Quelle est la théorie du variateur de fréquence ?

Vous êtes-vous déjà demandé comment fonctionnent les machines comme les ascenseurs et les climatiseurs ? Ce sont des machines très utiles, qui fonctionnent à l'aide de ce que l'on appelle un moteur électrique. Les moteurs électriques sont une classe unique de machines qui ont besoin d'énergie électrique pour fonctionner et ils ont également besoin d'un dispositif appelé variateur de fréquence pour fonctionner mieux et plus efficacement. Nous découvrirons dans cet article ce que sont les variateurs de fréquence et comment ils peuvent aider les moteurs électriques à remplir leur fonction. 

Qu'est-ce qu'un variateur de fréquence ? 

Un variateur de fréquence est un gadget idéal qui gère la vitesse et la puissance de fonctionnement du moteur. Il le fait en modifiant la puissance envoyée au moteur. Le moteur peut adapter sa vitesse et sa puissance lorsque l'électricité change. Cela signifie que le moteur peut accélérer lorsqu'il doit travailler plus fort et ralentir lorsqu'il n'a pas besoin de faire grand-chose. Bien que cela puisse sembler un peu délicat, il s'agit en fait de méthodes assez simples et efficaces pour contrôler le moteur afin qu'il effectue juste la bonne quantité de travail pour accomplir une tâche à accomplir. 

Réduction de la puissance grâce aux convertisseurs de fréquence 

L'un des principaux avantages d'un variateur de fréquence est de réaliser des économies d'énergie. C'est très important car les économies d'énergie réduisent les factures d'électricité et sont meilleures pour notre planète. Un moteur électrique ordinaire fonctionne généralement à la même vitesse en permanence, même lorsqu'il n'a pas besoin de travailler très dur. C'est une petite quantité d'énergie qui peut gaspiller de l'énergie, donc elle utilise la même quantité d'énergie. 

Mais avec le variateur de fréquence, le moteur peut fonctionner à la vitesse et au couple optimaux pour le processus qu'il exécute. Ainsi, lorsque le moteur n'a pas besoin de travailler plus fort, il ralentit et consomme moins d'énergie, par exemple. Cela permet d'économiser de l'argent et de réduire la pollution, ce qui est bénéfique pour l'environnement. 

Comment fonctionne un variateur de fréquence ? 

Un variateur de fréquence typique se compose de trois composants principaux, qui se combinent pour aider à contrôler le moteur :

Redresseur : ce composant convertit l'énergie entrante en un autre type d'électricité appelé courant continu (CC). C'est comme remodeler une pièce de puzzle pour qu'elle s'adapte mieux. 

Bus CC : Il est utilisé comme réservoir de stockage pour stocker l'énergie électrique. Il stocke l'énergie pour plus tard, lorsque le moteur en a besoin. 

Onduleur : cet appareil convertit l'énergie du courant continu (CC) stockée en énergie du courant alternatif (CA), qui est le moteur de la plupart des moteurs électriques. Il transmet l'électricité au moteur électrique et peut faire varier l'électricité pour déterminer la vitesse de rotation du moteur électrique. 

Le variateur de fréquence peut ajuster l’électricité fournie au moteur afin qu’il fonctionne à la vitesse appropriée pour chaque tâche. 

Pourquoi les variateurs de fréquence sont-ils importants pour les moteurs ? 

Les moteurs électriques peuvent être plus performants de plusieurs manières grâce aux variateurs de fréquence. Ils permettent aux moteurs de fonctionner en douceur et en silence sur une plage de vitesses. Cela est particulièrement important dans le cas de machines telles que les ascenseurs et les escaliers mécaniques, où un démarrage et un arrêt permettent de démarrer la tâche avec moins de secousses. Ce fonctionnement en douceur minimise l'usure des machines, leur permettant de durer plus longtemps et de nécessiter moins d'entretien. 

Deuxièmement, les variateurs de fréquence permettent au moteur de démarrer progressivement. C'est ce qu'on appelle un « démarrage progressif » et cela est bénéfique pour le moteur car cela exerce moins de pression sur les composants électriques et mécaniques. Enfin, les variateurs de fréquence peuvent également remplir des fonctions très utiles comme protéger le moteur contre des problèmes tels que les surcharges ou les courts-circuits qui peuvent l'endommager. 

Avantages et inconvénients des variateurs de vitesse 

De plus, l'utilisation de variateurs de fréquence présente de nombreux avantages. Tout d'abord, ils évitent le gaspillage d'énergie, ce qui réduit les factures d'électricité. C'est une bonne chose pour les ménages et les entreprises ! Ensuite, les variateurs de fréquence permettent aux moteurs électriques de fonctionner de manière beaucoup plus fluide et silencieuse. Ils optimisent le fonctionnement global des différentes machines et contribuent également à leur facilité d'utilisation. Enfin, les moteurs sont dotés de dispositifs de sécurité, ce qui réduit les accidents et les dommages aux équipements lors de leur utilisation. 

Les variateurs de fréquence des centres de contrôle de processus numériques présentent toutefois des inconvénients potentiels. Tout d'abord, ils sont coûteux et compliqués à installer et à utiliser, ce qui n'est pas le cas pour toutes les applications ou tous les travaux. En même temps, comme les variateurs de fréquence peuvent produire un bruit électrique qui peut interférer avec d'autres appareils électroniques à proximité, cela peut être gênant. Enfin, les variateurs de fréquence peuvent générer de la chaleur pendant leur fonctionnement, ce qui peut devenir problématique dans les espaces restreints ou fermés où l'espace de ventilation est limité.