Applications des onduleurs dans les industries alimentaire, chimique et automobile

Le rôle des onduleurs dans les processus d’automatisation industrielle

L’utilisation de variateurs dans les lignes de production modernes est devenue un élément clé de l’automatisation, de la réduction des coûts et de la garantie d’une qualité reproductible des machines. Des secteurs tels que l’agroalimentaire, la chimie et l’automobile utilisent des variateurs de pointe, notamment les variateurs Siemens, Schneider Electric, Mitsubishi Electric et Allen Bradley, pour contrôler avec précision les paramètres de fonctionnement des moteurs.

Dans cet article, nous décrivons l’application pratique des onduleurs, les problèmes de fonctionnement typiques, les configurations recommandées et les conseils pour les ingénieurs de maintenance. L’ensemble de l’article est basé sur l’expérience des techniciens de service de RGB Elektronika, qui participent depuis de nombreuses années au diagnostic et à la mise à niveau des onduleurs dans des installations industrielles de pointe.

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Pourquoi les onduleurs sont-ils un élément clé des processus de fabrication actuels ?

Les variateurs permettent un contrôle précis de la vitesse et du couple des moteurs, ce qui se traduit par des économies d’énergie :

• une réduction significative de la consommation d’énergie,
• prolonger la durée de vie des composants,
• la stabilisation du processus,
• l’amélioration de la sécurité au travail,
• une grande répétabilité des paramètres de production.

C’est pourquoi l’onduleur est utilisé lorsqu’une grande précision, un contrôle et une résistance à des conditions environnementales variables sont nécessaires.

Où sont utilisés les onduleurs ? Aperçu pratique des secteurs

Application des onduleurs dans l’industrie alimentaire

Dans l’industrie alimentaire, les onduleurs doivent répondre à des exigences strictes en matière d’hygiène et d’environnement. Avec les bons paramètres, la configuration de l’onduleur permet d’adapter le fonctionnement de la machine à des processus sensibles tels que :

• le remplissage et la distribution de fluides à viscosité variable,
• le contrôle des mélangeurs et des homogénéisateurs,
• l’entraînement des bandes transporteuses dans les zones humides,
• l’emballage et l’étiquetage à temps variable.

Les appareils qui résistent aux nettoyages fréquents et aux produits chimiques, tels que les onduleurs Siemens en version IP élevée ou les solutions d’onduleurs Schneider Electric pour les lignes d’emballage, sont les mieux adaptés à cette industrie.

Application des onduleurs dans l’industrie chimique

Dans des environnements agressifs avec des paramètres de processus très variables, les onduleurs doivent être extrêmement résistants à la température, à la vapeur et à l’humidité. L’application standard est la suivante :

• contrôle des mélangeurs chimiques à forte inertie,
• l’entraînement de la pompe dans les applications à haute pression,
• le maintien précis de la pression dans les systèmes de traitement.

En raison des conditions environnementales difficiles, les convertisseurs sont souvent utilisés pour améliorer le refroidissement, l’étanchéité et la filtration.

Application des onduleurs dans l’industrie automobile

Dans l’automatisation de la production automobile, les variateurs sont responsables du contrôle dynamique et précis des mouvements. Les systèmes les plus lourdement chargés sont :

• les ateliers d’assemblage et les stations de soudage,
• les lignes de transport comportant un grand nombre de démarrages et d’arrêts,
• les bancs d’essai des moteurs,
• les systèmes de peinture nécessitant un contrôle précis du débit d’air.

Ces applications utilisent souvent des variateurs dotés de fonctions de diagnostic avancées, tels que le variateur Mitsubishi Electric ou le variateur Allen Bradley, qui offrent une grande fiabilité dans les processus d’automatisation.

Conseils techniques pratiques pour les ingénieurs de maintenance

• Surveillez régulièrement le courant du moteur – des anomalies peuvent indiquer une mauvaise configuration, une surcharge ou une détérioration du variateur.
• Activez les fonctions de démarrage et de freinage en douceur, qui protègent la mécanique de la machine et minimisent les surtensions.
• Mettez à jour le micrologiciel de l’onduleur – les fabricants améliorent souvent les algorithmes de contrôle et la stabilité du système.
• Utilisez des filtres CEM externes, en particulier pour les longs câbles de moteur.
• Veillez à une ventilation adéquate – la surchauffe est la cause la plus fréquente de défaillance des onduleurs sur les lignes de production.

Scénarios réels d’applications industrielles

Ligne de conditionnement de yaourts (industrie alimentaire)

Utilisation d’un onduleur Siemens dans un boîtier en acier inoxydable, résistant à une humidité élevée. Problème : fonctionnement instable de la bande lors des changements de charge. Solution : correction des rampes d’accélération et configuration de l’onduleur avec fonction de compensation de charge. Résultat : augmentation de 12 % de la précision de remplissage.

Mélangeur pour la production de peinture (industrie chimique)

Un onduleur Schneider Electric a été utilisé pour contrôler un gros moteur de réacteur. Problème : surchauffe de l’onduleur due à la poussière. Solution : mise à niveau de l’onduleur par l’ajout de filtres et d’une circulation d’air forcée. Résultat : réduction de 40 % des temps d’arrêt.

Poste de soudure de carrosserie (industrie automobile)

L’application implique un onduleur Mitsubishi Electric et un onduleur Allen Bradley. Problème : charges différentes lors du changement de programme de soudage. Solution : configuration de l’onduleur avec profil de travail dynamique et synchronisation des axes. Résultat : une réduction du cycle de production de 0,8 s par composant.

L‘utilisation d’onduleurs dans les industries alimentaire, chimique et automobile est cruciale pour l’efficacité des processus, la sécurité et la stabilité de la production. Une installation et une configuration adéquates des onduleurs, ainsi que des mises à niveau régulières, permettent de prolonger considérablement la durée de vie des machines et de maintenir la qualité des processus. Pour sélectionner les bons modèles – de l’onduleur Siemens à l’onduleur Allen Bradley – il est conseillé de se laisser guider non seulement par les paramètres du catalogue, mais aussi par les conditions d’exploitation réelles et les spécificités de l’industrie.

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