La vitesse de plus de courant alternatif (AC) moteurs est fixé à la fréquence de ligne électrique 60-cycle. Vous voulez une vitesse constante si vous utilisez une horloge ou un mécanisme similaire. Mais les ingénieurs ont besoin également des moteurs à vitesse variable pour certaines applications. Un système électronique de puissance spécialisée peut produire des fréquences supérieures et inférieures à la puissance suffisante pour faire fonctionner un moteur à courant alternatif à des vitesses différentes. Les ingénieurs appellent ce système entraînement à fréquence variable, ou VFD.
Moteur
Un moteur à courant alternatif fonctionne sur les forces produites entre les champs magnétiques. La nature d'oscillation du courant alternatif produit des champs magnétiques qui tournent autour de l'axe du moteur. Ces forces provoquent l'axe du moteur à tourner à une vitesse donnée par la formule suivante:
RPM = 120 x F / P
Où RPM est la vitesse du moteur en tours par minute, F est la fréquence de ligne, et P est le nombre de spires magnétiques, ou «pôles» le moteur a.
Alors que vous pouvez exécuter un moteur standard AC à partir d'une unité de puissance de VFD, les fabricants ont développé des moteurs "de service de l'onduleur" avec refroidissement différent et l'isolation électrique pour répondre aux exigences de fonctionnement à vitesse variable.
Redresseur
Pour conduire un moteur à des vitesses différentes, vous devez changer la fréquence de son alimentation électrique. La première étape de ce processus est de changer le CA entrant en courant continu. Un redresseur accomplit cela, ce qui élimine les inversions de courant en courant alternatif de sorte que le courant circule dans une seule direction. Un ensemble de diodes à haute intensité constituent le redresseur.
DC Storage
Le courant continu du redresseur circule dans un ensemble de condensateurs. Ceux-ci servent comme un tampon, un endroit pour stocker l'énergie temporairement, afin de faire tourner le moteur efficacement que ses besoins en énergie changent avec l'évolution des charges et des vitesses.
Onduleur
Les condensateurs se nourrissent de courant continu à l'onduleur. Le variateur entraîne le moteur. Ce circuit haute puissance génère une fréquence, vous pouvez passer d'un bouton ou un autre contrôle. Vous pouvez faire varier cette fréquence de zéro à 90 ou plus de cycles par seconde. En raison des circuits qui produisent la nouvelle fréquence, sa sortie est pas le bon entraînement que la compagnie d'électricité fournit, mais a de petites arêtes vives. Pour mieux gérer le signal de puissance différente, les ingénieurs ont développé les moteurs inverseur-service décrits ci-dessus.
Avantages
Chauffage commercial et industriel, ventilation et climatisation (CVC) dépendent de moteurs à courant alternatif pour exécuter les compresseurs, les pompes et les ventilateurs. Ces systèmes peuvent fonctionner plus efficacement si l'opérateur dispose d'une gamme de vitesses de moteur à choisir. Les ventilateurs et les pompes qui peuvent fonctionner à des vitesses inférieures consomment moins d'énergie et moins de bruit. Motors qui peuvent fonctionner en continu à des vitesses supérieures et inférieures peuvent éviter l'usure supplémentaire des cycles répétés start-stop.