un variateur de fréquence (VFD) est un conducteur de moteur pour les systèmes d’entraînement électromécaniques qui contrôle la vitesse et le couple d’un moteur à courant alternatif en faisant varier la fréquence d’entrée du moteur et en contrôlant La tension ou le courant correspondant change en fonction de la topologie. Il joue un rôle important dans les fonctions variables de régulation de vitesse de fréquence, d’économie d’énergie et de protection. Cependant, comment choisir le bon VFD? Cet article est un guide de base sur la façon de sélectionner une VFD.

En général, il est conseillé de considérer le choix de la VFD en fonction du type d’objets contrôlés, de la plage de réglage de la vitesse, de la précision de la vitesse statique et des exigences relatives au couple de démarrage, etc., Pour qu’il soit à la fois utile et économique tout en répondant aux exigences de processus et de production.

Plus vous en savez sur les VDF dont vous avez besoin pour votre application, plus il sera facile de sélectionner le bon VFD.

Avant de vous lancer dans la sélection d’un VFD, il est bon de rassembler les informations de base de la plaque d’identification du moteur pour vous aider à choisir le bon VFD, qui est comme suit.

  • puissance
  • ampères pleine charge (FLA)
  • tension
  • RPM
  • facteur de Service
  • Inverter-duty nominal (pas sur la plaque signalétique)

des informations supplémentaires seront déterminées en fonction des exigences de votre système et de votre application.

  • type de charge (couple constant ou couple variable)
  • plage de vitesse et méthode de contrôle (protocole de communication PLC requis, signal 4-20mA, etc.)
  • besoins spéciaux de boîtier (où le VFD sera monté, intérieur/extérieur /etc.)

après avoir les informations sur la plaque signalétique du moteur et la façon dont vous souhaitez installer et contrôler le VFD, Il est temps de connaître quelques spécifications importantes pour chaque VFD qui vous aideront à décider ce qui vous convient le mieux.

spécifications du lecteur

ampères pleine charge (FLA)

des ampères à pleine charge sont utilisées pour déterminer la taille de l’onduleur. Le FLA de votre moteur doit correspondre à la cote actuelle du VFD que vous envisagez. En outre, vous pouvez acheter un VFD avec une puissance de courant plus élevée que votre moteur exige comme considération de sécurité, Qui fournit un petit coussin pour votre application. Ceci est particulièrement important si vous avez une charge d’inertie élevée, ou une charge qui est difficile à démarrer. Une estimation de courant surdimensionnée du VFD lui permettra de mieux fonctionner et d’être plus fiable à long terme, Puisque vous ne courez pas à la capacité maximale de la VFD.

puissance (HP)

connaître la charge ou la puissance du moteur est un bon moyen de préciser vos choix pour s’adapter à votre application, Mais il ne devrait pas être utilisé comme référence directe pour déterminer la ved. En raison des variables des exigences de charge, Comme le régime (un moteur de 900RPM a des exigences très différentes d’ampérage qu’un moteur de 3600RPM), Le dimensionnement d’un VFD basé uniquement sur HP est susceptible de vous causer des problèmes.

tension et phase

pour une entrée triphasée, il est essentiel de faire correspondre la tension du VFD et du moteur à la tension disponible sur le terrain. Il s’agit généralement de 208, 230 ou 460VAC pour les applications basse tension aux États-Unis. Pour une entrée monophasée, il y a encore quelques choses à prendre en compte. Dans le cas où vous avez un moteur triphasé, mais seulement une puissance monophasée, Le VFD peut agir comme un convertisseur de phase. Si votre charge est de 3 HP (environ un moteur 230VAC avec un FLA de moins de 13.3 ampères) ou moins, Il y a plusieurs lecteurs d’entrée monophasés à considérer. Si votre moteur est supérieur à 3 cv, vous pouvez utiliser un entraînement fait pour une entrée triphasée, Tant qu’il a été correctement dévalorisé. En règle générale, vous devrez multiplier le FLA du moteur par 2 puis sélectionner un VFD évalué à deux fois le FLA du moteur. Par exemple, si vous avez un moteur de 10 cv avec un FLA de 28 ampères, vous aurez besoin d’un VFD évalué à plus de 56 ampères pour environ 20 cv. Il est également avantageux d’utiliser un réacteur en ligne lorsque l’on applique une puissance d’entrée monophasée à l’entraînement. C’est parce que les VFDs peuvent polluer le pouvoir. Lorsqu’ils sont utilisés comme convertisseurs de phase, ils sont encore plus polluants pour la qualité de l’énergie.

