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Freinage et résistance sur variateur

Quand utilise-t-on un variateur de fréquence ?

Un variateur de fréquence triphasé permet de modifier la fréquence du courant triphasé pour permettre à un moteur de tourner à différentes vitesses. Le variateur est souvent utilisé sur des moteurs triphasés pour permettre un démarrage progressif, un freinage progressif ou rapide et un changement de sens.

Comment peut-on freiner un moteur via un variateur de fréquence ?

1 . Freinage libre :

Dans le cas du freinage libre le variateur arrête de fournir du courant et le moteur s’arrête en fonction de la charge au bout d’un certain temps.

2 . Freinage mécanique (uniquement pour les moteurs équipés de frein mécanique) :

Certains moteurs sont équipés de frein mécanique (surtout pour les utilisations de palan, système de levée de charge…) pour éviter que la charge n’entraîne le moteur en rotation si celui-ci est arrêté.

Schema de freinage mecanique via un variateur de frequence
Schema freinage mecanique en action avec un variateur de frequence

Moteur équipé d’un frein électromécanique : frein à manque de courant.

3 . Freinage par injection de courant continu :

On injecte un courant continu dans les enroulements qui permettent de freiner rapidement le moteur.

4 . Freinage par dissipation de l’énergie dans une résistance :

Dans certains cas un moteur peut devenir générateur de courant, lorsque la charge entrainée est importante et génère une inertie importante (par exemple pour un manège, machine à laver industrielle ou avec un volant d’inertie). Le moteur crée donc une force électro magnétique qui peut endommager la carte de puissance et mettre le variateur en défaut.

C’est dans ce cas qu’on doit mettre une résistance sur le variateur de fréquence.

La résistance permet de dissiper l’énergie produite par le moteur sans endommager le variateur.

Comment choisi-t-on la résistance de freinage ?

  • Il faut d’abord valider que le variateur de fréquence est bien équipé pour recevoir une résistance de freinage, sinon il faut ajouter un module externe de dissipation de l’énergie.
  • Il faut estimer quelle est la durée de production d’énergie par rapport à la durée de fonctionnement.

Par exemple :

Pour un tambour de machine à laver industrielle (de 11kW) qui va fonctionner pendant 3H de cycle puis va être entrainé par inertie pendant 3min (après la coupure de l’alimentation du moteur). Pendant la phase d’arrêt le tambour devient générateur de courant 3min sur les 180min d’utilisation soit 1.6% du temps, il faut donc une résistance de freinage qui dissipera alors 1.6% de 11KW soit une résistance de 180W.

exemple de freinage sur une machine à laver

Pour le cas d’un manège de 30kW qui va fonctionner 2min et devenir générateur pendant 30sec il faut alors dissiper l’énergie pendant 30sec sur 150sec de cycle, soit 20 % du temps. Donc pour ce manège de 30KW il vous faut une résistance de 20%x30kW = 6kW

exemple de freinage sur le bras mécanique d'un manège
  • Enfin il faut bien penser à mettre la résistance sur un système de diffusion d’énergie (radiateur, diffuseur) et pas dans un lieu chaud et/ou confiné.
Visuel transmission technic-achat
11 Commentaires
emmanuel 3 avril 2021 at 17 h 19 min

Bonjour,
je ne comprends pas pourquoi le temps de fonctionnement de l’appareil aurait une influence sur le choix de la résistance de freinage.
Que la machine tourne 1 heure ou 100 ans, ça ne ne modifie pas la puissance a dissiper lors de sa décélération.

    TECHNIC-ACHAT 6 avril 2021 at 10 h 22 min

    Bonjour,

    Le temps d’utilisation permet de déterminer le temps qu’aura la résistance pour revenir à sa situation initiale.
    Si on a plusieurs cycles rapprochés de décélération la résistance ne peut plus dissiper autant d’énergie.
    J’espère avoir répondu à votre demande.

    Bien cordialement,
    L’équipe Technic-Achat

Maurin 1 mai 2021 at 19 h 59 min

bonjour j’ai installé un VFR-013 sur un tour à bois : puissance 2 chevaux quand l’inertie de la pièce est importante le freinage se met en sécurité et la pièce de bois tourne (en roue libre) un bon moment peut-on résoudre le problème; Merci . Cordialement .

