Introduction aux unités à fréquence variable
1-3
Introduction aux unités à fréquence variable
1-3-1
Objectif du contrôle de la vitesse du moteur dans l'industrie
1-3-2
Définition d'un variateur
1-3-3
Couple et fonctionnement à volts / hertz constants
14
Les variateurs Omron permettent de contrôler la vitesse des moteurs
à induction c.a. triphasés. Connectez l'alimentation c.a. au variateur, puis le
variateur au moteur. De nombreuses applications tirent des bénéfices d'un
moteur à vitesse variable :
• Économies d'énergie – CVCA
• Besoin de coordonner la vitesse à un processus en parallèle – presses
textiles et d'impression
• Besoin de contrôler l'accélération et la décélération (couple)
• Charges sensibles – ascenseurs, transformation des aliments, produits
pharmaceutiques
Les termes variateur et unité à fréquence variable sont liés et parfois
interchangeables. Le moteur d'entraînement électronique d'un moteur c.a.
peut contrôler la vitesse du moteur en faisant varier la fréquence de
l'alimentation envoyée au moteur.
En règle générale, un variateur est un dispositif qui convertit l'alimentation c.c.
en alimentation c.a. La figure ci-dessous présente comment l'unité
à fréquence variable utilise un variateur interne. L'unité commence par
convertir l'alimentation c.a. entrante en alimentation c.c. via un pont
redresseur, créant ainsi une tension de bus c.c. interne. Le circuit du variateur
reconvertit ensuite l'alimentation c.c. en alimentation c.a. pour alimenter le
moteur. Le variateur spécial peut faire varier sa fréquence et sa tension de
sortie en fonction de la vitesse de moteur souhaitée.
Entrée d'alimentation
Unité à fréquence variable
Convertisseur interne
Tension
L1
du bus c.c.
Voltmètre à
L2
L3
Le dessin simplifié du variateur présente trois commutateurs bipolaires. Les
commutateurs des variateurs Omron sont généralement des transistors
bipolaires à porte isolée (IGBT). À l'aide d'un algorithme de commutation, le
microprocesseur de l'unité active / désactive les transistors bipolaires à porte
isolée à grande vitesse pour obtenir les formes d'onde de sortie souhaitées.
L'inductance des enroulements du moteur permet de lisser les impulsions.
Auparavant, les unités à vitesse variable
c.a. utilisaient une technique de boucle
ouverte (scalaire) pour contrôler la vitesse.
Le fonctionnement à volts-hertz constants
permet de maintenir un taux constant entre
la tension et la fréquence appliquées. Sous
ces conditions, les moteurs à induction c.a.
délivraient un couple constant sur toute
la plage de vitesse de fonctionnement.
Cette technique scalaire était appropriée
pour certaines applications.
Variateur
U/T1
V/T2
W/T3
Tension de
sortie
V
Couple constant
0
Fréquence de sortie
Section 1-3
Moteur
f
100 %