Les variateurs de fréquence : la clé pour une performance optimale des équipements industriels

La maximisation de la performance des installations constitue un facteur clés pour les entreprises industrielles souhaitant garder un avantage compétitif. C’est pourquoi, ces entités sont en recherche perpétuelle de stratégies innovantes pour affiner leurs processus et diminuer leurs dépenses opérationnelles. Au cœur de cette quête technologique, les variateurs de fréquence s’imposent, offrant un contrôle précis des équipements et une gestion intelligente de l’énergie.
Les variateurs de fréquence sont des équipements électroniques qui régulent la vitesse et le couple de rotation d’un moteur électrique en modulant la fréquence de la puissance électrique délivrée. En rectifiant cette fréquence d’alimentation, les variateurs assurent le fonctionnement des moteurs électriques à des vitesses ajustables, octroyant ainsi une flexibilité et une adaptabilité accrues dans les processus industriels.
Dans cet article, nous traiterons plus en détail de l’importance des variateurs de fréquence ainsi que de leur utilisation dans le secteur industriel suisse.

I- Les variateurs de fréquence au service de l’efficacité et de la compétitivité

L’utilisation des variateurs de fréquence offre de nombreux avantages tels que :

• Des économies d’énergie significatives : La Suisse accorde une grande importance à la durabilité et à l’efficacité énergétique. Ainsi, l’une des principales raisons pour lesquelles les variateurs de fréquence sont essentiels dans le secteur industriel suisse est leur capacité à réaliser des économies d’énergie considérables. En effet, en ajustant la vitesse des moteurs électriques en fonction des besoins réels de production, les variateurs de fréquence réduisent la consommation d’énergie et minimisent les pertes inutiles. Cela permet de réaliser des économies substantielles sur les coûts énergétiques, ce qui est particulièrement bénéfique pour les industries qui utilisent des moteurs électriques à puissance élevée. Pour en savoir plus sur les différentes méthodes pour optimiser la consommation d’énergie de vos moteurs électriques, consultez cet article.
• Un contrôle précis de la vitesse : Que ce soit pour ajuster la vitesse de convoyeurs, de pompes, de compresseurs ou d’autres équipements, les variateurs de fréquence permettent d’obtenir une performance optimale et une adaptabilité aux changements de charge et de conditions de travail. Ce contrôle de la vitesse offre parallèlement un ajustement des processus industriels pour optimiser la qualité des produits et augmenter la productivité.
• Une réduction de l’usure et de la maintenance : En fournissant une accélération et un freinage progressif, les variateurs de fréquence réduisent l’usure des moteurs électriques, des pièces mécaniques et des équipements connexes. Cela se traduit par une durée de vie plus longue et une réduction des coûts de maintenance, tout en améliorant la fiabilité globale des installations.
• Une réduction du bruit : Les variateurs de fréquence peuvent réduire le niveau sonore des moteurs, contribuant ainsi à un environnement de travail plus sûr et plus confortable, conformément aux réglementations suisses sur la santé et la sécurité au travail.

II- L’utilisation d’un variateur de fréquence selon le type de moteur électrique

Les variateurs de fréquence, par définition, permettent de faire fonctionner les moteurs électriques à des vitesses variables, offrant ainsi une flexibilité et une adaptabilité accrues dans les processus industriels. Cependant, tous les moteurs ne sont pas conçus pour fonctionner à des vitesses variables, et l’utilisation d’un variateur peut les endommager. On y distingue notamment :

• Les moteurs à induction monophasés : ces moteurs sont généralement conçus pour fonctionner à une seule vitesse, qui est déterminée par la fréquence du réseau électrique. Ils sont généralement utilisés dans les applications domestiques et les petits appareils.
• Les moteurs synchrones : bien qu’il soit possible de faire varier la vitesse de ces moteurs en changeant la fréquence du courant d’alimentation, ils sont habituellement conçus pour fonctionner à une vitesse constante. Leur vitesse est directement proportionnelle à la fréquence du courant.
• Les moteurs à courant continu sans balais : ces moteurs utilisent un contrôleur électronique pour commuter le courant dans les bobinages du moteur. Bien qu’ils puissent fonctionner à différentes vitesses, ils nécessitent un contrôleur spécifique et ne sont généralement pas compatibles avec les variateurs de fréquence standards qui sont conçus pour les moteurs à induction triphasés.
• Les moteurs universels : Ces moteurs peuvent fonctionner avec un courant alternatif ou continu. Ils sont souvent utilisés dans les appareils ménagers et les outils électriques. Ils peuvent fonctionner à différentes vitesses, mais généralement cette vitesse est contrôlée par la variation de la tension plutôt que de la fréquence. Apprenez-en plus sur les principaux types de moteurs électriques en consultant notre article à ce sujet.

Il est important de noter que même si un moteur peut techniquement fonctionner à différentes vitesses, cela ne signifie pas nécessairement qu’il doit être utilisé de cette façon. Par exemple, faire fonctionner un moteur à une vitesse très basse peut entraîner une mauvaise ventilation et un échauffement excessif. Il est donc important de faire appel à un ingénieur ou un technicien qualifié pour vous aider à déterminer si un variateur de fréquence est approprié pour votre application.

III- Exemples d’applications adaptées à l’utilisation d’un variateur de fréquence

Les variateurs de fréquence sont largement utilisés en Suisse dans différents secteurs industriels tels que la fabrication, la chimie, l’alimentation, les transports et la construction. Dans l’industrie alimentaire, ils sont employés pour contrôler la vitesse des moteurs d’installations telles que des convoyeurs, des mélangeurs, des extrudeuses et des machines d’emballage, permettant ainsi d’ajuster le flux de production, d’améliorer l’efficacité énergétique et de maintenir des normes de qualité élevées. Dans l’industrie chimique et pharmaceutique, les variateurs de fréquence régulent la vitesse des moteurs des équipements de mélange, de broyage, de séchage et de dosage, contribuant à la sécurité, à la productivité et à la réduction des coûts énergétiques. Dans l’industrie textile, ils ajustent la vitesse des moteurs des machines à tisser, de teinture, de finition et de traitement, améliorant ainsi l’efficacité de production, la qualité des textiles et la flexibilité des processus de production. Dans l’industrie horlogère, ils contrôlent la vitesse des moteurs des machines de production horlogère, assurant des opérations de haute précision. Enfin, dans l’industrie des semi-conducteurs, ils garantissent un contrôle précis de la vitesse des moteurs des équipements de fabrication, essentiel pour des résultats fiables et reproductibles.

Les variateurs sont également utilisés dans d’autres secteurs en Suisse pour des applications comme des pompes centrifuges et des ventilateurs, offrant des avantages significatifs en termes d’efficacité énergétique, de précision, de contrôle et de réduction des coûts.

En résumé, les variateurs de fréquence jouent un rôle essentiel dans l’industrie suisse en permettant une utilisation efficace de l’énergie, une amélioration des processus et une réduction des coûts. Leur utilisation généralisée témoigne de leur importance pour les entreprises qui cherchent à rester compétitives tout en répondant aux exigences environnementales strictes du pays.

Chez ST Solutions, nos techniciens expérimentés vous fournissent des services de vente, de maintenance, de dépannage et de conseil en matière de variateurs de fréquence. Ces services garantissent une installation correcte, un fonctionnement optimal et une assistance technique en cas de besoin.