Les fournisseurs d'équipements pour convertisseurs de fréquence rappellent que la tension de sortie de ces convertisseurs s'apparente à une sinusoïde, et non à une sinusoïde parfaite. Cette tension contient de nombreuses harmoniques, notamment d'ordre élevé, susceptibles d'accroître le courant de sortie du convertisseur, d'entraîner un échauffement des enroulements du moteur, des vibrations et du bruit, d'accélérer le vieillissement de l'isolation, voire d'endommager le moteur. Par ailleurs, les harmoniques de différentes fréquences peuvent générer des interférences radioélectriques, susceptibles de perturber le fonctionnement d'autres équipements électromécaniques.
Par conséquent, lors de l'installation d'un convertisseur de fréquence, il est nécessaire de prendre en compte de manière exhaustive la distance entre la salle de commande centrale, le convertisseur de fréquence et le moteur afin de minimiser l'impact des harmoniques et d'améliorer la stabilité de la commande.
(1) Définition de la distance :
1. Portée courte : La distance entre le convertisseur de fréquence et le moteur est ≤ 20 m ;
2. Distance moyenne : La distance entre le convertisseur de fréquence et le moteur est > 20 m et ≤ 100 m ;
3. Distance : La distance entre le convertisseur de fréquence et le moteur est supérieure à 100 m ;
(2) En milieu industriel :
1. Portée courte : Le convertisseur de fréquence et le moteur peuvent être connectés directement ;
2. Distance moyenne : Le convertisseur de fréquence et le moteur peuvent être connectés directement, mais la fréquence porteuse du convertisseur de fréquence doit être ajustée pour réduire les harmoniques et les interférences ;
3. Longue distance : Le convertisseur de fréquence et le moteur peuvent être connectés directement, ce qui nécessite non seulement d'ajuster la fréquence porteuse du convertisseur de fréquence pour réduire les harmoniques et les interférences, mais aussi d'installer un réacteur de sortie CA.
(3) Dans les usines hautement automatisées :
Dans les usines hautement automatisées, tous les équipements doivent être surveillés et contrôlés depuis la salle de contrôle centrale. Par conséquent, le signal du système de conversion de fréquence doit également y être transmis.
1. Installation à courte portée : Si le convertisseur de fréquence est installé dans la salle de contrôle centrale, la console peut y être connectée directement et commandée par des signaux de tension 0-5/10 V et des signaux de commutation. Cependant, le rayonnement électromagnétique du signal de commutation haute fréquence du convertisseur peut perturber le faible signal de commande de courant ; une installation soignée n’est donc pas indispensable. Par conséquent, il est recommandé d’installer le convertisseur de fréquence dans la salle de contrôle centrale.
2. Distance moyenne : fait référence à la distance entre le convertisseur de fréquence et la salle de contrôle centrale, qui peut être contrôlée et connectée à l'aide d'un signal de courant de 4 à 20 mA et de certaines valeurs de commutateur ; si la distance est plus grande, la communication série RS485 peut être utilisée pour la connexion ;
3. Longue distance : lorsque la distance entre le convertisseur de fréquence et la salle de contrôle centrale est supérieure à 100 m, des relais intermédiaires de communication permettent d’atteindre une distance de 1 km. Au-delà, des connecteurs à fibre optique sont nécessaires, permettant d’atteindre jusqu’à 23 km.
L'utilisation de câbles de communication facilite la mise en place d'un système de commande d'entraînement multiniveaux, répondant ainsi aux exigences de contrôle maître/esclave et synchrone. La connexion au système de bus de terrain, actuellement répandu, accroît considérablement le débit de conversion des données. L'éloignement de la salle de commande centrale par rapport à l'armoire de l'onduleur permet de réduire la distance entre l'onduleur et le moteur, optimisant ainsi les performances du système grâce à une configuration plus rationnelle.