Paramétrer un variateur consiste d'abord à lui décrire le moteur qu'il va piloter. Vous saisissez la tension, la fréquence, le courant et la vitesse lus sur la plaque du moteur, puis vous réglez les temps d'accélération et de décélération, la fréquence minimale et le seuil de protection thermique. Le premier essai se fait moteur désaccouplé, à vitesse réduite.
Pourquoi un variateur se paramètre avant le premier démarrage
Un variateur de vitesse est un boîtier électronique installé entre le réseau et le moteur. Il reconstruit une alimentation dont il fait varier la fréquence, et c'est cette fréquence qui commande la vitesse de rotation. Sur un moteur triphasé, alimenté par les trois phases du réseau industriel, une machine prévue pour 50 Hz tourne à peu près à mi-vitesse quand le variateur lui envoie 25 Hz.
Sorti du carton, l'appareil ne sait rien de votre machine. Ses réglages d'usine visent un moteur théorique de la puissance du variateur, avec une protection calée au plus large. Tant que le moteur réel n'est pas décrit, deux fonctions restent inopérantes, la protection thermique électronique, qui coupe l'alimentation quand le moteur s'échauffe, et la loi de commande qui maintient le couple, l'effort de rotation disponible sur l'arbre.
Une précision de vocabulaire au passage. Les appellations 380 V et 400 V désignent le même réseau triphasé, la valeur normalisée entre phases étant 400 V, avec une tolérance de plus ou moins 10 %.
Quels paramètres saisir depuis la plaque du moteur
Tout part de la plaque signalétique, l'étiquette métallique vissée sur la carcasse qui récapitule les caractéristiques d'origine du moteur. Cinq valeurs y sont à relever, la tension, la fréquence, le courant, la puissance et la vitesse nominales. Elles se saisissent telles quelles, sans conversion ni calcul.
Une confusion revient souvent. La fréquence nominale ne se déduit pas de la vitesse affichée, elle se lit sur la plaque, en général 50 Hz, et elle a son propre paramètre. C'est la relation inverse qui est vraie. La vitesse nominale sert à retrouver le nombre de pôles et le glissement, l'écart entre la vitesse théorique du champ magnétique et la vitesse réelle de l'arbre en charge. Laissée à sa valeur d'usine, la fréquence nominale fausse toute la commande.
La tension mérite la même attention. Une plaque qui indique 230/400 V donne la tension du couplage triangle, puis celle du couplage étoile, les deux façons de relier les enroulements dans la boîte à bornes. Sur un réseau 380 V, c'est la valeur haute qui s'applique. Notre guide sur le couplage étoile ou triangle d'un moteur triphasé 380V détaille les vérifications au bornier.
| Valeur lue sur la plaque | Ce que le variateur en fait |
|---|---|
| Tension nominale | Fixe la tension maximale envoyée au moteur, en accord avec le couplage |
| Fréquence nominale | Fixe le point au-delà duquel la tension ne monte plus, elle se lit et ne se calcule pas |
| Courant nominal | Sert de référence à la protection thermique, c'est le paramètre le plus important |
| Puissance | Confirme que le variateur est calibré pour la machine |
| Vitesse en tours par minute | Donne le nombre de pôles et le glissement, pour compenser la perte de vitesse en charge |
Comment régler les rampes selon le type de charge
Une rampe, c'est le temps que le variateur s'accorde pour passer de l'arrêt à la vitesse demandée, et le temps symétrique pour redescendre. Ce réglage remplace le démarrage direct et ses à-coups. Une rampe trop courte pousse le variateur au maximum de son courant et déclenche un défaut. Une rampe trop longue allonge le cycle et laisse le moteur peiner à basse vitesse.
