Convertisseurs de fréquence

Convertisseurs de fréquence

Qu’est-ce qu’un convertisseur de fréquence?

En termes simples, les convertisseurs de fréquence sont un dispositif de conversion de puissance. Le convertisseur de fréquence convertit une puissance sinusoïdale de base à fréquence fixe et à tension fixe (puissance de ligne) en une sortie à fréquence variable et à tension variable utilisée pour contrôler la vitesse des moteurs à induction.

Pourquoi utiliser un convertisseur de fréquence?

La fonction principale d’un convertisseur de fréquence dans les applications aquatiques est de réaliser des économies d’énergie. En contrôlant la vitesse d’une pompe plutôt que de contrôler le débit par l’utilisation de vannes d’étranglement, les économies d’énergie peuvent être substantielles.

A titre d’exemple, une réduction de vitesse de 20% permet de réaliser des économies d’énergie de 50%. Ce qui suit décrit la réduction de la vitesse et les économies d’énergie correspondantes. En plus des économies d’énergie, la durée de vie de la roue, du roulement et du joint est considérablement améliorée.

Disponibles dans de nombreux types différents, les convertisseurs de fréquence offrent une méthode optimale pour adapter les débits de la pompe et du ventilateur aux exigences du système. Il convertit la puissance de la centrale standard (220 V ou 380 V, 50 Hz) en tension et fréquence réglables pour alimenter le moteur à courant alternatif. La fréquence appliquée au moteur à courant alternatif détermine la vitesse du moteur.

Les moteurs à courant alternatif sont généralement les mêmes moteurs standard qui peuvent être connectés sur une ligne d’alimentation CA. En incorporant des démarreurs de dérivation, le fonctionnement peut être maintenu même en cas de défaillance de l’onduleur.Les convertisseurs de fréquence

offrent également un avantage supplémentaire: une durée de vie accrue des roulements et des joints de pompe. En maintenant uniquement la pression nécessaire dans la pompe pour satisfaire aux exigences du système, la pompe n’est pas soumise à des pressions plus élevées que nécessaire. Par conséquent, les composants durent plus longtemps.

Les mêmes avantages – mais dans une moindre mesure – s’appliquent également aux ventilateurs exploités par des convertisseurs de fréquence.

Pour obtenir une efficacité et une fiabilité optimales, de nombreux prescripteurs obtiennent des informations détaillées auprès des fabricants. Cela peut inclure l’efficacité du convertisseur de fréquence, la maintenance requise, les capacités de diagnostic dans le convertisseur de fréquence et les caractéristiques opérationnelles générales.

Ensuite, ils font une analyse détaillée pour déterminer quel système donnera le meilleur retour sur investissement.

Avantages supplémentaires des convertisseurs de fréquence

En plus des économies d’énergie et d’un meilleur contrôle du processus, les convertisseurs de fréquence peuvent offrir d’autres avantages:

• Un convertisseur de fréquence peut être utilisé pour le contrôle de la température, de la pression ou du débit du procédé sans utilisation d’un contrôleur séparé. Des capteurs et des composants électroniques appropriés sont utilisés pour interfacer les équipements pilotés avec un convertisseur de fréquence.
• Les coûts de maintenance peuvent être réduits, car des vitesses de fonctionnement plus faibles entraînent une durée de vie plus longue pour les roulements et les moteurs.
• L’élimination des vannes d’étranglement et des amortisseurs supprime également l’entretien de ces dispositifs et de toutes les commandes associées.
• Un démarreur progressif pour moteur n’est plus nécessaire.
• Une vitesse de montée en régime contrôlée dans un système liquide peut éliminer les problèmes de coups de bélier.
• La capacité d’un convertisseur de fréquence à limiter le couple à un niveau sélectionné par l’utilisateur peut protéger les équipements entraînés qui ne peuvent tolérer un couple excessif.

Analyser le système dans son ensemble

Étant donné que le processus de conversion de la puissance entrante d’une fréquence à une autre entraînera des pertes, les économies d’énergie doivent toujours provenir de l’optimisation des performances de l’ensemble du système.

La première étape pour déterminer le potentiel d’économies d’énergie d’un système consiste à analyser en profondeur le fonctionnement de l’ensemble du système. Une connaissance détaillée du fonctionnement de l’équipement et des exigences du processus est requise afin de garantir des économies d’énergie. En outre, le type de convertisseur de fréquence, les caractéristiques offertes et l’aptitude globale à l’application doivent être pris en compte.

Convertisseurs de fréquence | Configuration interne

Les convertisseurs de fréquence contiennent trois sections principales:

• Circuit redresseur – se compose de diodes, de SCRS ou de transistors bipolaires à grille isolée. Ces appareils convertissent l’alimentation de la ligne CA en courant continu.
• Bus CC – se compose de condensateurs qui filtrent et stockent la charge CC.
• Onduleur – se compose de transistors haute tension et haute puissance qui convertissent l’alimentation CC en une sortie CA à fréquence variable et à tension variable livrée à la charge.

Les convertisseurs de fréquence contiennent également un microprocesseur puissant qui contrôle le circuit de l’onduleur pour produire une tension sinusoïdale à fréquence variable presque pure livrée à la charge. Le microprocesseur contrôle également les configurations d’entrée / sortie, les paramètres du convertisseur de fréquence, les conditions de défaut et les protocoles de communication.