Il existe de nombreuses façons de démarrer un moteur électrique, notamment le démarrage direct, le transfert automatique, la réduction de tension Y-Δ, le démarreur progressif, le convertisseur de fréquence, etc.
Dans le cas où la capacité du réseau et la charge permettent un démarrage direct pleine tension, un démarrage direct pleine tension peut être envisagé.
L’avantage est qu’il est facile à contrôler, simple à entretenir et plus économique.
Il est principalement utilisé pour démarrer des moteurs électriques de petite puissance.
Du point de vue des économies d’électricité, les moteurs électriques d’une puissance supérieure à 11 kW ne devraient pas être utilisés de cette manière.
2. Démarrage à tension réduite de l'autotransformateur
Cette méthode est souvent utilisée pour démarrer des moteurs électriques de plus grande capacité, car elle peut s'adapter aux besoins de différentes charges et obtenir un couple de démarrage plus important.
Le principal avantage est le couple de démarrage élevé, qui peut atteindre 64 % du couple de démarrage direct lorsque le bobinage est exploité à 80 %.
Le couple de démarrage peut être ajusté par le robinet.
Il est encore largement utilisé aujourd’hui.
3. Début Y-Δ
Pour un moteur électrique asynchrone à cage d'écureuil avec un enroulement statorique triangulaire en fonctionnement normal.
Si l'enroulement du stator est connecté à une étoile au démarrage puis à un triangle après le démarrage, le courant de démarrage peut être réduit et l'impact sur le réseau réduit.
C'est ce qu'on appelle le démarrage à tension réduite étoile-triangle, ou simplement le démarrage étoile-triangle (démarrage Y-Δ).
Si le courant de démarrage direct est de 6 à 7 Ie, le courant de démarrage n'est que 2 à 2,3 fois plus élevé lorsque le démarrage étoile-triangle est utilisé.
Cela signifie qu'avec un démarrage étoile-triangle, le couple de démarrage est également réduit à 1/3 de celui d'un démarrage direct avec une connexion triangulaire.
Cela signifie que le couple de démarrage est réduit à 1/3 de celui d'une connexion triangulaire directe, ce qui convient aux applications à vide ou à faible charge.
Le démarreur étoile-triangle est le plus simple et le moins cher par rapport à tout autre démarreur à tension réduite.
En outre, la méthode de démarrage étoile-triangle présente l'avantage que le moteur à induction triphasé peut fonctionner avec une connexion en étoile lorsque la charge est légère.
Dans ce cas, le couple nominal peut être adapté à la charge, ce qui améliore l'efficacité du moteur à induction et économise la consommation d'énergie.
4. Démarreur progressif pour servomoteurs
Celui-ci utilise le principe de déphasage du SCR pour réaliser la régulation de tension et démarrer le servomoteur.
En raison de l'utilisation de composants contrôlés au silicium, les interférences harmoniques pendant le fonctionnement du SCR sont élevées et ont un certain impact sur le réseau.
De plus, les fluctuations du réseau électrique peuvent également affecter la conductivité de l'élément à thyristor, en particulier lorsqu'il y a plusieurs dispositifs à thyristors dans le même réseau.
Par conséquent, le taux de défaillance des composants contrôlés au silicium est plus élevé, car ils impliquent de l'électronique de puissance, de sorte que les exigences des techniciens de maintenance sont également plus élevées.
5、Onduleur
Le convertisseur de fréquence est le dispositif de commande de moteur le plus avancé techniquement, le plus polyvalent et le plus efficace dans le domaine moderne de la commande de moteur.
Il régule la vitesse et le couple des moteurs vibrants en modifiant la fréquence de la grille.
Parce qu'ils impliquent l'électronique de puissance et la technologie des micro-ordinateurs, ils sont coûteux et nécessitent un niveau élevé de techniciens de maintenance.
Ils sont donc principalement utilisés dans les zones où une régulation de la vitesse est requise et où un contrôle à grande vitesse est requis.
