Un onduleur est un appareil bien connu dont la tâche est de convertir un courant alternatif d'une fréquence donnée en un courant continu à fréquence réglable. Qu'est-ce que cela signifie en pratique? Comment utiliser l'onduleur ? Qu'est-ce que l'organigramme, comment peut-il être utilisé et installé ? Ci-dessous, nous fournissons certaines des informations les plus importantes sur les convertisseurs de fréquence.
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Onduleur - informations de base
Qu'est-ce qu'un onduleur ?
Un onduleur, ou en d'autres termes un convertisseur de fréquence, est utilisé pour convertir une tension alternative (à fréquence constante) en un courant continu à fréquence réglable. Nous pouvons utiliser la propriété d'alternance d'un onduleur pour entraîner divers types de moteurs électriques. La fréquence réglable de la tension provenant de l'onduleur permettra le contrôle du couple. En conséquence, le moteur fonctionnera à une vitesse supérieure ou inférieure.
Par exemple, on veut installer un moteur électrique et on veut réguler sa vitesse. Dans ce cas, il suffit d'installer un convertisseur de fréquence, c'est-à-dire un onduleur sur le moteur. Le mécanisme permettra un contrôle en douceur de la vitesse de rotation du moteur, assurant de larges possibilités opérationnelles.
Il convient également de rappeler qu'un onduleur est un terme familier, utilisé de manière interchangeable avec le terme "convertisseurs de fréquence". Professionnellement, un onduleur est un appareil conçu pour convertir le courant continu en courant alternatif avec une fréquence réglable. Ce sera donc n'importe quel type de convertisseur de tension. Si vous êtes intéressé par les installations électriques, consultez également articles sur l'installation électrique rassemblés ici.
En pratique, un onduleur est souvent appelé convertisseur de fréquence. Comme nous l'avons déjà mentionné, il s'agit d'un appareil qui convertit le courant alternatif d'une certaine fréquence en courant continu de fréquence régulée. La plage de contrôle de fréquence dépend des paramètres et de l'objectif du variateur. Grâce à cela, nous pouvons utiliser le mécanisme pour réguler la vitesse de rotation des moteurs.
Le concept d'onduleur et de convertisseur de fréquence sont utilisés alternativement. C'est si courant que même les fabricants de variateurs utilisent les deux termes de manière interchangeable. Par conséquent, dans cet article, nous nous en tiendrons à cette terminologie, considérant qu'un onduleur est, en d'autres termes, un convertisseur de fréquence.
Schéma de fonctionnement de l'onduleur
Les installations électriques domestiques fournissent de l'électricité avec une fréquence d'environ 50 Hz. Grâce à cette fréquence, on peut démarrer le moteur électrique en tournant à un certain nombre de tours par minute (pour les moteurs asynchrones ce sera autour de 1500 tours par minute).
Le schéma de fonctionnement est le suivant. Le variateur pourra modifier le nombre de tours du moteur. Cela permettra de convertir un courant alternatif de fréquence constante en un courant continu de fréquence variable. Un onduleur monophasé typique ou un onduleur triphasé permettra à la fréquence de varier de 0 à 50 Hz. Cependant, un convertisseur de fréquence plus avancé sera également capable d'augmenter la fréquence à plus de 80 Hz.
Grâce à la possibilité de régler le régime moteur, nous gagnons plus de contrôle sur son fonctionnement. La réduction de la fréquence par le variateur réduira la vitesse du moteur. Au fur et à mesure que la fréquence augmente, la vitesse de rotation augmente également. Un fait intéressant est lorsqu'un onduleur monophasé ou un onduleur triphasé augmente la fréquence à plus de 50 ou 87 Hz. Dans cette situation, le moteur commence à tourner à une vitesse plus élevée, mais son couple diminue. Si ce sujet vous intéresse, lire aussi l'article sur les coûts de pose des installations électriques.
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Pour quoi utiliser le convertisseur de fréquence ?
Le convertisseur de fréquence a de nombreuses possibilités d'application. Il est couramment utilisé pour réguler la vitesse de rotation des moteurs des pompes et des compresseurs. Un onduleur monophasé ou un onduleur biphasé peut également être utilisé pour réguler la rotation des moteurs dans les ventilateurs, les centrifugeuses dans les mélangeurs et dans les ménages même dans les machines à laver.
À la maison, l'onduleur peut faire partie du système de portail automatique. Le contrôle de l'onduleur n'est pas difficile, l'appareil peut donc être utilisé pour une ouverture ou une fermeture en douceur des portails.
L'onduleur pour le moteur est également largement utilisé dans diverses industries. Le convertisseur de fréquence peut être utilisé pour contrôler le fonctionnement de l'entraînement des courroies de production ou de divers types de convoyeurs, qui sont nécessaires pour réguler la vitesse de fonctionnement. Vérifiez également dans cet article, à quoi ressemble le schéma de câblage.
Types d'onduleurs populaires
Classification selon le mode d'approvisionnement - onduleur monophasé et onduleur triphasé
Lors du choix d'un onduleur, nous devons porter une attention particulière au type d'alimentation. Les offres à la vente comprennent un onduleur monophasé et un onduleur triphasé.
Onduleur monophasé - c'est-à-dire, comme son nom l'indique, c'est un appareil alimenté à partir d'une phase. Cependant, il convient de rappeler qu'un onduleur monophasé a une sortie triphasée 3 fois 230V.
