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Avantages des démarreurs progressifs sur les charges résistives

Découvrez comment les démarreurs progressifs utilisent la commande de l’angle de phase sur les charges résistives.

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Usine laitière avec réservoir de pasteurisation du lait et tuyaux

De nombreuses applications de charge résistive utilisent des contacteurs statiques ou, dans certains cas, des contacteurs standard correctement dimensionnés pour effectuer la commande.

 

Le point faible des contacteurs standard est l'usure du contacteur lui-même en raison du cycle de service. Les composants électromécaniques ont un cycle de vie limité par rapport aux dispositifs statiques qui ont une durée de vie beaucoup plus longue en raison de l'absence ou de la quasi-absence de pièces mécaniques.

Pour maintenir un processus à une certaine température, un certain type de commande est nécessaire pour activer et désactiver les contacteurs.

Cette commande peut provenir d'un automate programmable, d'un automate de boucle de température unique ou d'un système intermédiaire.

Les redresseurs contrôlés au silicium (SCR) standard utilisent généralement une forme de commande appelée zéro croisement, qui consiste à activer et désactiver au zéro croisement de l'onde sinusoïdale.

La fonction d'activation et de désactivation peut être pour un cycle ou peut parfois utiliser une fonction de base de temps de zéro croisement. La fonction de base de temps fait que les SCR s'enclenchent pendant « x » temps, puis se désactivent pendant « y » temps, puis se répètent, comme illustré dans la figure ci-dessous.

Si elle est utilisée sur une application de chauffage résistif, cette méthode nécessite un certain ajustement du temps pour maintenir une température.

Ces méthodes conviennent mieux aux faibles rapports chaud/froid. Par exemple, les charges résistives telles que le nickel-chrome, le chrome-fer et l'alliage d'aluminium présentent très peu de variation de résistance lorsque la température change. L'avantage de la fonctionnalité de zéro croisement :

  • Minimise le courant de charge lors de l’activation du SCR
  • Réduction du bruit sur la ligne d’alimentation et de ce qui est libéré dans l’air
  • Idéal pour les éléments à résistance constante

Une autre option de contrôle des charges résistives est la commutation ou l’allumage par angle de phase. Ce type de commande fournit un contrôle précis de la tension lorsque cela est nécessaire et permet ainsi une sortie cohérente.

Avec le contrôle de charge résistive, il peut s’allumer sur commande et s’éteindre à la tension de zéro croisement, comme illustré dans la figure ci-dessous.

Les avantages de la commande par angle de phase sont les suivants :

  • Fournit le temps de réponse le plus rapide et le plus précis pour contrôler l'hystérésis de température
  • Méthode de démarrage résistive polyvalente
  • Commande de l'amorçage du SCR à chaque demi-cycle de l'onde sinusoïdale
  • Utilisation optimale dans les applications à fort courant d'appel
  • Charges vieillissantes dont la résistance évolue

Avec la diversité des charges résistives possibles, la méthode de commande la plus universelle est la commande par angle de phase.

Les charges résistives les mieux adaptées à la commande par angle de phase sont :

  • Résistances de chauffage dans un autoclave
  • Éléments chauffants pour chauffer une cuve de liquide
  • Applications avec un rapport chaud/froid élevé
  • Tungstène, molybdène, quartz ou autres éléments qui présentent une augmentation de la résistance lors d'une élévation de température.

Quel est le lien avec les démarreurs progressifs ?

Les démarreurs progressifs avec une catégorie d'utilisation IEC AC-53A peuvent utiliser la commande par angle de phase sur des charges résistives, fournissant ainsi un contrôle suffisant aux réchauffeurs, comme lors du démarrage d'un moteur.

Au lieu de démarrer le moteur, le démarreur progressif peut maintenir une certaine tension de sortie comprise entre 1…100 % de la pleine tension, si l'algorithme le permet.

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Publié 9 octobre 2017


Bill Bernhardt
Bill Bernhardt
Senior Commercial Engineer, Rockwell Automation
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Livre blanc : Démarreur progressif de moteur intelligent à semi-conducteurs SMC-50 pour la gestion des charges résistives
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