Variateurs de vitesse à TRIAC
Les variateurs électroniques de vitesse sont également appelés régulateurs de vitesse variables ou régulateurs de vitesse à TRIAC. Ils permettent de faire varier en continu la vitesse des moteurs asynchrones en réduisant leur tension d’alimentation, sans paliers. Ces dispositifs fonctionnent de manière parfaitement silencieuse et ne nécessitent aucune configuration préalable. Ils sont principalement utilisés pour réguler la vitesse de ventilateurs. La plupart des clients acceptent volontiers l’inconvénient d’un rendement énergétique légèrement inférieur (par rapport aux variateurs de fréquence), car la simplicité d’utilisation et la mise en service aisée priment pour eux.
Régulation silencieuse de la vitesse du ventilateur
Les régulateurs électroniques de vitesse utilisent des composants électroniques pour réduire la tension du moteur et ainsi ajuster sa vitesse. Contrairement aux régulateurs à transformateur, leur fonctionnement est totalement silencieux. Les composants électroniques ne produisent aucun bruit, à la différence des transformateurs, qui génèrent un bourdonnement doux. Les régulateurs électroniques peuvent donc être utilisés dans des environnements sensibles au bruit.
Bruits de moteur à basse vitesse
La vitesse du moteur est régulée en réduisant sa tension d’alimentation par blocage partiel de la tension alternative. Cette technique s'appelle régulation par angle de phase (Phase Angle Control). Elle modifie la forme sinusoïdale de la tension moteur, particulièrement à basse vitesse, ce qui peut engendrer des bruits de fonctionnement du moteur. L’intensité de ces bruits dépend de la marque du moteur et se manifeste surtout à faible régime. Avec un régulateur à transformateur, c’est le régulateur qui produit un léger bruit, tandis que le moteur reste silencieux. Avec un régulateur électronique, c’est l’inverse : le régulateur est silencieux, mais le moteur peut émettre davantage de bruit.
Régulation continue de la vitesse
Les régulateurs électroniques ajustent la vitesse de manière continue, en diminuant progressivement la tension moteur. À l’inverse, les régulateurs à transformateur procèdent par paliers. Ces deux technologies conviennent pour les moteurs contrôlables en tension, c’est-à-dire les moteurs dont la vitesse peut être réduite en diminuant la tension tout en maintenant la fréquence constante. La plupart des ventilateurs à moteur AC peuvent être régulés de cette manière. Les régulateurs à TRIAC comme les régulateurs à transformateur conviennent dans les applications où le couple diminue avec la vitesse, comme la modulation de vitesse de ventilation.
Régulation de la vitesse par angle de phase 
Les régulateurs électroniques utilisent des composants électroniques, dont le plus important est le TRIAC (TRiode for Alternating Current), représenté sur l’image ci-contre. C’est un composant noir à trois pattes qui agit comme un interrupteur électronique. Il laisse passer ou bloque le courant alternatif. Plus la commande du TRIAC est précise, moins les bruits moteurs parasites seront audibles. C’est pourquoi les régulateurs électroniques Sentera les plus récents sont équipés de microprocesseurs avancés, qui minimisent les bruits moteurs. Les modèles économiques utilisent des circuits de commande moins précis, ce qui peut entraîner des nuisances sonores et une usure prématurée du moteur. En général, les TRIACs sont capables de commuter un courant maximal de 10 A. C’est pourquoi ce type de régulateur est principalement destiné aux moteurs monophasés.
Les régulateurs à TRIAC nécessitent une charge minimale
Un TRIAC a la particularité de nécessiter une charge minimale pour fonctionner. Si aucun moteur ou charge (comme une ampoule) n’est connecté, le régulateur ne s’activera pas. Il faut qu’un courant minimum (environ 10 % du courant maximal) circule pour que le TRIAC conduise. Si aucune charge n’est connectée, le régulateur semble défectueux, alors qu’il ne l’est pas. Ce n’est pas le cas des régulateurs à transformateur, qui peuvent fonctionner même sans charge connectée.
