Convertisseurs de fréquence industriels

Comment contrôler les performances de la pompe?

Dans les environnements industriels, les moteurs asynchrones triphasés sont les plus couramment utilisés. La simplicité de leur conception, leur fiabilité et leur faible coût - tels sont les facteurs décisifs qui vous permettent de les utiliser dans de nombreuses machines, unités et mécanismes. Dans la plupart des cas, les moteurs fonctionnent tout ou rien.

Par exemple, dans presque toutes les machines-outils, la vitesse de la broche est contrôlée par une boîte de vitesses mécanique. De plus, il n'est pas nécessaire de contrôler le régime moteur pour modifier ou maintenir un paramètre technologique dans la norme. En tant que tel paramètre, par exemple, on peut considérer la pression à la sortie d'une pompe à eau conventionnelle utilisée dans les systèmes de plomberie. Chacun de nous connaît ce paramètre - il suffit d'ouvrir le robinet du lavabo le matin.

Il y a une vingtaine d'années, la régulation de la pression à la sortie de la pompe a été résolue en contrôlant la vanne. Si une augmentation de la pression de sortie était nécessaire, la vanne était ouverte; pour réduire, la même vanne devait être fermée. La régulation a été effectuée de la même manière qu'un robinet dans la salle de bain. L'opérateur de service était engagé dans de telles manipulations, se concentrant sur les lectures du manomètre.

Plus tard, le même principe de régulation a commencé à être utilisé dans les systèmes d'automatisation de l'approvisionnement en eau, où les fonctions de l'opérateur mentionné étaient exécutées par des capteurs et un contrôleur, et dans certains cas également un ordinateur personnel. En toute équité, il convient de noter que cette méthode de gestion est encore largement utilisée, bien que partout ils essaient de s'en débarrasser.

Un tel système de régulation peut être comparé à une voiture dans laquelle le moteur sera constamment mis en marche à plein régime. Ensuite, la vitesse ne change que par le degré d'enfoncement de la pédale de frein. Il est évident que la consommation de carburant est toujours maximale, la plupart de l'essence vole simplement inutilement dans le tuyau d'échappement, et l'usure du système de freinage sera complète et rapide. La comparaison n'est peut-être pas très réussie, mais assez similaire: dans le cas d'une pompe électrique, au lieu de l'essence, l'énergie est gaspillée et la pompe elle-même s'use.

Actuellement, il est devenu plus optimal pour contrôler les performances des pompes et autres équipements nécessitant un contrôle continu de la vitesse et de la puissance. entraînement à fréquence variable. De nombreuses entreprises proposent une large gamme de variateurs de fréquence, conçus pour résoudre tous les problèmes technologiques. La puissance des appareils proposés varie de plusieurs centaines de watts à 500 kW ou plus.

Un convertisseur de fréquence est le meilleur moyen de contrôler un moteur triphasé, ou brièvement sur les principes de la régulation de fréquence

Le moyen le plus efficace de modifier la vitesse d'un moteur à courant alternatif est de régulation de fréquence. Son principe de base est que la tension d'alimentation et sa fréquence peuvent varier en fonction du rapport requis, déterminé en fonction de la nature de la charge du moteur.

La vitesse de rotation du rotor d'un moteur à induction, comme vous le savez, dépend de la fréquence de la source d'alimentation. Par conséquent, en faisant varier la fréquence de la tension d'alimentation, il est possible de varier largement la vitesse du rotor. Dans le même temps, les moteurs à cage d'écureuil et à rotor de phase fonctionnent aussi bien dans les systèmes de contrôle de fréquence, ce qui permet de mettre pleinement en œuvre des technologies d'économie d'énergie.

De ce qui précède, nous pouvons conclure que pour contrôler la vitesse d'un moteur à induction, tout d'abord, une source de tension alternative de fréquence réglable est nécessaire. La production en série de ces sources a été rendue possible par la création de convertisseurs de fréquence statiques semi-conducteurs, ou, comme on les appelle souvent, chastotnikov.

Le développement d'une base d'éléments modernes, principalement des microcontrôleurs spécialisés et des transistors de la structure IGBT, a contribué à la création de chastotniks. De toute évidence, l'utilisation à cette fin d'un générateur synchrone à vitesse réglable (de telles méthodes ont déjà été utilisées) n'est justifiée ni par des considérations économiques ni techniques.

Convertisseurs de fréquence modernes (un autre nom pour ces appareils "Onduleur triphasé"), la production de marque est assez universelle à tous égards, a une grande fiabilité, fournit diverses caractéristiques de charge sur les moteurs électriques, permet l'utilisation de moteurs électriques de différents types.

Il semblerait que quoi d'autre soit nécessaire? Achetez et travaillez! Mais il existe une catégorie de personnes aussi agitée que les amateurs de radio amateur qui se sont intéressés à la régulation de la vitesse des moteurs triphasés bien avant la marque convertisseurs de fréquence industriels.

Cependant, les appareils de marque n'ont pas empêché la recherche sur la radio amateur dans ce domaine: apparaissent toujours sur les pages des magazines de radio amateur circuits de convertisseur de fréquence. Bien sûr, la répétition de tous ces anciens circuits ne vaut peut-être pas la peine, mais leur considération aidera à comprendre les principes généraux de la construction de circuits de convertisseur de fréquence, les principes de leur fonctionnement. Et la connaissance de ces principes peut aider à l'achat d'un convertisseur de fréquence propriétaire, ainsi que comprendre son schéma en cas de réparation.

Suite de l'article: Schémas des convertisseurs de fréquence amateurs.

Boris Aladyshkin