Une Explication Détaillée sur le Variateur de fréquence et de vitesses
Comment Fonctionne un Variateur pour Moteur ?
Dans le secteur de l’automatisation industrielle, le variateur de fréquence (VFD) est un dispositif essentiel composé d’une carte électronique de puissance (telle que IGBT, MOSFET) et d’une unité centrale de contrôle à grande vitesse (telle que microprocesseur, DSP). Ce dispositif permet de piloter et de gérer un moteur électrique monophasé ou triphasé en modulant la fréquence et la tension de son alimentation pour ajuster sa vitesse et son couple. Le processus commence par la conversion du courant alternatif (CA) en courant continu (CC) grâce à un redresseur. Puis, le courant continu est modulé en une forme d’onde de courant alternatif synthétique par un onduleur, permettant une augmentation ou une diminution de la vitesse de rotation du moteur, offrant ainsi un contrôle précis et une exploitation plus efficace.
De nos jours, grâce aux logiciels et options d’interface, le variateur VFD est devenu un produit performant qui permet à l’utilisateur de maîtriser les moteurs selon les exigences souhaitées. Fuji Electric a mis à profit son expertise, son expérience et son savoir-faire pour vous offrir une sélection des meilleurs variateurs de fréquence sur le marché, depuis l’entrée de gamme jusqu’au haut de gamme, pour votre application standard ou avancée.
Quelle est la différence entre un Variateur de Vitesse et un Variateur de Fréquence ?
Bien que les termes soient souvent utilisés de manière interchangeable, il est crucial de comprendre la différence entre ces deux dispositifs.
- Modification de la Tension et de la Fréquence :
- Un variateur de vitesses modifie principalement la tension appliquée au moteur pour contrôler la vitesse.
- Un variateur de fréquence, en revanche, ajuste la fréquence de l’alimentation électrique, ce qui affecte à la fois la vitesse et le couple du moteur.
- Applications :
- Les variateurs de vitesses sont souvent utilisés dans des applications plus simples où le contrôle de la vitesse est la seule exigence.
- Les variateurs de fréquence (VFD) sont utilisés dans des applications plus complexes nécessitant un contrôle précis de la vitesse et du couple.
- Efficacité Énergétique :
- Les variateurs de fréquence sont généralement plus efficaces en énergie que les variateurs de vitesse simples, car ils permettent un contrôle plus précis et plus économe en énergie.
Le VFD est également connu sous le nom de variateur de vitesses, variateur de fréquence, variateur AC, microvariateur et convertisseur de fréquence.
Quelles sont les applications des variateurs de fréquence ?
Les variateurs de vitesses et de fréquence trouvent des utilisations dans une multitude de domaines, offrant une régulation précise et une efficacité énergétique.
Ventilateurs : Utilisés dans des ventilateurs aspirants, centrales de traitement d’air, compresseurs, systèmes de climatisation, séchoirs, ventilateurs de chaudière, régulation de température de four, toitures à commande groupée, réfrigérateurs, machines de fabrication de pellicules, tours de refroidissement, ventilation, séparateurs.- Machines-outils : Comprend des rectifieuses, sableuses, fraiseuses, tours, perceuses, tables à tourner, machines de positionnement pour centres d’usinage, perceuses de cartes mères, bobineuses, presses.
- Pompes électriques : S’appliquent dans les refroidisseurs, systèmes d’alimentation en eau potable et sans réservoir, pompes à moteur submersible, à vide, de fontaine, d’eau de refroidissement, d’eau chaude de circulation, de puits, de stockage en agriculture, de traitement des eaux, à débit constant, à boues, solaires
- Équipement de convoyage : Utilisés dans les grues, entrepôts automatisés, convoyeurs, élévateurs, équipements de parking, ascenseurs, escalators, portes automatiques, équipements d’obturation.
- Outillage pour produits chimiques / Machines outils à travailler le bois : Inclut des machines à mélanger les fluides, extrudeuses, vibrateurs, séparateurs centrifuges, machines à enduire, rouleaux entraîneurs, machines d’acheminement, raboteuses.
- Industrie de l’emballage : Emballeuses individuelles et internes, empaqueteuses, emballeuses externes.
- Machines de transformation agro-alimentaire : Machines à mélanger, trancher, broyer les grains, de transformation du thé, à usiner le riz, à trier le riz.