Simplicité d’utilisation et mise en service rapide
Le circuit de commande des TRIAC permet d’ajouter des options de paramétrage souvent absentes sur les modèles à transformateur. Par exemple, il est souvent possible de modifier la vitesse minimale ou maximale selon les besoins de l’application. Étant donné que les ventilateurs sont souvent surdimensionnés, il est pertinent d’adapter la vitesse maximale. Ces options permettent d’optimiser le fonctionnement du régulateur par rapport aux besoins spécifiques de l’installation. Certains régulateurs à TRIAC Sentera sont volontairement simplifiés pour rester abordables, d’autres offrent davantage de possibilités de réglage. Deux méthodes permettent d’ajuster les paramètres sur les régulateurs Sentera : via le protocole Modbus RTU (logiciel) ou via un trimmer (petit potentiomètre situé sur la carte électronique). Dans la plupart des produits Sentera, les réglages peuvent être réalisés via un réseau Modbus, en modifiant la valeur d’un registre de type Holding Register. Le dispositif maître (un PC avec logiciel de configuration, par exemple) peut modifier ou lire certaines valeurs du régulateur (l’esclave). Il est ainsi possible de modifier la vitesse minimale, ou encore de changer le mode de fonctionnement du régulateur, par exemple d’un fonctionnement « de bas en haut » (valeur 1) vers « de haut en bas » (valeur 2). Si le régulateur est connecté au cloud SenteraWeb, les registres Modbus peuvent être lus ou modifiés à distance, par l’installateur configurateur uniquement. Certains régulateurs à TRIAC d’entrée de gamme ne sont pas équipés de communication Modbus. Sur ces modèles, la vitesse minimale ou maximale peut généralement être ajustée via un trimmer situé sur le circuit imprimé.
Variateur de fréquence ou régulateur électronique de vitesse de ventilateur
Quelle est la différence entre un variateur de fréquence et un régulateur électronique de vitesse de ventilateur ? Pour faire court, un régulateur à TRIAC est plus économique et plus simple à utiliser, tandis qu’un variateur de fréquence permet de commander le moteur électrique de manière plus économe en énergie, en particulier à basse vitesse.
Une comparaison simplifiée
Expliqué de manière non technique : un régulateur de vitesse à TRIAC module la vitesse du moteur en réduisant la puissance d’entrée avant de l’envoyer au moteur, autrement dit en abaissant la tension moteur. Un variateur de fréquence, quant à lui, ne se contente pas de réduire la tension ; il modifie également la fréquence du signal d’alimentation. En ajustant simultanément la tension et la fréquence, il devient possible de contrôler non seulement la vitesse de rotation du moteur, mais aussi son couple. Le couple moteur correspond à la force générée. En optimisant à la fois la vitesse et le couple, des économies d’énergie importantes peuvent être réalisées à basse vitesse.
Une explication plus technique
Un variateur de fréquence ne se limite pas à réduire la tension moteur ; il ajuste également la fréquence du signal de sortie. Cela permet de maintenir un rapport constant entre la tension (V) et la fréquence (f), connu sous le nom de contrôle à V/f constant. À l’inverse, un régulateur de vitesse à TRIAC réduit uniquement la tension, sans modifier la fréquence. Il en résulte une diminution du flux magnétique dans le moteur. Le couple moteur étant directement proportionnel au flux magnétique, celui-ci chute également à basse vitesse. Le moteur peut alors avoir des difficultés à entraîner la charge, notamment à bas régime, voire caler en cas de charge importante. Cette limitation ne pose toutefois pas de problème pour les applications nécessitant un faible couple de démarrage. C’est pourquoi les ventilateurs, qui présentent généralement un couple de démarrage faible, peuvent être efficacement régulés par des régulateurs à TRIAC.
Applications à couple de démarrage élevé
Certaines applications exigent un couple de démarrage élevé. C’est le cas, par exemple, des palans, qui nécessitent un couple moteur maximal dès le démarrage. Dès que le frein mécanique est libéré, le moteur doit être capable de générer un couple important pour maîtriser la charge. Dans ce type d’applications, l’utilisation d’un variateur de fréquence est indispensable. Un régulateur de vitesse à TRIAC ne conviendrait pas.
