1. Qu'est-ce qu'un onduleur ?

Les onduleurs ne doivent pas être confondus avec d'autres dispositifs à démarrage progressif, qui ont une apparence similaire mais des concepts de fonctionnement, des caractéristiques et des performances différents.

Le softstart est un démarreur électronique qui permet de démarrer et d'arrêter progressivement le moteur en agissant sur les paramètres de tension et de courant, mais une fois le démarrage terminé, il alimente le moteur à une fréquence fixe de 50 Hz, voire bypassée.

L'onduleur, quant à lui, gère la variation de vitesse du moteur en faisant varier la fréquence d'alimentation. La possibilité de faire varier la fréquence n'est pas seulement limitée aux phases de démarrage et d'arrêt, mais également pendant toute la durée de fonctionnement du moteur. Ils sont spécialement conçus pour le contrôle et la gestion électronique des systèmes de pompage dans le but de garantir de faibles coûts d'exploitation, une pression constante et un fonctionnement silencieux. L'atteinte de ces objectifs est rendue possible par la réduction des courants d'appel en phase de démarrage, par la moindre absorption des électropompes en fonctionnement et par l'arrêt progressif des moteurs dont la rotation est modulée en fonction de la quantité de liquide soutirée. du système. Cela élimine le gaspillage d'énergie typique des unités de pompage actionnées par des pressostats ou d'autres équipements électroniques.

La douceur avec laquelle les pompes démarrent et s'arrêtent contribuent également à la réduction substantielle des coups de bélier au bénéfice du confort et de la longévité du système. Les variateurs peuvent gérer des pompes de surface, des pompes submersibles, des pompes de chauffage et de réfrigération quels que soient leur débit et leur pression de fonctionnement ; en plus du raccordement électrique, ils nécessitent uniquement un capteur qui lit la pression de l'eau du système. Ils peuvent être installés soit à bord du moteur, en remplacement du couvercle utilisé pour fermer le bornier, soit au mur et sont présentés en version horizontale ou verticale ; ils remplacent facilement les panneaux de protection magnétothermique des électropompes, en les protégeant des pannes causées par des surtensions, une absorption anormale de courant, une marche à sec ou un refoulement fermé.

Ils se distinguent par leur fiabilité et leur facilité d'installation car ce sont des dispositifs auto-installables qui détectent automatiquement la courbe de la pompe et tous les paramètres nécessaires à l'étalonnage, en lisant les grandeurs électriques du moteur à partir du seul câble d'alimentation et ensuite, en fonction de celles-ci et les données reçues du capteur de pression varient automatiquement en fréquence et en tension, en procédant automatiquement à la régulation de la pression de refoulement. La pression de service maximale de la pompe et le débit d'arrêt minimum pour un refoulement fermé et un fonctionnement à sec sont auto-ajustés avec une excellente précision.

2. Les trois principales raisons de choisir d’utiliser un onduleur

La technologie des inverseurs révolutionne le monde de l’hydraulique depuis quelques années. Cependant, nombreux sont ceux qui se demandent s’il ne s’agit pas simplement d’un stratagème marketing.

Ci-dessous, nous voyons trois raisons pour lesquelles cela peut être très utile.

2.1 Pression constante

L'onduleur peut faire varier la tension et la fréquence de sortie du courant alternatif, permettant ainsi de moduler le régime du moteur en fonction de la demande en eau et garantissant ainsi toujours un régime de pression constant dans le système. Arrêtez donc les changements brusques lors de l’ouverture des robinets ou les manques de pression gênants lorsque vous avez besoin de suffisamment d’eau. Une fois que vous avez choisi la pression souhaitée, l'onduleur vous donnera toujours une pression constante.

2.2 Économie d'énergie

Si les tours du moteur sont modulés en fonction de la demande réelle, l'onduleur fera fonctionner le système non pas toujours à son potentiel maximum mais toujours en fonction de la charge demandée. Cela garantit non seulement des économies d'énergie mais également une durabilité, ce qui entraîne une moindre usure du système. Certains modèles combinent toutes ces fonctions avec le confort d'un plus grand silence et d'un paramètre important comme le démarrage progressif, pour garantir un démarrage adéquat en cas de démarrage du système.

2.3 Protection totale

La technologie des onduleurs est liée à la possibilité de contrôler de manière plus efficace et plus précise tout changement dans les régimes de fonctionnement. Ceci doit être combiné avec une série de protections supplémentaires telles que le contrôle de la marche à sec de la pompe, la protection contre la surpression, la suralimentation, la fonction antiblocage et le contrôle du redémarrage.

3. Quand l'onduleur est-il utilisé dans les systèmes de pompage ?

Les applications de l'onduleur dans les systèmes de pompage deviennent encore plus variées lorsque la logique de fonctionnement est comprise. Par exemple, en plus de me permettre de maintenir la pression constante, un inverseur peut me permettre de maintenir le débit ou le niveau d’eau constant.

