Moments dangereux lors du fonctionnement de l'onduleur : blocage soudain, surtension CC, retour d'énergie régénérative

Calage soudain et contraintes mécaniques

Une chute brutale de vitesse ou un arrêt soudain crée un décalage immédiat entre la vitesse moteur commandée et l'inertie de la charge importante. Ceci provoque des pics de couple mécanique importants et déclenche des surintensités, pouvant entraîner la rupture de courroies, l'endommagement d'accouplements et la casse de réducteurs.

Surtension CC et récupération d'énergie

Lors d'une décélération rapide, le moteur se transforme en générateur, réinjectant de l'énergie cinétique via le pont onduleur dans le convertisseur de fréquence. Cette énergie de récupération charge les condensateurs du bus CC interne. Sans voie de dissipation, la tension dépasse rapidement les seuils de sécurité, déclenchant la protection contre les surtensions ou provoquant la défaillance immédiate des condensateurs.

Applications courantes de conversion de puissance

Les installations industrielles déploient des configurations spécifiques pour gérer l'adaptation de la tension et de la fréquence aux différentes normes de machines :

Les équipements aéronautiques haute fréquence et les équipements de test spécialisés utilisent un convertisseur de fréquence de 60 Hz à 400 Hz.

Les usines nord-américaines important des machines européennes utilisent des systèmes configurés pour convertir le 480 V 60 Hz en 400 V 50 Hz.

L'harmonisation des différences de réseau électrique régionales pour les machines industrielles lourdes nécessite un convertisseur 480 V 60 Hz vers 380 V 50 Hz.

Solutions concrètes pour la réduction des surtensions

Pour gérer l'énergie de récupération et prévenir les surtensions sur le bus CC :

Installer des résistances de freinage dynamiques : Connecter un hacheur de freinage et un réseau de résistances sur le bus CC afin de dissiper l'excès d'énergie de récupération sous forme de chaleur lors de la décélération.

Déployer des variateurs à récupération d'énergie : Remplacer les unités de freinage standard par un système de récupération d'énergie active (AFE) pour réinjecter l'énergie de freinage dans le réseau CA de l'installation.

Ajuster les rampes de décélération : Allonger le temps de décélération programmé (tdec) dans les paramètres du variateur afin de correspondre au temps de décélération naturel de la charge à forte inertie.

Pour éviter les calages soudains et gérer les surtensions CC, il est nécessaire d'adapter les paramètres du variateur à l'inertie de la charge. La mise en œuvre d'un système de freinage approprié et le choix de la configuration adéquate du convertisseur de fréquence protègent l'électronique de puissance interne et éliminent les arrêts de production imprévus.