Réduire le Bruit et Économiser l'Énergie avec les Variateurs : Avantages Clés pour l'Industrie

Les temps d'arrêt, le contrôle qualité et l'efficacité de performance sont parmi les plus grandes préoccupations des fabricants pour leurs lignes de production. Cela, combiné à des environnements de travail rudes et variables, rend le maintien d'un débit optimal encore plus difficile.

Les Variateurs de Fréquence (VFD) se sont imposés comme un moyen fiable de contrôler la vitesse des moteurs et d'assurer la flexibilité en production. Trois avantages majeurs offerts par les VFD :

• Contrôle de processus amélioré : lorsque la charge change, les VFD permettent aux ingénieurs un moyen rapide d'ajuster la vitesse des moteurs à service inverseur. La régulation de vitesse est généralement de +/- 2 % avec un contrôle Volts/Hertz et tombe à 0,1 % avec un contrôle vectoriel en boucle fermée.
• Économies d'énergie : pour un moteur fonctionnant à pleine capacité, il y a toujours la menace d'un gaspillage d'énergie électrique, se traduisant par des coûts plus élevés. Les VFD permettent d'adapter la vitesse du moteur aux besoins de la charge, neutralisant le gaspillage associé à la régulation mécanique.
• Usure réduite : plusieurs moteurs sont conçus pour tourner à des vitesses spécifiques, même si la charge demande un RPM inférieur. Cela cause l'usure de l'équipement. Les VFD offrent une capacité de démarrage progressif qui soulage le stress sur les moteurs au démarrage à pleine tension, réduisant le nombre d'interventions de maintenance.

Mais tout n'est pas parfait. Les VFD produisent du bruit électrique qui peut endommager les équipements électriques adjacents, perturbant le processus de fabrication. D'une certaine manière, ils affectent négativement les mêmes paramètres pour l'atténuation desquels ils ont été installés. La même technologie de commutation qui apporte la flexibilité de vitesse peut provoquer l'apparition de bruit dans le câble, menant à la surchauffe.

Quelle est la solution ? La conception du câble est impérative pour assurer une performance maximale et un gaspillage d'énergie minimal.

Conception du Câble

Il est important de connaître les exigences de conception du système avant de sélectionner le câble, c'est-à-dire ce qu'il devra gérer en termes de capacité. Les paramètres suivants doivent être surveillés lors de la sélection du câble :

• Configuration de mise à la terre : le système de mise à la terre doit garantir l'impédance de chemin de terre la plus faible possible. Par exemple, l'utilisation d'un câble avec 300 % de mise à la terre est le meilleur moyen d'assurer l'atténuation du courant de bruit dans le câble.
• Conception du conducteur : le conducteur doit pouvoir conduire des signaux haute fréquence. Cela nécessite un nombre de brins élevé, une surface accrue et un design étamé pour les connexions thermiquement stressées.
• Capacitance - Haute rigidité diélectrique : faible capacitance et haute rigidité diélectrique sont la voie à suivre. Les conducteurs XLP de haute qualité sont meilleurs pour contenir les pertes de charge comparés aux câbles VFD THHN.
• Blindage : le bruit se propageant depuis un câble est grandement influencé par le matériau de blindage. En présence d'un blindage à faible impédance, il y a moins de réflexion de courant et donc une plus grande stabilité. Les doubles rubans de cuivre ou tresses offrent la meilleure performance de blindage.

Installation d'un Câble VFD

Il est vital de prendre en compte l'effet du câble sur les dispositifs adjacents ou autres équipements dans l'installation. La durée de vie du système doit aussi être considérée, et le câble doit pouvoir résister à l'épreuve du temps. Les questions suivantes peuvent aider lors de l'installation d'un câble :

• L'environnement est-il sensible au bruit ?
• Les instruments ou réseaux seront-ils affectés par des forces électromagnétiques ?
• Des courants de charge seront-ils générés sur la longueur du câble ?

Si la réponse à ces questions est oui, un investissement dans un câble VFD haute performance avec brinage optimisé, mises à la terre et isolation serait le choix idéal. Si aucune ne s'applique à votre système, un câble isolé XLPE serait une option plus économique.