Les Différences Entre les Entraînements CA et CC

Quelles sont les différences électroniques entre un entraînement par moteur CA et un entraînement par moteur CC?

Entraînements à courant continu:

En général, un entraînement à courant continu convertit un courant alternatif (CA) en courant continu (CC) pour faire fonctionner un moteur à courant continu. La plupart des lecteurs CC utilisent quelques thyristors (également connus sous le nom de SCR) pour créer un demi-cycle de sortie CC à partir d’une entrée CA monophasée (connue sous le nom de méthode du demi-pont). Les plus avancés utilisent 6 SCR pour générer une sortie CC à partir d’une entrée CA à 3 phases (connue sous le nom de pont complet). Donc, dans la méthode du pont complet, nous avons deux SCR pour n’importe quelle phase d’entrée.

Un SCR est comme un commutateur “à sens unique” qui est commandé par l’entrée de la porte. En appliquant une basse tension aux portes, le SCR s’allume. En appliquant la tension à la grille à un angle différent de la phase d’entrée, le courant de sortie varie et l’entraînement peut ainsi contrôler la vitesse du moteur. Pour vérifier la vitesse du moteur et compenser si nécessaire, la plupart des entraînements à courant continu nécessitent que le moteur ait un tachymètre en retour. Un tachymètre ou “tachymètre” est essentiellement un petit moteur à courant continu à aimant permanent couplé à l’arbre du moteur principal. Une vitesse du moteur plus élevée génère plus de tension dans le tachymètre et le variateur fait référence à cette tension pour s’assurer que le moteur tourne à la vitesse correcte par réglage de l’utilisateur. Les moteurs à courant continu plus petits ont un champ magnétique permanent tandis que les moteurs à courant continu plus grands ont une bobine séparée à l’intérieur du moteur, appelée champ, ce qui élimine le besoin d’un aimant permanent (qui sont coûteux à construire) dans le moteur. Les lecteurs CC avec sortie de champ ont généralement un circuit séparé plus petit pour alimenter la bobine de champ.

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Variateurs CA:

Côté entrée, un variateur CA ressemble à un variateur CC en ce sens qu’une entrée de courant alternatif (CA) est régulée en courant continu par des SCRs ou un simple pont redresseur. Cette sortie CC serait un demi-cycle en fonction de la fréquence de phase d’entrée CA, de sorte que les lecteurs CA utilisent une batterie de condensateurs pour stabiliser et lisser cette tension CC. Ensuite, dans la section de sortie du variateur, au moyen de 6 transistors de sortie ou de modules IGBT, l’alimentation est fournie au moteur. En termes simples, le variateur convertit le courant d’entrée CA en courant continu et convertit à nouveau ce courant continu en courant alternatif pour alimenter le moteur.

Je sais ce que vous demandez peut-être; pourquoi le lecteur convertit-il le courant deux fois? La réponse est que l’entrée CA est de 50 ou 60 cycles hertz. Lorsque le variateur convertit à nouveau la tension continue produite en courant alternatif, il utilise une fréquence porteuse d’au moins 2 KHZ à 100 KHZ dans les variateurs plus sophistiqués. Ainsi, le courant de sortie peut être augmenté facilement des dizaines ou des centaines de fois sans brûler la bobine du moteur. Cette fonction permet également au moteur à courant alternatif de changer rapidement de vitesse sans aucun problème. Les variateurs AC ont souvent différents types de rétroactions, allant de simples codeurs incrémentaux à 2 lignes, à des résolveurs ou à des codeurs absolus avec une très haute résolution qui aide le variateur à calculer la vitesse et l’angle de l’arbre du moteur avec précision et très précision. Sur certains entraînements de plus grande puissance, il existe un troisième circuit appelé régénération. Lorsque le moteur passe d’une vitesse très élevée à une vitesse inférieure (voire nulle) en peu de temps, ce circuit convertit l’inertie du moteur et de la charge en courant alternatif et la transfère aux lignes d’entrée. Cela permet d’économiser de l’énergie et d’améliorer l’efficacité énergétique.

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Comparaison:

Bien que les entraînements à courant continu soient réputés pour fournir un couple de démarrage élevé, avoir des circuits simples et conviennent aux applications à vitesse constante, on pense également qu’ils posent plus de problèmes, en particulier en raison de l’exigence de commutateurs et d’ensembles de brosses dans les moteurs à courant continu (qui nécessitent beaucoup d’entretien, peuvent s’user avec le temps et ont souvent des problèmes mécaniques). D’autre part, les entraînements à courant alternatif sont plus énergétiques et ils peuvent mieux gérer les changements de vitesse rapides grâce aux moteurs à induction en marche. Ils ont souvent des centaines de paramètres programmables différents pour les protections à sécurité intégrée. Même si cela rend le lecteur CA plus compliqué à bien des égards, les progrès des logiciels de programmation fournis par les fabricants de disques les rendent plus faciles que jamais à installer et à utiliser.

Bien que dans le passé les variateurs CC étaient souvent utilisés en raison de leur simplicité, la plupart des fabricants de machines préfèrent maintenant utiliser des variateurs CA (en particulier pour les applications servo). La complexité d’un variateur CA a été simplifiée au fil du temps et présente de nombreux avantages. De la possibilité d’être contrôlé sur un réseau, de la facilité de surveillance et du transfert simple de toutes les données et paramètres vers un nouveau lecteur au cas où vous auriez besoin de remplacer une unité.

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TL: D: Variateurs CA vs variateurs CC, les variateurs CC sont réputés pour fournir un couple de démarrage élevé et conviennent aux applications à vitesse constante. Alors que les entraînements à courant alternatif sont plus énergétiques et qu’ils peuvent mieux gérer les changements de vitesse rapides grâce aux moteurs à induction en marche.

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