Convertisseurs de fréquence
Qu’est-ce qu’un Convertisseur de fréquence?
En ce qui concerne la puissance électrique, la fréquence est le nombre de cycles par seconde qu’un courant alternatif répète. Un convertisseur de fréquence modifie le nombre de Cycles par seconde (Hertz). Dans la figure ci-dessous, la fréquence sortant est 6 fois la fréquence entrant. Cela n’a rien à voir avec la tension ou l’ampérage. Seule la fréquence est modifiée. Inversement, une fréquence plus élevée pourrait être convertie en une fréquence plus basse.
Comment fonctionne un convertisseur de fréquence?
À l’origine, les convertisseurs de fréquence étaient mécaniques. Un moteur ou un moteur serait connecté à une poulie ou à une transmission à engrenages pour entraîner un générateur plus rapide ou plus lent que le moteur. Puisque la fréquence est proportionnelle à la vitesse du générateur, elle serait augmentée ou diminuée par le rapport de poulie ou de démultiplication. Cela avait des limites sur la vitesse, les rapports disponibles et la stabilité. Si le moteur ou la ligne électrique a fluctué, la fréquence de sortie du générateur a fluctué. L’efficacité de la puissance passant par le moteur plus un générateur était souvent faible.
Aujourd’hui, la conversion de fréquence se fait électroniquement. Tout type de source d’alimentation peut être changé en courant continu (CC). Le courant continu n’a pas de fréquence, se comportant comme une batterie. Ce courant continu peut ensuite être pulsé en tranches minuscules pour créer n’importe quelle fréquence souhaitée.
Cette conception de convertisseur de fréquence à semi-conducteurs est très efficace, stabilisée par un cristal de quartz et fonctionne indépendamment des fluctuations de puissance d’entrée.
Il nécessite un entretien minimal, aucune lubrification ou usure mécanique.
Utilisations pour les convertisseurs de fréquence à semi-conducteurs
Convertisseurs de fréquence variables
Comme la vitesse d’un moteur est proportionnelle à la fréquence, la variation de la fréquence fera varier la vitesse. Ceci est précieux dans de nombreuses applications telles que les systèmes d’impression et de convoyage. Dans les systèmes de traitement de l’air, l’économie est importante. La réduction de la vitesse du ventilateur de 2 réduit la pression de sortie du ventilateur de 4. (Loi carrée) En même temps, la puissance utilisée est réduite de 9. (Loi du cube) La réduction de la vitesse plutôt que la fermeture d’un amortisseur pour réduire le débit génère des économies d’énergie substantielles.
Convertisseurs à fréquence fixe
Bien que la vitesse variable ait de nombreuses utilisations, le besoin d’une fréquence fixe différente de l’utilitaire est souvent une exigence. Le réseau électrique de nombreux pays fonctionne sur 60 Hertz tandis que d’autres pays fonctionnent sur 50 Hz. En raison de l’économie mondiale, les fabricants produisant pour les marchés étrangers doivent tester leur produit à la fréquence de la puissance du pays étranger. Un convertisseur de fréquence permet à une usine située dans un pays à 60 Hz de tester des produits sur une source d’alimentation à 50 Hz, ou l’inverse. Les systèmes d’énergie renouvelable tels que l’énergie solaire ou éolienne ont besoin de convertisseurs de fréquence pour convertir leur énergie en fréquence de réseau public afin que l’énergie puisse être utilisée par les consommateurs. La fréquence est un facteur important dans la conception des équipements électriques. Une relation est que la fréquence plus élevée nécessite moins de fer dans les moteurs et les transformateurs. Cela signifie que le fonctionnement au-dessus de la puissance de service de 60 ou 50 Hz peut économiser la taille et le poids de l’équipement. Ceci est particulièrement important pour l’équipement qui est transporté ou transporté fréquemment. Les avions et les systèmes militaires en profitent en étant conçus pour fonctionner à 400 Hz. Cette fréquence plus élevée, car l’équipement pèse moins, permet une plus grande capacité de carburant et de fret. La puissance du réseau électrique convertie en 400 Hz est une partie essentielle de l’aviation commerciale et militaire à l’échelle mondiale. D’autres équipements militaires tels que les systèmes de missiles et les ordinateurs utilisent également 400 Hz. Bien que divers pays se normalisent sur différentes fréquences du réseau, les exigences en matière de fréquence aérienne sont les mêmes partout.