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Les systèmes de convoyage constituent le système circulatoire des opérations modernes de fabrication, d’entreposage et de logistique. Ils transportent les matières premières, les produits en cours de fabrication et les produits finis à une vitesse qui doit être contrôlée avec précision. Trop rapide, et les produits entreront en collision, chuteront ou se renverseront ; trop lente, et le débit diminuera, entraînant l’apparition de goulots d’étranglement. Des moteurs servo sont couramment utilisés pour assurer le contrôle précis de la vitesse requis par ces systèmes de convoyage. Malheureusement, les moteurs et variateurs servo sont extrêmement sensibles aux variations de la tension d’alimentation fournie au variateur. Les baisses de tension provoquent une chute de la vitesse du moteur, tandis que les pics de tension entraînent des défauts de surtension et des arrêts soudains. Les régulateurs de tension pour moteurs servo sont spécifiquement conçus pour fournir une alimentation stable et sans à-coups. Cet article explique comment ils permettent un contrôle précis de la vitesse.
Maintien d’un régime constant (tr/min) malgré les variations de charge
La charge sur un convoyeur varie considérablement le long de son parcours. Une section fortement chargée d’un convoyeur consomme davantage de courant qu’une section faiblement chargée. Si la tension chute au moment d’une charge élevée, le variateur servo ne sera pas en mesure de fournir la puissance nécessaire et ne pourra pas réguler la vitesse. Le convoyeur ralentira, ce qui peut entraîner un embouteillage ou une panne.
Le commutateur à thyristors (SCR) ou à relais à action rapide utilisé par les régulateurs de tension pour moteurs servo maintient la tension de sortie dans une fourchette de ±3 % par rapport à la tension réglée, même lorsque la tension réseau diminue ou augmente de ±20 % ou plus. Le temps de réponse de 20 à 40 ms est nettement inférieur à la constante de temps du mécanisme du convoyeur. Lorsque la tension réseau chute, le régulateur de tension compense cette variation et fournit au variateur une source de tension stable. Celui-ci peut ainsi se concentrer entièrement sur la régulation de la vitesse, sans avoir à s’inquiéter des fluctuations de la tension d’alimentation. La vitesse du convoyeur reste constante.
Élimination de l’erreur de vitesse due aux baisses de tension réseau
La plupart des sites industriels comportent des machines lourdes et volumineuses, telles que des systèmes CVC, des postes à souder ou des compresseurs, qui provoquent des creux de tension momentanés de 10 à 30 %. Ces creux sont détectés par le variateur servo, et, en raison de la réactivité de la boucle de régulation de vitesse du moteur, entraînent immédiatement une baisse de vitesse. Le variateur servo tentera de corriger cette vitesse en absorbant davantage de courant, mais tant que le creux de tension persiste, le moteur continuera à tourner lentement. Le résultat est un « à-coup » nettement perceptible dans le débit de matière.
Lorsqu’un régulateur de tension pour moteur servo est installé à l’entrée d’un variateur servo, il devient un tampon. L’énergie stockée, soit dans le transformateur de commande du régulateur, soit dans un banc de condensateurs, fournit l’énergie nécessaire pour compenser des baisses de tension brèves allant jusqu’à 100 ms. Lors de baisses de tension plus prolongées, le régulateur réagit et change de prise afin de relever la tension à sa valeur nominale. Le variateur servo ne « voit » jamais la baisse de tension, de sorte que la vitesse du moteur ne s’écarte jamais de la valeur souhaitée. Cette fonctionnalité sera particulièrement bénéfique pour les lignes de tri à haute vitesse ou les convoyeurs à indexage, où le positionnement précis est critique.
Protection des variateurs servo contre les déclenchements par surtension
Tout comme les baisses de tension peuvent être préjudiciables, les surtensions peuvent être tout aussi dommageables. Une défaillance par surtension se produit lorsque l’énergie régénérée par un moteur en surcharge pendant la décélération est réinjectée dans le bus continu. Si la tension réseau est également élevée à ce moment-là, la tension du bus continu peut atteindre le seuil de déclenchement par surtension du variateur. Dans ce cas, le variateur se met en sécurité, arrêtant brusquement le convoyeur et risquant d’endommager les produits.
Les régulateurs de tension pour moteurs servo intègrent une protection contre les surtensions, qui éliminent toute surtension sur la ligne ou toute énergie de régénération entrante. Ces dispositifs sont particulièrement utiles dans les applications comportant des accélérations et des décélérations fréquentes, telles que le palettisation ou les convoyeurs à indexage, où le risque de déclenchement dû à une surtension ou à une régénération est élevé. Le régulateur réduit considérablement ce risque. Il limite également les contraintes subies par le redresseur et le condensateur du bus continu de l’entraînement. Le résultat est une durée de vie prolongée de l’entraînement et un fonctionnement stable du convoyeur, sans déclenchement intempestif d’erreurs liées à la tension.
Permettant des profils précis d’accélération et de décélération
Dans de nombreuses applications, telles que les stations de remplissage ou les opérations d’assemblage de précision, le moteur servo nécessite une accélération et une décélération exactes afin de positionner en toute sécurité une charge sans déplacement du produit. Ces déplacements précis sont obtenus en régulant le couple du moteur servo. Lorsque la tension réseau varie, le variateur modifie également le courant dans une tentative vaine de réguler la vitesse. Cela se traduit par un couple irrégulier, entraînant une accélération instable pouvant provoquer un désalignement ou un déplacement du produit.
La source de tension rigide à faible impédance d’un régulateur de tension pour moteur servo garantira que le variateur servo maintient une sortie de couple constante, quelles que soient les variations de tension. Le facteur de puissance de ces régulateurs, combiné à leur capacité à fournir une puissance stable quelles que soient l’amplitude des baisses ou des fluctuations de la tension d’entrée, permettra d’obtenir un couple fluide et contrôlé. À titre d’exemple, considérons plusieurs systèmes de convoyeurs démarrant simultanément sur un même circuit. Sans régulateur de tension, chaque variateur servo subira une baisse de tension lorsque chaque système commencera à puiser du courant dans le circuit. Avec un régulateur, chaque système puise le courant nécessaire, mais à partir d’une source de tension rigide. L’application précise du couple pour un positionnement constant d’un ensemble ou un remplissage régulier d’un récipient deviendra ainsi réalisable.
Les systèmes de convoyage constituent une composante essentielle de l’industrie moderne. Les moteurs servo et les commandes qui leur permettent de fonctionner offrent un contrôle sans égal sur le mouvement. Les régulateurs de tension pour moteurs servo permettent à ces entraînements servo précis de fonctionner de manière constante, même dans des conditions d’alimentation électrique moins qu’idéales. En éliminant les baisses de tension et les pics de surtension, et en fournissant une source de tension stable quelles que soient les conditions de charge du système de convoyage, les régulateurs de tension pour moteurs servo vous permettent d’assurer que la vitesse du convoyeur est toujours parfaitement adaptée. Forts de plus de 20 ans d’expérience, de 50 000 m² d’espace de production, d’une capacité interne de développement de composants essentiels et ayant participé officiellement à l’élaboration des normes nationales de l’industrie, nous fabriquons des régulateurs de tension servo qui vous garantissent un contrôle parfait de la vitesse du convoyeur. Contactez-nous dès aujourd’hui.