Fonctionnement du variateur de fréquence
Fonctionnement du variateur de fréquence : la tension et la fréquence déterminent l’intensité du champ et le glissement, ce qui permet de contrôler le couple et la vitesse de rotation.
Le fonctionnement du variateur de fréquence est basé sur le principe selon lequel le couple moteur du moteur électrique dépend de la tension appliquée et de la fréquence de rotation dans le stator par rapport à la fréquence de rotation du rotor. En augmentant le rapport Volt/Fréquence, le courant est augmenté, ce qui augmente la force du champ magnétique. En augmentant la fréquence du champ tournant au-delà de la vitesse de rotation du rotor, crée un glissement (une différence de vitesse entre le rotor et le champ tournant dans le stator). Cela entraîne une tendance d’accélération du rotor (à condition que la charge ne soit pas trop importante). Lorsque le champ tournant dans le stator a une vitesse inférieure à celle du rotor, le glissement aura tendance à ralentir le rotor.
Le fonctionnement du variateur de fréquence est donc réalisé en variant à la fois la tension et la fréquence.
Pour les applications simples de variateur de fréquence, il est suffisant d’utiliser un rapport fixe entre la tension et la fréquence sur toute la plage de vitesses, également appelé régulation V/F (tension/fréquence) ou caractéristique V/F. Dans la plupart des cas, le fonctionnement de cette régulation est optimisé en utilisant une fonction de boost et/ou plusieurs caractéristiques V/F préprogrammées. Dans ce mode de régulation, le variateur de fréquence ne “sait” en réalité pas quelle est la fréquence réelle du rotor et il est également plus difficile pour le régulateur de “savoir” quelle tension et quelle fréquence sont optimales pour le comportement souhaité du moteur.
Fonctionnement du variateur de fréquence orienté champ
Pour les applications où le variateur de fréquence doit exercer un contrôle plus précis sur le comportement du moteur électrique, le “modèle moteur” est utilisé, également appelé modèle orienté champ. Avec cette régulation, le variateur de fréquence calcule assez précisément la vitesse de rotation du rotor. Fondamentalement, avec cette méthode de contrôle, la vitesse souhaitée du moteur est comparée à la vitesse réelle et, sur cette base, le rapport tension/fréquence est ajusté de manière à ce que le moteur électrique délivre les couples souhaités et tourne au bon vitesses.
Avec un codeur sur le moteur, le variateur de fréquence peut déterminer avec encore plus de précision la vitesse de rotation exacte du moteur. C’est grâce à cette combinaison du variateur de fréquence, du moteur électrique et de la rétroaction de l’encodeur que l’on obtient les meilleurs résultats en termes de précision de vitesse, de précision de couple et de positionnement.
