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Illustration 11 – Puissance absorbée par le compresseur en fonction de la charge
Compressor power input (%)
Compressor load (%)
VFD
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Le principe de fonctionnement du VFD
Le VFD (appelé également "inverter") est un dispositif de puissance électronique conçu pour faire varier la rotation des
moteurs d'induction.
Les moteurs tournent à un régime pratiquement fixe qui dépend uniquement de la fréquence de l'alimentation électrique
(f) et du nombre de pôles (p), conformément à la formule suivante:
f
60
=
rpm
p
(En fait, pour que le moteur produise du couple, la vitesse de rotation, connue comme la vitesse de synchronisme, doit
être sensiblement inférieure à celle calculée ci-dessus.)
Pour faire varier la vitesse de rotation d'un moteur à induction, la fréquence d'alimentation de celui-ci doit par conséquent
varier.
Le VFD est en capable, à commencer par une fréquence de réseau fixe (50 Hz pour le réseau européen, 60 Hz pour les
Etats-Unis) fonctionnant en trois étapes:
l'étape une implique un redresseur pour transformer le courant alternatif en courant direct, qui s'obtint généralement à
l'aide d'un pont de redresseur à diode (les meilleures solutions utilisent des ponts avec SCR)
l'étape deux implique la charge des capacitances (bus à courant direct, connu aussi comme DC-Link)
l'étape trois implique la reconstruction du courant alternatif (un véritable onduleur) au moyen d'un pont de transistor
(normalement IGBT) avec des valeurs de tension et de fréquence variables définies par le système de commande. La
tension est en fait la résultante d'une modulation PWM haute fréquence (dans la fourchette de quelques kHz) à partir de
laquelle le composant de fréquence variable fondamentale est pris (généralement 0-100 Hz).
Le problème des harmoniques
Le pont de redresseur d'un VFD requiert du courant du réseau qui n'est pas purement sinusoïdal. En effet, en raison de
la présence de diodes, qui sont des composants non linéaires, le courant absorbé par un pont de redresseur a une
fréquence supérieure à la fréquence du réseau électrique. Ces composants sont appelés harmoniques: dans le cas d'une
alimentation électrique de 50 Hz, le composant à 50 Hz est défini comme l'harmonique fondamental, tandis que le second
harmonique est le composant à 100 Hz, le troisième harmonique est le composant à 150 Hz etc. (Dans le cas d'une
alimentation électrique à 60 Hz, le composant fondamental est celui à 60 Hz, le second est celui à 120 Hz, le troisième est
celui à 180 Hz, etc.)
Entrée de puissance du compresseur (%)
Charge du compresseur (%)
VFD
Glissements
D-EIMHP00508-16_01FR - 21/52
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