- Industrie de papier / Machines textiles : Métiers à filer, tricoteuses, machines à imprimer les textiles, machines à coudre industrielles, à fabriquer les fibres synthétiques, découpeuses.
- Autres machines : Mixers automatiques pour produits alimentaires/médicaux, machines à laver commerciales, presses offset, relieuses, lave-auto, déchiqueteuses, machines à laver les denrées alimentaires, équipements d’essai, broyeurs, écrans d’air, stores automatiques, hottes pour cuisine.
Ces variateurs jouent un rôle crucial dans l’amélioration de l’efficacité énergétique, la réduction des coûts opérationnels, et l’optimisation de la productivité dans ces diverses applications industrielles et commerciales.
Pourquoi Utiliser un Variateur de Fréquence ?
L’utilisation de variateurs de vitesses offre de nombreux avantages :
Contrôle de la Vitesse :Le convertisseur de fréquence permet de moduler la vitesse du moteur en ajustant la tension et/ou la fréquence de l’alimentation électrique. Les variateurs de fréquence (VFD) sont extrêmement utiles dans des procédés nécessitant une régulation précise de la vitesse et du couple.- Efficacité Énergétique :En ajustant la vitesse du moteur aux besoins de l’application, le variateur de vitesse peut réduire la consommation en énergie et en électricité.
- Réduction des coûts d’exploitation :Ce convertisseur permet également une mise en marche et un arrêt en douceur des moteurs. Cela prolonge la durée de vie des moteurs électriques.
- Protection du Moteur :Il offre une protection contre inversion de phase, surtension, sous-tension, surintensité, et autres conditions anormales qui pourraient endommager le moteur.
- Optimisation de la Performance :Avec une régulation précise de la vitesse et du couple, le variateur de vitesses aide à optimiser la performance et la puissance des systèmes motorisés.
- Certificat d’économie d’énergie Mettre en place un variateur électronique de vitesse permet de bénéficier du CEE (Certificat d’Économie d’Énergie), qui contribue financièrement à votre investissement, en partie ou en totalité.
Cependant, il est impératif de se conformer à diverses exigences pour être éligible. Optimisez vos économies d’énergie grâce à cette installation tout en respectant les conditions requises.
Comment dimensionner un Variateur de Fréquence et comment choisir un variateur pour un moteur ?
La dimension d’un variateur de vitesse nécessite une compréhension claire des besoins de l’application et des caractéristiques du moteur :
Puissance du Moteur :
- La puissance nominale du moteur doit correspondre à la puissance du convertisseur de fréquence.
- Tension d’alimentation :
- Suivant la tension 220V ou 380V (alimentation) du réseau électrique, il convient de choisir un des deux types de variateur de fréquence variable : entrée tri/tri ou entrée mono/tri.
- Fréquence :
- La fréquence nominale du moteur doit être compatible avec celle du variateur.
- Plage de Vitesse et conditions de charge
- Les exigences spécifiques de l’application, telles que la plage de vitesse requise et les conditions de charge, doivent être prises en compte.
- Caractéristiques de Protection :
- Assurez-vous que le variateur de fréquence offre les protections nécessaires contre les surtensions, les surintensités, et les autres conditions anormales.
- Fonctionnalités Supplémentaires et options :
- Recherchez des produits avec fonctionnalités supplémentaires comme une fonction de diagnostic, une interface de communication qui peuvent faciliter la maintenance et améliorer la sécurité.
- Compatibilité avec l’Environnement :
- Assurez-vous que le variateur de vitesse est adapté à l’environnement opérationnel avant son installation, comme les conditions de température et d’humidité.
- Considération du Support et de la Maintenance :
- Prenez en compte la disponibilité du support technique et des services de maintenance.
- Consultation des Experts :
- Consultez votre fabricant de variateur de vitesse Fuji Electric pour obtenir des recommandations basées sur vos besoins.