Comparaison des avantages et des inconvénients du démarrage à tension réduite, du démarrage progressif et du démarrage à fréquence variable
L'inconvénient est que le couple de démarrage est faible et qu'il ne convient qu'au démarrage à vide ou à faible charge.
L'avantage c'est que c'est pas cher.
Démarrage progressif, où l'heure de démarrage et le couple initial peuvent être définis pour obtenir un démarrage et un arrêt progressifs, et le courant de démarrage peut être limité.
Le démarrage par inverseur, qui permet un démarrage en douceur à une heure définie et permet à la machine de fonctionner à une fréquence définie, est plus coûteux pour le démarreur.
Comparaison des principes de performance du démarrage par réduction de pression, du démarrage progressif et du démarrage par conversion de fréquence
1, le démarreur progressif est une combinaison de technologie de régulation de tension alternative à thyristor et de technologie de contrôle du facteur de puissance.
C'est grâce à la régulation de tension du thyristor pour obtenir un démarrage progressif, un moteur d'arrêt progressif, n'a pas de fonction de contrôle de vitesse.
2. L'onduleur est un dispositif de contrôle de moteur (contrôle de vitesse) qui utilise l'action marche-arrêt des dispositifs à semi-conducteurs de puissance pour convertir l'alimentation en fréquence en une autre fréquence.
Grâce au fonctionnement du moteur de commande de conversion de fréquence (la tension change également avec la fréquence, comme la constante v/f), il s'agit d'un moyen vraiment efficace de réguler la vitesse, avec un rendement élevé.
Le variateur de fréquence est capable d'obtenir un véritable démarrage et un arrêt progressifs ainsi qu'une régulation efficace de la vitesse.
Le plus grand avantage de l'autotransformateur est que le couple de démarrage est plus important.
Lorsque la prise des enroulements du moteur est à 80 %, le couple de démarrage peut atteindre 64 % du couple de démarrage direct.
Le couple de démarrage peut être ajusté par le robinet.
Ils sont encore largement utilisés aujourd’hui.
Le Y-Δ convient au démarrage à vide ou à charge légère.
C'est également le plus simple et le moins cher de tous les démarreurs à tension réduite à utiliser avec d'autres équipements.
De plus, le démarreur étoile-triangle présente l'avantage de permettre au moteur de fonctionner en configuration étoile lorsque la charge est légère.
Dans ce cas, le couple nominal peut être adapté à la charge, ce qui augmente l'efficacité du moteur et économise la consommation d'énergie.
Analyse complète du démarrage par réduction de pression, du démarrage progressif et du démarrage par conversion de fréquence
1、Problème de prix
Naturellement, les convertisseurs de fréquence sont les plus chers, tandis que les démarreurs Y-Δ et à tension réduite à transfert automatique sont relativement bon marché.
Pour les projets nécessitant des intrants moindres, l’économie sera le choix privilégié.
2, problème contrôlable pour l'autotransformateur
Y-Δ, le démarrage à tension réduite par transfert automatique est simple, mais démarre uniquement.
Cependant, dans le cas d'une automatisation élevée, il est prévu qu'il soit utilisé moins souvent, même pour un démarrage progressif.
Le contrôle du moteur simple au moyen d'un convertisseur de fréquence, incluant la vitesse et la tension, est loin d'être comparable à un démarrage à tension réduite ou à un démarrage progressif.
C'est pourquoi les convertisseurs de fréquence sont préférés dans les lignes de production de grande taille ou hautement automatisées pour effectuer des travaux sur les moteurs.
3、Communication réseau
L'onduleur lui-même peut être mis en réseau et surveillé via son propre port de communication intégré ou étendu.
Le démarrage progressif peut également effectuer une certaine surveillance, mais pour obtenir une surveillance en temps réel des moteurs pas à pas, mais également un démarrage à tension réduite, le démarrage progressif ne peut être comparé.
4、Entretien
Comme les démarreurs Y-Δ et à tension réduite à transfert automatique sont relativement simples, ils sont naturellement les plus faciles à entretenir.
