Le variateur de vitesse est un dispositif dont l’utilisation est indispensable dans le cadre de la manipulation des équipements industriels et électromécaniques. Sa fonction première est d’assurer la régulation de vitesse de rotation des moteurs électriques, et ce, progressivement, avec précision et flexibilité. Offrant des possibilités d’ajustement de fréquence de la tension d’alimentation, ce dispositif permet d’avoir un contrôle dynamique sur le fonctionnement des diverses machines. Indispensable dans l’optimisation de la productivité et dans l’amélioration du rendement énergétique, le variateur de vitesse est sollicité dans plusieurs domaines.
Un dispositif de régulation performant
Le variateur de vitesse est un équipement électronique dont la fonction est de modifier la fréquence du courant qui va vers le moteur. Il est inséré entre le moteur électrique et la source d’alimentation électrique, et grâce à son intervention permet la variation de vitesse de rotation de l’arbre moteur. Dans son fonctionnement, ce dispositif ajuste la tension pour favoriser la stabilité du couple, ce qui évite les suralimentations et sous-alimentations.
Le contrôle de vitesse peut se faire automatiquement ou de façon manuelle, à l’aide d’une interface de commande ou d’un potentiomètre. Le mode adéquat à appliquer est déterminé par des paramètres tels que la charge, la pression, la température ou encore le débit. Tel un chef d’orchestre, le variateur de vitesse permet de moduler la puissance délivrée en temps réel, tout en tenant compte des nécessités du processus ou du système.
Fonctionnement technique : fréquence, tension et couple
Le fonctionnement du variateur de fréquence repose sur une technologie évoluée qui nécessite une certaine précision pour une application sécurisée. D’abord, un redresseur se charge de convertir le courant alternatif du réseau en courant continu, qui est par la suite retransformé en courant alternatif grâce à un onduleur. En se basant sur les consignes, cet onduleur ou pont onduleur fait un ajustement de la tension et de la fréquence. Exprimée en hertz, cette variation de fréquence fait osciller le moteur à faible ou grande vitesse. Une fréquence élevée entraine une élévation de la vitesse au sein du moteur, à l’inverse une fréquence faible ralentit la rotation.
Optimiser le stockage dans un entrepôt de transportPour conserver un couple stable, le dispositif ajuste aussi la tension à la fréquence de façon proportionnelle. La conservation du couple étant notamment importante dans le cadre de lourdes applications telles que les broyeurs et les compresseurs. Cette justesse dans les réglages apporte plus de finesse et permet d’offrir un démarrage progressif, de réduire l’usure mécanique et d’éviter les à-coups. Des détails offrant ainsi un avantage pertinent dans le cadre d’installations énergivores et sensibles en industrie.
Applications dans l’industrie et le bâtiment
Les variateurs de vitesse sont des équipements sollicités dans une multitude d’applications. Plus précisément, ils interviennent dans celles où un moteur assiste un système qui ne tourne pas à plein régime de façon permanente. Dans le secteur industriel, le variateur de vitesse pilote les compresseurs, les convoyeurs, les mélangeurs, les ventilateurs, mais aussi des broyeurs. En automatisation, ce dispositif favorise la synchronisation des moteurs dans les chaînes de production.
En bâtiment, le variateur de vitesse est accouplé à des groupes de ventilation ou à des pompes, pour permettre une adaptation aux exigences du terrain. Par exemple, une pompe peut travailler à faible régime quand la pression est basse, puis s’amplifier de façon automatique si la pression monte. Cet ajustement favorise la durabilité du matériel, améliore le confort acoustique, puis permet une réduction significative de la consommation électrique.
Compatibilité des variateurs de vitesse
Tous les moteurs ne sont pas d’office compatibles pour être couplés à un variateur de vitesse. En effet, les moteurs asynchrones triphasés sont les modèles les plus adaptés à une utilisation avec variateur de vitesse. Pour certains moteurs à usage spécifique ou monophasé, des adaptations doivent être effectuées au préalable. Ainsi, avant de connecter le moteur à un variateur de vitesse, il est essentiel de vérifier les détails suivants :
- La plage de fréquence tolérée ;
- La puissance nominale ;
- La classe d’isolation ;
- Le courant absorbé.
Cette vérification permettra d’éviter les mauvaises associations pouvant être à l’origine de vibrations, des surchauffes et de l’usure prématurée du moteur. Par ailleurs, les fabricants recommandent généralement d’associer aux moteurs, un variateur certifié pour ainsi assurer un fonctionnement optimal.
