Un fournisseur spécialisé de convertisseurs de fréquence vous rappelle : pourquoi utiliser un convertisseur de fréquence lors du remplacement du moteur d'origine d'un équipement par un moteur à convertisseur de fréquence ? Quels changements l'alimentation par convertisseur de fréquence apporte-t-elle aux applications de moteurs ? Voici une brève analyse des convertisseurs de fréquence pour moteurs, expliquant comment ils ont révolutionné les applications de moteurs.
Aperçu des convertisseurs de fréquence pour moteurs
Il existe approximativement trois types de convertisseurs de fréquence pour moteurs.
Type fonctionnel ordinaire
La fonction de régulation de vitesse par conversion de fréquence v/f de base peut convenir aux applications générales présentant de faibles exigences en matière de précision de régulation de vitesse et de performances de contrôle du couple.
Type hautement fonctionnel
La régulation de vitesse à fréquence variable V/F avec fonction de contrôle du couple est couramment utilisée pour les charges de couple constant dans les ascenseurs.
type de commande vectorielle ou de commande directe du couple
Les applications à hautes performances telles que le laminage de l'acier et la fabrication du papier, qui nécessitent des performances dynamiques élevées, doivent utiliser des convertisseurs de fréquence à commande vectorielle.
Application du convertisseur de fréquence
Avant l'avènement des convertisseurs de fréquence, les applications exigeantes telles que les ventilateurs et les pompes à eau étaient principalement équipées de moteurs asynchrones triphasés à plusieurs vitesses et à nombre de pôles variable. Cependant, la régulation de vitesse par paliers ne permettait pas d'obtenir une large plage de variation de vitesse, ni d'optimiser les performances. Aujourd'hui, les convertisseurs de fréquence sont largement répandus et les moteurs à conversion de fréquence, spécialement conçus pour des charges comme les ventilateurs et les pompes, peuvent maintenir des performances électriques élevées (rendement et facteur de puissance) sur toute la plage de vitesse grâce à une conception optimisée.
Régulation de charge ou de puissance à trois niveaux pour ventilateurs, pompes, etc.
Méthodes de réglage traditionnelles. En ajustant l'ouverture du déflecteur et de la vanne d'entrée ou de sortie pour réguler l'alimentation en air et en eau, la puissance absorbée est élevée et une grande quantité d'énergie est consommée lors du processus d'interception du déflecteur et de la vanne.
Moteur asynchrone triphasé à vitesse variable et à nombre de pôles multiples avec régulation de vitesse progressive. En fonctionnement à pleine charge, ce moteur tourne à grande vitesse. Lorsque le débit d'air ou d'eau doit être ajusté, il passe à une vitesse moyenne ou basse, ce qui permet de réduire considérablement la puissance absorbée et de réaliser d'importantes économies d'énergie.
Régulation de vitesse à fréquence variable pour moteurs asynchrones triphasés à variation continue. En mode de régulation de vitesse à fréquence variable, si le débit requis diminue, il est possible de répondre à la demande en réduisant la vitesse de la pompe ou du ventilateur. Généralement, le moteur à fréquence variable dédié à cette application présente des performances optimisées sur une large plage de vitesses, avec un rapport débit/consommation d'énergie constamment élevé.
Application de démarrage progressif et de conversion de fréquence synchrone à aimant permanent
Les moteurs asynchrones sont pilotés par des convertisseurs de fréquence, qui permettent non seulement une régulation de vitesse continue, mais aussi de contrôler le courant de démarrage du moteur à moins de deux fois le courant nominal. Le couple de démarrage peut ainsi atteindre environ deux fois le couple nominal. Par conséquent, les moteurs asynchrones triphasés pilotés par convertisseurs de fréquence ne présentent aucun problème de démarrage, et le démarrage progressif haute performance est une caractéristique intrinsèque de ces moteurs.
Les moteurs synchrones à aimants permanents haute performance, tels que les moteurs à aimants permanents destinés aux véhicules à énergies nouvelles et les moteurs à aimants permanents pour la propulsion navale, sont tous alimentés par des convertisseurs de fréquence. Dans ces applications, les convertisseurs de fréquence sont généralement utilisés comme modules de puissance d'entraînement spécialisés et hautement intégrés, fabriqués de manière intégrée au corps du moteur pour former un système de moteur synchrone à aimants permanents.
La variation de fréquence a élargi le champ d'application des moteurs, levant de nombreuses contraintes de conception. Elle permet désormais de réaliser des éoliennes à entraînement direct à basse vitesse (quelques dizaines ou centaines de tours), des broches à entraînement direct à haute vitesse (plusieurs dizaines de milliers de tours) et des moteurs spécialisés pour l'automobile. Avec l'évolution des applications et le perfectionnement constant des exigences professionnelles, les variateurs de fréquence pour moteurs évolueront inévitablement vers des solutions multidimensionnelles : solutions universelles hautes performances, intégration électromécanique spécialisée et applications intelligentes avancées. Ce développement favorisera l'innovation et l'amélioration continues des concepts de conception et de la fabrication des moteurs.