Différences entre un onduleur et un démarreur progressif – un guide complet pour l’industrie

Quelles sont les différences entre un onduleur et un démarreur progressif ?

Dans l’environnement industriel, la question se pose souvent de savoir quelles sont les différences entre un onduleur et un démarreur progressif. Les deux dispositifs sont chargés de contrôler le démarrage du moteur, mais ils fonctionnent de manière totalement différente, offrent des fonctions différentes et leur utilisation dépend du profil de charge, des exigences du processus et du budget. Dans cet article de blog, nous examinons en détail la relation entre démarreur progressif et onduleur, nous discutons des aspects pratiques de l’installation et du fonctionnement et nous présentons des scénarios typiques, en ciblant le contenu pour les électriciens, l’automatisation et la maintenance.

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Qu’est-ce qu’un démarreur progressif et comment fonctionne-t-il ?

Comment fonctionne un démarreur progressif ? Le démarrage progressif limite le courant de démarrage en augmentant progressivement la tension à l’entrée du moteur. Cela permet à la machine de démarrer en douceur, sans l’à-coup caractéristique et la surcharge mécanique. Les démarrages progressifs utilisent des thyristors qui contrôlent l’angle de démarrage pendant la phase de démarrage et sont souvent contournés par un by-pass lorsque la vitesse nominale est atteinte.

Le démarreur progressif peut être utilisé dans différentes configurations, y compris :

• Démarreur progressif 1 phase,
• Démarreur progressif triphasé,
• Démarrage progressif Schneider,
• Démarreur progressif Siemens,
• Démarreur progressif ABB,
• Démarrage progressif Danfoss.

Selon le fabricant, les systèmes peuvent offrir des fonctions supplémentaires telles que le contrôle du couple, l’arrêt progressif, la détection des déséquilibres de phase ou la protection contre les pertes de tension.

Onduleur – que faut-il savoir ?

Un onduleur est un dispositif beaucoup plus sophistiqué qu’un démarreur progressif. Sa fonction est de réguler la vitesse du moteur à l’infini en faisant varier la fréquence et la tension de sortie. C’est ce qui fait qu’un onduleur est capable d’assurer non seulement une fonction de démarrage, mais aussi une fonction de contrôle, de protection et d’économie d’énergie.

Un exemple courant de ce type d’appareil est l’inverseur Danfoss, largement utilisé dans l’industrie, en particulier dans les applications de pompes, de ventilateurs et de transport.

Les onduleurs permettent, entre autres, de

• contrôle de la vitesse sur toute la plage – de 0 Hz à des fréquences supérieures à la normale,
• le freinage dynamique et la récupération,
• qui augmente le couple à bas régime,
• la communication avec les systèmes de contrôle (Modbus, Profibus, Profinet, CANopen, etc.),
• la surveillance des performances du moteur et des dispositifs de sécurité avancés.

Démarrage progressif ou inverseur – principales différences

Bien que les deux dispositifs réduisent les surcharges mécaniques et électriques, il existe des différences fondamentales entre un onduleur et un démarreur progressif. Les plus importantes sont les suivantes :

• Principe de fonctionnement : le démarreur progressif contrôle la tension, l’onduleur contrôle la fréquence.
• Gamme de fonctions : le démarreur progressif n’est utilisé que pour le démarrage et l’arrêt ; le variateur permet un contrôle total de la vitesse et du couple.
• Efficacité énergétique : le démarreur progressif ne permet pas d’atteindre cet objectif ; l’onduleur permet de réduire réellement la consommation d’énergie.
• Protection du moteur : l’onduleur dispose d’une protection étendue (par ex. CTP, surcharge, court-circuit), le démarreur progressif de base.
• Charges : les démarreurs progressifs sont principalement utilisés pour les pompes et les ventilateurs ; les onduleurs donnent également de bons résultats pour les démarrages lourds et les charges variables.
• Coût : un démarreur progressif est beaucoup moins cher, un onduleur est plus cher mais offre plus de fonctionnalités.

Pour choisir le bon appareil, il convient d’analyser la nature de la charge, les exigences de l’application et la présence de systèmes maîtres (PLC, SCADA).

Quand choisir un démarreur progressif ?

Le démarreur progressif fera ses preuves dans les applications où :

• le moteur tourne toujours à plein régime,
• seuls le démarrage et l’arrêt progressifs sont importants,
• la charge est constante, sans qu’il soit nécessaire d’ajuster la vitesse,
• ce qui compte, c’est le faible coût de la solution.

Exemples typiques : pompes à eau, compresseurs, convoyeurs, machines à faible dynamique de fonctionnement.

Quand choisir un onduleur ?

Un onduleur sera une meilleure solution lorsque :

• le contrôle de la vitesse est nécessaire dans l’application,
• le moteur est soumis à des surcharges ou à des changements de charge soudains,
• Dans ce processus, la précision, la réactivité et le contrôle du couple sont essentiels,
• nous étudions les moyens d’économiser de l’énergie grâce à la modulation de la vitesse.

Conseils techniques pour les ingénieurs

Pour faciliter la sélection pratique d’un appareil, il convient de noter quelques éléments clés :

• Analyse du courant d’ appel : pour les moteurs à fort In et les démarrages fréquents, le variateur est beaucoup plus sûr.
• Charges pompées : un démarreur progressif est parfois suffisant, mais l’onduleur permet une fonction anti-coup de bélier et des rampes adaptées au PID.
• Conditions environnementales : les démarreurs progressifs sont moins performants à des températures élevées ; les onduleurs nécessitent une ventilation et un espace d’installation adéquats.
• Longueur du câble : les câbles de moteur longs nécessitent des filtres, ce qui est particulièrement important dans les variateurs de vitesse.
• Service et diagnostic : les onduleurs enregistrent les erreurs et les paramètres de fonctionnement pour faciliter le diagnostic en cas de panne.

Démarrage progressif par rapport à l’onduleur

Le choix entre un démarreur progressif et un variateur de vitesse dépend de l’importance accordée à la protection mécanique lors du démarrage ou au contrôle de la vitesse et du couple. Un démarreur progressif est une solution rentable, simple et efficace pour les applications à charge constante. Un variateur de vitesse offre une souplesse de commande totale, améliore l’efficacité énergétique et prolonge la durée de vie de la machine. Comprendre les différences entre un variateur et un démarreur progressif vous permet de concevoir votre système d’entraînement de manière optimale et d’éviter des erreurs coûteuses dans l’exploitation industrielle.

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