Applications CVC à couple quadratique
Dans le secteur CVC, les régulateurs à TRIAC sont souvent utilisés pour moduler la vitesse des ventilateurs ou des pompes centrifuges. La plupart des ventilateurs suivent une courbe de couple quadratique : le couple requis augmente de façon quadratique en fonction de la vitesse. À basse vitesse, le moteur démarre facilement. À mesure que la vitesse augmente, le couple nécessaire pour continuer l’accélération augmente fortement. Cette relation quadratique explique pourquoi il est judicieux de réduire la vitesse du ventilateur lorsque le débit maximal n’est pas requis — d’où des économies d’énergie substantielles.
Pourquoi un variateur de fréquence est plus économe en énergie
Optimiser le flux magnétique est la raison pour laquelle un variateur de fréquence permet une régulation plus efficiente du moteur. En réduisant la tension sans ajuster la fréquence (comme c’est le cas avec les régulateurs à TRIAC), le moteur doit compenser par une augmentation du courant absorbé. Cette élévation du courant provoque des pertes supplémentaires dans les enroulements du moteur, générant ainsi une chaleur excessive. Maintenir un rapport V/f constant garantit un fonctionnement optimal avec un courant maîtrisé, un couple suffisant et une production de chaleur limitée — évitant toute surchauffe.
Pourquoi les régulateurs de vitesse à TRIAC restent une solution pertinente?
Les régulateurs de vitesse Sentera à TRIAC continuent d’être largement utilisés dans la régulation de vitesse de ventilateurs. Leur simplicité d’utilisation, leur conception robuste et leur prix attractif en font une solution très compétitive. Ils permettent un réglage de la vitesse parfaitement continu, sans à-coups, et fonctionnent de manière totalement silencieuse. Les inconvénients de cette technologie sont une efficacité énergétique plus faible par rapport aux variateurs de fréquence, ainsi qu’un risque de bruits moteurs à basse vitesse. Cependant, Sentera conçoit ses régulateurs à TRIAC pour minimiser ces effets. Grâce à une commande très précise des TRIAC par microcontrôleur, les éventuels bruits moteur restent dans la plupart des cas imperceptibles.
Gamme de régulateurs de vitesse de ventilateur Sentera à TRIAC
Depuis plus de vingt ans, les régulateurs électroniques de vitesse Sentera sont une référence dans le domaine CVC. Leur qualité et leur facilité d’utilisation ont favorisé la création d’une large gamme de variantes. Cette diversité peut parfois rendre la sélection difficile. Voici un aperçu des principales caractéristiques par série.
Caractéristiques générales
- Disponibles jusqu’à 10 A de courant maximal.
- Boîtiers en plastique ABS autoextinguible, fabriqués dans l’usine Sentera.
- Pour les versions à courant élevé, un dissipateur thermique métallique assure une dissipation optimale de la chaleur.
Régulateurs électroniques de vitesse avec potentiomètre intégré
Pour un réglage manuel, les modèles avec bouton rotatif intégré en façade permettent de contrôler la vitesse des moteurs monophasés contrôlables en tension jusqu’à 10 A. Ces dispositifs sont simples à installer et à utiliser.
- Applications résidentielles - Séries SDX et SDY : pour moteurs monophasés jusqu’à 3 A. Installation en saillie ou encastrée (boîte murale européenne). Réglage de la vitesse minimale via un trimmer interne. SDX-1-x5-DM : communication Modbus RTU pour paramètres avancés (inversion du sens de variation, etc.).
- Entrepôts et environnements industriels - Série ITR-9 : pour moteurs monophasés jusqu’à 10 A, avec trimmer de vitesse minimale sur la carte. Interrupteur ON-OFF latéral désactivable si nécessaire. Montage mural avec protection IP54. Série ITRS9 : version enrichie avec entrées supplémentaires pour commandes de démarrage/arrêt à distance, sortie d’alarme et surveillance des contacts thermiques moteur. Série SLM : équivalente à ITR-9, avec interrupteur additionnel pour commande d’éclairage.
