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Quelle est l'influence de la survitesse sur un moteur avec un Altivar (ATV) ?
Un moto-variateur doit toujours être choisi en fonction des deux paramètres :
- couple moteur à fournir à la partie mécanique ( treuil de levage, ventilateur, enrouleur,etc.) afin d'en vaincre le couple résistant
- vitesse à laquelle le moteur doit fournir ce couple à la mécanique (ou à quelle fréquence le variateur doit le fournir au moteur)
Les constructeurs de machine doivent ainsi fournir à leurs clients la courbe caractéristique couple résistant / vitesse de la machine fournie
Un moteur est utilisé pour fonctionner à son point nominal de fonctionnement, lequel est indiqué sur la plaque moteur, exemple pour un moteur asynchrone classique :
- la vitesse : (1500 tr - glissement ) pour le moteur , 50 Hz fourni par le variateur)
- la puissance en kW qui peut être fournie par ce moteur à 50 Hz en durée illimitée sans qu'il ne chauffe
Il est aisé de connaitre le couple fourni par le moteur à cette vitesse via la formule
P = C * W où W est la vitesse de rotation du moteur (égal à 2*Pi*F, donc proportionnel à la fréquence F).
P, C et W sont respectivement exprimés dans en Watt, Newton.mètre et radian par seconde.
Le variateur est choisi en fonction de ce point de fonctionnement nominal du moteur et pour faire simple, il est donc choisi en fonction de la puissance plaquée du moteur à 50 Hz , enroulement en triangle.
De ce fait, le variateur est capable de fournir un couple important ( couple constant ) entre 1 et 50 Hz , donc une puissance croissante jusqu'à atteindre sa puissance nominale plaquée , puissance qu'il ne pourra dépasser.
Si la performance de la machine doit être améliorée en augmentant la vitesse moteur au delà de 50 Hz , le variateur ne pourra plus fourrnir un couple constant mais une puissance constante à partir de cette fréquence de 50 Hz jusqu'à la fréquence souhaitée (exemple 80 Hz).
Le couple fourni par le variateur ne peut alors que diminuer à partir de 50 Hz.
Cette amélioration de performance ne pourra être possible que si le couple résistant de la machine est faible, par exemple le convoyage ou le couple moteur maximum est à fournir lors du démarrage et où il est ensuite assez faible à hors démarrage.
Par contre , cette opération sera vouée à l'échec dans le cas d'application de :
- levage où le couple à fournir doit être constant quel que soit la vitesse,
- ventilation, pompage où le couple à fournir augmente avec le carré de la vitesse.
Dans ces deux cas, il faudra surdimensionner le variateur avec la formule P = CW,
Pour l'application de levage, étant donné que le couple résistant est constant , le calcul peut alors être effectué avec la même valeur de couple maximum C que peut fournir la variateur entre 0 et 50 Hz , ainsi si la vitesse de 80 Hz est souhaitée , le variateur sera surdimensionné de 80/50 soit 1,6 fois sa puissance nécessaire à 50 Hz.
Pour l'application de ventilation , il sera nécessaire de connaitre avec précision le couple à 80 Hz.
Quel impact au niveau du moteur ?
Pour l'application de levage, étant donné que le couple résistant est constant , le calcul peut alors être effectué avec la même valeur de couple maximum C que peut fournir la variateur entre 0 et 50 Hz , ainsi si la vitesse de 80 Hz est souhaitée , le variateur sera surdimensionné de 80/50 soit 1,6 fois sa puissance nécessaire à 50 Hz.
Pour l'application de ventilation , il sera nécessaire de connaitre avec précision le couple à 80 Hz.
Quel impact au niveau du moteur ?
vérifier si l'intensité du moteur est supérieure à son intensité plaquée,
se renseigner auprès du constructeur sur l'aptitude du moteur à supporter une fréquence supérieure à 50 Hz.