Pourquoi utiliser une self de ligne

Utilisez-vous actuellement un entraînement à fréquence variable (VFD) avec votre système de moteur ? Si tel est le cas, vous n'êtes peut-être pas conscient des dommages que les variateurs VFD et d'autres types de dispositifs de commande de moteur ont sur votre moteur en marche. Ceux-ci incluent les courants électriques et les harmoniques. Alors, quelle est la solution? Un composant peu coûteux et compact appelé self de ligne.

Les selfs de ligne sont des dispositifs électromagnétiques utilisés comme inducteurs pour protéger les variateurs de fréquence (VFD) et autres dispositifs contre les perturbations électriques telles que sous forme de pointes de tension, de surtensions et de transitoires. Les réacteurs de ligne peuvent limiter votre flux de courant et les harmoniques nocifs du variateur.

Les harmoniques sont des distorsions de courant qui se produisent à la suite de l'exécution de charges non linéaires, telles que des VFD, avec votre machine. Des charges non linéaires sont appliquées aux moteurs des machines afin de réduire les coûts énergétiques et d'améliorer l'alimentation électrique. Cependant, ces charges créent des distorsions harmoniques car elles produisent des courants non sinusoïdaux lors de leur fonctionnement. Si vous rencontrez des pics de tension, une surchauffe de l'équipement ou des pannes fréquentes de la machine, vous rencontrez très probablement une distorsion harmonique. Les réacteurs de ligne réduisent les pics de courant et les harmoniques en arrondissant les longueurs d'onde.

La plupart des pannes de moteur de machine sont dues à des perturbations électriques qui se produisent au fil du temps, et bien que les variateurs VFD augmentent l'efficacité de la machine, ils sont très sensibles aux pics de tension et aux transitoires.

 

Fonctions du réacteur : ligne vs charge 

Maintenant que vous comprenez le fonctionnement des inductances de ligne, vous avez deux options pour choisir une inductance pour votre système. Les réactances peuvent être installées à deux endroits différents de votre système et peuvent fonctionner en tant que réactance de ligne ou de charge. Une réactance de ligne, également appelée réactance d'entrée, est installée entre le VFD et la source d'alimentation pour protéger le variateur. Une réactance de charge, également appelée réactance de sortie, est installée entre le VFD et le moteur pour protéger le moteur de la machine.

Réacteurs de ligne 

Les réactances de ligne sont placées du côté distribution de puissance de la ligne d'alimentation du variateur. Les réactances de ligne aident à stabiliser les courants électriques lorsque des VFD et d'autres appareils sont utilisés. De plus, les inductances de ligne contribuent à réduire les transitoires et les harmoniques qui nuisent à la durée de vie du variateur dans le temps. Ces réacteurs fonctionnent comme une impédance entre la source d'alimentation et le VFD et, par conséquent, ralentissent les harmoniques et les perturbations telles que les pointes de tension et les surtensions. Ils peuvent protéger votre VFD et prolonger sa durée de vie dans le processus.

Les perturbations de ligne et les harmoniques sont courants dans de nombreux types de machines à usage intensif et dans les machines où l'alimentation est constamment mise sous et hors tension. Prenons par exemple lorsqu'une toilette est tirée pendant que la douche coule en même temps. De lourdes charges constantes comme celles-ci avec des changements rapides peuvent provoquer des coupures de circuit. Avec un réacteur de ligne installé, cela peut éliminer ces surtensions et réduire les déclenchements des circuits.

Les inductances de ligne doivent être utilisées lorsque :   

• Le côté ligne est sujet aux surtensions, aux transitoires et aux harmoniques 
• Si des appareils VFD sont utilisés dans le circuit
• La distorsion totale du courant harmonique (THID) dépasse 5 %  
• Allumer des équipements lourds ou des machines soumises à de lourdes charges 

Réacteurs de charge 

Les réactances de charge sont utilisées du côté moteur de la charge du variateur. Ils protègent le moteur en agissant comme un tampon lorsqu'il y a une longue distance entre le moteur et le VFD. Comme le variateur génère des bruits à haute fréquence lorsqu'il est initialement allumé, il provoque des pointes de tension. Les réactances de charge peuvent filtrer le bruit causé par le moteur et atténuer le bruit amplifié par de grandes longueurs de câble. Il est recommandé d'utiliser des réacteurs de charge uniquement si le câblage du moteur est distant de plus de 100 pieds.