Onduleur triphasé - un appareil alimenté en triphasé. L'onduleur triphasé dispose également d'une sortie triphasée de 3 fois 230V.
Lors de la division selon le mode d'alimentation, il convient également de distinguer un onduleur de tension et un onduleur de courant.
L'onduleur de tension est alimenté par une source de tension, qui peut être une batterie de condensateurs. L'onduleur de courant, à son tour, est alimenté par la source de courant. Il y a un starter spécial à son entrée. Si ce sujet vous intéresse, lire aussi cet article sur le disjoncteur miniature.
Classification due au contrôle de l'onduleur
L'onduleur peut avoir deux types d'alimentation. Les offres de vente comprennent :
Onduleur scalaire - est utilisé dans les entraînements variables. Ils fournissent au moteur la plus petite quantité d'énergie électrique possible afin de ne pas abaisser la valeur de sortie en dessous de la valeur de consigne. Ce sont des mécanismes utilisés dans les ventilateurs et divers types de pompes.
Onduleur vectoriel - jouit d'un peu plus de popularité. L'onduleur vectoriel convient aux systèmes d'entraînement à couple constant. Il est utilisé pour un réglage en douceur de la vitesse de rotation des moteurs et assure une haute efficacité de fonctionnement. L'onduleur vectoriel devient un DTC. Sa caractéristique est le contrôle mécaniquement avancé des moteurs à courant alternatif. Ceci, à son tour, permet un contrôle pratique de la régulation de la vitesse du moteur.
Les onduleurs vectoriels et scalaires peuvent être proposés dans une gamme de coûts assez large. Le prix d'achat final dépendra des paramètres techniques de l'appareil.
Frais d'achat et règles de montage
Combien coûte l'onduleur?
Lors du choix d'un onduleur pour un moteur, il convient de prêter attention au fabricant. Parmi les marques leaders, on distingue Siemens, ABB et Lenze. Le prix d'achat dépendra strictement des spécifications techniques de l'appareil. Par conséquent, ci-dessous, nous indiquerons les tarifs d'achat pour quelques modèles sélectionnés.
Onduleur ABB ACS310 - Onduleur triphasé 17,2 A. L'appareil régule la fréquence de fonctionnement du moteur dans la plage de 0 à 500 Hz. Il dispose d'un système de contrôle avancé qui augmente les possibilités de son application. L'onduleur ACS310 d'ABB peut être assez cher à l'achat. Le prix d'achat approximatif du nouveau modèle est d'environ 5 000 PLN.
Le convertisseur de fréquence ACS150 d'ABB est un autre onduleur triphasé fabriqué par ABB. L'appareil fonctionne avec un courant nominal de 3,3 A. La puissance nominale du convertisseur est dans ce cas de 1,1 kW et la fréquence de sortie maximale est de 500 Hz. L'onduleur ACS150 d'ABB est nettement moins cher que son homologue décrit ci-dessus. Le prix d'achat de ce modèle est inférieur à 950 PLN.
Onduleur Siemens V20 - un onduleur monophasé avec un courant nominal de 13,6 A. La puissance nominale de l'appareil est de 3,0 kW. L'onduleur Siemens V20 peut être utilisé avec des pompes et des ventilateurs centrifuges. Son grand avantage est le coût d'achat attractif. Le prix d'un nouvel appareil est d'environ 1 400 PLN.
Onduleur Lenze I510 - un convertisseur de fréquence fonctionnant avec une puissance nominale de 0,55 kW. L'onduleur triphasé Lenze I510 a un courant nominal de 1,8 A et une tension d'alimentation de 3 fois 400. Il convient pour une utilisation dans les pompes, les ventilateurs, les convoyeurs et les convoyeurs à bande. Le prix d'achat du modèle Lenze I510 est d'environ 1 250 PLN.
Par conséquent, nous pouvons voir que le prix des onduleurs peut varier de plusieurs centaines de zlotys à plusieurs, et parfois même plusieurs milliers. Lors du choix d'un modèle produit par un fabricant réputé, nous nous assurons que toute réparation des onduleurs sera effectuée dans un centre de service agréé. De plus, la réparation des onduleurs pendant la période de garantie devrait être gratuite.
Comment monter le variateur sur le moteur ?
La première étape consistera à sélectionner le bon lecteur. L'onduleur du moteur doit avoir une puissance égale ou supérieure à la puissance du moteur électrique entraîné. Si plusieurs moteurs sont entraînés par un convertisseur, additionnez la puissance nominale de tous les moteurs et ajoutez-leur environ 20 % de la réserve.
Après avoir sélectionné le convertisseur, nous pouvons commencer l'étape d'assemblage. A ce stade, le schéma de raccordement et l'analyse de la plaque signalétique de l'appareil seront utiles. Sur la plaque signalétique, nous pouvons lire la puissance nominale, et sur le manuel d'instructions du relais, nous trouvons le schéma de connexion du bobinage.
La connexion des enroulements à l'onduleur triphasé peut être réalisée sous la forme d'un astérisque ou d'un delta. La sélection dépendra des paramètres nominaux des appareils. Après avoir connecté les enroulements, nous vérifions à nouveau si le courant nominal du moteur sera approprié pour la méthode de connexion des enroulements que nous avons choisie.
Dans l'étape suivante, nous contrôlons la vitesse nominale du moteur et la fréquence nominale de la tension d'alimentation. Nous définissons les paramètres analysés dans le programme de l'onduleur, ce qui termine notre travail d'assemblage.
