Variation de vitesse des ventilateurs AC


Types de variateurs pour ventilateurs AC

Ventilateurs AC


Ces types de ventilateurs sont alimentés par un moteur à courant alternatif. Ces moteurs nécessitent une tension d'alimentation CA. La plupart des ventilateurs CA ont des moteurs contrôlables en tension. Cela signifie que la vitesse du ventilateur est réduite en réduisant la tension du moteur. Les moteurs contrôlables en tension peuvent être contrôlés via variateurs de vitesse électroniques, variateurs de vitesse à autotransformateur ou convertisseurs de fréquence. Lorsque la tension nominale du moteur est appliquée, le ventilateur fonctionne à la vitesse nominale.

Dans certains cas, le moteur à courant alternatif n'est pas complètement intégré dans le boîtier du ventilateur. Cela signifie que l'efficacité énergétique du moteur à courant alternatif peut être testée séparément. L'efficacité énergétique des moteurs à courant alternatif est définie dans la CEI 60034 30-1. Elle est marquée sur la plaque signalétique du moteur. Les classifications internationales suivantes sont définies:

  • Efficacité Standard IE1
  • Haute Efficacité IE2
  • Efficacité Premium IE3
  • Efficacité Super Premium IE4

La vitesse du ventilateur CA peut être contrôlée par:

Afin d'atteindre le niveau d'efficacité IE4, la plupart des fabricants de moteurs sont obligés d'utiliser des aimants permanents pour minimiser les pertes d'énergie dans le rotor. Cela rend la plupart des moteurs IE4 des moteurs à courant alternatif synchrones. En langage humain: la plupart des moteurs IE4 ne peuvent être contrôlés que par des convertisseurs de fréquence.

Dans de nombreux cas, la vitesse de ventilation demandée peut être régulée sur l'appareil lui-même via un potentiomètre intégré ou via un clavier. Une autre possibilité consiste à régler la vitesse du ventilateur à distance via un signal de commande.

Ce signal de commande peut être numérique (Modbus RTU) ou analogique (typique 0-10V). Vous trouverez plus d'informations sur ces signaux de commande à la page suivante. Tout d'abord, nous fournirons plus de détails sur les différentes technologies pour contrôler la vitesse du ventilateur AC.

Types de variateurs


Variateurs de vitesse à autotransformateur

Variateurs de vitesse à autotransformateur


Les variateurs de vitesse à autotransformateur sont destinés à la commande de vitesse par pas des moteurs électriques. Ils utilisent la technologie des autotransformateurs pour réduire la tension du moteur - et la vitesse du ventilateur - par étapes. Grâce à cette technologie, ils génèrent une tension moteur avec une forme sinusoïdale parfaite. Il en résulte un fonctionnement du moteur exceptionnellement silencieux et une durée de vie prolongée.

Les autotransformateurs sont des transformateurs électriques à une seule bobine. Via leurs différentes prises de tension, des tensions réduites sont disponibles. Un revêtement imprégné spécial réduit le bruit électrique des autotransformateurs. Cependant, dans des environnements calmes, le bourdonnement typique provoqué par la technologie du transformateur peut être perceptible.

Les variateurs de vitesse à autotransformateur sont rentables et se sont avérés très fiables et robustes. Ils peuvent également être utilisés dans des circonstances avec une alimentation électrique instable.

Ces types de variateurs de vitesse sont faciles à installer. Ils ne nécessitent aucune configuration. Certains variateurs de vitesse à autotransformateur ont un commutateur rotatif intégré pour réguler manuellement la vitesse du ventilateur. D'autres variantes peuvent être commandées à distance via Modbus RTU ou via un signal de commande analogique.

Variateurs de vitesse électroniques


Les variateurs de vitesse électroniques ou variables offrent un contrôle de vitesse infiniment variable pour les ventilateurs à courant alternatif. En règle générale, ces variateurs sont utilisés pour optimiser la vitesse des ventilateurs CA ou des pompes dans les applications CVC. Ils utilisent le contrôle de l'angle de phase - technologie TRIAC - pour réduire la tension du moteur et contrôler la vitesse du ventilateur. Les variateurs de vitesse Triac sont généralement disponibles pour des courants de moteur jusqu'à 10 A. Grâce à cette technologie, ces variateurs de vitesse de ventilateur sont complètement silencieux. Ils réduisent la tension du secteur en en éliminant des parties. La tension restante du moteur n'aura pas une forme sinusoïdale parfaite. Le contrôle par microprocesseur permet d'optimiser la détection du passage par zéro. Cela signifie que les TRIAC peuvent être contrôlés avec plus de précision. Il en résulte un fonctionnement silencieux du moteur.

