Variateurs de fréquence 101 - Tout ce que vous devez savoir sur les VFD

Variateurs de fréquence 101

Les pompes à lisier et à boues haute performance basées sur la technologie dynamique des fluides d’EDDY Pump sont une solution idéale pour traiter les matériaux les plus épais et les plus difficiles tels que la boue, les boues, le lisier. Cependant, leur vitesse de fonctionnement peut toujours être limitée par le moteur à courant alternatif (CA) que vous choisissez de les alimenter, et les moteurs à courant alternatif sont encore limités par leur conception. Lorsque votre application de pompage de boue nécessite des changements de vitesse à la volée, vous devrez ajouter un entraînement à fréquence variable (VFD) à votre équipement pour assurer une efficacité de pompage optimale.

Qu’est-ce qu’un VFD ?

La technologie VFD a été développée en réponse aux limites de l’alimentation CA. Les moteurs à courant alternatif, tels que ceux qui alimentent les pompes industrielles, tournent à une vitesse définie par la puissance entrante et le nombre de pôles à l’intérieur du moteur. Étant donné que l’alimentation CA aux États-Unis est fournie à une fréquence standard de 60 Hz, cela signifie que les moteurs bipolaires monophasés standard tournent 60 fois par seconde.

L’ajout de plus d’ensembles de pôles réduit la vitesse sans qu’il soit nécessaire de modifier la fréquence électrique entrante. Cependant, vous ne pouvez pas simplement remplacer un moteur électrique par plus ou moins de pôles chaque fois que vous devez modifier la vitesse de fonctionnement d’une pompe. Les systèmes de transistors qui vous permettent d’allumer et d’éteindre des pôles de moteur spécifiques sont disponibles depuis des décennies, mais ces systèmes sont complexes et manquent souvent du contrôle fin nécessaire au pompage industriel. Jenstead, <strongVFD> change la fréquence< / forte> de l’alimentation, permettant des ajustements exacts et immédiats du fonctionnement de la pompe.

Le VFD fonctionne en prenant de l’énergie CA à la fréquence 60 Hz, la convertit en courant continu (DC) à travers un circuit de redresseur et l’envoie à travers un bus DC pour filtrer davantage la tension. Ensuite, la puissance atteint l’onduleur qui crée des impulsions d’énergie CC qui fonctionnent comme un courant alternatif. La nature pulsée de la sortie imite suffisamment la puissance CA pour créer les processus d’induction corrects nécessaires pour faire tourner le rotor du moteur. Étant donné que le courant continu est plus facile à contrôler en tension et en fréquence, son utilisation au lieu d’une véritable alimentation CA permet au VFD d’ajuster l’alimentation électrique à la volée. Une série de transistors, en particulier le transistor bipolaire à grille isolée (IGBT), permet de contrôler manuellement ou automatiquement la puissance de sortie et les performances de la pompe EDDY qui en résulte. La puissance est facilement augmentée à une pompe à boues sous une charge lourde, puis rechutée après le passage d’un blocage ou la texture de la boue ou des boues pompées change.

Pourquoi ai-je besoin d’un VFD?

Les VFD sont utilisés dans de nombreux environnements de fabrication et industriels différents, mais ils sont particulièrement précieux pour contrôler les pompes à boues et à boues. Le pompage de l’eau est un processus relativement statique puisque l’eau ne change pas de densité ou de poids pendant le processus. En revanche, une boue est souvent inégalement mélangée et ce qui traverse la pompe peut passer d’une viscosité élevée à un liquide mince en quelques secondes, ce qui peut rapidement entraîner des problèmes lorsque la pompe est déployée sur le terrain. Une pompe qui s’efforce de déplacer un mélange très épais avec de nombreux solides nécessite une quantité de puissance différente de celle qui frappe soudainement une poche de liquide mince. Étant donné qu’un VFD peut ajuster le fonctionnement de la pompe à la volée, ces changements soudains de charge opérationnelle sont facilement compensés sans interruption d’utilisation. L’efficacité diminue considérablement lorsqu’une pompe ne fonctionne pas à son débit maximal prévu, mais en modifiant la quantité de puissance fournie au moteur, vous pouvez compenser cela tout en atteignant un rendement élevé.

