Unités de filtrage adaptées aux variateurs de fréquence : types pour entrée, sortie et côté courant continu (DC)

Le choix des filtres appropriés pour un variateur de fréquence dépend de la source du bruit. Les filtres CEM d'entrée bloquent les interférences électromagnétiques côté réseau, les inductances de buse CC atténuent les pics de courant harmoniques et les filtres sinusoïdaux de sortie suppriment les pics de tension à dv/dt élevé afin de préserver l'isolation du moteur.

Trois grandes catégories de filtres

Les filtres d'entrée sont placés entre le réseau électrique et le variateur. Ils empêchent le bruit électrique conduit de se réinjecter dans le réseau, protégeant ainsi les composants sensibles du système de commande installés sur la même ligne.

Les filtres CEM d'entrée éliminent le bruit haute fréquence, ce qui est essentiel pour le fonctionnement d'un variateur de fréquence monophasé 60 Hz/50 Hz sur une infrastructure électrique mixte.

Les inductances de bus CC s'intègrent directement au bus intermédiaire, lissant les courants d'ondulation et améliorant le facteur de puissance tout en réduisant efficacement la distorsion harmonique de bas rang du réseau.

Stratégies de filtrage de sortie

Le filtrage de sortie cible les contraintes électriques envoyées aux moteurs à courant alternatif connectés. Les fréquences de commutation rapides produisent des impulsions de tension abruptes, provoquant une forte réflexion sur les longs câbles et un échauffement excessif dans les enroulements du moteur.

Les réacteurs de sortie atténuent les fortes variations de tension (dV/dt), ce qui les rend adaptés lorsque la distance entre le variateur et le moteur dépasse les paramètres d'installation standard.

Les filtres sinusoïdaux convertissent les signaux de modulation de largeur d'impulsion en signaux sinusoïdaux réguliers. Ils sont indispensables lors du déploiement d'un convertisseur de fréquence monophasé 50 Hz/60 Hz pour des applications moteurs spécifiques.

Critères de sélection pour l'intégration système :
Le choix des composants d'un variateur de fréquence nécessite de vérifier l'intensité nominale à pleine charge, la température ambiante et les limites de fréquence de commutation. Des filtres surdimensionnés entraînent des chutes de tension inutiles, tandis que des filtres sous-dimensionnés provoquent une surchauffe et un arrêt prématuré du système.

Avant de choisir des inductances passives ou des filtres actifs, il est essentiel d'évaluer les objectifs de distorsion harmonique totale (THD) en entrée afin de garantir la conformité aux normes de raccordement au réseau électrique local.

Il est impératif de calculer précisément la longueur totale du câble moteur, car sa capacité amplifie les risques de réflexion de tension de crête aux bornes lors du fonctionnement continu du moteur.