Néanmoins, selon le type de moteur, un bruit supplémentaire du moteur à basse vitesse peut se produire en raison de la forme non sinusoïdale de la tension du moteur. L'augmentation de la tension minimale du moteur réduira le niveau de bruit.

Certains variateurs de vitesse de ventilateur électroniques ont un potentiomètre intégré pour réguler manuellement la vitesse du ventilateur. D'autres variantes peuvent être commandées à distance via Modbus RTU ou via un signal de commande analogique.

Les variateurs de vitesse électroniques ne nécessitent pas de configuration dans la plupart des cas. Le niveau de faible vitesse peut être réglé via un trimmer ou via Modbus RTU.

Variateurs de vitesse électroniques
Convertisseurs de fréquence

Convertisseurs de fréquence


Les convertisseurs de fréquence ou variateurs de vitesse permettent un contrôle de vitesse infiniment variable pour les ventilateurs CA. Tout comme les variateurs de vitesse électroniques… Quelle est donc la différence? Un convertisseur de fréquence utilise la modulation de largeur d'impulsion - technologie IGBT - pour réguler la tension et la fréquence du moteur. Cela offre une tension moteur sinusoïdale presque parfaite et un contrôle moteur exceptionnellement silencieux en toutes circonstances. Selon les réglages, le variateur de fréquence lui-même peut également fonctionner de manière très silencieuse.

En raison de la fréquence de commutation élevée des IGBT, des filtres spéciaux sont nécessaires pour réduire la pollution CEM dans le réseau électrique. Ce matériel supplémentaire a un coût. La commande précise du moteur signifie également: plus complexe à configurer. La conclusion est que les convertisseurs de fréquence sont plus chers que les variateurs de vitesse électroniques, plus compliqués à configurer et plus critiques à installer, mais ils offrent un contrôle moteur très précis. Ce type de variateur de vitesse est très économe en énergie et capable de contrôler des courants moteur élevés.

La vitesse du moteur demandée peut être régulée via les commandes intégrées (potentiomètre ou boutons poussoirs). En plus de cela, il est également possible de réguler la vitesse du moteur à distance via Modbus RTU ou un signal de commande analogique.

Protection thermique des ventilateurs AC


Un moteur à courant alternatif est un appareil robuste avec une longue durée de vie. Cependant, faire fonctionner un moteur à courant alternatif pendant une période plus longue à faible vitesse n'est pas sans risques. À faible vitesse, le moteur est moins refroidi. Cela peut provoquer une surchauffe des enroulements du moteur. La surchauffe du moteur peut entraîner une dégradation de l'isolation des enroulements du moteur. Cela peut provoquer des fuites électriques, des courts-circuits et éventuellement une panne du moteur. Pour éviter une panne du moteur, il est important d'empêcher le moteur de surchauffer.

À cet effet, de nombreux moteurs à courant alternatif sont équipés de contacts thermiques - souvent appelés contacts CT - pour détecter la surchauffe des enroulements du moteur. Ces contacts thermiques mesurent la température dans les enroulements du moteur. En cas de surchauffe du moteur, les contacts CT sont ouverts. Certains variateurs de vitesse offrent une protection supplémentaire contre la surchauffe via leur fonction de surveillance CT. Cette fonctionnalité désactive le moteur en cas de surchauffe pour éviter d'endommager le moteur. En même temps, la sortie d'alarme sera activée pour indiquer un problème de moteur. Si votre moteur n’est pas équipé de contacts CT, n’oubliez pas de relier les bornes CT du variateur de vitesse ou de désactiver la fonction de surveillance CT.

Protection thermique des ventilateurs AC

Comment faire fonctionner un moteur de manière sûre?


Interrupteurs de proximité

Interrupteurs de proximité


En cas de maintenance ou lorsqu'un moteur doit être remplacé, il est important de s'assurer que la puissance du moteur est - et reste - désactivée pendant l'intervention. La meilleure garantie est d'installer un interrupteur de proximité avec position d'arrêt cadenassable. Ces interrupteurs peuvent être bloqués en position d'arrêt avec un cadenas pour garantir la sécurité du technicien de maintenance. Typiquement, les interrupteurs de proximité sont installés à proximité du moteur ou à l'entrée d'une pièce ou d'une zone.

Disjoncteurs de protection moteur


Les disjoncteurs moteurs sont des disjoncteurs basse tension avec une fonctionnalité de relais de surcharge thermique. Ils protègent les circuits de dérivation du moteur contre les surcharges, la perte de phase et les courts-circuits. En général, les disjoncteurs moteur sont installés dans ou à proximité de l'armoire électrique.

Disjoncteurs de protection moteur