    Chloé Pasquis 3 mai 2021 at 13 h 39 min

    Bonjour Monsieur,

    Le problème que vous décrivez correspond au fait que le moteur devient générateur de courant et donc votre variateur se met en défaut.
    Pour résoudre ce problème sur un variateur VFR-013 je vous conseille d’essayer les paramètres suivants pour injecter du courant continu en fin de cycle :
    F3.06 = 10Hz : Fréquence d’injection de courant continu
    F3.07 = 0.0sec : Temps d’attente avant injection du courant continu
    F3.08 = 30% : Puissance d’injection
    F3.09 = 1 sec : Temps d’injection du courant continu
    En cas de besoin vous pouvez contacter notre SAV au 0890 710 730 (25cts/min)

    J’espère avoir répondu à votre demande.
    Cordialement
    L’équipe Technic-Achat.

Patrice Lafond Puyo 13 août 2021 at 14 h 20 min

Bonjour,

Je possède 2 VFR-091M2-04K0 pour alimenter un tour et une fraiseuse acier.
je souhaite réduire le temps d’arrêt de ces 2 machines.

Pouvez vous me conseiller sur les différents paramètres à rentrer et éventuellement sur le type de résistance de freinage à utiliser.
vous remerciant,

    Capucine Technic-Achat 30 août 2021 at 16 h 11 min

    Bonjour Monsieur,

    Je vous remercie pour votre demande.
    pour réduire le temps d’arrêt de votre machine vous pouvez réduire le temps de décélération : F0.14
    si cela ne suffit pas vous pouvez aussi injecter un courant continu
    F3.08 Fréquence début freinage 10 Hz
    F3.09 Temps d’attente avant injection du courant continu 0.0 sec
    F3.10 Puissance d’injection 30%
    F3.11 Temps d’injection du courant continu 1 sec
    En cas de besoin n’hésitez pas à contacter notre SAV au 0890 710 730 (25cts/min)
    Cordialement
    L’équipe Technic Achat

grenier michel 23 mai 2022 at 11 h 03 min

Bonjour, s’il est utile de connaître la puissance de la résistance, il serait également très utile de connaître la valeur de cette résistance; je ne me vois pas aller chez un fournisseur de résistance et lui demander une résistance de 6 KW. sans autre paramètre !
Pouvez vous éclaircir ce point ? Merci Cordialement.

Dobet Hervé 26 septembre 2022 at 16 h 44 min

Bonjour
Je possède un tour avec un variateur VFR_050M2_2K2.
Aujourd’hui l’arrêt complet du tour dépend de la décélération via le variateur.
Pour effectuer une opération de filetage je dois pouvoir arrêter le tour avec le frein mécanique de façon à effectuer une marche arrière .
Sur quel paramètre dois je agir ?

Cordialement

Mouhoub Abdellatif 25 septembre 2023 at 10 h 23 min

bonjour
j’ai un problème a décrire, j’ai un variateur de vitesse ABB DCS550 , un processus de sécurité en appuyant sur un arrêt d’urgence le variateur de vitesse fait l’arrêt de moteur C.C et fait tourner le moteur dans le sens inverse, mais là le variateur fait uniquement l’arrêt et me fait pas tourner vers le sens inverse, j’ai bien vérifié la partie électrique la commande et la puissance mais j’arrive pas à trouver où est le problème…merci l’équipe

    Capucine Technic-Achat 5 octobre 2023 at 11 h 17 min

    Bonjour Monsieur,

    Nous ne vendons pas de variateurs ABB donc je ne connais pas bien les paramètre mais je pense qu’il s’agit d’un problème de programmation d’après votre descriptif.
    Je vous conseille de reprendre le paramétrage de votre variateur pour voir si vous n’avez pas un paramètre qui inverser le sens de rotation.
    Cordialement
    Capucine pour l’équipe Technic Achat

Valentin 15 janvier 2024 at 17 h 55 min

Bonjour,

Je pense qu’il y a une erreur dans le calcul de la résistance de freinage, que le moteur fonctionne 15min ou 24h n’aura aucun impact sur la résistance de freinage. La résistance de freinage se dimensionne avec l’énergie emmagasinée (énergie cinétique lié à l’inertie et à la vitesse de rotation), et le temps nécessaire pour le freinage.

Merci

Valentin

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