CI n°2 : Les variateurs de fréquence et leurs paramètres
Objectifs :
Comprendre le fonctionnement d’un variateur de vitesse
- Connaitre les paramètres d’une machine asynchrone
- Déterminer les paramètres importants pour le contrôle d’un moteur
- Connaitre les composants des variateurs de vitesses
- Identifier les composants qui structure les variateurs de vitesse
Consignes :
- Etudier le variateur de fréquence
- Répondre aux questions liées aux variateurs et ses composants
Partie 1 – Les bases sur les machines asynchrones
a – Généralité
- Lorsque l’application demande une adaptation du couple ou de la vitesse, un contrôle lors d’une phase d’accélération et de décélération, le moteur est associé à un variateur de vitesse.
- Le choix du système d’entraînement à vitesse variable dépend de l a charge à entrainer (inertie et caractéristique couple/vitesse variable) et des performances statiques et dynamiques souhaitées.

- La vitesse (fréquence) de rotation est fonction
du point de fonctionnement situé à l’intersection des caractéristiques couple moteur= f(n) et couple résistant = f(n)
b – Principe de variation de vitesse
- ns = f/p avec f : fréquence d e la tension du réseau d’alimentation e n hertz
- p : nombre de paires de pôles du moteur
- ns: vitesse de synchronisme en tr/s (fréquence de rotation du champ tournant)
- A l’aide des formules données ci dessus, déterminer la valeur de nr : Vitesse de rotation du rotor
- Nous pouvons conclure que la variation de vitesse est obtenue par action quels paramètres ?
c – Action sur les paires de pôles
- Dans les analyses qui suivent, la fréquence du moteur est constante.
- D’après la formule précédente :
- Que se passe t’il si le nombre de paire de pôles augmente ?
- La fréquence de rotation d’un moteur ……
- Que se passe t’il si le nombre de paire de pôles diminue ?
- La fréquence de rotation d’un moteur ……
- Que se passe t’il si le nombre de paire de pôles augmente ?
- Résumé cette méthode à l’aide du tableau ci-dessous :
- Nous utiliserons les principales fréquences de rotation du champ tournant d’un moteur asynchrone triphasé pour un réseau de 50 Hz.
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- Que peux t’on conclure ?
d – Action sur la fréquence
- Dans les analyses qui suivent, le nombre de paires de pôles du moteur est constante.
- D’après la formule précédente :
- Que se passe t’il si la fréquence augmente ?
- La fréquence de rotation d’un moteur ……
- Que se passe t’il si la fréquence diminue ?
- La fréquence de rotation d’un moteur ……
- Que se passe t’il si la fréquence augmente ?
- Que peux t’on conclure ?
Partie 2 – La variation de fréquence
a – La structure générale
- Qu’est ce qu’un redresseur ?
- Ou se situe t’il sur le schéma ci contre ?
- Qu’est ce qu’un onduleur ?
- Ou se situe t’il sur le schéma ci contre ?
- A quoi correspond lé composant au centre du schéma ?
- Quel est sa fonctionnalité ?
b – La structure électrique
- Qu’est ce qu’une diode ?
- Qu’est ce qu’un onduleur ?
- Qu’est ce que la commande MLI ?
- Quelle est sa dénomination anglaise ?
c – Limite de la variation
- Le variateur délivre au moteur une tension et une fréquence proportionnelles jusqu’à la valeur de 50 Hertz.
- Pour des fréquences supérieures à 50 Hertz, la tension du moteur ne pouvant plus augmenter, (l’enroulement est alimenté sous sa tension nominale) le rapport U / f diminue, le flux décroît, entraînant une diminution du couple maximum.
- Pour conserver un couple suffisant aux faibles vitesses (donc aux faibles fréquences, on doit maintenir le rapport U / f constant.
Partie 3 – Lecture d’une plaque signalétique moteur
Partie 4 – Fiche synthèse sur les variateurs de vitesse
