Les moteurs à fréquence variable peuvent répondre aux exigences de couple ou de puissance constantes à différentes fréquences en fonction des changements de charge. Dans des conditions de charge instables, la fonction de régulation des moteurs à fréquence variable suit le principe de distribution à la demande, évitant ainsi efficacement le gaspillage d'énergie.
Lorsque les moteurs fonctionnent sous des charges non nominales, les moteurs à fréquence industrielle produisent un couple excessif. Par exemple, dans les ventilateurs où le volume d'air est réduit en ajustant les registres alors que la vitesse du moteur reste inchangée, le couple de sortie ne diminue pas proportionnellement au volume d'air, ce qui entraîne une augmentation de la consommation d'énergie. En revanche, les moteurs à fréquence variable peuvent économiser efficacement de l’énergie en ajustant la vitesse.
Le variateur de fréquence équipé de moteurs à fréquence variable présente une réponse rapide aux changements de charge, permettant au moteur de fonctionner à tout moment avec un rendement élevé. La fonction unique de régulation dynamique des moteurs à fréquence variable a considérablement élargi leur champ d'application, en particulier dans les ventilateurs et les pompes, où l'effet d'économie d'énergie est extrêmement remarquable.
Lorsqu'un moteur à fréquence industrielle démarre à pleine tension, il consomme 5 à 7 fois son courant nominal du réseau électrique. Cela gaspille non seulement de l’électricité, mais entraîne également un impact et des dommages considérables sur le réseau électrique. Avec le démarrage à fréquence variable, le courant de démarrage peut être ajusté par modulation de fréquence. Cela élimine l'impact du courant de démarrage sur le réseau électrique et réduit le choc de l'inertie de démarrage sur l'équipement, prolongeant ainsi la durée de vie des moteurs et des appareils. C'est également la raison pour laquelle les démarreurs progressifs sont largement utilisés.
De plus, les moteurs à fréquence variable ont généralement un facteur de puissance plus élevé, ce qui réduit considérablement le gaspillage des ressources du réseau électrique. L'incitation nationale et la promotion des applications de moteurs à fréquence variable sont motivées non seulement par des stratégies d'économie d'énergie à long terme, mais également par la nécessité de soulager la pression sur le réseau électrique.
Certes, la qualité des variateurs de fréquence actuellement disponibles sur le marché est inégale. Des convertisseurs de mauvaise qualité peuvent gravement affecter les performances du moteur et même provoquer un grillage du moteur en raison d'une surchauffe des enroulements en peu de temps. Pour cette raison, la classe d'isolation des moteurs à fréquence variable doit être supérieure à celle des moteurs ordinaires et leurs enroulements doivent utiliser des fils magnétiques spéciaux pour les applications à fréquence variable.
En fonctionnement réel, de nombreux clients utilisent directement des moteurs à fréquence industrielle ordinaires avec des convertisseurs de fréquence et obtiennent des résultats satisfaisants. Cependant, cela ne convient pas à toutes les conditions de travail et peut entraîner des problèmes fréquents. Étant donné que la plupart des onduleurs produisent une onde rectangulaire riche en composants haute fréquence, elle impose de fortes contraintes sur l'isolation du moteur et entraîne un taux de défaillance élevé des enroulements. De plus, lorsque la plage de régulation de vitesse est large, la ventilation et la dissipation thermique du moteur se détériorent, provoquant de graves surchauffes et des grillages fréquents des enroulements.
Par conséquent, lorsqu’un moteur à fréquence industrielle est directement entraîné par un variateur de fréquence, les effets néfastes de l’alimentation à fréquence variable doivent être pleinement évalués. Si un fonctionnement stable et fiable ne peut pas être obtenu comme prévu, le moteur doit être rapidement remplacé par un moteur dédié à fréquence variable.
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