Variateur de fréquence

Les variateurs de fréquence (VFD) sont utilisés pour contrôler des moteurs à induction triphasés dans une vaste gamme d’applications industrielles. Les variateurs de vitesse WEG, IMO, SERMES et ABB ont été conçus suivant des techniques de pointe pour le contrôle de tout type de moteur. Notre gamme de variateurs sont très compacts, possèdent un design moderne, un grand nombre de caractéristiques spéciales, et leur installation et opération sont très simples. Parmi leurs avantages, un logiciel optimisé et un réglage facile grâce à un interface homme-machine aisé. Ils possèdent des fonctions et des ressources permettant de protéger et de contrôler des moteurs électriques de manière simple et efficiente. Ils peuvent fonctionner en modes scalaire ou contrôle vectoriel de flux.

Découvrez notre gamme de variateur ABB, IMO, WEG, SERMES, NORD, ELEC MASTER et ELVEM.

En savoir plus

Qu'est-ce qu'un variateur de fréquence (VFD) ?

Très utilisé dans le monde de l'automation industrielle, un variateur de fréquence (VFD), est un appareil constitué d'une carte électronique de puissance (comme IGBT, MOSFET) et d'une unité centrale de contrôle à haute vitesse (comme microprocesseur, DSP) permettant le contrôle et l'entraînement d'un moteur électrique en faisant varier la fréquence et la tension de son alimentation. Aussi appelé variateur de vitesse, il a également la capacité de contrôler l'accélération et la décélération du moteur électrique lors du démarrage ou de l'arrêt. Même si le variateur contrôle la fréquence et la tension de l'alimentation du moteur, on parle souvent de contrôle de vitesse, car il en résulte un ajustement de la vitesse du moteur.

Le variateur de fréquence offre des protections comme les protections de phase, de sous-tension et de surtension. Le variateur est aujourd'hui un produit abouti avec des logiciels et des options d'interfaçage permettant à l'utilisateur de contrôler les moteurs aux niveaux souhaités.

Les autres noms pour un VFD sont : variateur de vitesse, variateur de fréquence, variateur AC, microvariateur et onduleurconvertisseur. EM Distribution a mis a profit toute son expérience et ses compétences afin de vous proposer des gammes de variateurs de fréquence les meilleurs du marché, de l'entrée de gamme au haut de gamme, pour des entraînements standards ou évoluées.

Les principaux fabricants sont (liste non exhaustive) : ABB, Danfoss, Hitachi, Lenze, Leroy Somer, Omron, Schneider Electric, WEG, IMO

Pourquoi utiliser un variateur de vitesse ?

Les variateurs de fréquence offrent non seulement la possibilité de faire varier la vitesse pour des applications de régulation précises et exactes, mais aussi des avantages supplémentaires en termes de contrôle de processus et d'économie d'énergie.

Économie d'énergie

De nos jours, les systèmes à moteurs électriques sont responsables de plus de 2/3 de la consommation énergétique dans l'industrie en France. Le variateur de vitesse permet de réduire la consommation d'énergie de votre installation jusqu'à 70% grâce à l'adaptation en vitesse de l'équipement entrainé et de la charge requise. Ainsi, une grande quantité d'énergie est conservée par le variateur de fréquence. L'utilisation d'un VFD permet ainsi de réduire les coûts de production.

Fonctionnement maitrisé et progressif

Le moteur à induction consomme au démarrage un courant qui est de l'ordre de 6 à 8 fois le courant nominal. Comparé aux démarreurs progressifs conventionnels, les VFD donnent de bien meilleurs résultats car ils délivrent une basse fréquence au moment du démarrage, le moteur tire donc moins de courant et ce courant ne dépasse jamais sa valeur nominale au démarrage comme en fonctionnement. 

Le variateur de vitesse offre également des opérations de démarrage et d'arrêt en douceur et réduit également les contraintes thermiques et mécaniques sur les moteurs et les transmissions par courroie. Il permet également d'éviter les à-coups sur les convoyeurs.

Le variateur de fréquence permet également d'éviter les coups de bélier sur les systèmes de pompage. Le coup de bélier est un phénomène de surpression qui apparaît au moment de la variation brusque de la vitesse d'un fluide.

Installation facile

La plupart des variateurs sur le marché sont relativement simple d'utilisation. Ils sont préprogrammés avec des paramètres usine et permettent dans bien nombre de cas, notamment pour des application simple, de démarrer votre moteur dès la première mise en service. Néanmoins, nous vous recommandons de lire la notice et/ou de le faire installer par une personne qualifiée.

