A quoi servent les variateurs de vitesse
Si vous travaillez dans l'industrie, notamment dans le secteur manufacturier, le terme de variateur de fréquence vous sera très familier. Au XXIe siècle, presque toutes les usines et unités de production utilisent des moteurs à allumage commandé. Le terme variateur de fréquence signifie donc "Variable Frequency Drive" (entraînement à fréquence variable), ce qui signifie qu'il joue avec la fréquence et la tension du système électrique pour contrôler la vitesse d'un moteur...
Les variateurs de fréquence sont également connus sous le nom de variateur de vitesse, de moteur à courant alternatif, de variateur de vitesse et de variateur de fréquence. Comme la fréquence est directement liée à la vitesse du moteur (RPM), plus la fréquence augmente, plus la vitesse du moteur augmente. Si le moteur ne doit pas tourner à pleine vitesse, le variateur de fréquence peut réduire la fréquence et la tension pour répondre aux exigences de la charge électrique.
Comment contrôler la fréquence dans un variateur de vitesse ?
De nos jours, la plupart des variateurs de fréquence se composent de 3 étapes importantes : le redresseur, le bus DC et le convertisseur. L'onduleur change l'alimentation triphasée entrante en courant continu par l'intermédiaire d'un pont redresseur ; cette forme d'onde contient encore des ondulations en courant alternatif et elles sont éliminées en connectant un condensateur en parallèle, également appelé bus CC, qui donne une sortie CC régulière.
Ce courant continu est ensuite commuté en conséquence à l'aide d'IGBT pour obtenir la forme d'onde de tension souhaitée à la fréquence requise. En allumant et en éteignant le moteur, nous pouvons faire en sorte que n'importe quelle phase du moteur devienne positive ou négative, générant ainsi la fréquence que nous voulons. La tension est modifiée par une technique appelée "modulation de largeur d'impulsion ou PWM". Par exemple, si la tension d'entrée est allumée la moitié du temps et éteinte l'autre moitié du temps, la tension de sortie moyenne est de 480V (tension d'entrée) ou simplement de 240V. En jouant avec le PWM de la sortie, nous pouvons obtenir n'importe quelle tension moyenne sur la sortie du variateur de fréquence.
Entraînement à fréquence variable pour moteur triphasé
Selon certaines estimations, les moteurs représentent environ 64 % de la charge totale dans une industrie donnée, ce qui est beaucoup. C'est pourquoi l'installation de dispositifs de transmission, en particulier pour les moteurs de grande taille, est essentielle pour réduire la consommation d'énergie et réaliser des économies globales sur les coûts énergétiques. Les variateurs de fréquence aident non seulement à contrôler la vitesse du moteur, mais ils sont également dotés de démarreurs progressifs, ce qui permet d'éviter les courants d'appel élevés et de fournir un couple élevé en augmentant lentement la tension et la fréquence.
Pompe à entraînement à fréquence variable
Les variateurs de vitesse sont largement utilisés dans les applications de pompage pour ajuster le débit ou la pression en fonction de la demande en contrôlant la fréquence de la puissance électrique appliquée à la pompe. La pompe ajuste ses révolutions à un point de consigne donné par l'intermédiaire d'une boucle de régulation. L'ajustement du débit ou de la pression en fonction de la demande réelle réduit la consommation d'énergie. Les variateurs de fréquence sont également utilisés dans les compresseurs, les entraînements de machines-outils, les systèmes de ventilation de grands bâtiments, etc. L'utilisation de moteurs à fréquence variable sur les ventilateurs permet d'économiser de l'énergie en faisant correspondre le volume d'air à la demande.