Le bon réglage dépend de ce que le moteur entraîne. Une pompe centrifuge ou un ventilateur demande peu d'effort au démarrage, la résistance augmente ensuite avec la vitesse, c'est une charge à couple variable. Un convoyeur chargé ou un compresseur réclament le même effort à toutes les vitesses, c'est une charge à couple constant, et le démarrage devient le moment le plus dur. La décélération pose le problème inverse. Une charge entraînante, un tapis en descente par exemple, renvoie de l'énergie vers le variateur. Cette énergie fait monter la tension du bus continu, l'étage interne où le variateur stocke le courant avant de le renvoyer au moteur, et provoque un défaut de surtension si le freinage est trop brutal. On allonge alors la rampe, ou on ajoute une résistance de freinage.
| Type de charge | Réglage des rampes | Calibre de surcharge à prévoir |
|---|---|---|
| Pompe, ventilateur | Rampes souples acceptées, surveiller la décélération d'un ventilateur lancé | Couple variable, couramment 110 à 120 % pendant 60 s |
| Convoyeur, compresseur | Accélération plus ferme, l'effort est maximal dès le départ | Couple constant, 150 % pendant 60 s |
| Levage, charge entraînante | Décélération allongée, ou résistance de freinage | Couple constant, la pointe voisine du double du courant nominal ne dure que deux à trois secondes |
C'est ce calibre, et non la seule puissance affichée, qui décide de ce que l'installation supportera au démarrage.
Quelle fréquence minimale régler sans faire chauffer le moteur
La plupart des moteurs industriels sont autoventilés. Leur refroidissement vient d'un ventilateur monté en bout d'arbre, qui tourne à la vitesse du moteur. Quand le variateur descend la fréquence, ce ventilateur ralentit d'autant et souffle beaucoup moins d'air. Sur une charge à couple constant, le courant absorbé reste pourtant élevé, puisque l'effort demandé n'a pas diminué. La machine chauffe alors sans autre signe.
La fréquence minimale ne se règle donc pas à zéro par principe. En dessous de la moitié de sa fréquence nominale, un moteur autoventilé qui entraîne une charge à couple constant ne se refroidit plus assez en marche prolongée. Trois solutions existent, remonter la fréquence minimale, choisir un moteur plus grand qui travaillera moins, ou ajouter une motoventilation forcée, un ventilateur indépendant qui souffle quelle que soit la vitesse. Le choix dépend du temps réellement passé au ralenti, et ce compromis fait partie du dimensionnement, que nous détaillons sur notre page consacrée aux variateurs de vitesse pour moteurs triphasés. Côté borne haute, rien n'interdit de dépasser 50 Hz, mais la tension ne monte plus et le couple disponible diminue.
Comment régler la protection thermique du variateur
La protection thermique électronique remplace le relais thermique d'une armoire classique. Elle ne mesure pas la température du moteur, elle calcule un échauffement à partir du courant absorbé et de la durée pendant laquelle ce courant est dépassé. Tout repose donc sur une seule valeur, le courant nominal saisi au paramétrage. S'il est plus élevé que celui de la plaque, le moteur peut griller sans que le variateur bronche. S'il est trop bas, l'installation déclenche sans raison.
L'erreur classique se produit après quelques déclenchements. Le seuil est relevé pour que la machine reste en production, et la protection devient décorative. La bonne démarche consiste à chercher pourquoi le courant monte, un accouplement dur, un roulement en fin de vie, une charge qui a évolué, une phase manquante. Sur les petites machines alimentées en 220 V, le raisonnement est le même, nous le décrivons dans notre guide sur le diagnostic et la réparation d'un moteur électrique 220V.
Deux points complètent ce réglage. Quand le moteur travaille longtemps au ralenti, la protection calculée doit être déclassée. Et si le moteur possède des sondes thermiques noyées dans le bobinage, raccordez-les sur l'entrée prévue du variateur, c'est la seule protection qui mesure la température réelle des enroulements.
Que faire quand le variateur affiche un code de défaut
Premier réflexe, notez le code avant de réarmer. Les codes ne sont pas normalisés, ils changent d'un constructeur à l'autre, et seule la notice de votre appareil donne leur signification. Trois familles reviennent souvent. La surtension signale que le bus continu a reçu de l'énergie renvoyée par la charge, presque toujours à cause d'une décélération trop rapide. La sous-tension pointe l'alimentation, tension réseau basse ou phase manquante. La surcharge indique un courant au-dessus du seuil programmé, par blocage mécanique ou paramètre mal réglé.
Un point de sécurité avant toute intervention. Les condensateurs du bus continu restent chargés à une tension dangereuse plusieurs minutes après la coupure. Comptez au minimum 5 minutes, souvent 10 à 15 minutes sur les fortes puissances selon la notice, puis faites vérifier l'absence de tension résiduelle avant d'ouvrir le capot. Ce contrôle relève d'un intervenant habilité, et vous vous en tenez au dépoussiérage extérieur de l'armoire, hors tension. Si le moteur ne repart pas alors que le variateur ne signale rien, notre article sur un moteur électrique qui ne démarre plus aide à écarter les pistes simples.
