DÉMARRAGE D’UN MOTEUR ÉLECTRIQUE : CHOISIR ENTRE UN DÉMARREUR PROGRESSIF ET UN VFD

Last updated on mars 13th, 2024 at 03:11 am

Le démarrage d’un moteur électrique à pleine tension peut entraîner un courant d’appel jusqu’à 8 fois supérieur à la valeur indiquée sur la plaque signalétique. Sans un démarreur de moteur, le courant d’appel élevé et le couple de démarrage peuvent causer des dommages au fil du temps. Il existe de nombreux systèmes de démarrage de moteurs permettant d’éviter ces dommages, notamment les démarreurs progressifs et les variateurs électroniques de vitesse (VFD). Même si les deux dispositifs utilisent une méthode de démarrage similaire, elles ont également des différences importantes.

Le choix du système de démarrage adapté est important lors de la configuration des commandes du moteur. Pour les moteurs qui ne nécessitent pas de régulation de vitesse en fonctionnement, les démarreurs progressifs réduisent le courant d’appel et le couple. En revanche, un VFD abaisse le courant d’appel, mais il peut aussi réduire le régime pendant que le moteur tourne. Les VFD permettant de réguler la vitesse, ils ont un prix plus élevé que les démarreurs progressifs pour une même capacité de moteur.

Comment fonctionne un démarreur progressif ?

Un démarreur progressif utilise des composants électroniques appelés thyristors pour contrôler la tension de démarrage appliquée au moteur. Plutôt que d’appliquer la tension nominale en une fois, les thyristors augmentent la tension progressivement à mesure que le moteur accélère. Les démarreurs progressifs, en réduisant le courant d’appel et le couple, peuvent augmenter la durée de vie des moteurs électriques.

Dans un moteur triphasé, un démarreur progressif utilise six thyristors, disposés par paires dos à dos et appelés circuits Triac :

• Dans ce dispositif, une partie de la tension alternative appliquée au moteur est coupée, tant en polarité positive qu’en polarité négative.
• Les trois tensions devant être contrôlées séparément par un démarreur progressif, trois paires de thyristors sont nécessaires.
• Ces derniers sont également connus sous le nom de redresseur au silicium commandé ou SCR.

Un démarreur progressif ne fait que réduire la tension, tandis que la fréquence reste à 60 Hz ou 50 Hz selon les pays. Il est impossible d’utiliser un démarreur progressif pour réguler la vitesse, car la vitesse d’un moteur en fonctionnement dépend de la fréquence. Une réduction de la tension peut limiter le courant de démarrage du moteur, mais elle ne réduira pas la vitesse de rotation une fois que l’appareil aura démarré. En fait, un moteur surchauffe avec une tension réduite, et cela affecte sa durée de vie.

Tous les moteurs compatibles peuvent être utilisés avec des démarreurs progressifs. Ces derniers sont particulièrement utiles pour le démarrage de charges à haute inertie, où le courant d’appel et le couple sont très élevés à pleine tension. Citons, par exemple, les convoyeurs industriels et les dépoussiéreurs.

Comment fonctionne un VFD ?

Un VFD peut être utilisé à la fois pour le démarrage du moteur et le contrôle de la vitesse. Il nécessite un circuit plus complexe, qui comporte trois parties principales :

• Le redresseur : Il convertit l’alimentation en tension alternative en tension continue.
• Le filtre : Il améliore la qualité de la tension continue redressée.
• L’onduleur : Il reconvertit le courant continu en courant alternatif ; mais il peut fournir une tension et une fréquence différentes de celles du courant alternatif d’origine.

Ces circuits permettent à un VFD de réduire à la fois la tension et la fréquence appliquées au moteur électrique. Un VFD, comme un démarreur progressif, applique une tension de démarrage plus faible pour réduire le courant et le couple. Il améliore le réglage du couple de démarrage car il peut également contrôler la fréquence.

Une fois le moteur en marche, un VFD peut le ralentir en réduisant la tension et la fréquence. La réduction simultanée de la tension et de la fréquence permet d’éviter la surchauffe. Par conséquent, le VFD n’endommage pas le moteur.

Le VFD est utile dans les applications où la charge de travail du moteur varie, comme les systèmes de chauffage, de ventilation et de climatisation et les systèmes de pompage. Les moteurs électriques consomment moins d’énergie lorsqu’ils fonctionnent à vitesse réduite, et les consultants en énergie recommandent souvent les VFD pour cette raison.

Conclusion

La meilleure approche pour comparer un démarreur progressif et un VFD dépend de l’application. Pour une même capacité, les VFD ont un prix plus élevé que les démarreurs progressifs, car ils peuvent également réguler la vitesse du moteur. Le surcoût d’un VFD est toutefois compensé par les économies d’énergie réalisées en fonctionnant à vitesse réduite.

Pour les moteurs de démarrage qui tournent toujours à pleine vitesse, nous ne recommandons pas les VFD. La réduction de la vitesse de ces moteurs n’offre aucune chance d’économiser de l’énergie. Les démarreurs progressifs sont la meilleure option dans ces cas, car ils remplissent la même fonction tout en étant moins coûteux. Les démarreurs progressifs, qui comportent moins de composants, sont également plus compacts que les VFD.