- Montage sur rail DIN - Séries DRX et DRY pour montage dans des armoires électriques: pour moteurs monophasés jusqu’à 2,5 A, avec bouton rotatif en façade. Série DRE : interface clavier 3 boutons et communication Modbus RTU.
Régulateurs de vitesse de ventilateur électroniques avec entrée analogique
Pour la commande à distance, nous proposons des variateurs de vitesse électroniques à entrée analogique 0-10 V. Ces versions ne disposent pas de commutateurs de commande intégrés. Elles nécessitent un signal de commande analogique 0-10 V pour régler la vitesse souhaitée. Un signal analogique est généralement généré par un potentiomètre externe ou un capteur CVC. À 0 V, le moteur tourne à vitesse minimale. Lorsque le signal analogique augmente vers 10 V, le moteur accélère jusqu'à sa vitesse maximale (à 10 V).
Régulateurs pour moteurs monophasés 230 V contrôlables en tension :
- Montage en saillie - Un premier groupe de variateurs de vitesse électroniques à entrée analogique est doté d'un boîtier adapté au montage mural. Ce boîtier offre une protection IP54 contre l'humidité et la saleté. La série EVS constitue la version de base de ce groupe. La série EVSS offre une entrée supplémentaire pour les commandes marche/arrêt à distance, ainsi qu'une entrée pour la surveillance des contacts thermiques du moteur (si le moteur en est équipé). En cas de surchauffe du moteur, le variateur passe en mode sécurité, active la sortie d'alarme et arrête le moteur.
- Montage sur rail DIN dans une armoire électrique - Ce groupe de variateurs de vitesse électroniques à entrée analogique est doté d'un boîtier adapté au montage sur rail DIN. Compte tenu de l'indice de protection IP20 contre l'humidité et la saleté, le montage dans une armoire électrique est nécessaire. La série MVS constitue la version de base de ce groupe. La série MVSS offre une entrée supplémentaire pour les commandes marche/arrêt à distance, ainsi qu'une entrée pour la surveillance des contacts thermiques du moteur (si le moteur en est équipé). En cas de surchauffe du moteur, le variateur passe en mode sécurité, active la sortie d'alarme et arrête le moteur.
Régulateurs pour moteurs triphasés 400 V contrôlables en tension :
• La série TVSS5 est composée de variateurs de vitesse électroniques pour ventilateurs avec entrée analogique. La fonction de surveillance TK protège les moteurs contre la surchauffe. Leur boîtier permet un montage sur rail DIN. Ils régulent des moteurs triphasés contrôlables en tension pour un courant maximal de 6 A.
Régulateurs de vitesse pour serres et de chambres de culture.
Sentera propose également des variateurs de vitesse électroniques avec capteur de température intégré . Ils ajustent automatiquement la vitesse du moteur monophasé en fonction de la température ambiante. Ils sont généralement utilisés pour refroidir les serres ou réguler la température des chambres de culture. La vitesse du moteur augmente avec la température. En dessous de la température de consigne, le moteur tourne à vitesse minimale ou s'arrête.
- Régulateurs de climatisation pour salles de culture - série GTEE1 sont livrés entièrement pré-câblés et donc immédiatement opérationnels. La sortie régulée permet de contrôler la vitesse du ventilateur. Si la température ambiante dépasse la température de consigne, la vitesse du ventilateur augmente pour un refroidissement accru. La sortie non régulée permet d'activer un élément chauffant si la température ambiante descend en dessous de la température de consigne.
- Régulateur de climatisation pour serres - Série GTE régule la vitesse du ventilateur pour le refroidissement. Lorsque la température ambiante dépasse la température de consigne, la vitesse du ventilateur augmente pour un refroidissement accru. La série GTE est disponible en versions DT et DM. La version GTE DT est livrée entièrement précâblée et immédiatement opérationnelle. La version GTE DM n'est pas précâblée (une sonde de température PT500 en option est requise), mais offre une communication Modbus RTU pour simplifier les réglages. Le contrôle à distance via la communication Modbus RTU est possible. La série GTE-1 permet de régler la température de consigne entre 15 et 35 °C. La série GTE1 dispose d'une température de consigne entre 5 et 35 °C.