Les réflexes à garder devant un afficheur en défaut.
- Relever le code exact et l'heure du déclenchement avant de réarmer
- Chercher sa signification dans la notice de l'appareil, pas dans une liste générique
- Vérifier le réseau, le câblage moteur et la mécanique avant de toucher aux paramètres
- Ne jamais relever un seuil de protection pour faire taire un défaut répétitif
Le câble moteur se choisit blindé, et ce blindage se reprend à ses deux extrémités sur toute sa circonférence. C'est ce qui limite les courants de palier, ces courants qui circulent dans les roulements. Ils viennent du découpage rapide de la tension, pas d'un défaut de terre.
Ce qu'il faut retenir avant la première mise en service
Paramétrer un variateur revient à faire deux choses dans l'ordre. Vous lui décrivez d'abord le moteur, tension, fréquence, courant, puissance et vitesse, exactement comme la plaque les indique. Vous lui décrivez ensuite le travail demandé, rampes, plage de vitesse utile, seuil de protection thermique. Aucun de ces réglages ne s'invente.
Le premier essai se fait moteur désaccouplé quand c'est possible, à vitesse réduite, en vérifiant le sens de rotation avant de remettre la charge. Surveillez ensuite le courant affiché pendant les premières heures de production. Un moteur qui absorbe son courant nominal en régime établi est correctement dimensionné.
Si vous hésitez sur une valeur, passez nous voir avec une photo de la plaque du moteur, 25 rue Joseph Desaymard, zone de La Pardieu à Clermont-Ferrand, du lundi au jeudi de 8 h à 17 h en continu et le vendredi de 8 h à 12 h. Nous vendons des variateurs neufs et vous conseillons sur le dimensionnement de l'ensemble moteur, variateur et commande. Un devis détaillé vous est remis sous 24 heures. Vous pouvez aussi appeler le 04 73 28 74 74.
Questions fréquentes
Peut-on installer un variateur de vitesse sur n'importe quel moteur triphasé ?
Oui, dans la plupart des cas. Les moteurs asynchrones triphasés 380V standards acceptent un variateur de fréquence sans modification. Deux points de vigilance subsistent, le découpage MLI sollicite l'isolement du bobinage des moteurs anciens, et le fonctionnement prolongé à basse vitesse dégrade le refroidissement d'un moteur autoventilé. Avant toute vente, nous contrôlons la compatibilité du moteur, du variateur et de l'alimentation.
Quelle est la durée de vie d'un variateur de vitesse ?
La durée de vie d'un variateur de vitesse dépend surtout de ses conditions d'exploitation. La chaleur et la poussière sont ses deux ennemis, elles accélèrent le vieillissement des condensateurs du bus continu et encrassent le ventilateur interne. Une armoire correctement ventilée et un dépoussiérage extérieur régulier, appareil hors tension, prolongent sensiblement la vie de l'appareil. Le nettoyage intérieur reste réservé à un intervenant habilité ou à notre atelier de Clermont-Ferrand.
Quelle différence entre un variateur de vitesse et un démarreur progressif ?
Le démarreur progressif limite le courant d'appel au démarrage, puis le moteur tourne à sa vitesse nominale, fixe. Le variateur de fréquence pilote la vitesse en continu, du démarrage à l'arrêt, et adapte le couple à la charge. Pour un simple démarrage en douceur le démarreur suffit, pour réguler un débit ou une cadence le variateur triphasé s'impose. Nous vous aidons à choisir selon votre application.
Où acheter un variateur de vitesse pour moteur triphasé 380V près de Clermont-Ferrand ?
Notre magasin de la zone de La Pardieu, à Clermont-Ferrand, vend des variateurs de vitesse neufs pour moteurs triphasés 380V, et nous vous conseillons sur le dimensionnement de l'ensemble moteur, variateur et commande. Un devis détaillé vous est remis. Nous sommes ouverts du lundi au jeudi de 8 h à 17 h en continu, et le vendredi de 8 h à 12 h. Renseignements au 04 73 28 74 74.
