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Variateur de fréquence

Compte tenu de l’importance des moteurs électriques dans la vie quotidienne des ménages et des entreprises, il est essentiel de comprendre le rôle d’un variateur de fréquence pour aborder des questions telles que les économies d’énergie ou la recherche d’une efficacité énergétique maximale.

Qu’est-ce qu’un variateur de fréquence et à quoi sert-il ?

Tout d’abord, il convient de définir ce qu’est un variateur de fréquence et à quoi il sert. Les variateurs de fréquence (également appelés convertisseurs) sont des systèmes situés entre les moteurs électriques et leur source d’alimentation, dont la fonction principale est de réguler la vitesse de rotation du moteur et donc le niveau d’énergie qu’il consomme. Ils fonctionnent en effet comme des régulateurs de la fréquence variable du moteur et veillent ainsi à ce que le moteur ne reçoive que la quantité d’énergie dont il a besoin.

Un variateur peut entraîner des moteurs, des moteurs de compresseurs et des moteurs industriels. Il faut savoir qu’un variateur peut contrôler la vitesse, le couple, le sens de rotation et la consommation d’énergie en utilisant des contrôleurs externes qui envoient un signal pour augmenter ou diminuer la vitesse du moteur.

Comment fonctionne un variateur de fréquence ?

Un variateur de fréquence est basé sur les caractéristiques d’un réseau donné connecté à un moteur électrique. Le variateur de fréquence est chargé de contrôler la vitesse de rotation d’un moteur. Il convertit le courant alternatif d’un système électrique en courant continu. À cet effet, on utilise le redresseur, dont il sera question plus loin. Les condensateurs interviennent à l’étape suivante. Ce sont les éléments qui se chargent du courant continu converti par le redresseur et qui rendent la forme d’onde plus « lisse ».

Enfin, il y a le variateur. Cette partie du variateur de fréquence est responsable de la conversion du courant continu en courant alternatif. C’est le point où un moteur électrique reçoit exactement la bonne quantité d’énergie, et où ses besoins sont ajustés à une tension et une fréquence appropriées.

Parties d’un variateur de fréquence

Les éléments d’un variateur de fréquence peuvent être décrits de la manière suivante : tout d’abord, le circuit de redressement, qui reçoit la tension alternative et la convertit en courant continu. Il utilise pour cela un « pont redresseur » à diodes. Le deuxième élément est le circuit intermédiaire ; il s’agit d’un circuit LC qui est chargé de lisser la tension redressée et son ondulation, et de réduire la création d’éventuelles harmoniques dans le réseau.

Vient ensuite le variateur : cette partie est chargée de convertir la tension continue du circuit intermédiaire en une tension et une fréquence variables, en utilisant des impulsions. Pour ce faire, il utilise le système IGBT, qui génère les impulsions de tension de manière contrôlée. Enfin, il y a le circuit de commande. Il est responsable de la mise en marche et de l’arrêt des IGBT qui génèrent les impulsions de tension et de fréquence variables. Il est en outre responsable des fonctions de surveillance du système, qui comprennent – entre autres – celles liées à la température ou à la tension.