Les moteurs à courant alternatif sont largement utilisés dans la production industrielle, l'électroménager et d'autres domaines en raison de leur structure simple, de leur grande fiabilité et de leur faible coût. La vitesse est influencée par la fréquence du réseau, le nombre de pôles du moteur et le taux de glissement (formule : n = 60f/p (1-s), où n est la vitesse, f la fréquence du réseau, p le nombre de pôles et s le taux de glissement). Selon ce principe, les méthodes courantes de contrôle de la vitesse peuvent être classées selon les catégories suivantes :

1、Méthode de contrôle basée sur la régulation de fréquence d'alimentation : régulation de vitesse à fréquence variable

La régulation de vitesse à fréquence variable est actuellement la méthode de contrôle la plus répandue et la plus précise pour la régulation de la vitesse des moteurs à courant alternatif. Son objectif est d'obtenir un réglage précis de la vitesse en modifiant la fréquence d'alimentation du moteur d'entrée.

Principe de fonctionnement : Utilisation d'un convertisseur de fréquence pour convertir le courant alternatif (tel que 220 V/50 Hz, 380 V/50 Hz) en courant alternatif à fréquence réglable, tout en adaptant la tension en fonction des caractéristiques du moteur (généralement en suivant le principe du « rapport tension/fréquence constant » pour éviter la saturation du circuit magnétique du moteur), modifiant ainsi la vitesse synchrone du moteur.

Caractéristiques : Large plage de vitesse (peut atteindre un fonctionnement de 0 à la vitesse nominale ou même au-delà de la vitesse nominale), haute précision (l'erreur de vitesse peut être contrôlée à 0,5 %), faible consommation d'énergie (l'efficacité du moteur reste élevée même pendant le fonctionnement à basse vitesse) et aucun courant de surtension pendant le démarrage, protégeant efficacement le moteur et l'équipement de charge.

2. Méthode de contrôle basée sur le réglage du nombre de pôles du moteur : régulation de la vitesse des pôles variables

La régulation de vitesse à pôles variables est une méthode de régulation de vitesse graduée qui ajuste le nombre de pôles magnétiques (p) d'un moteur en modifiant la connexion de son enroulement de stator, modifiant ainsi la vitesse synchrone.
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Principe de fonctionnement : L'enroulement du stator du moteur adopte une structure de prise ou de commutation spéciale, et la méthode de connexion de l'enroulement est commutée par un contacteur (comme la transformation étoile/triangle, la transformation double étoile/triangle), de sorte que le nombre de pôles magnétiques change de manière exponentielle (par exemple de 2 pôles à 4 pôles), et la vitesse synchrone diminue de moitié en conséquence (par exemple de 3000r/min à 1500r/min à une fréquence d'alimentation de 50 Hz).
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Caractéristiques : structure simple, faible coût, fonctionnement facile, efficacité du moteur fondamentalement inchangée pendant la régulation de la vitesse, mais niveaux de régulation de vitesse limités (généralement seulement 2 à 3 niveaux de régulation de vitesse, tels que la commutation 2 pôles/4 pôles/6 pôles), incapable d'obtenir une régulation de vitesse continue et peut provoquer un choc de vitesse au moment de la commutation.

3、 Méthode de contrôle basée sur le réglage du glissement

Le taux de glissement (s) est le rapport entre la vitesse réelle du moteur et la vitesse synchrone. En modifiant le taux de glissement, la vitesse du moteur à courant alternatif peut être régulée. Les méthodes courantes incluent la régulation de vitesse par résistance série, la régulation de vitesse par étage série et la régulation de vitesse par tension.
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Régulation de vitesse par résistance série (applicable uniquement aux moteurs asynchrones à rotor bobiné)
Principe de fonctionnement : Dans le circuit rotorique d'un moteur asynchrone à rotor bobiné, une résistance réglable est connectée en série. En augmentant la valeur de la résistance, le taux de glissement augmente et la vitesse réelle du moteur diminue (plus la résistance est élevée, plus la vitesse diminue).
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Caractéristiques : structure simple, faible coût, mais consommation d'énergie élevée (la résistance série génère une grande quantité de chaleur Joule, entraînant une perte d'énergie importante), faible précision de régulation de vitesse (la vitesse fluctue considérablement avec les changements de charge) et diminution significative de l'efficacité du moteur pendant le fonctionnement à basse vitesse.