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Efficacité du moteur à cage d'écureuil à charge partielle (à DOL) et pendant le contrôle VSD.

Il n'y a pas de norme internationale spécifiant les procédures d'essai pour établir l'efficacité du système des moteurs + onduleurs.

Généralement, un moteur à induction fourni avec un onduleur Voltage PWM (Pulse Width Modulated) a une efficacité inférieure en raison des pertes supplémentaires causées par les harmoniques, qui proviennent de l'onduleur et sont amplifiées par de longs câbles.

Des fréquences de commutation plus élevées augmentent le rendement du moteur (réduisent les pertes du moteur) mais diminuent le rendement du variateur (à mesure que les pertes de commutation augmentent).

La puissance de sortie du moteur commandé par inverseur est directement liée à la fréquence de sortie (jusqu'au point de la fréquence de base):

               

L'efficacité des moteurs électriques est calculée par la somme des pertes. La tension THD (Total Harmonic Distortion) contribue à l'augmentation des pertes moteur. On considère généralement que les pertes moteur sont augmentées de 20% en raison du THD.
Liste des pertes dans les moteurs à cage d'écureuil Contrôle VSD
5-50Hz 		Contrôle VSD
>50Hz
Aucune perte de charge Pertes magnétisantes (fer) Pertes d'hystérésis Même (Légèrement augmenté)
Pertes par courants de Foucault Même (Légèrement augmenté)
Pertes de ventilation Pertes dans le ventilateur
et les pièces tournantes 		Diminué Augmenté
Pertes de friction Pertes dans les roulements Diminué Augmenté
Pertes de charge Pertes Joule (cuivre) dans le stator Causé par le courant traversant l'enroulement Augmenté Augmenté
Pertes de Joule dans le rotor Causé par le passage actuel
de la cage du rotor 		Augmenté Augmenté
Pertes parasites Auparavant, on ajoutait 0,5%
des pertes globales 		--- ---

Les VSD (variateurs de vitesse) ou onduleurs modernes sont des appareils très efficaces.
Leur efficacité se situe généralement entre 96% et 98%. L'efficacité totale du système (ηT ) est alors une combinaison de l'efficacité du moteur (ηm) et de l'efficacité de l'onduleur (ηi).

Exemple:  ηT = ηm x ηi = 0.90 x 0.96 = 0.864 (86.4%)

Onduleurs avec une "bonne" forme d'onde de sortie subissent souvent une chute de tension. La tension de sortie est légèrement inférieure à la tension d'entrée.


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