Je suis en fait très opposé à l'utilisation du démarrage progressif, sinon choisir l'onduleur, je choisirai certainement directement Y-Δ ou le démarrage à tension réduite par transfert automatique.
L'onduleur est capable d'effectuer un démarrage et un arrêt progressifs du moteur, donc pour des charges relativement importantes, Y-Δ, un autotransformateur ou un démarrage progressif ne font pas le poids face à l'onduleur.
Comparaison des connaissances supplémentaires
1. Démarreurs progressifs et convertisseurs de fréquence
Les convertisseurs de fréquence et les dispositifs de démarrage progressif appartiennent à la catégorie des démarrages à tension réduite.
Bien que les convertisseurs de fréquence réduisent principalement la tension après la réduction de la fréquence, le couple constant correspond à la pleine tension.
Le démarrage progressif est le processus de démarrage de la tension 0 à la pleine tension en modifiant l'angle de conduction du thyristor.
Le variateur de fréquence est entièrement contrôlé et peut être contrôlé par des signaux d'instrumentation pour contrôler la vitesse du moteur à tout moment.
Le démarreur progressif ne peut être utilisé que pour réduire la tension lors du démarrage et de l'arrêt du nouveau moteur.
2. Méthodes de démarrage des moteurs électriques en général
Méthodes courantes de démarrage d'un nouveau moteur : démarrage direct pleine tension, démarrage à tension réduite par transfert automatique, démarrage Y-Δ, démarrage progressif, démarrage à fréquence variable, etc.
Lorsque le réseau et la charge le permettent, le démarrage direct est préférable car il est facile à manipuler et à contrôler et est plus économique.
Bien que l'autotransformateur soit un dispositif de démarrage démodé, il peut être adapté aux besoins d'une large gamme de charges en utilisant les multiples prises de l'autotransformateur pour réduire la tension et obtenir un couple de démarrage plus important.
La méthode de démarrage étoile-triangle présente de bonnes caractéristiques de courant et de mauvaises caractéristiques de couple, elle ne convient donc qu'au démarrage à vide ou à faible charge, mais cette méthode est la plus simple et la moins chère et peut économiser la consommation d'énergie en fonctionnement à faible charge.
Toutes ces méthodes de démarrage sont classées comme démarrage progressif à tension réduite, avec l'inconvénient évident qu'un courant d'appel secondaire se produit pendant le processus de démarrage.
3. Comparaison entre les méthodes de démarrage progressif et les méthodes traditionnelles de démarrage à tension réduite
①Pas de courant d'appel
Lors du démarrage d'un moteur à courant continu, le démarreur progressif augmente progressivement l'angle de conduction des thyristors, provoquant une augmentation linéaire du courant de démarrage du moteur de zéro à la valeur définie.
Le démarreur progressif n'a aucun impact sur les moteurs à courant continu, ce qui améliore la fiabilité de l'alimentation électrique, facilite le démarrage, réduit le couple d'impact sur la machinerie de charge et prolonge la durée de vie de la machine.
2. Fonction d'arrêt progressif
C'est-à-dire qu'une décélération en douceur et un arrêt progressif peuvent surmonter les inconvénients de l'arrêt instantané par coupure de courant, réduire l'impact sur les machines lourdes, éviter l'effet de coup de bélier des systèmes d'alimentation en eau à grande portée et réduire les dommages aux équipements.
③ Paramètres de démarrage réglables
Le courant de démarrage peut être ajusté librement et en continu jusqu'au courant de démarrage optimal, en fonction de la charge et des caractéristiques de protection des relais du réseau.
Les démarreurs progressifs et les convertisseurs de fréquence sont deux produits complètement différents.
Les convertisseurs de fréquence sont utilisés lorsqu'une régulation de vitesse est requise et leur sortie modifie non seulement la tension mais également la fréquence.
Un onduleur possède toutes les caractéristiques d'un démarreur progressif, mais il est beaucoup plus coûteux et complexe qu'un démarreur progressif.
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