Certificat d'économie d'énergie

L’installation d’un variateur électronique de vitesse ouvre droit aux CEE (Certificat d'Économie d'Énergie). Ces derniers peuvent financer tout ou une partie de l’investissement.

Un certains nombres de conditions doivent être cependant respectées. N'hésitez pas à nous consulter si vous souhaitez bénéficier de cette aide.

Prolonger la durée de vie des équipements et réduire la maintenance

Votre équipement dure plus longtemps et a moins de temps d'arrêt dû à la maintenance lorsqu'il est contrôlé par un variateur de fréquence. Le VFD assurera une vitesse d'application optimale de votre moteur. Ainsi, les économies d'énergie, le contrôle intelligent des moteurs et la réduction du courant sont trois bonnes raisons de choisir un variateur de fréquence comme contrôleur dans tout système à moteur. Les applications les plus courantes pour un variateur sont le contrôle des systèmes de pompage, compression d'air ou frigorifique et de ventilation; Ces applications représentent à elles seules 75 % de tous les entraînements électromécaniques mondiaux.

Quelques applications pour le variateur de fréquence

Le variateur de fréquence peut s’utiliser pour alimenter les moteurs des machines suivantes (exemples) :
  • pont à colonne
  • pont hydraulique
  • convoyeur
  • combiné bois
  • compresseur
  • tour (à bois ou métaux)
  • banc de serrurerie
  • démonte pneus
  • perceuses à colonne/li>
  • pompe et ventilateur
  • scie
  • backstand
  • Processus machine
Un variateur de vitesse ne peut pas fonctionner sur les équipements suivants (exemples) :
  • un four en 380V
  • un poste à souder
  • une alimentation de machine triphasé
  • convertir un réseau 220V en réseau 380V
Un variateur permet d'alimenter EXCLUSIVEMENT un seul et unique moteur. En aucun cas il ne s'agit d'un convertisseur de réseau monophasé vers triphasé. Il n'est donc pas possible d'alimenter une machine en triphasé avec un variateur de fréquence.

Quel variateur de fréquence choisir ?

Le VFD est un produit abouti, il n'y a pas de mauvais variateur. Néanmoins certains variateurs offrent plus d'options et de possibilités en matière de fonctionnement.

Le variateur ELEC MASTER 

+ Compact et facile d'utilisation
+ Existe seulement en monophasé 230V 1AC.
+ Puissance jusqu'à 7.5 kW (30A)
+ Nombreuses entrées/sorties TOR/ANA, 0-10V, 4-20mA
+ Console déportée disponible
+ IP20 (montage armoire)
- Notice en anglais

Le variateur IMO 

+ Compact et facile d'utilisation
+ Existe en monophasé 230V 1AC et en triphasé 380V 3AC
+ Puissance jusqu'à 2.2 kW (230V-1AC) et 110 kW (400V-3AC)
+ Nombreuses entrées/sorties TOR/ANA, 0-10V, 4-20mA
+ Entrée de sécurité STO (chaine d'arrêt d'urgence)
+ Console déportée disponible
+ IP20 (montage armoire)
+ Notice en français (téléchargeable)
+ Fiche application pour aide mise en service

Le variateur SERMES 

+ Puissance jusqu'à 4 kW (230V-1AC) et 22 kW (400V-3AC)
+ Nombreuses entrées/sorties TOR/ANA, 0-10V, 4-20mA
+ IP66 (montage extérieur)
+ Sectionneur en façade (de série)
+ AU en façade possible sur demande
+ Notice en français
+ Fiche application pour aide mise en service

Bien d'autres variateurs sont disponibles tels que les variateurs WEG, variateurs ABB et également les variateurs embarqués directement sur la boite à bornes du moteur électrique. Il remplaceront sans aucun problème tout type de variateur Schneider.

BON À SAVOIR

Jusqu'à quelle vitesse puis-je descendre avec un variateur de fréquence ?

Le variateur de fréquence permet de diminuer la vitesse du moteur électrique entrainé jusqu'à une certaine fréquence qu'il vaut mieux éviter de dépasser trop longtemps pour ne pas détériorer le bobinage du moteur.

La plupart des constructeurs recommandent de ne pas descendre en dessous de 12Hz au risque de détériorer le bobinage du moteur. Effectivement en dessous de cette fréquence, le moteur n'est plus auto-ventilé et risque de voir son bobinage brûler.

