Comment brancher un variateur de vitesse sur un moteur électrique : Astuces de pros

Vous cherchez comment brancher un variateur de vitesse sur un moteur électrique ? Besoin de découvrir toutes les techniques nécessaires pour brancher votre variateur sur le moteur électrique ? 

Ici, dans ce guide, on vous propose les étapes les plus rapides et simples pour réussir à brancher le variateur. Lisez nos instructions et nos astuces. 

Comment choisir le variateur de fréquence ?

Avant l’installation, il est important de choisir le variateur de fréquence en fonction de vos besoins. Un variateur de fréquence peut assurer la réduction de puissance nécessaire et le bon fonctionnement. Le couple et l’intensité développés par un moteur à courant alternatif déterminent la taille du variateur de vitesse nécessaire pour une application. 

Choisissez toujours un variateur de vitesse en fonction de la charge, exprimée en ampères, et jamais uniquement en fonction de la puissance.

Comme pour tout instrument ou dispositif de commande, le choix du meilleur système de variateur de fréquence requiert de la prudence et des connaissances, y compris une évaluation de la différence entre la commande par un variateur de fréquence et la commande par une vanne de régulation. Le choix du bon variateur de vitesse nécessite donc une installation minutieuse ainsi que la qualification et la formation du personnel.

Presque tous les fabricants de variateurs de fréquence, proposent des produits pour différentes classes d’applications. Un variateur de faible puissance peut être considéré comme un produit polyvalent, ce qui facilite le choix. Toutefois, des variateurs plus grands et plus spécifiques sont proposés pour des applications « industrielles » ou « pompes et ventilateurs « . 

Celles-ci sont parfois appelées applications à couple constant ou à couple variable. Les variateurs de fréquence industriels (à couple constant) sont conçus pour une capacité de surcharge élevée et un couple élevé sur toute la plage de vitesse. Cela convient à des applications telles que de nombreuses machines, des convoyeurs, des mélangeurs, des appareils de levage, etc. Ils peuvent également inclure des fonctions de contrôle vectoriel et de couple.

comment brancher un variateur de vitesse 415v

L’entraînement « pompe et ventilateur » (couple variable) est optimisé pour (vous l’avez deviné !) les pompes et les ventilateurs. La plupart de ces applications ne nécessitent pas un couple élevé à basse vitesse, et en adaptant l’entraînement à cette exigence, les économies d’énergie sont encore plus importantes. D’autres fonctions telles que la régulation en cascade, le contrôle du couple, etc. sont souvent ajoutées à cette catégorie d’entraînements. 

Notez toutefois que de nombreuses pompes (et certains ventilateurs ou compresseurs) ont besoin d’un couple à basse vitesse et nécessitent donc un variateur de fréquence industriel.

Le choix est donc assez limité. Si vous travaillez à des températures élevées ou à des hauteurs importantes, ou si vous avez besoin de caractéristiques ou de fonctions particulières, vous devez en parler avec le fournisseur qui vous aidera à choisir le variateur.

Si vous avez un moteur à contrôler, vous pouvez simplement choisir l’entraînement en fonction de la puissance et de la tension du moteur. 

N’oubliez pas de vérifier l’alimentation réelle que vous utilisez, car les moteurs à deux tensions (qui permettent des connexions en étoile ou en triangle) conviennent à deux alimentations, par exemple 230 ou 400 V. Le convertisseur de fréquence doit être choisi pour les deux tensions.

Variateurs de vitesse pour moteurs asynchrones

Il est toujours utile de vérifier le courant nominal du moteur et du variateur. Pour les moteurs à haut rendement, il est parfois possible de choisir un variateur dont la puissance est inférieure à la puissance nominale. En d’autres termes, un variateur de 15 kW peut fournir suffisamment de courant pour un moteur de 18,5 kW ; c’est le courant qui compte !

Si vous n’avez pas encore choisi votre moteur, vous devez le faire avant de sélectionner un convertisseur de fréquence.

Une fois que vous avez choisi la puissance et la tension, vous devez tenir compte du niveau de protection du variateur de vitesse. Si le variateur est monté dans une armoire électrique ou dans une machine, vous pouvez utiliser un variateur de type de protection IP20.  

Si vous choisissez cette option, vous devez vous demander si vous avez besoin d’un variateur avec des commandes et des sectionneurs intégrés.

Enfin, pour choisir un variateur de vitesse, il est important de comprendre les bases de son fonctionnement. Cela devrait commencer par les bases du magnétisme et inclure des détails sur le fonctionnement des moteurs à courant alternatif et à courant continu, sur le rôle de la vitesse et du couple et sur la manière dont le variateur de vitesse contrôle le stator et le rotor d’un moteur à courant alternatif en redressant la tension continue et en la convertissant, à l’aide de transistors, en une tension qu’un moteur à courant alternatif peut utiliser pour tourner.

Variateur de vitesse #03 - schéma de câblage

Comment brancher un variateur de vitesse sur un moteur électrique à fréquence variable ?

