Les moteurs électriques sont utiles dans une large gamme d'applications dans toutes sortes de bâtiments comme les bâtiments résidentiels, commerciaux et industriels. Dans toutes les applications, les moteurs doivent avoir des commandes et des protections appropriées pour assurer un fonctionnement optimal et une longue durée de vie. Cependant, lorsque les moteurs démarrent rapidement à pleine tension, ils ont besoin d'une grande quantité d'énergie, et le courant d'appel et le couple de démarrage élevés peuvent raccourcir la durée de vie du moteur. Des méthodes de démarrage telles que les démarreurs progressifs et les entraînements à fréquence variable (VFD) sont utilisées pour protéger l'équipement et augmenter la durée de vie du moteur tout en réduisant le chauffage du moteur.
Les démarreurs peuvent non seulement protéger les moteurs contre une surchauffe, mais également protéger d'autres composants électriques et mécaniques:
Les charges du moteur ne sont pas exposées au couple de démarrage soudain.
Les autres appareils électriques ne sont pas exposés à la chute de tension due au courant d'appel.
Il n'est pas possible de dire que le démarreur progressif est meilleur que le VFD ou vice versa, car le besoin varie en fonction des exigences de l'application. Un démarreur progressif est conçu pour démarrer le moteur à une tension réduite, tandis qu'un Entraînement de fréquence de ventilation peut contrôler la tension ainsi que la fréquence du moteur de fonctionnement. Généralement, un VFD est plus cher en raison de ses fonctionnalités supplémentaires. L'utilisation d'un VFD dans des applications qui ne nécessitent pas de contrôle de vitesse serait un gaspillage de fonds, il est donc important d'identifier le besoin avant d'opter pour un démarreur.
Qu'est-ce qu'un démarreur progressif et quand l'utiliser?
Un démarreur progressif, également connu sous le nom de démarreurs progressifs à tension réduite (RVSS), est un dispositif qui protège les moteurs électriques contre les dommages causés par un afflux soudain de puissance en limitant et en contrôlant le courant d'appel initial pendant le démarrage du moteur. Il utilise un réseau de 6 thyristors ou redresseurs contrôlés au silicium (SCR) pour réduire le courant et le couple du moteur. Un thyristor peut être décrit comme une vanne électronique qui, lorsqu'elle est appliquée avec un signal de commande, permet la circulation du courant dans une seule direction. Puisqu'il y a 3 tensions AC qui commutent entre la polarité à 60 Hz, 2 thyristors sont nécessaires pour chaque phase, chacun pour une polarité différente. Ainsi, un réseau de 6 thyristors est utilisé dans un démarreur progressif.
Le démarreur progressif coupe la forme d'onde de tension et limite le courant d'appel ainsi que le couple de démarrage. Le circuit SCR limite la tension, mais la fréquence reste constante à 60 Hz, ce qui signifie que la vitesse reste constante. Cependant, ce n'est pas un problème dans les applications où le moteur est toujours utilisé à pleine vitesse.
Voici les applications où un démarreur progressif serait idéal:
Le contrôle de la vitesse et du couple n'est nécessaire que pendant le démarrage du moteur. Lorsqu'il est équipé d'un arrêt progressif, la même chose peut être faite lors de l'arrêt du moteur.
Réduction du courant d'appel énorme pour les gros moteurs.
Systèmes mécaniques tels que convoyeurs, engrenages, etc. qui nécessitent un démarrage en douceur lors du démarrage.
Élimination des coups de bélier dans les systèmes de pompage dus aux changements de direction rapides des fluides.
Qu'est-ce qu'un VFD et quand l'utiliser?
Un variateur de fréquence (VFD) est un dispositif qui contrôle la vitesse et le couple du moteur en faisant varier la fréquence et la tension d'entrée du moteur. En d'autres termes, un VFD peut être utilisé comme démarreur progressif avec l'avantage supplémentaire de contrôler la vitesse du moteur en fonction des changements de charge de travail. Le contrôle de la tension et de la fréquence dans un processus en 3 étapes:
Le redresseur convertit la tension CA fournie en CC.
Le signal CC est ensuite filtré pour améliorer la qualité de l'alimentation.
L'inversé se convertit en courant continu en AD à la tension et à la fréquence requises.
Un VFD peut contrôler à la fois la tension et la fréquence, contrôler ainsi le couple en ajustant le rapport V / Hz. La réduction de la seule tension d'un moteur en marche est préjudiciable aux performances et à la durée de vie du moteur en raison d'une surchauffe. Cependant, lorsque la tension et la fréquence sont contrôlées, le moteur électrique peut être ralenti sans aucun impact négatif.
L'un des principaux avantages des VFD est économies d'énergie. Lorsque le moteur a des charges de travail variables, les VFD peuvent réaliser des économies d'énergie d'au moins 20% avec une réduction de vitesse. Dans les bâtiments, un VFD peut ralentir le système de pompage lorsque la consommation d'eau est faible et peut réduire les taux de ventilation lorsque le taux d'occupation est faible. Cela se traduit par des économies d'énergie qui sont toujours bénéfiques pour les propriétaires d'immeubles.
En dehors des applications ci-dessus, d'autres sont les suivantes:
Ascenseurs et escaliers mécaniques pour un mouvement fluide.
Équipements de fabrication tels que mélangeurs, broyeurs et concasseurs.
C'était intéressant lorsque vous parliez de la façon dont le contrôle de la vitesse et du couple aide un moteur électrique à démarrer. Mon frère a mentionné que le moteur électrique de son usine de fabrication ne démarrait pas régulièrement ces derniers jours. Je partagerai cette information pour l'aider à discuter bientôt du problème spécifique avec un service de réparation de moteurs électriques.