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LSMV
Moteurs asynchrones triphasés à haut rendement pour variation de vitesse
Installation et options moteur
Adaptation du moteur LSMV
Un moteur est toujours caractérisé par
les paramètres suivants dépendant de la
conception faite :
• classe de température
• plage de tension
• plage de fréquence
• réserve thermique
ÉVOLUTION DU
COMPORTEMENT MOTEUR
Lors d'une alimentation par variateur, on
constate une évolution des paramètres
ci-dessus en raison des phénomènes
suivants :
• chutes de tension dans les composants
du variateur
• augmentation du courant dans la pro-
portion de la baisse de tension
• différence d'alimentation moteur sui-
vant le type de contrôle (vectoriel ou U/F)
La principale conséquence est une aug-
mentation du courant moteur qui entraî-
ne une augmentation des pertes cuivre
et donc un échauffement supérieur du
bobinage (même à 50Hz).
Une réduction de la vitesse, entraîne
une réduction du débit d'air donc une di-
minution de l'efficacité du refroidisse-
ment, et par conséquent une nouvelle
augmentation de l'échauffement du mo-
teur. Inversement, en fonctionnement en
service prolongé à grande vitesse, le
bruit émis par la ventilation pouvant de-
venir gênant pour l'environnement,
l'utilisation d'une ventilation forcée est
conseillée.
Au delà de la vitesse de synchronisme,
les pertes fer augmentent et donc contri-
buent à un échauffement supplémen-
taire du moteur.
Le
mode
de
contrôle
l'échauffement du moteur suivant son
type :
• une loi U/F donne le maximum de ten-
sion fondamentale à 50Hz mais nécessi-
te plus de courant en basse vitesse pour
obtenir un fort couple de démarrage
donc génère un échauffement en basse
vitesse lorsque le moteur est mal ventilé.
• le contrôle vectoriel demande moins de
courant en basse vitesse tout en assu-
rant un couple important mais régule la
tension à 50Hz et induit une chute de ten-
sion aux bornes du moteur, donc demande
plus de courant à puissance égale.
30
Conséquences sur le moteur
Rappel : Leroy-Somer recommande
le raccordement de sondes CTP, sur-
veillées par le variateur, afin de proté-
ger au mieux le moteur.
CONSÉQUENCES DE
L'ALIMENTATION PAR
VARIATEURS
L'alimentation du moteur par un varia-
teur de vitesse à redresseur à diodes
induit une chute de tension (~5%).
Certaines techniques de MLI permettent
de limiter cette chute de tension (~2%),
au détriment de l'échauffement de la ma-
chine (injection d'harmoniques de rang 5
et 7).
Le signal non sinusoïdal (PWM) fourni
par le variateur génère des pics de ten-
sion aux bornes du bobinage à cause
des grandes variations de tensions liées
aux commutations des IGBT (appelés
aussi dV/dt). La répétition de ces sur-
tensions peut à terme endommager les
bobinages suivant leur valeur et / ou la
conception du moteur.
La valeur des pics de tensions est pro-
portionnelle à la tension d'alimentation.
Cette valeur peut dépasser la tension li-
mite des bobinages qui est liée au grade
du fil, au type d'imprégnation et aux iso-
lants présents ou non dans les fonds
d'encoches ou entre phases.
Une autre possibilité d'atteindre des
valeurs de tension importante se situe
lors de phénomènes de régénération
dans le cas de charge entraînante d'où
la nécessité de privilégier les arrêts en
roue libre ou suivant la rampe la plus
longue admissible.
Recommandations sur
le bobinage moteur fonction de
influence
la tension d'alimentation
LEROY-SOMER applique différentes
solutions moteurs afin de minimiser de
tels risques
• Couplage « étoile » chaque fois que
possible
• Bobinage série chaque fois que possible
• Ralentissement suivant la rampe la
plus longue possible
• De préférence, ne pas utiliser un mo-
teur à sa limite de classe d'isolation.
Ces solutions sont préférables à des
filtres en sortie de variateurs qui accen-
tuent la chute de tension donc augmen-
tent le courant dans le moteur.
Moteurs asynchrones à haut rendement pour variation de vitesse LSMV - 4981 fr - 2017.09 / d
Le système d'isolation des moteurs
Leroy-Somer permet une utilisation sur
variateur dans sa conception de base
quelle que soit la taille de la machine ou
de l'application, pour une tension
d'alimentation ≤ 480V 50/60Hz et
accepte des pics de tension jusqu'à
1500V et des variations de 3500V/μs aux
bancs moteur. Ces valeurs sont garanties
sans utilisation de filtre aux bornes du
moteur.
Pour une tension d'alimentation > 480V,
d'autres précautions doivent être prises
pour conserver la plus longue durée de
vie au moteur, il est impératif d'utiliser le
système d'isolation renforcé SIR de
Leroy-Somer sauf accord de Leroy-
Somer ou utilisation d'un filtre sinusoïdal
en tenant compte de la chute de tension
aux bornes du moteur (compatible
uniquement avec un mode de contrôle
U/F).
Recommandations sur
la pivoterie
La forme d'onde de tension en sortie
variateur (PWM) peut générer des
circulations de courant de fuite haute
fréquence, qui, dans certain cas peuvent
endommager les roulements du moteur.
Ce phénomène s'amplifie avec :
• des tensions d'alimentation réseau
élevées,
• l'augmentation de la taille du moteur,
• une mauvaise mise à la masse du
système motovariateur,
• une grande longueur de câble entre le
variateur et le moteur.
• un mauvais alignement du moteur avec
la machine entrainée.
Les machines Leroy-Somer mises à la
masse dans les règles de l'art ne
nécessitent pas d'options particulières
sauf dans les cas listés ci-dessous :
• Pour tension ≤ 480V 50/60Hz, et
hauteur d'axe ≥ 315mm, l'utilisation d'un
roulement
arrière
isolé
recommandée.
• Pour tension > 480V 50/60Hz, et
hauteur
d'axe
≥
315mm,
recommandé d'équiper le moteur de
deux roulements isolés notamment en
l'absence de filtre en sortie variateur.
Si ce dernier est présent alors un seul
roulement isolé, côté arrière moteur, est
préconisé.
est
il
est
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