Un moteur et une charge entraînés par un entraînement à fréquence variable peuvent subir des défaillances prématurées des roulements et une dégradation chimique du lubrifiant en raison de décharges électriques à haute tension induites dans l’arbre (EDM). 

Ce problème est relativement récent et est attribué à la tension de mode commun des entraînements, qui est induite dans l’arbre en raison de la tension de mode commun entre chaque phase et le conducteur neutre. 

Les transitoires rapides générés par les dispositifs IGBT provoquent des fréquences élevées dans l’arbre. Ce problème peut être atténué par plusieurs méthodes, dont l’une consiste à choisir des traversées de terre d’arbre.

Vérifiez toujours :

  1. La tension d’alimentation d’entrée du variateur de fréquence est appliquée aux bonnes bornes.
  2. Le câblage de sortie du variateur de fréquence vers le moteur est connecté aux bonnes bornes.
  3. Le câblage de la commande du variateur est connecté aux bonnes bornes.

La première tâche consiste à recueillir le plus d’informations possible sur l’application du variateur de vitesse. Comment le variateur de fréquence doit-il être démarré et arrêté ? Le variateur sera-t-il démarré avec une commande à deux ou trois fils ? S’arrêtera-t-il par une rampe contrôlée, la charge déterminera-t-elle la durée de l’arrêt à l’aide d’une décélération, ou le variateur s’arrêtera-t-il très rapidement et dissipera-t-il l’énergie par un freinage dynamique ? 

Comment le dispositif de freinage dynamique est-il commandé ? A-t-il besoin d’un signal analogique ou d’un signal numérique qui commande une vitesse prédéfinie ? Le dispositif est-il commandé par un signal 4-20 mA ou par un signal 0-10 V ? L’appareil doit-il être configuré de manière à fournir une sortie analogique pour alimenter un autre processus ou un dispositif de freinage virtuel ? 

L’application nécessite-t-elle l’utilisation d’une sortie numérique programmable ? Est-il nécessaire de programmer le dispositif RC pour qu’il ferme une série de « contacts secs » lorsqu’il atteint une certaine vitesse et de sélectionner cette entrée pour envoyer une commande de démarrage à un autre dispositif RC ou à un processus ?

Video N°154 COMMENT CHOISIR UN VARIATEUR DE VITESSE POUR MON MOTEUR

Vous pouvez maintenant programmer le variateur de vitesse. Pour autant qu’il ait été correctement installé par un personnel qualifié, le variateur de vitesse dispose des tensions de courant alternatif et de commande correctes. Les voyants d’état situés sur la face avant de la plupart des variateurs indiquent si le variateur est prêt à fonctionner ou non. Ils indiquent également l’état de la communication. 

Certains variateurs de vitesse disposent de programmes de démarrage assistés. Ces programmes vous demandent d’entrer les informations nécessaires pour la plupart des applications et des paramètres fréquemment réglés.

Comment brancher un variateur de vitesse sur un moteur électrique – Foire Aux Questions (FAQ)

Comment câbler un variateur de fréquence ?

Pour câbler un variateur de fréquence :

  • Assurez-vous que tout est correctement dimensionné et pris en compte. 
  • Assurez-vous que vous disposez d’un disjoncteur de taille appropriée pour vos ampères et votre VFD. 
  • Faites passer les fils d’alimentation et le fil de terre de votre panneau de disjoncteurs à votre variateur de fréquence.
  • Passez les fils du variateur au moteur.

Peut-on connecter un moteur monophasé à un variateur de vitesse ou faut-il un branchement variateur 3 fils ?

Les gens veulent souvent faire fonctionner les moteurs à des vitesses réduites et demandent donc : « Est-il possible d’ajouter un variateur de vitesse à mon moteur monophasé ? » En général, les moteurs monophasés ne peuvent pas fonctionner avec des variateurs de vitesse. 

Cependant, il est possible d’entrer un moteur monophasé dans un variateur de vitesse et de fournir une tension variable à un moteur à induction triphasé.

Un variateur de vitesse peut-il être utilisé sur n’importe quel moteur triphasé ?

Oui, un variateur de vitesse peut alimenter un moteur triphasé avec une alimentation d’entrée monophasée, mais la conversion de phase introduit de nombreuses considérations qui ne sont normalement pas prises en compte lors de l’achat d’un tel accessoire.

Est-ce que n’importe quel moteur peut être à vitesse variable ?

Non. Certains moteurs ne peuvent pas du tout modifier leur vitesse – les moteurs pas à pas, les moteurs à induction et les moteurs synchrones. Certains moteurs nécessitent des techniques de contrôle de vitesse différentes, DC sans balais, et beaucoup d’autres.

Peut-on contrôler la vitesse d’un moteur monophasé ?

Les deux principales façons de contrôler la vitesse d’un moteur à courant alternatif monophasé sont soit de changer la fréquence de la tension de ligne que le moteur voit, soit de changer la tension vue par le moteur, ce qui modifie la vitesse de rotation du moteur.

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