Fournisseur de dispositifs de rétroaction d'énergie pour convertisseurs de fréquence : La fonction de conversion de fréquence et de régulation de vitesse d'un convertisseur de fréquence consiste à convertir une alimentation triphasée (ou toute autre alimentation) à tension et fréquence réglables en une alimentation triphasée à courant alternatif. On parle parfois de convertisseur de fréquence à tension et fréquence variables (VVVF). Il est principalement utilisé pour réguler la vitesse des moteurs à courant alternatif (asynchrones ou synchrones).
Un système de régulation de vitesse à fréquence variable pour moteur à courant alternatif se compose de trois parties principales : un variateur de vitesse à fréquence variable, un variateur de vitesse pour moteur à courant alternatif et un contrôleur. L’élément central est le convertisseur de fréquence, qui permet d’obtenir des variations progressives de la tension et de la fréquence du moteur.
La régulation de vitesse à fréquence variable est incomparable aux méthodes précédentes telles que la régulation de tension, la régulation de vitesse à nombre de pôles variable, la régulation de vitesse en cascade, la régulation de vitesse par glissement et la régulation de vitesse par accouplement hydraulique, en termes de plage de fréquences, de précision statique, de qualité dynamique, d'efficacité du système, de fonctions de protection complètes et de facilité de mise en œuvre du contrôle automatique et du contrôle de processus. Elle est largement reconnue comme une solution de contrôle de vitesse prometteuse pour les moteurs à courant alternatif, représentant l'avenir du développement de la transmission électrique.
Au cours des trente dernières années, la régulation de vitesse par variateur de fréquence s'est largement répandue dans des secteurs tels que la sidérurgie, la métallurgie, le pétrole, la chimie, le textile, les fibres chimiques, l'industrie légère, la papeterie, le caoutchouc, les plastiques, l'énergie et la gestion de l'eau. L'application de la régulation de vitesse par variateur de fréquence aux moteurs basse tension est devenue une pratique courante et éprouvée. La régulation de vitesse par variateur de fréquence des moteurs électriques haute tension suscite également un intérêt croissant et se généralise progressivement. Outre ses excellentes performances de régulation de vitesse, la régulation de vitesse par variateur de fréquence des moteurs à courant alternatif contribue significativement aux économies d'énergie et à la protection de l'environnement. Elle constitue un dispositif de régulation de vitesse idéal pour la transformation technologique des entreprises et la modernisation de leurs produits.
Effet d'économie d'énergie du convertisseur de fréquence sur le ventilateur et la pompe à eau
Il existe un déficit énergétique important dû à la contradiction entre l'offre et la demande d'électricité (l'offre excédant la demande), et des mesures d'économie d'énergie sont nécessaires. Selon les statistiques des ministères compétents, en 2002, la capacité de production d'électricité installée en Chine était de 31,9 milliards de kW, pour une production annuelle de 1 346,6 milliards de kWh. Bien que la Chine se classe deuxième au monde en termes de capacité de production d'électricité, sa consommation d'électricité par habitant figure parmi les plus faibles. De plus, le développement rapide de l'économie chinoise exige une consommation d'électricité toujours plus importante. Si l'on se base sur une croissance économique nationale de 8 % et une augmentation de la consommation d'électricité de 11 %, la capacité de production d'électricité de la Chine devrait se situer entre 570 et 600 millions de kW en 2010, pour une production annuelle de 28 000 à 2 900 milliards de kWh. Durant l'été 2003, les fortes chaleurs persistantes ont provoqué des pénuries d'électricité dans certaines provinces et villes, contraignant la Chine à mettre en place des mesures de rationnement. En raison de la forte sollicitation du réseau électrique, une instabilité du système électrique local est apparue. Cette situation montre que l'offre et la demande d'électricité en Chine sont déséquilibrées, l'offre étant inférieure à la demande. Il est donc nécessaire de réaliser des économies d'électricité.
Avantages en matière d'économie d'énergie de la régulation de vitesse à fréquence variable pour les ventilateurs et les pompes à eau :
La capacité installée totale de moteurs électriques en Chine atteint 450 millions de kW, consommant environ 65 % de la production d'électricité du pays. Il est donc primordial de réaliser des économies d'énergie pour ces moteurs. Deux solutions permettent d'économiser l'énergie des moteurs classiques : améliorer le rendement du moteur lui-même pour un fonctionnement efficace sur le long terme, notamment pour les machines à vitesse constante ; améliorer la précision du contrôle de la vitesse du moteur afin qu'il fonctionne à la vitesse la plus économe en énergie.
Les ventilateurs, les pompes à eau et les compresseurs sont des équipements à moteurs électriques largement utilisés dans l'économie nationale, avec une capacité totale de 150 millions de chevaux et une consommation d'énergie représentant environ 35 % de la production nationale d'électricité. Environ 20 à 30 % des ventilateurs et des pompes à eau nécessitent une régulation de vitesse.
Le variateur de fréquence est une solution optionnelle d'économie d'énergie pour les ventilateurs et les pompes à eau. Selon la théorie des fluides, la puissance à l'arbre d'une pompe centrifuge est une fonction cubique de la vitesse de rotation. Lorsque la vitesse diminue, sa consommation d'énergie diminue significativement ; par exemple, à 50 % de la vitesse nominale, la puissance mécanique à l'arbre n'est plus que de 12,5 %. Bien entendu, l'efficacité des systèmes de régulation de vitesse varie considérablement, et le rendement des régulateurs hydrauliques après glissement est faible, η ≈ (1-S). À 50 % de la vitesse de rotation, ηvs ≈ 50 %. En revanche, le rendement du convertisseur de fréquence est élevé, avec un facteur de rendement élevé, ηvvvF ≈ 95 % à 98 %, et reste pratiquement constant.