Par exemple, à 12Hz :

  • pour un moteur de 3000 tours/min (50hz), vous pouvez faire tourner votre moteur à 720 tours/min.
  • pour un moteur de 1500 tours/min (50hz), vous pouvez faire tourner votre moteur à 360 tours/min.
  • pour un moteur de 1000 tours/min (50hz), vous pouvez faire tourner votre moteur à 240 tours/min.

Si vous souhaitez utiliser votre moteur à très basse vitesse (en dessous de 12 Hz), il est recommandé d'utiliser une ventilation forcée à la place du ventilateur standard pour éviter l'échauffement et la détérioration prématurée du bobinage du moteur.

Puis-je alimenter plusieurs moteurs avec un seul variateur ?

La réponse est non, un variateur de vitesse ne permet d'alimenter qu'un seul moteur électrique à la fois. Dans le cas des combinés bois ou il y a plusieurs moteurs, nous vous recommandons de sélectionner la plus grosse puissance de votre combiné et de prendre en conséquence le variateur adapté à cette puissance moteur (ici, qui peut le plus, peut le moins).

Est-il possible de piloter mon variateur à distance ?

La réponse est oui, la plupart des variateurs offrent une console déportée pour porte d'armoire électrique, avec les boutons marche/arrêt, inversion de sens et potentiomètre.

Les variateurs de fréquence offrent également de nombreuses possibilités de configurations pour le pilotage déporté :

  • par contact sec : pour démarrer/ arrêter, choisir une vitesse prédéfinie
  • par potentiomètre pour faire varier la vitesse.
  • par entrée analogique 0/10V ou 4-20mA selon les modèles

Nous pouvons vous proposer une télécommande déportée à monter soi-même avec les éléments suivants (il sera nécessaire de paramétrer le variateur en fonction de vos besoins):

  1. Boite 3 boutons
  2. Bouton commutateur 3 positions
  3. Bouton d'arrêt d'urgence
  4. Potentiomètre
  5. Câble électrique multiconducteur 12g0.5mm2

Voir aussi

Lire et comprendre la plaque signalétique de mon moteur

La plaque signalétique d'un moteur est en quelque sorte sa carte d'identité, tous les renseignements utiles et exigées par la norme IEC60034-1 y sont répertoriés. Il est intéressant de connaître leur signification. La plaque signalétique est en aluminium ou en acier selon le fabriquant et est fixée sur la partie latérale ou supérieure de la carcasse du moteur.

Voici à quoi peut ressembler une plaque signalétique sur un moteur électrique triphasé. Celle-ci peut varier selon les fabricants.

Pour savoir si votre moteur peut être utilisé sur variateur monotri, il vous suffit de vérifier les points N°7, N°9 et N°11 de la plaque signalétique ci-dessous. Vous constaterez que le moteur ci-dessous ne peut être alimenté en 230V (D) triphasé. Il n'est donc pas compatible avec un variateur mono/tri.

Plaque signalétique moteur triphasé
  1. Nom du fabricant
  2. Marquage de la norme européenne CE
  3. Norme de rendement énergétique, IE1, IE2, IE3.
  4. Moteur triphasé (3~), moteur monophasé (1~)
  5. Type de moteur : les moteurs sont normalisés par type en fonction de leur puissance, de leur vitesse de rotation et de leur hauteur d'axe. Le type défini les dimensions "standard" du moteur
  6. Numéro de série
  7. Couplage en étoile ou en triangle (uniquement sur les moteurs triphasés). Tension d'alimentation 230/400V ou 400/690V 
  8. Fréquence du réseau (50Hz pour la France)
  9. Puissance en KiloWatt (kW), celle-ci est parfois exprimé en Cheval (0.75Kw=1cv) ou encore en HP (Horse Power).
  10. Vitesse de rotation exprimée en tr/min ou rpm (Rotation par minute). Les vitesses de rotation peuvent aussi s'exprimer en nombre de pôles (2 pôles = 3000tr/min / 4 pôles = 1500tr/min / 6 pôles = 1000tr/min / 8 pôles = 750tr/min)
  11. Ampérage, appellé aussi intensité.
  12. Cosinus Phi : Le cosinus phi représente la valeur du déphasage angulaire entre la tension et l'intensité du courant dans un circuit alternatif.
  13. Type de roulements utilisés sur le moteur (pas toujours indiqué).
  14. Le type de service. S1 est le service le plus répandu. Il s'agit du service continu.
  15. L'indice de protection. IP55 est l'indice de protection le plus répandu.