Guide de choix des inductances d'entrée pour les installations de variateurs de fréquence

L'installation de réacteurs de ligne sur les entrées des variateurs de vitesse prévient les pannes dues aux transitoires du réseau. La protection des équipements nécessite une inductance d'entrée lorsque la puissance nominale du transformateur principal dépasse 500 kVA, que la distance reste inférieure à 10 mètres ou que la capacité du réseau est dix fois supérieure à celle du variateur.

Conditions spécifiques exigeant une protection de la ligne d'entrée :

Les réseaux électriques industriels subissent de fortes surtensions lors des manœuvres. L'installation d'un réacteur de ligne supprime les surtensions transitoires, protège le pont redresseur à diodes interne et atténue la distorsion harmonique totale réinjectée dans le réseau de distribution principal.

Les environnements à transformateurs de forte capacité génèrent des surintensités rapides lors des manœuvres du réseau. Les alimentations secteur de plus de 500 kVA délivrent d'immenses courants de court-circuit qui dépassent facilement les limites de tolérance des condensateurs internes des variateurs de vitesse.

La proximité des transformateurs d'alimentation annule les avantages de l'impédance naturelle de la ligne. Les câbles de moins de 10 mètres permettent aux pics de puissance d'atteindre directement les circuits du variateur sans amortissement naturel par les conducteurs en cuivre.

Des rapports de capacité déséquilibrés créent des niveaux de distorsion du courant importants dans les installations. Lorsque la capacité du réseau électrique dépasse dix fois la puissance nominale du variateur, une inductance de charge (ou réacteur) est nécessaire pour les onduleurs afin de limiter efficacement les pics de courant de charge.

Cas d'exploitation permettant l'élimination de l'inductance de charge :

Certaines installations de commande de moteurs fonctionnent de manière fiable sans filtrage inductif en amont. Les installations disposant d'une alimentation électrique propre, de lignes isolées et de variateurs de faible puissance omettent souvent les composants inductifs d'entrée afin de réduire l'encombrement du tableau électrique et le budget de construction.

Les équipements de faible puissance alimentés par un réseau électrique stable conservent une sécurité de fonctionnement adéquate. Les petits variateurs situés loin des tableaux de distribution principaux bénéficient de l'impédance naturelle des câbles, rendant les accessoires inductifs d'entrée optionnels pour un fonctionnement de base.

Les installations utilisant des filtres de distribution spécialisés ou des selfs de bus CC intégrées bénéficient déjà d'une réduction des harmoniques. Le filtrage redondant côté ligne présente des gains décroissants lorsque les composants d'atténuation secondaires traitent activement le courant d'alimentation entrant.

Les systèmes alimentant des moteurs sur de longues distances privilégient la suppression des harmoniques côté sortie. Une capacité de câblage élevée nécessite une inductance de sortie CA en aval du variateur plutôt qu'une protection de ligne en amont.

Cadre de décision final pour la protection des variateurs

L'évaluation de l'impédance de la source par rapport aux spécifications du variateur détermine le choix approprié des composants. L'adaptation des conditions du réseau à un filtrage adéquat préserve l'isolation du moteur, réduit les harmoniques de ligne et garantit une commande moteur stable dans les environnements industriels difficiles.