Puisque l’objectif principal d’un variateur de fréquence est le contrôle précis de la vitesse de sorte que les vitesses du moteur peuvent être augmentées et diminuées et la charge connectée peut être maintenue aux vitesses requises, ce qui utilise seulement l’énergie nécessaire.  Sachant cela, nous avons voulu décomposer les avantages tangibles et intangibles de l’installation d’un variateur de fréquence.

Courant de démarrage contrôlé

Lorsqu’un moteur à courant alternatif est démarré « en ligne », il peut falloir jusqu’à sept à huit fois le courant de pleine charge du moteur pour démarrer le moteur et la charge. Ce courant fait fléchir les enroulements du moteur et génère de la chaleur, ce qui, à terme, réduit la longévité du moteur. Un variateur de vitesse démarre un moteur à une fréquence et une tension nulles. Au fur et à mesure que la fréquence et la tension augmentent, elles « magnétisent » les enroulements du moteur, ce qui prend généralement 50-70% du courant de pleine charge du moteur. Le courant supplémentaire au-dessus de ce niveau dépend de la charge connectée, du taux d’accélération et de la vitesse d’accélération. En résumé… cela prolonge la vie du moteur !

Réduction des perturbations de la ligne électrique

Le démarrage d’un moteur à courant alternatif sur la ligne et la demande subséquente de 300 à 600 % du courant de pleine charge du moteur imposent une charge énorme au système de distribution d’électricité connecté au moteur. Lorsque la tension d’alimentation chute, selon la taille du moteur et la capacité du système de distribution, les chutes de tension peuvent provoquer la mise hors tension d’équipements sensibles connectés au même système de distribution en raison de la basse tension. Des éléments tels que les ordinateurs, les capteurs, les détecteurs de proximité et les contacteurs sont sensibles à la tension et, lorsqu’ils sont soumis à une ligne de moteur AC importante démarrée à proximité, ils peuvent tomber en panne. L’utilisation d’un variateur de fréquence élimine cette chute de tension, puisque le moteur est démarré à une tension nulle et qu’il monte en puissance.

Demande de puissance plus faible au démarrage

Si la puissance est proportionnelle au courant fois la tension, alors la puissance nécessaire pour démarrer un moteur CA à travers la ligne est significativement plus élevée qu’avec un variateur de fréquence. Ceci n’est vrai qu’au démarrage. Le problème principal est que certains systèmes de distribution électrique peuvent être à leur limite à des moments spécifiques de la journée, généralement considérés comme des « heures de pointe ». Lorsque les clients industriels démarrent leurs moteurs pendant ces heures de pointe de consommation électrique, il n’est pas rare que le client se voie imposer des frais pour les surtensions pendant les périodes de pointe. Ces facteurs de demande ne seraient pas un problème avec les variateurs de fréquence.

Élimination des composants mécaniques d’entraînement

L’utilisation d’un variateur de fréquence peut potentiellement éliminer le besoin de composants mécaniques coûteux tels que les réducteurs. Parce que le variateur de fréquence peut fonctionner avec une vitesse variable infinie, il peut fournir la basse ou haute vitesse requise par la charge, sans dispositifs d’augmentation ou de réduction de vitesse entre le moteur et la charge, bien sûr cela dépend de l’application. Cela permet d’éliminer les coûts de maintenance et de réduire l’encombrement au sol.