En bref
Un variateur de fréquence est un appareil électronique qui transforme la fréquence et la tension du réseau pour régler en continu la vitesse des moteurs triphasés.
Sommaire
Variateur de fréquence : définition
Raccordés au réseau, les moteurs triphasés tournent à une vitesse fixe qui dépend de la fréquence du réseau et du nombre de pôles. Un variateur de fréquence rend la vitesse variable en fournissant au moteur une tension de fréquence et d’amplitude réglables. Il permet un démarrage en douceur, la régulation de vitesse, des tâches de positionnement et le fonctionnement en freinage.
La structure habituelle comprend trois étages : un redresseur convertit la tension alternative du réseau en tension continue, le circuit intermédiaire (bus continu) équipé de condensateurs la lisse et la stocke, et un onduleur à semi-conducteurs de puissance génère à partir de celle-ci la tension de sortie souhaitée par modulation de largeur d’impulsion. Sur les pompes et ventilateurs en particulier, l’adaptation de la vitesse au lieu de l’étranglement permet d’importantes économies d’énergie. Les paramètres servent à régler les données du moteur, les rampes, les valeurs limites, le mode de régulation et les interfaces de communication.
En tant que composant électronique, le variateur de fréquence est soumis à une obsolescence relativement rapide : des générations d’appareils sont arrêtées et leurs successeurs diffèrent par leurs dimensions, leurs raccordements et leur paramétrage. Les condensateurs du circuit intermédiaire et les ventilateurs vieillissent et figurent parmi les causes de panne typiques. Pour les entraînements critiques, il est donc recommandé de recenser les types d’appareils installés et de vérifier régulièrement leur statut de disponibilité.
En pratique : maintenance et achats
Le paramétrage devrait être sauvegardé régulièrement et archivé avec la documentation de l’installation ; sans lui, un remplacement est nettement plus laborieux. Pour une demande, il faut les données de la plaque signalétique, la puissance, la tension réseau, l’interface de communication et les options utilisées. Pour les appareils en arrêt de fabrication, il est utile d’examiner tôt les successeurs et leurs différences.
Synonymes et abréviations: variateur de vitesse · convertisseur de fréquence · Variable Frequency Drive (VFD) · frequency inverter · variateur
Questions fréquentes
Comment un variateur de fréquence permet-il d’économiser de l’énergie ?
Sur les pompes et ventilateurs, la puissance nécessaire diminue nettement plus vite que la vitesse. Si le débit est ajusté par une vitesse réduite plutôt que par des clapets d’étranglement ou des vannes, la puissance absorbée diminue en conséquence. L’ampleur de l’économie dépend du profil de charge de l’installation ; à pleine charge permanente, l’effet est faible.
Quelle est la différence entre variateur de fréquence et démarreur progressif ?
Un démarreur progressif limite le courant et le couple uniquement au démarrage et à l’arrêt ; ensuite, le moteur tourne à la vitesse du réseau. Un variateur de fréquence règle en revanche la vitesse pendant toute la durée de fonctionnement. Les démarreurs progressifs sont plus simples et moins coûteux, mais ne conviennent pas aux applications qui exigent une vitesse variable.
Que faut-il sauvegarder avant de remplacer un variateur de fréquence ?
Avant le remplacement, tous les paramètres devraient être lus et enregistrés avec le logiciel correspondant ou une console de commande. Cela comprend les données du moteur, les rampes, les valeurs limites, l’affectation des entrées et sorties ainsi que les réglages de communication. Des photos du câblage sont également utiles. Lors du passage à un appareil successeur, les paramètres doivent souvent être transférés ou réaffectés.
Pourquoi des variateurs de fréquence tombent-ils parfois en panne après un long stockage ?
Les condensateurs électrolytiques du circuit intermédiaire vieillissent même sans fonctionner. Après un stockage prolongé, il peut être nécessaire de les reformer avec précaution avant la première mise en service, c’est-à-dire de les mettre progressivement sous tension. Pour les appareils de réserve stockés, il est recommandé de respecter les indications du fabricant sur la durée de stockage et le reformage.