Avantages de l’utilisation d’un VFD lors de l’utilisation d’une pompe à lisier

• Augmentez ou diminuez le débit pour répondre aux exigences spécifiques du débit de l’application.
• Réduisez l’entretien de la pompe en maintenant l’équipement à son point d’efficacité maximal et en réduisant la pression totale du système.
• L’efficacité énergétique accrue pour alimenter la pompe réduit le coût de chaque gallon pompé.
• Permettre l’ajout de contrôleurs de pompe programmables comme
  la technologie EDDY Smart Pump
  qui peuvent être utilisés pour étendre l’utilisation de la pompe.
• Élimine ou réduit le nombre de vannes de régulation qui nécessitent toutes l’installation et l’entretien de capteurs individuels et qui ne conviennent souvent pas au traitement des boues ou des boues.
• Prenez le contrôle de la vitesse du moteur sans passer à des moteurs à courant continu coûteux.

Le pompage de boues dures et abrasives telles que la pâte à papier ou les eaux usées est un processus difficile en raison de la viscosité élevée, de la présence de gros solides et des changements de viscosité. Tous ces problèmes peuvent endommager les pompes qui ne sont conçues que pour fonctionner à une vitesse et une charge fixes. Les boues ou autres matériaux lourds qui doivent être pompés lors du dragage ou de l’exploitation minière causent également des problèmes similaires. Les VFD permettent aux pompes à lisier et à leurs moteurs de s’ajuster à la volée aux changements dans le matériau pompé, évitant ainsi les dommages et garantissant que le système fonctionne toujours avec une efficacité énergétique maximale. Obtenir un contrôle à vitesse variable sans contrôleurs logiques programmables coûteux est particulièrement utile lors de processus de déshydratation qui nécessitent des vitesses de traitement très lentes.

En utilisant la technologie EDDY Smart Pump, le VFD peut être contrôlé à la volée à l’aide de puces intelligentes et d’ordinateurs embarqués, nécessitant peu ou pas d’intervention de la part des opérateurs de pompe, maintenant ainsi le fonctionnement optimal de la pompe avec une disponibilité maximale et plus de profits.

Comment choisir le bon moteur pour un VFD

Un VFD seul ne peut pas alimenter une pompe. Pourtant, tous les moteurs de pompe à courant alternatif ne fonctionnent pas bien avec un VFD non plus. Étant donné que la conversion en cours dans les variateurs de fréquence peut créer des harmoniques et des fréquences de résonance, vous aurez besoin d’un moteur conçu pour y résister. Les pompes à couplage étroit et à un étage ont tendance à ressentir moins de résonance que les unités à cadre et à plusieurs étages. Les pompes connectées aux VFD ont une isolation de qualité supérieure, car le fonctionnement de la pompe à une vitesse plus lente que d’habitude interrompra le schéma de perte de chaleur. Une isolation de meilleure qualité pourrait bénéficier de la résistance de la pompe aux pics de tension qui se produisent pendant le fonctionnement VFD qui peuvent détruire l’isolation au fil du temps, bien que ce soit rarement un problème si vous vous en tenez aux moteurs CA standard NEMA et au fonctionnement 230V. Si vous avez plutôt besoin d’un fonctionnement à 460 V, recherchez un moteur de pompe spécialement conçu pour gérer les pics de tension créés par le fonctionnement VFD.

Chez EDDY Pump, nous avons des techniciens expérimentés à portée de main qui peuvent vous aider avec VFD et la configuration du moteur pour votre application de pompage particulière.

Meilleures applications – Industries les plus desservies

EDDY Pump Corporation est l’un des principaux fabricants d’équipements de pompage et de dragage. Si vous pompez ou draguez du lisier, des solides élevés, des matériaux extrêmement visqueux, de la pâte, des abrasifs élevés (sable et gravier) et des matériaux remplis de solides, vous avez trouvé le produit le mieux adapté au travail.

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