Démarreurs et variateurs

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Pour faire varier la vitesse d'un moteur de ventilateur que ce soit de condenseur, de soufflage, d'extraction  ou réguler la haute pression des installations à condenseur à air ou encore régler le débit d’une pompe on utilise des variateurs de vitesses.
80% de la consommation d’électricité dans l'industrie est consommée par les moteurs électriques.Il est nettement plus rentable de reduire la vitesse des moteurs pour l'adapter aux besoins, réduire la vitesse d'un moteur permet d'abaisser sa consommation de facon importante.

Deux technologies existent:

Variations de vitesse par hachage de phase.

Cette technique de variations de vitesse s'applique surtout aux moteurs électriques à faible couple c'est-à-dire des moteurs type hélicoïdal(ventilateur condenseur)ou tangentiel sans oublier aussi les résistances électriques (Triac).
Le principe du hachage de phase ou découpage de phase est réalisé au moyen de deux thyristors montés tête-bêche qui découpe l'alternance sinusoïdale, ce qui a pour conséquence de n'appliquer au moteur qu'une partie de la tension disponible en fonction des besoins.
En fait ce type de variateur coupe à chaque alternance une partie de l'alimentation du moteur pour modifier sa vitesse.
Le découpage de phase peut-être effectuée sur 1,2 ou 3 phases.

Variations de vitesse par convertisseur de fréquence.

Les convertisseurs de fréquence représentent un moyen fiable de réguler la vitesse des moteurs asynchrones, cet appareil transforme la fréquence et la tension en grandeur variable.
En modifiant la fréquence de la tension d'alimentation du moteur, le variateur permet de modifier la vitesse du champ tournant du stator et donc la vitesse de rotation du moteur.

Les convertisseurs de fréquence sont constitués :

• D'un redresseur, composé d'un circuit qui redresse la tension du réseau alternatif en courant continu.
• D'un circuit filtre qui accumule l'énergie nécessaire au moteur et lisse la tension continue.
• D'un onduleur qui tansforme le courant continu en pseudo courant alternatif à fréquence et tension variables.
• Ce courant n'est pas un vrai courant alternatif en fait la sinusoïde est "reconstituée" par des trains d’impulsions modulés.
• D'un circuit de commande,composé d'un microprocesseur qui pilote le tout et qui a pour principales fonctions, inversion du sens de marche ,réglages temps des rampes d’accélération et décélération,protection moteur par sondes,report défaut,dialogue par bus etc

Malgré la présence de filtres afin de minimiser les perturbations générées par les semi-conducteurs utilisés, des tensions perturbatrices de fréquences radio peuvent perturber l'électronique environnante. Afin de dissiper encore plus ces perturbations,les câbles d'alimentation du moteur doivent être du type blindé.

Sources de images: Cahier Technique Schneider Electric n° 208