Il est bon de définir clairement ce que vous souhaitez réaliser, car l'onduleur est souvent utilisé de manière inappropriée (uniquement pour réaliser des démarrages et des arrêts progressifs) ou incorrectement, rendant son utilisation et son investissement vains. Cela n'a pas beaucoup de sens d'utiliser l'inverseur pour obtenir des réglages de débit ou de pression sur plus de 2 unités fonctionnant en parallèle, car le réglage pourrait être sujet à des oscillations, de plus l'utilisation de 3 ou 4 machines en parallèle, fonctionnant à vitesse fixe, permettent déjà un bon fractionnement de la capacité totale de pompage. Dans le pompage des eaux usées, la gestion par onduleur, comme alternative au système tout ou rien, peut être utilisée pour réduire les pertes d'énergie ; ceci dans les cas où le système hydraulique présente des pertes de charge élevées dues au frottement, par rapport à la différence de hauteur géodésique (pompage sous pression sur de longues canalisations)

3.1 Utilisation de l'onduleur pour maintenir une pression constante

Notre système de pompage prélève l’eau d’un réservoir de stockage et la pompe vers un réseau de distribution. L'objectif est de maintenir une certaine pression dans le réseau, même si les débits demandés par les utilisateurs varient considérablement d'instant en instant.

Solution:

En adoptant un inverseur et en gérant le pompage avec la logique « pression constante », on peut résoudre le problème. En détectant la pression sur le collecteur, avec un capteur de pression, il sera possible de réguler la vitesse des pompes et par conséquent la pression de manière à maintenir un point de consigne fixé par l'opérateur. Dans ces cas-là, une pression constante absolue n’est pas requise, mais plutôt un fonctionnement dans une certaine plage.

Exemple de pompage à pression constante :

Logique de fonctionnement. L'opérateur définit une consigne de pression. Le système est activé avec l'accord de l'opérateur, la régulation de la vitesse s'effectue selon un algorithme PID qui dépend de l'écart de la pression mesurée par rapport à la consigne réglée. Si la pression augmente, la pompe fonctionnera à une vitesse plus lente, si la pression chute, la pompe augmentera en vitesse. Ce faisant, vous obtiendrez une pression presque constante dans le réseau, et en tout cas dans les bandes de tolérance fixées.

Matériel requis : 1 capteur de pression analogique. 1 inverseur de pompe.

3.2 Utilisation de l'onduleur pour maintenir le niveau constant

Nous disposons d'un puits d'égout ou d'un réservoir de stockage des eaux usées. Les entrées de liquides varient considérablement d'un instant à l'autre, on retrouve donc de grandes variations entre les débits d'entrée maximum et minimum. La pompe est sollicitée par de nombreux démarrages et arrêts.

Solution:

En adoptant un inverseur et en gérant le pompage avec la logique « niveau constant », on peut résoudre le problème. En mesurant le niveau dans le réservoir avec un compteur analogique, il sera possible d'ajuster la vitesse de la pompe et par conséquent le débit de telle sorte que le niveau reste constant, c'est-à-dire que plus d'eau entre dans le réservoir, plus elle est pompée. du système.

Exemple de pompage à niveau constant :

Logique de fonctionnement. L'opérateur définit une consigne de niveau permettant d'obtenir la capacité maximale d'inertie du puits ; le système est activé lorsque le seuil d'habilitation est atteint, la régulation de vitesse s'effectue selon un algorithme PID qui dépend de l'écart du niveau dans le réservoir par rapport à la consigne réglée. Si le niveau monte, la pompe fonctionnera à une vitesse plus élevée, si le niveau baisse, la pompe ralentira. Ce faisant, le nombre de séquences de démarrage et d'arrêt de la pompe sera limité au maximum.

Matériel requis : 1 capteur de niveau analogique. 2 commutateurs de niveau numériques. 1 inverseur de pompe. 1 contrôleur de gestion.

4. Utilisation de l'onduleur pour maintenir un débit constant

Nous effectuons un premier pompage d'un purificateur. notre objectif est d'alimenter la ligne de traitement avec un débit constant afin d'obtenir une efficacité maximale du système.

Solution:

En adoptant un inverseur et en gérant le pompage avec la logique « débit constant », on peut résoudre le problème. En mesurant le débit sur le collecteur, avec un débitmètre, il sera possible de régler la vitesse de la pompe et par conséquent le débit de manière à maintenir un point de consigne fixé par l'opérateur. Il est évident que ce système nécessite un réservoir tampon pour compenser les moments de pointe et de faible débit.

Exemple de pompage à débit constant :

Logique de fonctionnement. L'opérateur définit une consigne de débit. Le système s'active lorsque le seuil d'activation est atteint, la régulation de vitesse s'effectue selon un algorithme PID qui dépend de l'écart du débit mesuré par rapport à la consigne réglée. Si le débit augmente, la pompe fonctionnera à une vitesse plus lente, si le débit diminue, la pompe augmentera en vitesse. Ce faisant, vous obtiendrez un débit pompé avec un débit presque constant. Il est important d’avoir un volume pulmonaire adéquat.

Matériel requis : 1 capteur de niveau analogique. 1 débitmètre. 2 commutateurs de niveau numériques. 1 inverseur de pompe. 1 contrôleur de gestion.