Un variateur de vitesse est un équipement permettant de faire varier la vitesse d'un moteur, une nécessité pour de nombreux procédés industriels. En effet, la plupart des moteurs tournent à vitesse constante. Pour moduler la vitesse des équipements de procédé, on a longtemps eu recours à divers dispositifs mécaniques.
Les variateurs optimisent la vitesse du moteur là où des courroies et réducteurs fonctionnant à plus faible vitesse induisent un fonctionnement du moteur à plein régime. Contrôleur de la puissance consommée, ils offrent une modulation de la vitesse qui n'impacte pas la puissance nominale du moteur.
Le variateur de fréquence permet de moduler la vitesse de rotation des moteurs électriques. En effet, il optimise le contrôle des process et le fonctionnement des applications des moteurs électriques tout en diminuant la contrainte mécanique sur les applications de contrôle des moteurs.
Éliminer les séquences de marche/arrêt : ainsi on réduit la consommation d'énergie et le niveau acoustique. Ménager les moteurs et augmenter leur longévité par un démarrage progressif. On constate que la température de consigne est maintenue avec des variations extrêmement fines.
Aujourd'hui, il suffit de se rendre chez un distributeur de variateurs de vitesse et de choisir le type de variateur de fréquence qui convient, en fonction du dispositif concerné et des objectifs de la variation que l'on souhaite atteindre.
La vitesse d'un moteur à courant continu peut être contrôlée en modifiant le flux qui lui est appliqué, car la vitesse du moteur est inversement proportionnelle au flux par pôle. Pour contrôler le flux, une résistance variable ou un rhéostat est ajouté en série avec l'enroulement de champ.
En pratique, il faut choisir un puissance de variateur de fréquence supérieure ou égale à celle du moteur. Par exemple, dans la gamme LS Electric, pour un moteur 0.25kW on choisira un variateur de fréquence de 0.4kw (la vitesse du moteur n'a pas d'importance).
Contrôle de la tension d'induit
Avec le contrôle de la tension d'induit, la vitesse du moteur à courant continu peut être contrôlée en ajustant la résistance d'induit pour contrôler la chute de tension à travers l'induit. Cette méthode utilise également une résistance variable en série avec l'armature.
Aujourd'hui, on utilise dans la majorité des cas des variateurs de vitesse électriques (ex : des variateurs de fréquence). C'est un moyen fiable et efficace de modifier la vitesse du moteur. Il permet de contrôler la vitesse de rotation du moteur sans perte de puissance.
Ce système fonctionne avec un seul cône, l'arbre intermédiaire jouant alors le rôle d'arbre mené, ou inversement. Voire, l'arbre moteur entraîne le cône de façon excentrée et c'est le frottement de ce dernier sur une couronne extérieure de position variable qui fait varier sa vitesse de rotation.
L'onduleur modifie le courant continu en courant alternatif à fréquence variable. Le filtre supprime les harmoniques et les bruits créés par l'onduleur. Le variateur électronique de vitesse agit ainsi sur la fréquence et la tension du courant alternatif qui alimente le variateur de vitesse moteur.
Pour ce qui est de la maintenance et du tuning de votre scooter, on en vient rapidement au thème du variateur. En effet, d'un côté, les composants sont soumis à une certaine usure, et d'un autre, un variateur adapté de manière incorrecte peut entraîner une baisse de puissance du moteur.
Le moteur ECOFIT de technologie EC est un moteur synchrone à commutation électronique. Contrairement au moteur AC asynchrone, le moteur EC ECOFIT est synchrone, ce qui évite les pertes de rendement dues au glissement, et confère au moteur une meilleure efficacité sur une plage de vitesse plus étendue.
Pour protéger l'électronique des variateurs ou des démarreurs statiques, il est recommandé d'utiliser un dispositif de protection de type 2, capable de supporter un courant maximum de 40kA pour une onde de 8/20µs, et une tension résiduelle inférieure à 1 400 V.
Le variateur doit avoir une intensité supérieure à celle du moteur. Dans le cas d'un pont à colonne il faut souvent surdimensionner le moteur, par exemple pour un moteur de 3.3kW qui consomme en 220V triphasé 15.5A il faudra prendre un variateur de 5.5kW si on est dans le cas d'un pont à colonne.
Le convertisseur de fréquence permet de modifier la vitesse d'un moteur en continu, d'une vitesse quasi nulle jusqu'à la vitesse nominale nécessaire. La plage de vitesse est donc nettement élargie. Le couple du moteur reste quasi inchangé.
Fonctionnement du moteur asynchrone triphasé
Les trois bobines décalées de 120° insérées dans le stator sont alimentées par une tension alternative triphasée. Elles produisent un champ magnétique variable qui tourne autour du stator en fonction de la fréquence de la tension de l'alimentation.
Choisir le dimmer approprié
Lorsqu'on achète une ampoule, il est donc impératif de vérifier les caractéristiques de la lampe ou du lampadaire sur lequel on va installer l'ampoule, à savoir les caractéristiques du variateur. Seulement de cette façon on peut être certain de la bonne utilisation des ampoules.
Une solution: mettre le moteur dans un asservissement de la vitesse. On donne une vitesse et l'asservissement augmente la tension pour conserver la vitesse. En gros, cela annule l'effet de la résistance.
La puissance vous permettra de réellement augmenter votre capacité de vitesse et surtout d'accélération. Car la puissance est le fondement de l'accélération et de l'explosivité. Pour sauter plus haut, accélérer plus vite, frapper plus fort, lancer plus loin…. soyez tout simplement plus puissant.
Les seules grandeurs accessibles sont : les tensions et les courants statoriques, la fréquence statorique et la vitesse mécanique du rotor. La différence entre la vitesse du champ électrique et celle du moteur définit le glissement.
Pour augmenter un couple moteur, il faut procéder à une reprogrammation moteur avec des boîtiers. Les boîtiers permettent, en effet, d'améliorer le couple de 20 à 30%. Cependant, leur inconvénient est de diminuer la durée de vie du moteur.