Qu’est-ce qu’un onduleur ?
Un onduleur (anglais : inverter) est un appareil qui convertit le courant d’entrée en courant alternatif.
Le courant d’entrée peut être soit continu, soit alternatif. Dans ce dernier cas, le courant alternatif entrant est converti une première fois en courant continu, puis une seconde fois en un autre courant alternatif dont la tension et la fréquence sont modulées.
Les onduleurs sont parfois appelés dispositifs d’inversion pour les distinguer des circuits d’inversion, qui sont l’un des circuits qui composent leur construction.
Utilisations des onduleurs
Les onduleurs sont souvent utilisés dans les produits électriques qui utilisent des moteurs. En effet, les onduleurs sont principalement utilisés pour contrôler la rotation des moteurs.
Le produit le plus connu qui utilise des onduleurs est la climatisation. L’onduleur est installé dans la section du compresseur et contrôle la force de rotation du moteur. Sans convertisseur, la température du climatiseur devrait être contrôlée en activant et désactivant simplement le fonctionnement.
L’inverseur permet de contrôler la température par l’intensité du fonctionnement plutôt que par la mise en marche et l’arrêt du fonctionnement. Étant donné que l’allumage et l’extinction du courant impliquent une grande consommation d’énergie, les onduleurs contribuent aux économies d’énergie. C’est pourquoi la plupart des climatiseurs commercialisés aujourd’hui sont équipés d’onduleurs.
Principe des onduleurs
Un onduleur se compose de trois parties principales : le circuit convertisseur, le condenseur et le circuit onduleur. Pour convertir un courant alternatif en un courant alternatif avec une tension différente ou une modulation de fréquence, l’onduleur convertit le courant d’entrée, une fois qu’il a traversé le circuit convertisseur, en un courant continu.
Cette conversion est réalisée en redressant le courant à l’aide de diodes. Le courant redressé est stocké dans un condensateur et est façonné par des charges et décharges répétées.
Un pseudo-courant continu est ainsi créé, qui est ensuite introduit dans un circuit inverseur. Dans le circuit de l’onduleur, des ondes d’impulsion de différentes largeurs sont générées par des transistors de puissance de commutation appelés modulation de largeur d’impulsion (MLI).
Celles-ci peuvent être combinées pour produire une onde pseudo-sinusoïdale. Lorsqu’une tension d’impulsion est générée, on parle d’un onduleur de type tension. Lorsqu’un courant d’impulsion est généré, on parle d’un onduleur de type courant. En contrôlant la combinaison des largeurs d’impulsion à générer, la tension et la fréquence peuvent être modifiées librement.
Autres informations sur les onduleurs
1. Avantages et inconvénients de la commande par onduleur
Avantages
La principale raison d’utiliser des onduleurs est d’économiser de l’énergie. Lorsqu’un onduleur est installé dans une machine dotée d’un mécanisme rotatif, la vitesse du moteur peut être ajustée à la vitesse requise, de sorte que la machine ne fonctionne pas de manière excessive, ce qui permet de réaliser des économies d’énergie.
Un autre avantage est que la précision du contrôle de la température peut être améliorée lorsqu’il est monté sur des machines qui régulent la température des fluides, comme les climatiseurs et les consoles d’huile. Les produits conventionnels contrôlaient les températures uniquement en allumant et en éteignant l’alimentation électrique, ce qui avait tendance à consommer beaucoup d’énergie et à entraîner des erreurs importantes par rapport à la température réglée. Les onduleurs se sont avérés très efficaces pour résoudre ces problèmes.
Inconvénients
Les inconvénients sont le coût élevé et le fait que les condensateurs de l’onduleur sont des consommables qui doivent être remplacés régulièrement. Lorsque l’on envisage d’utiliser un onduleur, il est important d’examiner attentivement les inconvénients et de prendre une décision éclairée.
2. Causes de la panne de l’onduleur
Après des années d’utilisation, les onduleurs sont sujets à des surintensités et des surtensions. La cause la plus probable dans de tels cas est la “durée de vie” des condensateurs intégrés dans l’onduleur.
La plupart des condensateurs des onduleurs utilisent des “condensateurs électrolytiques”. Les condensateurs électrolytiques sont facilement affectés par les températures ambiantes, et on dit que si la température augmente de 10°C, la durée de vie du condensateur est réduite de moitié.
Par conséquent, dans de nombreux cas, tels que les climatiseurs fonctionnant en continu pendant les mois d’été, le condensateur électrolytique s’use rapidement et finit par tomber en panne. Outre les déclenchements de surintensité et de surtension, il est recommandé de remplacer rapidement l’onduleur si le moteur vibre lorsqu’il fonctionne ou émet des bruits de vibration anormaux. Dans certains cas, une détérioration plus importante peut entraîner un gonflement ou une fuite du condensateur électrolytique.