Considérations pour les panneaux de commande AFD

Avec chaque année qui passe, le monde devient de plus en plus gourmand en énergie. Alors que la demande continue d'augmenter, notre société ne peut plus supporter une utilisation effrénée et inefficace des ressources non renouvelables. La communauté industrielle suit une tendance à améliorer l'efficacité énergétique de ses équipements, en réduisant les coûts qui peuvent être placés ailleurs. La tendance est soutenue par des pénalités pendant les périodes de forte demande ainsi que par des mesures gouvernementales. La législation ErP en Europe exige l'utilisation de VFD ou VSD sur les moteurs de classe à haut rendement et le titre 24 en Californie exige un contrôle de fréquence sur les segments HVAC. Ces demandes ont donné le coup d'envoi d'une série d'événements réussis pour une utilisation efficace des ressources non renouvelables, et touchent les équipementiers et les fabricants de panneaux.

Alors que le besoin de fréquence variable devient une partie requise des systèmes plus industriels, les variateurs de fréquence (AFD) deviennent de plus en plus courants sur le marché. Sur les systèmes utilisant des plages de puissance inférieures, l'existence d'AFD a causé des problèmes importants, car le matériel peut être exagéré. L'installation et la mise en service d'un variateur est un processus long et complexe impliquant plus de 100 paramètres, qui doivent être suivis plus ou moins pour toutes les applications.

Dans la plupart des cas, les utilisateurs recherchent la simplicité offerte par les démarreurs progressifs, qui peuvent contrôler le démarrage et l'arrêt d'un appareil, mais n'ont pas la capacité de modifier la fréquence et la vitesse du système. Démarreurs progressifs ne nécessitent pas de mise en service avancée et sont moins chers que les AFD. Cependant, les démarreurs progressifs ne répondent pas aux exigences des AFD.

Alors, comment un utilisateur peut-il profiter des avantages d'un variateur tout en conservant la simplicité d'un démarreur progressif ? Comment un fabricant peut-il concevoir des panneaux de contrôle ? pour les utilisateurs tout en répondant aux exigences strictes en matière d'efficacité énergétique ?

Considérations relatives à l'application

La portée de l'application doit être considérée à tout moment. Les AFD peuvent être utilisés dans un ensemble varié d'applications, des parois de ventilateur aux convoyeurs en passant par les pompes de surpression. Et chaque application a ses propres exigences. Par exemple, dans le segment de marché HVAC, il existe des milliers de ventilateurs qui suivent les entrées analogiques en fonction de l'environnement et de la température. D'autre part, les moteurs de convoyeur n'ont besoin que de signaux marche/arrêt, bien que des entraînements soient utilisés pour gérer le couple supplémentaire sur le moteur.

Ces applications typiques sont grevées par une longue installation et une mise en service complexe. En utilisant des produits dont le fonctionnement du terminal de contrôle par défaut correspond aux exigences de base de l'application, le temps d'installation peut être considérablement réduit. Si l'application est simple, il convient d'utiliser des produits dont les paramètres requis sont définis par défaut, éliminant ainsi tout temps de mise en service supplémentaire qui pourrait en découler.

Un autre produit à considérer est le démarreur à vitesse variable. Ceux-ci sont conçus sans claviers, ce qui peut entraver la flexibilité, mais ils peuvent créer une conception de panneau de commande rentable et réaliste. Plusieurs utilisateurs de variateurs préfèrent que les opérateurs n'aient pas accès au clavier, car cela rend le système sensible aux modifications, accidentelles ou autres. De plus, une fois la porte du panneau de commande fermée, le clavier est de toute façon inaccessible, donc l'utilisation d'un démarreur sans clavier peut réduire la complexité et le coût du panneau.

Applications nécessitant plusieurs commandes de moteurs les composants nécessitent également une protection de circuit en amont pour chaque appareil. Par exemple, cinq ventilateurs nécessiteront cinq moteurs, cinq variateurs et cinq disjoncteurs/fusibles, ce qui se traduira par une taille de panneau de commande beaucoup plus grande. Mais un disque qui a été testé UL peut résoudre ces problèmes d'espace. La motorisation groupée permet de protéger jusqu'à cinq variateurs par un dispositif de court-circuit en amont. Ainsi, la motorisation en groupe peut entraîner des économies de matériaux et de main-d'œuvre, ainsi qu'une simplification de la conception du panneau.

Considérations sur le câblage

La disposition physique des AFD peut grandement influencer le câblage du panneau . Il existe deux dispositions différentes de câbles de ligne et de charge qui peuvent être choisies :

• Câblage de ligne, de charge et de commande passant par le bas des variateurs
• Câblage de type contacteur avec câblage côté ligne, câblage côté charge et côté bas respectivement en haut, en bas et sur la face du variateur

Des produits comme le démarreur à vitesse variable peuvent éliminer le besoin de câblage supplémentaire et de verrouillages mécaniques, tout en réduisant en même temps l'espace requis sur le panneau. Le câblage de type contacteur est simplifié en termes de schémas de câblage et nécessite moins de temps de mise en service.

Considérations relatives à la mise en service

La configuration des paramètres du variateur de fréquence nécessite un temps supplémentaire pour l'installation. Cela peut être réduit en utilisant des outils de copier/coller, qui peuvent déplacer les paramètres d'un lecteur à l'autre. Par exemple, si un système HVAC est composé d'un ventilateur de refroidissement et d'un compresseur, les outils peuvent stocker les paramètres. Ceux-ci peuvent ensuite être utilisés lors des sessions de réinstallation, de reconfiguration ou de dépannage.

Pour les applications de base, le nombre de paramètres peut être peu élevé, comme la fréquence du moteur, le courant nominal et la fréquence fixe. L'utilisateur peut les modifier en passant par le menu des paramètres sur le variateur ou via des outils basés sur PC.

En identifiant l'application avant de sélectionner le variateur, le temps de câblage, le temps de mise en service et le coût du matériel peuvent être considérablement réduits. L'utilisation d'outils peut entraîner une simplification et une plus grande gérabilité à long terme, ce qui se traduit par le développement de panels efficaces.

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