18 6 10 M5

60A 0,50 18 6 10 M5

90A 0,50 18 10 8 M5

110A 0,50 18 16 6 M5

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5.3 Schéma de câblage

5.3.1 CD3200 15-25A

POWER U

N

I

T

0-10Vdc

CT

Reset

-+

RS485-B

1

65

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

2

A2+

3

A1-

4

RS485-A

COM

NO/NC H.B.

Contact

8V

External

Calibration

+-

L1

L2

CT

**

4-20mA

+-

10K Pot.

Input:

NOTE : IMPORTANT

Pour fonctionner, les bornes 3-4 doivent être reliées.

La tension d’alimentation du CD3200 doit être absolument connectée comme l’indique

le schéma, et doit être synchronisée avec la tension utilisée par la puissance en L1 et

L2

5.3.2CD3200 35-45A

P

O

W

E

R

U

N

I

T

CT

Reset

-+

RS485-A

1

6

2

7

3

8

4

9

5

10

RS485-B

COM

NO/NC H.B.

Contact

8V

External

Calibration

1

6

5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

2

A2+

3

A1-

4

CT

L1

L2

**

0-10Vdc

+

-

4-20mA

+-

10K Pot

Input:

NOTE : IMPORTANT

Pour fonctionner, les bornes 3-4 doivent être reliées.

La tension d’alimentation du CD3200 doit être absolument connectée comme l’indique

le schéma, et doit être synchronisée avec la tension utilisée par la puissance en L1 et

L2

* L’installation doit être protégée par des

sectionneurs et des fusibles.

* L’installation doit être protégée par des

sectionneurs et des fusibles.

** SI LA TENSION AUXILIAIRE (ECRITE SUR

L’ETIQUETTE D’IDENTIFICATION) EST DIFFERENTE

DE LA TENSION UTILISEE PAR LA CHARGE, IL EST

NECESSAIRE D’UTILISER UN TRANSFORMATEUR

EXTERIEUR, COMME REPRESENTE CI-DESSUS.

** SI LA TENSION AUXILIAIRE (ECRITE SUR

L’ETIQUETTE D’IDENTIFICATION) EST DIFFERENTE

DE LA TENSION UTILISEE PAR LA CHARGE, IL EST

NECESSAIRE D’UTILISER UN TRANSFORMATEUR

EXTERIEUR

,

COMME REPRESENTE CI

-

DESSUS

.

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5.3.3 CD3200 60-90A

CT

Reset

-+

RS485-A

RS485-B

COM

NO/NC H.B.

Contact

8V

External

Calibration

1

6

5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

2

A2+

3

A1-

4

CT

L1

L2

**

L1

T1

0-10Vdc

+-

4-20mA

+-

10K P

o

t

.

Input:

NOTE : IMPORTANT

Pour fonctionner, les bornes 3-4 doivent être reliées.

La tension d’alimentation du CD3200 doit être absolument connectée comme l’indique

le schéma, et doit être synchronisée avec la tension utilisée par la puissance en L1 et

L2

5.3.4 CD3200 110A

CT

Reset

-+

RS485-A

RS485-B

COM

NO/NC H.B.

Contact

8V

External

Calibration

1

6

5

7

8

9

10

11

12

13

14

15

16

17

18

2

A2+

3

A1-

4

CT

L1

L2

**

L1

T1

FAN

220 Vac

0-10Vdc

+-

4-20mA

+-

10K P

o

t

.

Input:

NOTE : IMPORTANT

Pour fonctionner, les bornes 3-4 doivent être reliées.

La tension d’alimentation du CD3200 doit être absolument connectée comme l’indique

le schéma, et doit être synchronisée avec la tension utilisée par la puissance en L1 et

L2

La tension d’alimentation du ventilateur est 230VAC ±15% 50/60Hz en standard ou

110VAC ±15% 50/60Hz en option

* L’installation doit être protégée

par des sectionneurs et des

fusibles.

** SI LA TENSION AUXILIAIRE (ECRITE

SUR L’ETIQUETTE D’IDENTIFICATION) EST

DIFFERENTE DE LA TENSION UTILISEE PAR

LA CHARGE, IL EST NECESSAIRE

D’UTILISER UN TRANSFORMATEUR

EXTERIEUR, COMME REPRESENTE CI-

DESSUS.

* L’installation doit être protégée

par des sectionneurs et des

fusibles.

** SI LA TENSION AUXILIAIRE (ECRITE

SUR L’ETIQUETTE D’IDENTIFICATION) EST

DIFFERENTE DE LA TENSION UTILISEE PAR

LA CHARGE, IL EST NECESSAIRE

D’UTILISER UN TRANSFORMATEUR

EXTERIEUR, COMME REPRESENTE CI-

DESSUS.

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5.4Table d’état des LEDs

LED ETAT DESCRIPTION

PW

(LED verte) L’alimentation auxiliaire n’est pas connectée

L’alimentation auxiliaire est connectée

SC

(LED rouge) Thyristor OK

Thyristor en court-circuit

HB

(LED jaune) Charge OK

Défaut sur la charge

ON

(LED verte) Condition OFF (la charge N’EST PAS alimentée)

Condition ON (la charge EST alimentée)

= OFF = ON

C.D. Automation Srl CD3200 jusqu’à 110A Manuel d’utilisation

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6. Démarrage

Avant de mettre l’unité à thyristor sous tension:

• Vérifier que l’intensité consommée par la charge est égale ou inférieure au courant nominal;

Pour une charge résistive Pour une charge inductive

I

V

P

tot

=

I

P

tot

=

V

cos

φ

• Vérifier qu’il n’y a pas de court circuit sur la charge;

• Vérifier que la tension secteur soit égale ou inférieure à celle nominale;

• Vérifier que tous les raccordements auxiliaires sont corrects et synchronisés à la tension

principale!!!;

• Vérifier que l’alimentation du ventilateur soit égale au nominal (230V std, 120 option)

Après avoir donner à l’unité un signal d’entrée maximal, vérifier alors que le courant sur la charge

est égal ou inférieur au courant nominal.

Attention : cette procédure doit être effectuée par du personnel spécialisé.

L’unité à thyristors est livrée conforme aux spécifications du client. Si des

modifications sont nécessaires, procéder comme indiqué ci-dessous.

La page charge ...

CD Automation CD3200 Le manuel du propriétaire

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