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Un variateur a pour fonction le contrôle de la fréquence d’un moteur électrique. La fréquence variable des variateurs de vitesse est de plus en plus souvent basée sur la modulation de la largeur d’impulsion (MLI) pour les moteurs électriques asynchrones. Le fonctionnement d’un variateur diffère selon qu’il permette le contrôle de la vitesse d’un moteur synchrone ou d’un moteur asynchrone. Les variateurs WEG sont compacts et simples à installer, ce qui facilite leur utilisation.
Un variateur, comment ça fonctionne ?
Une large gamme de variateurs (VFD) existe afin de répondre aux exigences de plus en plus importantes du monde industriel dans lequel ils évoluent. Ce type de dispositif comprend trois composants principaux :
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- Composant n°1 : Un Redresseur
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- Composant n°2 : Un Bus courant Continu
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- Composant n°3 : Un Onduleur
Le Redresseur, souvent matérialisé par un pont de Diodes, se charge “de convertir” la tension d’entrée alternative en une tension continue.
Le Bus Courant Continu, appelé Liaison CC ou filtre, joue quant à lui un rôle de régulateur du signal.
Enfin, l’Onduleur à IGBT, comme son nom l’indique, va permettre de renvoyer une onde sinusoïdale en rendant la tension à nouveau Alternative à une tension et une fréquence voulue par l’utilisateur grâce à la Modulation de Largeur d’Impulsions (MLI). Dans l’industrie, de plus en plus de moteurs électriques basse tension sont pilotés par un convertisseur de fréquence statique MLI. Ces accessoires industriels à part entière, deviennent les interfaces entre les moteurs à induction et la source d’énergie.
On utilise alors une commande électronique pour contrôler ce variateur. Cela permet à l’opérateur de réguler facilement la vitesse du moteur par le VFD.
Restons Moteur dans le Mouvement…
Les moteurs à courant continu (CC) cèdent de plus en plus la place aux moteurs à courant alternatif (CA). Cela est rendu possible grâce à la montée en gamme et en performances des VFD. Pour permettre le fonctionnement d’un variateur, il convient d’en connaître la condition de synchronisme.
La vitesse mécanique du rotor d’un moteur électrique à courant alternatif et la fréquence des courants de son stator sont liées. C’est la modification des courants du stator qui permet le contrôle de la vitesse du rotor. La condition de synchronisme diffère selon qu’il s’agisse d’un moteur synchrone ou d’un moteur asynchrone.
Pour une machine synchrone, la condition est selon la formule suivante :
Pour un moteur synchrone, un lien DIRECT entre la fréquence d’alimentation et le nombre de paires de pôles produit la vitesse de synchronisme.
Pour un moteur asynchrone, le lien entre la vitesse de synchronisme et la vitesse réelle de l’arbre en rotation produit un pourcentage de glissement.
Un variateur, ça sert à quoi ?
Un variateur de vitesse (VFD) permet le contrôle de la vitesse d’un moteur triphasé. Cela est vrai dès le démarrage, avec le contrôle de l’accélération, jusqu’à l’arrêt ou la décélération des moteurs électriques. C’est la variation de la fréquence et de la tension d’alimentation qui permet la régulation de la vitesse.
Un variateur peut aussi être utilisé pour inverser le sens de la rotation d’un moteur électrique.
Au-delà de fonctionner comme un régulateur, un variateur offre de nombreux autres avantages. Il joue un rôle important dans la protection de l’installation contre les surtensions ou les sous-tensions. L’utilisation d’un variateur permet également d’allonger la durée de vie des moteurs en limitant les contraintes thermiques et mécaniques. La maintenance des équipements est ainsi réduite.
Un VFD joue également un rôle important s’agissant de la réduction de la consommation d’énergie des moteurs asynchrones (ou à induction). En effet, l’utilisation d’un variateur permet d’une part la réduction du courant d’appel au démarrage, mais également l’optimisation des coûts d’utilisation de vos machines en adaptant au mieux le couple et la vitesse de fonctionnement du moteur qu’il contrôle.
Pour en savoir davantage, nous vous recommandons de visiter notre page sur les notions essentielles de sélection d’un variateur de fréquence, qui offre des conseils précieux pour un choix éclairé.
Vos questions, nos réponses
Notre applicatif Pump Genius transforme un variateur standard en véritable contrôleur intelligent pour les systèmes de pompage. Il gère aussi bien une pompe unique qu’un réseau multipompes, avec des fonctions intégrées de régulation de pression, de mise en eau progressive et de protection contre le désamorçage ou les fuites. Cette approche optimise la consommation énergétique, équilibre l’usure entre plusieurs pompes et sécurise l’installation dans son ensemble.
Un motoréducteur permet de réduire la vitesse et d’augmenter le couple cependant l’ajout d’un variateur de fréquence apporte une dimension supplémentaire de flexibilité et d’efficacité. Le variateur permet de régler finement les vitesses, de réduire l’usure mécanique en adoucissant les démarrages et les arrêts et d’adapter la consommation d’énergie aux besoins réels. Cette combinaison est particulièrement utile pour les convoyeurs, les machines-outils ou tout équipement nécessitant des vitesses variables.
Avec la gamme ADV200, WEG propose des variateurs spécifiquement adaptés aux applications de levage. Ces équipements assurent un démarrage et un arrêt tout en douceur, une précision de vitesse indispensable au confort des passagers ainsi qu’une sécurité conforme aux normes en vigueur.
L’intégration de la Business Unit Motion Control de Gefran permet à WEG de proposer des solutions innovantes, fiable et performante au service des ascenseurs modernes.
Un variateur contrôle directement la vitesse d’un moteur tandis qu’un automate (PLC) définit la logique globale de fonctionnement de l’installation. Chez WEG, ces deux éléments sont conçus pour fonctionner ensemble : l’automate envoie les consignes et le variateur les applique avec précision. Cette complémentarité permet d’obtenir des systèmes cohérents, performants et facilement intégrables.
Le dimensionnement ne se limite pas à la puissance du moteur. Il faut tenir compte de l’intensité nominale, des conditions de charge, de la fréquence des démarrages, des contraintes environnementales et bien d’autres éléments. Pour garantir performance et longévité, il est essentiel d’opter pour un dimensionnement adapté à votre application. Nos spécialistes Automation sont à votre disposition pour vous accompagner dans ce choix déterminant et vous proposer la solution la plus adaptée à votre application.
Le variateur mural est une solution compacte qui libère de l’espace en armoire, simplifie le câblage et facilite la dissipation thermique. Facilement accessible pour la maintenance, il peut répondre efficacement à de nombreuses applications industrielles comme le pompage, la ventilation ou le convoyage, sous réserve d’un dimensionnement et d’une protection adaptés à l’environnement.
