Famille Thyro (produits de contrôle de puissance SCR)

Choisissez Thyro-S lorsque l’application nécessite avant tout une commutation marche/arrêt répétable plutôt qu’une régulation continue de la tension, du courant ou de la puissance. Thyro-A ajoute les modes TAKT, VAR et QTM avec des calibres de 8 à 1 500 A, ce qui le rend adapté à une large gamme de systèmes de chauffage conventionnels. Thyro-A+ offre une précision de mesure supérieure, un affichage en option et une mise en service plus souple, tandis que sa plage de courant s’étend jusqu’à 650 A. Thyro-PX est conçu pour les systèmes plus exigeants nécessitant jusqu’à 5 000 A, jusqu’à 1 000 V, une régulation multizone ou le mode VSC. Thyro-XD est le choix spécialisé en 30 A lorsque l’encombrement réduit, la détection des variations de résistance et une précision de puissance de ±0,5 % sont déterminants.

Le mode de déclenchement doit être choisi en fonction du comportement électrique de la charge, du niveau d’harmoniques acceptable et de la réponse procédé requise. TAKT applique des cycles réseau complets et est couramment utilisé avec des charges résistives lorsque une modulation de puissance plus lente est acceptable. VAR commande chaque alternance sinusoïdale et convient aux charges de transformateur, aux rampes rapides et aux charges dont la résistance varie fortement avec la température. QTM assure une commande rapide par paquets de demi-alternances pour les charges résistives adaptées, tandis que VT combine ou fait varier le comportement en ondes complètes pour répondre aux procédés thermiques dynamiques. Le mode VSC du Thyro-PX peut réduire les inconvénients associés au contrôle conventionnel par angle de phase dans les applications compatibles avec transformateurs et charges à résistance variable.

La précision varie sensiblement selon les séries et doit être adaptée au niveau de stabilité requis par le procédé. Thyro-A offre une précision de tension de ±3 % et une précision de courant de ±1,5 %, tandis que Thyro-A+ améliore la régulation de la tension et du courant à environ ±1,5 %. Thyro-PX assure une régulation de tension ou de courant à ±0,5 % et une régulation de puissance à ±1 %. Thyro-XD va plus loin avec ±0,25 % pour la tension ou le courant et ±0,5 % pour la puissance, sous réserve de la condition de consigne d’angle de phase indiquée. Pour des procédés tels que le recuit thermique rapide ou le chauffage par lampes, cette différence influe sur la rapidité avec laquelle le système peut détecter et compenser les variations de résistance de la charge ou de tension d’alimentation.

L’intégration numérique est possible via EtherNet/IP, EtherCAT, PROFIBUS, PROFINET et Modbus TCP/IP, bien que l’architecture d’interface dépende du contrôleur sélectionné. Thyro-S et Thyro-A utilisent normalement un module de bus partagé, capable de raccorder jusqu’à huit contrôleurs de puissance compatibles sous un même module. Thyro-A+, Thyro-PX, Thyro-PX DC et Thyro-XD offrent des possibilités d’interface et d’accessoires plus étendues, notamment des E/S analogiques configurables et un accès USB local. Les plages de consigne analogique comprennent généralement 0/4 à 20 mA, 0/1 à 5 V et 0/2 à 10 V. Les ingénieurs doivent confirmer le module réseau, le firmware du contrôleur et la cartographie des données de procédé requise avant de finaliser l’architecture d’automatisation.

Le choix dépend du raccordement du chauffage, de la présence ou non d’un conducteur neutre et du niveau de commande indépendante des phases requis. Les contrôleurs biphasés peuvent réguler un circuit triphasé économique avec une charge en triangle ou une charge en étoile sans neutre, ce qui réduit le nombre de voies de puissance commandées. Un contrôleur triphasé est approprié lorsque le circuit utilise un neutre, un triangle ouvert ou une autre configuration nécessitant la commande des trois phases. Thyro-S, Thyro-A, Thyro-A+ et Thyro-PX sont disponibles en versions monophasée, biphasée et triphasée, tandis que Thyro-XD est actuellement une unité monophasée de 30 A. La topologie exacte du circuit doit être vérifiée par rapport au code modèle avant toute commande ou préparation du câblage de l’armoire.

L’optimisation de la charge réseau coordonne la commutation de plusieurs contrôleurs afin de répartir leur demande de puissance au lieu de l’appliquer simultanément. L’architecture dASM peut coordonner des groupes allant jusqu’à 32 contrôleurs pris en charge, avec jusqu’à huit contrôleurs raccordés à chaque module de bus. Cette fonction est destinée aux systèmes de commutation pleine onde en mode TAKT et peut aider à limiter la charge réseau, le scintillement et les pics de demande simultanés. Thyro-PX propose également une optimisation numérique de la charge réseau et une surveillance de puissance dans le cadre de son architecture de contrôle plus étendue. En pratique, le concepteur doit prendre en compte le nombre de zones, le temps de réponse, l’organisation des communications et les cycles de service des charges avant de décider si une coordination locale des contrôleurs ou une stratégie plus large de gestion de l’énergie à l’échelle de l’usine est la plus appropriée.

Le courant nominal suppose les conditions ambiantes et de refroidissement définies pour le modèle sélectionné ; la conception thermique de l’armoire ne peut donc pas être basée sur le seul courant. Plusieurs variantes refroidies par air atteignent leur courant nominal jusqu’à 35 °C avec refroidissement forcé ou 45 °C avec convection passive, avec déclassement au-delà des limites indiquées. L’empilement modulaire à refroidissement liquide prend en charge jusqu’à 690 V CA et environ 4 000 A par stack, mais sa capacité dépend du choix des thyristors, de la température du liquide de refroidissement, du débit et de la configuration hydraulique. Chaque thyristor à refroidissement liquide nécessite jusqu’à 10 litres par minute, et les commutateurs thermiques s’ouvrent à 85 °C. Les distances d’isolement, la protection par fusibles pour semi-conducteurs, le dimensionnement des conducteurs, la mise à la terre de protection et l’isolement de sécurité doivent donc être conçus pour l’ensemble du système assemblé.