13 paramètres couramment utilisés pour les convertisseurs de fréquence

Le fournisseur du convertisseur de fréquence vous rappelle que ce dernier comporte de nombreux paramètres de réglage, chacun ayant une plage de valeurs spécifique. Lors de son utilisation, il est fréquent de constater un dysfonctionnement du convertisseur dû à un mauvais paramétrage. Il est donc essentiel de régler correctement les paramètres concernés.

1. Méthode de contrôle :

Autrement dit, régulation de vitesse, de couple, PID ou autres méthodes. Après avoir choisi la méthode de régulation, il est généralement nécessaire de procéder à une identification statique ou dynamique en fonction de la précision de la régulation.

2. Fréquence de fonctionnement minimale :

La vitesse minimale de fonctionnement du moteur. À basse vitesse, la dissipation thermique du moteur est insuffisante et un fonctionnement prolongé à ce régime peut entraîner sa destruction. De plus, à basse vitesse, l'intensité du courant dans le câble augmente, ce qui peut provoquer son échauffement.

3. Fréquence de fonctionnement maximale :

La fréquence maximale d'un convertisseur de fréquence classique est de 60 Hz, et certains atteignent même 400 Hz. À haute fréquence, le moteur tourne à grande vitesse. Or, les roulements des moteurs ordinaires ne peuvent pas fonctionner longtemps à leur vitesse nominale. Le rotor du moteur peut-il résister à une telle force centrifuge ?

4. Fréquence porteuse :

Plus la fréquence porteuse est élevée, plus les composantes harmoniques d'ordre supérieur sont importantes, ce qui est étroitement lié à des facteurs tels que la longueur du câble, l'échauffement du moteur, l'échauffement du câble et l'échauffement du convertisseur de fréquence.

5. Paramètres du moteur :

Le convertisseur de fréquence définit la puissance, le courant, la tension, la vitesse et la fréquence maximale du moteur dans des paramètres qui peuvent être directement obtenus à partir de la plaque signalétique du moteur.

6. Saut de fréquence :

À une certaine fréquence, une résonance peut se produire, notamment lorsque l'ensemble de l'appareil est relativement haut ; lors du contrôle du compresseur, évitez le point de pompage du compresseur.

7. Temps d'accélération et de décélération

Le temps d'accélération correspond au temps nécessaire pour que la fréquence de sortie atteigne sa valeur maximale, tandis que le temps de décélération correspond au temps nécessaire pour qu'elle redescende de sa valeur maximale à 0. Généralement, ces temps sont déterminés par la phase de montée et de descente du signal de consigne de fréquence. Lors de l'accélération du moteur, la vitesse d'augmentation de la fréquence doit être limitée afin d'éviter les surintensités, et lors de la décélération, la vitesse de diminution doit être limitée afin d'éviter les surtensions.

Exigences de réglage du temps d'accélération : Limitez le courant d'accélération en dessous de la capacité de surintensité du convertisseur de fréquence afin d'éviter son déclenchement par blocage dû à une surintensité. Pour le réglage du temps de décélération, il est essentiel d'éviter une tension trop élevée dans le circuit de lissage et une surtension de régénération susceptible d'entraîner le blocage du convertisseur de fréquence. Les temps d'accélération et de décélération peuvent être calculés en fonction de la charge. Toutefois, lors de la mise au point, il est courant de les paramétrer initialement plus longs, en se basant sur la charge et l'expérience, et de vérifier l'absence d'alarmes de surintensité et de surtension en démarrant et en arrêtant le moteur. Réduisez ensuite progressivement ces temps, en veillant à l'absence d'alarmes en fonctionnement, et répétez l'opération plusieurs fois afin de déterminer les valeurs optimales.

8. Amélioration du couple

Également appelée compensation de couple, cette méthode consiste à augmenter la tension dans la plage basse fréquence (f/V) afin de compenser la diminution du couple à bas régime due à la résistance de l'enroulement statorique du moteur. En mode automatique, la tension est automatiquement augmentée lors de l'accélération pour compenser le couple de démarrage, permettant ainsi une accélération progressive du moteur. En mode manuel, la courbe optimale est sélectionnée par essais en fonction des caractéristiques de la charge, notamment au démarrage. Pour les charges à couple variable, un mauvais choix peut entraîner une tension de sortie élevée à bas régime, gaspillant ainsi de l'énergie électrique, voire une surintensité lors du démarrage du moteur en charge sans augmentation progressive de la vitesse.

9. Protection électronique contre les surcharges thermiques

Cette fonction est conçue pour protéger le moteur contre la surchauffe. Elle calcule l'élévation de température du moteur en fonction du courant et de la fréquence de fonctionnement grâce au processeur intégré au convertisseur de fréquence, assurant ainsi une protection contre la surchauffe. Cette fonction est uniquement applicable aux configurations « un moteur à un ». Dans les configurations « un moteur à plusieurs », des relais thermiques doivent être installés sur chaque moteur.

