Est-il possible de faire tourner un moteur à induction à 1Hz avec un variateur de vitesse ?

Lorsque les moteurs à induction ne peuvent pas fournir de couple à faible vitesse, les systèmes calent, surchauffent ou tombent en panne, ce qui retarde la production et endommage l'équipement. Mais avec un Solution VFDUn fonctionnement stable à 1 Hz est possible.

Oui, il est techniquement possible de faire fonctionner un moteur à induction à 1Hz en utilisant un VFDLes moteurs à basse fréquence peuvent être utilisés pour des applications spéciales, mais la perte de couple, l'accumulation de chaleur et l'instabilité de la commande les rendent risqués. Avec la bonne configuration, comme des moteurs à inverseur, un refroidissement externe et un contrôle en boucle fermée, le fonctionnement à basse fréquence devient possible pour des applications spéciales.

Voyons plus en détail les limites réelles et les solutions professionnelles pour faire fonctionner les moteurs à des fréquences ultra-basses.

Puis-je utiliser un variateur de vitesse sur un moteur à induction ?

Oui, les entraînements à fréquence variable (EFV)Les variateurs de fréquence, également appelés convertisseurs de fréquence ou entraînements à vitesse variable (VSD), sont largement utilisés pour contrôler les moteurs à induction. Ces moteurs sont généralement des machines à courant alternatif triphasé et ils réagissent bien à la tension et à la fréquence réglables fournies par les variateurs de vitesse.

L'utilisation d'un variateur de vitesse permet un contrôle souple de la vitesse, un démarrage et un arrêt en douceur, une réduction de la consommation d'énergie et une prolongation de la durée de vie de l'équipement. Le variateur de vitesse ajuste la vitesse du moteur en modifiant la fréquence de sortie de 0 Hz à plusieurs centaines de Hz. Lorsqu'il est associé à un moteur à onduleur, dont l'isolation et le refroidissement sont renforcés, l'ensemble devient très fiable.

Toutefois, pour garantir la compatibilité, il est essentiel de bien dimensionner le moteur, de filtrer les harmoniques et de tenir compte des conditions environnementales. Alors que les moteurs monophasés nécessitent généralement des modifications, les moteurs à induction triphasés sont parfaitement adaptés aux variateurs de fréquence.

Quel est le Hz minimum pour un variateur de vitesse ?

La plupart des variateurs de vitesse ont une plage de fréquence de sortie théorique allant de 0 Hz à 400 Hz ou plus. Mais la minimum pratique La fréquence de fonctionnement d'un moteur à induction est généralement comprise entre 5 à 10 Hz. Faire fonctionner un moteur à 1 Hz pose plusieurs problèmes techniques :

Aux basses fréquences, la tension fournie par le onduleur VFD est proportionnellement faible. Cela limite le flux magnétique et affaiblit la production de couple. Le ventilateur interne du moteur tourne également trop lentement pour assurer un refroidissement adéquat, ce qui entraîne une surchauffe. En outre, la commande à basse fréquence peut entraîner une ondulation du couple et un fonctionnement instable, en particulier dans les modes de commande vectorielle sans capteur.

Pour surmonter ces problèmes, des ventilateurs de refroidissement externes, des réducteurs d'engrenages et des systèmes de rétroaction des codeurs peuvent être mis en œuvre. Pour les applications de niche, telles que les bancs d'essai ou les systèmes à positionnement lent, ces ajouts peuvent justifier la complexité.

Quelle est la vitesse maximale du moteur pour un variateur de vitesse ?

La vitesse maximale d'un moteur utilisant un variateur de fréquence est définie par deux éléments : la fréquence maximale de sortie du variateur et les limites mécaniques/électriques du moteur. De nombreux convertisseurs de fréquence peuvent produire jusqu'à 400 Hzmais cela ne veut pas dire que votre moteur peut tourner aussi vite.

Un moteur standard à 4 pôles a une vitesse synchrone de 1800 tours/minute à 60 Hz. À 120 Hz, il tournerait à 3 600 tr/min ; à 300 Hz, à 9 000 tr/min. Cependant, pousser les moteurs à ces vitesses peut entraîner une usure excessive des roulements, un déséquilibre des rotors et des pertes de noyau dues à l'effet de peau.

Par conséquent, les systèmes VFD doivent être déclassés et il convient de toujours consulter la fiche technique du moteur. Les applications à grande vitesse telles que les broches CNC peuvent nécessiter des moteurs à grande vitesse spécialisés avec des arbres équilibrés avec précision et des roulements renforcés. Lorsqu'il est sélectionné avec soin, le variateur de fréquence peut étendre votre plage de vitesse en toute sécurité tout en préservant les performances.

Un VFD peut-il fonctionner à plus de 60 Hz ?

Oui, Variateurs de fréquence (également connus sous le nom de convertisseurs de fréquence ou d'entraînements à vitesse variable) peuvent être programmés pour fonctionner bien au-delà de 60 Hz. Cette capacité est souvent utilisée dans les applications industrielles où une rotation à grande vitesse est nécessaire, telles que les ventilateurs centrifuges, les broyeurs ou les pompes à grande vitesse.

Cependant, lorsqu'un variateur de fréquence augmente la fréquence au-delà de la fréquence de base du moteur (généralement 50 ou 60 Hz), la tension ne peut plus augmenter proportionnellement. Cela entraîne une baisse du couple, même si la vitesse augmente. Cette plage est connue sous le nom de "puissance constante".

Il est essentiel de s'assurer que la charge mécanique et le moteur sont conçus pour les vitesses plus élevées qui en résultent. Un fonctionnement à haute fréquence peut entraîner une survitesse dangereuse, une rupture de l'isolation ou une défaillance mécanique prématurée. Il faut toujours fixer des limites de fréquence supérieures dans les paramètres de l'EFV et utiliser une surveillance thermique appropriée.

Faire fonctionner un moteur à induction à 1 Hz avec un variateur de fréquence est possible, mais seulement avec une ingénierie minutieuse et une adaptation spécifique à l'application.