Contactez-nous

Chat en direct avec un représentant Tek. Service disponible de 9 h 00 à 17 h, CET.

Téléphone

Appelez-nous au

Disponible de 9 h 00 à 17 h 00 CET jours ouvrables

Télécharger

Télécharger des manuels, des fiches techniques, des logiciels, etc. :

TYPE DE TÉLÉCHARGEMENT
MODÈLE OU MOT CLÉ

Feedback

Les mesures et analyses sur les systèmes d'alimentation triphasés sont intrinsèquement plus complexes que sur les systèmes monophasés. Les convertisseurs d'alimentation basés sur la modulation de largeur d'impulsions (PWM), tels que les entraînements moteur à fréquence variable, compliquent encore les mesures, car le filtrage et le déclenchement sur des signaux PWM sont difficiles.

Grâce à leur polyvalence et leur rapidité, les oscilloscopes constituent l'instrument de choix pour les phases de débogage et de validation.  Ils peuvent mesurer avec précision les performances des convertisseurs d'alimentation à découpage et des circuits de commande.  Avec des sondes adaptées, ils peuvent procéder à diverses mesures sur une large bande passante. 

Un logiciel spécialisé dans l'analyse des onduleurs, des moteurs et des entraînements triphasés permet une analyse rapide et reproductible.

Fonctionnement d'un entraînement à fréquence variable (EFV)

Un système d'entraînement moteur type fonctionne avec une entrée de courant alternatif triphasé envoyée dans une section d'entraînement ou une section de convertisseur de puissance.

La section d'entraînement comporte trois blocs principaux :

  • Un redresseur, qui convertit le courant alternatif en courant continu.
  • Un bus de courant continu (CC).
  • Un onduleur CC en CA qui convertit la tension CC en signal CA (dans la plupart des cas, sous la forme d'un signal PWM).

Bien que cela ne soit pas indiqué dans ce diagramme, les boucles de rétroaction et la logique de contrôle surveillent la charge du moteur et ajustent le système d'entraînement pour contrôler le couple et la vitesse. Le système peut ainsi faire fonctionner le moteur dans n'importe quelle condition, aussi bien sans charge qu'avec la charge maximale.

Fiche technique d'analyse d'onduleurs, de moteurs et d'entraînements triphasés

Functional diagram of a variable frequency drive (VFD) – Fluke Corporation
Oscilloscope screen images showing a phasor diagram and 3-phase harmonics compared to IEEE-519 limits

Mesures de lignes triphasées

En laboratoire, les mesures qualitatives de la puissance permettent de comprendre la façon dont les équipements consomment l'énergie fournie par la ligne de courant alternatif triphasé.

Pour chaque phase, les mesures qualitatives de la puissance comprennent généralement les éléments suivants :

  • Moyenne quadratique et amplitude de tension et de courant
  • Puissance réelle, puissance réactive, puissance apparente, angle de phase et facteur de puissance
  • Fréquence

En plus des mesures numériques de la tension et du courant moyens quadratiques, les diagrammes de phases (présentés à gauche) permettent de visualiser rapidement les relations entre tension et courant. Tout déséquilibre ou décalage de phase ayant un impact sur le facteur de puissance sont immédiatement visibles.

Le facteur de puissance constitue une spécification importante pour tout équipement industriel, car il a un impact direct sur les factures d'électricité du consommateur final. Certains entraînements comportent des circuits actifs permettant de contrôler le facteur de puissance.

Les harmoniques peuvent également avoir un impact sur l'efficacité globale, et même sur la fiabilité du système du consommateur final. De ce fait, les distorsions harmoniques sont souvent soumises à réglementation. Un diagramme à barres des harmoniques avec limites IEEE-519 est présenté à gauche. Les limites définies par l'utilisateur peuvent être utilisées pour effectuer des tests aux limites.

En savoir plus sur l'utilisation de diagrammes de phases sur un oscilloscope

Analyse d'ondulation

On appelle ondulation la tension CA résiduelle ou indésirable présente sur un composant CC constant. Elle se mesure généralement au niveau du bus CC. Cette mesure permet de comprendre l'efficacité de la conversion du signal CA-CC en entrée et l'impact des composants indésirables sur le signal PWM en sortie.

Une mesure d'ondulation de ligne donne la valeur moyenne quadratique à la fréquence de ligne configurée, et celle de crête à crête du signal du domaine temporel pour les phases configurées. Une mesure d'ondulation de commutation donne la valeur moyenne quadratique à la fréquence de commutation configurée, et celle de crête à crête du signal du domaine temporel pour les phases configurées.

Ripple measurements on the DC bus of a variable frequency drive on an oscilloscope
Efficiency measurements on a variable frequency drive based on input power and PWM output power, using 2-wattmeter method on an 8-channel oscilloscope

Mesures d'entraînement en sortie

L'efficacité est l'une des mesures critiques du système d'entraînement moteur pour indiquer les performances globales du système.

L'efficacité mesure le rapport entre la puissance de sortie et la puissance d'entrée. Elle est calculée et affichée à chaque phase. L'efficacité totale (moyenne) du système est également calculée et affichée. Les mesures d'efficacité utilisent la configuration 2V2I (méthode des 2 wattmètres) sur des oscilloscopes 8 voies.

Système de dépannage et de référence d'un EFV triphasé

Un système de test triphasé avec un oscilloscope permet d'effectuer des mesures au niveau du système tout en observant les circuits de l'EVF.  Des fréquences d'échantillonnage élevées et de grandes longueurs d'enregistrement permettent d'obtenir des vues détaillées de Hz à GHz.  Il existe de nombreuses alternatives de sondes pour cette application, mais voici l'exemple d'un excellent système :

MSO série 5
Recommandé pour ses versions 8 voies et ses convertisseurs ADC 12 bits

Option IMDA
Automatise les mesures triphasées sur MSO Série 5

THDP0200 x 3
Sondes différentielles haute tension.  100 MHz et jusqu'à 1 500 V

TCP003A x 3
Sondes de courant CA/CC 30 A

Regarder une démonstration rapide

A system for measurements on 3-phase variable frequency drives includes an 8-channel oscilloscope, analysis software, 3 high-voltage differential probes and 3 current probes