Valeur de réglage de la protection thermique électronique (%)=[courant nominal du moteur (A)/courant de sortie nominal du convertisseur de fréquence (A)] × 100%.

10. Limitation de fréquence

Les limites d'amplitude supérieure et inférieure de la fréquence de sortie du convertisseur de fréquence. La limitation de fréquence est une fonction de protection qui empêche les erreurs de manipulation ou les défaillances de la source de signal de réglage de fréquence externe, susceptibles d'entraîner une fréquence de sortie trop élevée ou trop basse, afin de prévenir tout dommage à l'équipement. Le réglage doit être adapté aux conditions réelles d'utilisation. Cette fonction peut également servir de limiteur de vitesse. Pour certains convoyeurs à bande, en raison de la faible quantité de matériau transporté, un convertisseur de fréquence peut être utilisé pour réduire l'usure mécanique et celle de la bande. La fréquence limite supérieure du convertisseur peut être réglée sur une valeur spécifique, permettant ainsi au convoyeur à bande de fonctionner à une vitesse de travail fixe et réduite.

11. Fréquence de polarisation

Certaines fonctions sont également appelées réglage de la fréquence de déviation ou réglage de la déviation de fréquence. Leur but est d'ajuster la fréquence de sortie lorsque celle-ci est définie par un signal analogique externe (tension ou courant), permettant ainsi de régler la fréquence de sortie minimale du signal de consigne. Certains convertisseurs de fréquence peuvent fonctionner dans la plage 0-fmax lorsque le signal de consigne est à 0 %, et certains convertisseurs (tels que Mingdian et Sanken) permettent également de régler la polarité de polarisation. Si, lors du débogage, lorsque le signal de consigne est à 0 %, la fréquence de sortie du convertisseur n'est pas de 0 Hz mais de x Hz, le réglage de la fréquence de polarisation à -x Hz permettra d'obtenir une fréquence de sortie de 0 Hz.

12. Réglage de la fréquence et gain du signal

Cette fonction est active uniquement lors du réglage de la fréquence à l'aide d'un signal analogique externe. Elle permet de compenser l'écart entre la tension du signal de consigne externe et la tension interne (+10 V) du convertisseur de fréquence. Elle facilite également la simulation de la sélection des tensions de consigne. Lors du réglage, lorsque le signal d'entrée analogique atteint sa valeur maximale (par exemple 10 V, 5 V ou 20 mA), le pourcentage de fréquence pouvant être affiché sur le graphique f/V est calculé et utilisé comme paramètre de réglage. Si le signal de consigne externe est compris entre 0 et 5 V et que la fréquence de sortie du convertisseur est comprise entre 0 et 50 Hz, le gain peut être réglé à 200 %.

13. Limite de couple

Ce système se divise en deux catégories : limitation du couple moteur et limitation du couple de freinage. Le couple est calculé par le processeur à partir des valeurs de tension et de courant de sortie du convertisseur de fréquence, ce qui améliore significativement la reprise des charges brusques lors des phases d'accélération, de décélération et de fonctionnement à vitesse constante. La fonction de limitation de couple permet un contrôle automatique de l'accélération et de la décélération. Si la durée d'accélération ou de décélération est inférieure au temps d'inertie de la charge, le moteur accélère et décélère automatiquement en fonction du couple de consigne.

La fonction de couple moteur fournit un couple de démarrage puissant. En régime permanent, elle contrôle le glissement du moteur et limite le couple moteur à la valeur maximale définie. En cas d'augmentation soudaine du couple de charge, même avec un temps d'accélération trop court, l'onduleur ne se déclenchera pas. Si le temps d'accélération est trop court, le couple moteur ne dépassera pas la valeur maximale définie. Un couple moteur élevé facilite le démarrage ; il est donc conseillé de le régler entre 80 et 100 %.

Plus la valeur de consigne du couple de freinage est faible, plus la force de freinage est importante, ce qui convient aux situations d'accélération et de décélération rapides. Si la valeur de consigne du couple de freinage est trop élevée, une alarme de surtension peut se déclencher. Si le couple de freinage est réglé à 0 %, la quantité totale de régénération ajoutée au condensateur principal est quasiment nulle, permettant ainsi au moteur de décélérer jusqu'à l'arrêt sans utiliser de résistance de freinage et sans provoquer de déclenchement. Cependant, sur certaines charges, notamment lorsque le couple de freinage est réglé à 0 %, un bref phénomène de ralenti peut se produire lors de la décélération, entraînant des démarrages et redémarrages répétés du convertisseur de fréquence et d'importantes fluctuations de courant. Dans les cas les plus graves, cela peut provoquer le déclenchement du convertisseur de fréquence ; il convient alors de prendre ce problème au sérieux.