Caractéristiques techniques et avantages des variateurs de vitesses Fuji Electric
Installation et opération faciles- Large gamme de puissance et de choix de tension triphasé et monophasé
- Interface utilisateur avec logiciel optimisé, Console intégrée et grand écran LCD
- Réglage simple des paramètres
- Disponible en version IP21 & IP55
- DCR et filtre CEM
- Langue personnalisable par l’utilisateur (français, anglais,…)
- Nombreuses fonctions : Contrôle vectoriel de couple, Capacité de surcharge, boucles PID, Logique personnalisable et Macros spécifiques, Horloge temps réel, Fonction de conversion d’unité
- Grand nombre d’interfaces de communication disponibles : Modbus RTU, BACnet MS/TP,
- Fonction de réduction de consommation d’énergie
- Fonctions de régulation : Entrée analogique / sortie analogique, boucle PID, régulation en cascade
- Fonctions de sécurité : Protection par mot de passe, niveau SIL2, mode incendie
- Commande à distance : Câble d’extension pour commande à distance, interface homme machine
- Normes approuvées: directive CE (marquage CE), UL/cUL
- Solutions de variateur en armoire disponibles
Faites le choix d’un variateur de vitesse Fuji Electric
Ces dispositifs de variation de variation de vitesse sont plus qu’essentiels dans les usines modernes, permettant une gestion efficace de l’énergie, un contrôle précis de la vitesse et du couple, et contribuant à l’efficacité globale des systèmes motorisés. En intégrant un variateur adapté à votre système, vous ouvrez la porte à une exploitation plus efficiente, à la réduction des coûts opérationnels et à une meilleure longévité de vos équipements. La maîtrise de ces technologies est un pas en avant vers une exploitation plus intelligente et économique de l’énergie dans diverses applications. Fuji Electric est votre expert en variateurs de vitesse haute performance.
Notre mission est de vous orienter dans la compréhension de ces équipements. Nous vous aidons à saisir leur importance et leur fonctionnement. Enfin, nous vous accompagnons dans le choix et le dimensionnement du variateur idéal pour votre besoin spécifique. En tant que fabricant de variateurs de fréquence, les experts de Fuji Electric vous aident à faire un choix éclairé et optimiser la performance de vos systèmes motorisés : systèmes de convoyeurs, ventilateurs de refroidissement et bancs d’essai, ainsi que des domaines spéciaux tels que les ascenseurs, le pompage et le chauffage, ventilation et climatisation (CVC).
FAQ
Comment faire varier la vitesse d’un moteur monophasé 220V ?
Pour moduler la vitesse d’un moteur mono 220V, la commande par un variateur de vitesse approprié est nécessaire. Il est essentiel de choisir un variateur compatible avec la tension et la fréquence du moteur.
Comment choisir un variateur de vitesse pour moteur courant continu ?
Pour un moteur à courant continu, il est crucial de choisir un variateur spécifiquement conçu pour ce type de moteur, en tenant compte de la puissance de sortie nominale, de la tension et des exigences de l’application.
Pourquoi un variateur de fréquence ?
Un variateur de fréquence offre un contrôle précis de la vitesse et du couple, une efficacité énergétique améliorée, et une protection contre les surcharges, ce qui le rend indispensable dans de nombreuses applications industrielles et commerciales.
Comment faire varier la vitesse d’un moteur triphasé ?
Pour faire varier la vitesse d’un moteur triphasé, l’utilisation d’un variateur de fréquence est la méthode la plus courante et la plus efficace. Le variateur de fréquence ajuste la fréquence de l’alimentation électrique du moteur, ce qui permet de contrôler la vitesse de rotation et le couple du moteur avec précision.
Comment faire varier la vitesse de rotation d’un moteur asynchrone ?
La vitesse de rotation d’un moteur asynchrone peut être contrôlée en modifiant la fréquence de sortie de l’alimentation électrique à l’aide d’un variateur de fréquence.
Quelle est la fréquence minimum d’un variateur de fréquence ?
En général, la plupart des variateurs de fréquence ont une gamme de fréquences de sortie qui commence à quelques hertz (Hz). La fréquence minimale nécessaire dépend également de l’application pour laquelle le variateur est utilisé. Pour obtenir la fréquence minimale d’un variateur de fréquence spécifique, il est important de consulter les spécifications techniques fournies par le fabricant du moteur. Descendre en dessous peut entraîner une détérioration du bobinage du moteur, car le moteur risque de surchauffer.
Peut-on alimenter plusieurs moteurs avec un seul convertisseur de fréquence ?
Il n’est pas possible de commander plusieurs moteurs avec un seul variateur de vitesse.