type de charge (couple constant ou couple variable)

vous devez sélectionner un couple variable ou un couple constant en fonction de l’application. Si le dispositif entraîné est un simple dispositif centrifuge tel qu’un ventilateur ou une pompe, alors un entraînement à couple variable sera plus approprié. Les applications centrifuges dépassent rarement le courant nominal, de sorte qu’un entraînement de couple variable ne nécessite que 120% de la capacité de courant de surcharge pendant une minute. De plus, les entraînements à couple variable permettent de réaliser des économies d’énergie maximales. Par exemple, il faut moins de couple pour faire tourner le ventilateur à 50% qu’à pleine vitesse. Le couple Variable permet au moteur de n’appliquer que le couple requis, réduisant ainsi la consommation d’énergie, ce qui est l’un des nombreux avantages des VDF. Pour les applications plus lourdes qui nécessitent un couple constant à toutes les vitesses, les VFDs à couple constant sont nécessaires, comme les convoyeurs, les pompes de déplacement, les poinçonneuses et les extrudeuses. Par exemple, un convoyeur fonctionne constamment, mais lorsque le poids est ajouté à la courroie, il nécessite plus de puissance, de sorte que votre entraînement doit être capable de faire face à cette différence. Et c’est pourquoi les VFDs à couple constant ont besoin d’un minimum de 150% de capacité de courant de surcharge d’une minute pour éviter les pics de charge.

plage de vitesse

le VFD permet au moteur de tourner sous et au-dessus de la vitesse. En général, un moteur ne doit pas tourner à moins de 20% de sa vitesse maximale autorisée. Lorsque le moteur tourne à une vitesse inférieure à cette vitesse sans précautions pour le protéger, le moteur surchauffe. Si vous avez l’intention de faire fonctionner votre moteur à basse vitesse, des précautions appropriées doivent être prises pour protéger votre moteur, comme l’utilisation d’un ventilateur de refroidissement auxiliaire séparé. Un VFD peut aussi faire tourner un moteur plus vite que la valeur de la vitesse sur sa plaque signalétique. En règle générale, les moteurs ne doivent pas tourner à plus de 20% de leur vitesse nominale. Veuillez noter que lorsque vous dépassez la vitesse de conception, vous perdrez le couple. De plus, vous devez vous assurer que votre moteur ne tourne pas constamment au-dessus de la cote FLA.

méthodes de contrôle

lors de l’achat d’une VFD, vous devrez être clair sur votre méthode de contrôle. De nombreux utilisateurs ont besoin de communications Ethernet pour obtenir les bonnes informations de leurs lecteurs vers les PLC et les systèmes d’automatisation de production. De plus en plus d’opérations se tournent vers ces systèmes de communication avancés, mais certains lecteurs peu coûteux n’incluent pas ces options.

ce qui suit est des informations sur certaines des méthodes de contrôle :

  • commande à 2 fils ou à 3 fils (la commande à 2 fils est généralement un interrupteur de maintien avec la position off arrêtant le lecteur et la position on démarrant le lecteur. La commande à 3 fils permet l’utilisation d’un bouton de démarrage et d’un bouton d’arrêt.)
  • potentiomètre de vitesse - permet à l’opérateur de régler la vitesse du moteur avec un potentiomètre.
  • Digital Programming/Display Unit - permet à l’opérateur de programmer et de résoudre le lecteur en entrant des valeurs via un clavier via une unité d’affichage LED ou LCD. L’unité d’affichage peut également être utilisée pour surveiller le fonctionnement de l’entraînement.
  • suiveur de Signal analogique - 4-20mA ou 0-10VDC; Une entrée isolée doit être fournie pour la ved; Des paires torsadées/blindées doivent être utilisées et les fils doivent être tenus à l’écart du courant alternatif triphasé, en particulier du PWM.
  • sélection de la vitesse du sélecteur - permet à l’opérateur de choisir parmi plusieurs vitesses préréglées. Si la vitesse est réglée par le PLC et qu’il n’y a pas de sortie analogique, il peut également être utilisé.
  • Serial Communications - permet aux lecteurs à fréquence variable de communiquer sur un réseau, tel que MODBUS RTU, Permettant de coordonner et de contrôler le fonctionnement du lecteur depuis un PC.
  • Communications Ethernet - permet aux lecteurs à fréquence variable de communiquer sur un réseau, tel que MODBUS TCP/IP, RTMoE (mouvement en temps réel sur Ethernet), Ethernet/IP, etc.
  • des fentes de modules d’intégration système sont disponibles pour l’installation de bus de terrain supplémentaires, d’ethernet, de retour de position, de contrôle de la machine et d’options d’E/S étendues.

produits VFD personnalisés

comme les autres appareils, un nombre suffisant d’accessoires d’entraînement VFD sont disponibles, qui sont les suivants :

  • déconnexion ou disjoncteur
  • HOA (main/arrêt/interrupteur automatique)
  • pilotes
  • Bypass
  • réacteur de ligne
  • atténuation harmonique
  • TVSS
  • filtre dV/dt

il peut être difficile de déterminer la combinaison parfaite des entraînements et des accessoires, car elle dépend fortement de l’environnement, Considérations relatives à l’application et à la réglementation.

recommandations finales

ce guide est destiné au dimensionnement d’application générale et n’a pas pour but d’être un guide complet. Un dimensionnement et des considérations spéciales peuvent être nécessaires pour certaines applications et charges. Lorsque vous dimensionnez ou spécifiez un VFD pour n’importe quelle application, vous devez être prudent et permettre un certain tampon dans les évaluations FLA et surcharge. Cela est particulièrement vrai si vous avez une charge qui est difficile à démarrer ou qui subit des charges lourdes pendant le fonctionnement. Si vous avez des questions sur la sélection d’un VFD ou avez des exigences personnalisées, Veuillez contacter le support technique STEPPERONLINE avant d’acheter.