Pour les distances extrêmes, des filtres DV/DT doivent être utilisés. Les filtres DV/DT aident également à protéger votre moteur en réduisant les pics de tension des appareils VFD. Leur différence avec les réacteurs de charge réside dans leur capacité à avoir une plus longue portée de protection. Ils sont couramment appliqués dans des systèmes tels que des bandes transporteuses, des lignes de production et de nombreux autres machines/équipements avec de grandes longueurs de câble. Veuillez consulter votre technicien spécialisé car les autres composants électroniques de votre système doivent être pris en considération lors du choix des réacteurs ou des filtres pour votre circuit.

 Les inductances de charge doivent être utilisées lorsque :

• Le câblage du moteur est distant de plus de 100 pieds
• La machine subit des pics de tension qui se produisent parce qu'elle s'allume et s'éteint constamment 
• Le côté moteur du disque doit être protégé lors de l'utilisation d'un appareil VFD  

Impédances des réacteurs :3 % ou 5 %  

Alors, comment choisissez-vous un réacteur pour répondre aux besoins de votre VFD et de votre moteur ? Les réactances de ligne sont désignées par l'impédance (% d'impédance de la charge Z ou le pourcentage de résistance effective d'un circuit électrique), la tension et le courant. Une impédance de réactance de ligne est déterminée par le courant consommé par le VFD. Le pourcentage d'impédance de la réactance de ligne est le même pourcentage de l'impédance du variateur donné à pleine charge. Ceci est important à noter car les réactances de ligne sont appliquées en pourcentage à la charge actuelle de l'appareil en marche. Le courant nominal est présenté comme le courant requis par la charge mesuré en ampères.

Les réactances de ligne sont couramment utilisées à 3 % ou 5 % d'impédance, ce qui signifie qu'un pourcentage d'impédance de réactance de ligne sera appliqué au courant nominal de l'appareil. Par exemple, plus le courant circule dans le réacteur, plus le pourcentage d'impédance appliqué est élevé. La même chose est indiquée lorsque le flux de courant diminue, tout comme le pourcentage d'impédance.

Les impédances de 3 % sont les plus largement utilisées car elles améliorent le véritable facteur de puissance d'entrée et réduisent les harmoniques et autres perturbations entre les variateurs. Ils sont utilisés pour réduire les transitoires et empêcher le déclenchement du circuit. Cinq pour cent offrent les mêmes avantages que les réacteurs à 3 %, mais sont utilisés avec des cas extrêmes d'harmoniques.

L'utilisation d'une impédance de 10 % peut offrir une meilleure protection du moteur lorsque le moteur est éloigné du VFD. Des impédances plus élevées doivent être utilisées conformément aux normes IEEE 519 afin de réduire le bruit et la température de fonctionnement du moteur. Il est important de garder à l'esprit les impédances afin de ne pas surdimensionner l'inductance de ligne pour la charge de l'application.

Remarques supplémentaires :IEEE 519 limite la distorsion harmonique totale (THD) supérieure à 5 %. Des pourcentages d'impédance tels que 3 % et 5 % sont également utilisés pour minimiser les transitoires de la ligne électrique.

Pourquoi les réacteurs de ligne sont-ils importants ?

Les réacteurs de ligne sont fortement recommandés par de nombreux ingénieurs et, comparés au prix de votre moteur, ils sont peu coûteux et faciles à installer. Les réactances de ligne protègent non seulement votre VFD, mais également votre moteur contre les perturbations telles que les transitoires, les pointes de tension et les surtensions. Les réacteurs de ligne aident également à réduire les harmoniques qui ruinent votre moteur et VFD au fil du temps. Les inductances de ligne peuvent être installées dans une seule installation pour plusieurs appareils.

Pourquoi vous devriez utiliser une self de ligne :    

• Réduit les harmoniques et maintient vos niveaux d'harmoniques et d'émissions locaux aux normes 
• Réduit le déclenchement du variateur lors de la commutation des condensateurs  
• Réduit la profondeur des encoches de tension trouvées dans le SCR 
• Protège les condensateurs du bus CC et les diodes frontales 
• Les inductances de ligne sont encouragées lorsqu'un appareil VFD est utilisé 

Compte tenu du coût élevé de l'achat de nouveaux VFD et moteurs, les réacteurs de ligne offrent une solution peu coûteuse pour assurer la sécurité et le fonctionnement de votre système sur le long terme de votre entreprise. Les inductances de ligne/inductances de charge représentent un petit investissement qui peut être extrêmement efficace contre les harmoniques et les perturbations nuisibles produites par les appareils électroniques. Trimantec propose une gamme d'inductances de ligne avec des impédances de 3 %, 5 % et 10 % qui peuvent répondre aux exigences de votre appareil. Si vous n'êtes pas sûr de ce qui convient à votre application, veuillez contacter l'un de nos représentants commerciaux afin que nous puissions vous guider tout au long du processus.