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Auteur(s)
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Nacer NASRI : Enseignant ENSIATE, référent filière énergétique CNAM GE, docteur ès sciences (université de Nancy)
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Lire l’articleINTRODUCTION
L’entraînement électrique est une fonction essentielle dans l’industrie. Les moteurs électriques sont omniprésents (pompage, convoyage, ventilation, etc.).
L’Agence internationale de l’énergie (AIE) chiffre à 70 % la consommation électrique industrielle dédiée au mouvement des équipements. La réduction des coûts de fonctionnement passe donc impérativement par des systèmes d’entraînement à haute efficacité énergétique.
Dans leur majorité, les applications font appel à des moteurs à vitesse fixe. L’emploi d’un variateur de fréquence (VDF) pour commander un ventilateur ou une pompe est un moyen du contrôle du débit plus efficace que de simples vannes de régulation ou registres d’aspiration ou de refoulement.
Pour un moteur fonctionnant à charge variable, la variation de vitesse est un levier majeur d’économie, sachant que 95 % des dépenses de fonctionnement relèvent de coûts énergétiques.
La variation de fréquence ajuste la fréquence de l’alimentation électrique, ce qui affecte à la fois la vitesse et le couple (ou la puissance absorbée) du moteur, permettant d’adapter la puissance délivrée au besoin réel et non au besoin maximal.
Cette fiche doit permettre d’identifier l’intérêt de cette solution technique, d’évaluer les gains énergétiques attendus et d’appliquer les contraintes réglementaires et normatives.
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7. Foire aux questions
Les VDF sont des dispositifs utiles à quels types de moteur ?
Le VDF est utile à différents types de moteurs électriques, tels que les moteurs triphasés ou à courant continu. Cet équipement est particulièrement utile dans de nombreuses industries, telles que la construction, la production, l’agriculture et le transport.
Comment fonctionne un VDF ?
Le VDF est composé d’un redresseur qui transforme la tension alternative en tension continue. Cette dernière est filtrée afin de réduire les parasites ; ensuite, elle est reprise par l’onduleur afin de créer une tension alternative à ondulation variable. L’amplitude des ondulations détermine la fréquence du courant appliquée au moteur, elle-même obtenue par des transistors qui commutent plus ou moins rapidement en fonction de la fréquence demandée.
Qu’est-ce que la commande vectorielle ?
La commande vectorielle est une fonction de plus en plus courante dans les variateurs de fréquence. Effectivement, elle permet une régulation plus précise de la vitesse et du couple du moteur, ainsi qu’une réduction du bruit et des vibrations. La commande vectorielle est recommandée pour les applications de précision telles que la robotique, l’automatisation de machines-outils et d’équipements de levage.
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ANNEXES
CEE IND-UT-136/ CEE BAT-TH-112 : cette fiche définit les conditions d’éligibilité et les bénéfices liés à l’installation de systèmes de motorisation avancés. Les entreprises industrielles ou gestionnaires de bâtiment peuvent bénéficier d’aides financières dans le cadre des certificats d’économies d’énergie. Le contenu des fiches CEE est accessible sur https://atee.fr/efficacite-energetique/club-c2e
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