Comment choisir un variateur pour votre moteur – un guide pratique pour l’industrie

La sélection du variateur pour le moteur est l’une des étapes clés de la conception et de la modernisation des systèmes d’entraînement industriels. Une sélection correcte du variateur a un impact direct sur la durée de vie du moteur, la stabilité du processus et l’efficacité énergétique de l’ensemble du système.

Dans la pratique, nous rencontrons très souvent des situations où le variateur a été sélectionné uniquement sur la base de la puissance nominale, sans tenir compte de paramètres importants tels que le courant, la nature de la charge ou les conditions environnementales. Une telle erreur entraîne une surchauffe du variateur, un fonctionnement instable ou des défaillances prématurées.

Si vous vous demandez comment choisir correctement et en toute sécurité un variateur pour votre moteur, le guide suivant vous montre étape par étape ce qu’il faut rechercher dans un environnement industriel.

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Paramètres de base du moteur nécessaires à la sélection du variateur

Toute sélection d’un variateur pour un moteur doit commencer par une analyse approfondie de la plaque signalétique du moteur. Ce sont ces données qui constituent le point de référence pour les décisions de conception ultérieures.

• tension nominale du moteur – compatible avec la tension de sortie de l’onduleur,
• le courant nominal du moteur – un paramètre clé lors de la sélection du courant de sortie de l’onduleur,
• la puissance nominale du moteur – la base pour déterminer la puissance de l’onduleur,
• le type de moteur – monophasé ou triphasé,
• la façon dont les enroulements sont connectés – en étoile ou en triangle.

Dans la pratique, la grande majorité des applications industrielles utilisent des moteurs triphasés, mais même dans ce cas, une mauvaise lecture de la tension ou de l’intensité nominale peut entraîner un dysfonctionnement de l’ensemble du système.

Type de réseau et choix de l’onduleur

L’un des premiers critères techniques est le réseau électrique disponible dans l’installation. L’onduleur doit être adapté à la tension d’entrée, car celle-ci détermine la tension de sortie appliquée au moteur.

• 1×230 V onduleurs alimentés – principalement utilisés pour les moteurs triphasés de 230 V,
• onduleurs alimentés par 3×400 V – standard dans les applications industrielles.

Une mauvaise adaptation de la tension d’alimentation de l’onduleur à la tension nominale du moteur entraîne une baisse du couple, une augmentation du courant ou des surcharges thermiques.

Le courant nominal – un paramètre clé dans le choix d’un onduleur

Dans la pratique technique, c’est le courant, et non la puissance, qui est le paramètre le plus important. Le choix du variateur doit toujours tenir compte du courant nominal du moteur et de la réserve de surcharge nécessaire.

L’onduleur doit être en mesure de fournir :

• au moins le courant nominal du moteur,
• le courant de surcharge nécessaire au démarrage,
• la réserve de courant pour les applications dynamiques.

Un onduleur sous-dimensionné déclenchera une protection contre les surintensités, tandis qu’un surdimensionnement déraisonnable augmente les coûts d’investissement sans réels avantages opérationnels.

Comment adapter la puissance de l’onduleur à la puissance du moteur

L’une des questions les plus fréquemment posées est la suivante : comment sélectionner la puissance de l’onduleur? En termes simples, on suppose que la sélection de l’onduleur pour la puissance du moteur devrait supposer une puissance d’onduleur égale ou légèrement supérieure à la puissance du moteur.

Dans la pratique industrielle, il est toutefois conseillé de prendre en compte des facteurs supplémentaires :

• des conditions de démarrage sévères,
• une forte inertie mécanique,
• des changements de vitesse fréquents,
• opération de couple d’impact.

Dans ce cas, des onduleurs avec un courant de surcharge admissible plus élevé et parfois une puissance nominale plus élevée sont utilisés.

Nature de la charge et mode de fonctionnement du moteur

Le choix du variateur pour le moteur doit tenir compte de la nature de la charge d’entraînement. Une application de ventilateur a des exigences différentes de celles d’un convoyeur ou d’un concasseur.

• charge fixe – couple indépendant de la vitesse,
• Charge variable – le couple augmente avec la vitesse,
• charge de choc – poussées soudaines de couple.

Le mode de fonctionnement du moteur est tout aussi important : continu ou intermittent. Les démarrages et arrêts fréquents nécessitent un variateur de vitesse doté d’une classe de surcharge appropriée.

Configuration du variateur et conditions de fonctionnement

Importance d’une configuration correcte de l’onduleur

Même le variateur le mieux adapté ne remplira pas son rôle s’il n’est pas correctement paramétré. La configuration du variateur doit inclure la saisie des données exactes du moteur et des paramètres de protection.

• la tension et l’intensité nominales du moteur,
• Fréquence nominale,
• les temps de rampe de démarrage et de freinage,
• les limites de courant et de couple.

Les erreurs de configuration sont l’une des causes les plus courantes des appels de service concernant les onduleurs dans l’industrie.

Conditions environnementales et montage de l’onduleur

Le choix de l’onduleur doit également tenir compte de l’environnement de fonctionnement. La température, la poussière et l’humidité ont un impact direct sur la durée de vie de l’électronique de puissance.

• température élevée – nécessité de réduire la puissance,
• poussière – classe IP appropriée,
• humidité – protection contre la corrosion.

Stockage des composants critiques

D’un point de vue technique, il est utile d’identifier les éléments critiques d’une chaîne de production. Il s’agit le plus souvent des éléments suivants

• les onduleurs et les servomoteurs,
• les alimentations industrielles,
• les modules de communication,
• des panneaux d’opérateurs.

Un variateur correctement sélectionné et configuré accroît la fiabilité de l’entraînement, réduit l’usure mécanique et permet de réelles réductions de la consommation d’électricité des processus industriels.

Si vous avez des doutes sur le choix d’un onduleur pour une application spécifique ou si vous avez besoin d’une assistance technique, il est utile de consulter l’équipe technique expérimentée de RGB Elektronika, spécialisée dans les variateurs de vitesse industriels.

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