Le contrôle de la vitesse d’un moteur à induction monophasé peut être réalisé à l’aide de différentes méthodes, en fonction de l’application spécifique et de la conception du moteur. Une méthode courante consiste à utiliser un variateur de fréquence (VFD) ou un régulateur de vitesse électronique conçu pour les moteurs monophasés. Ces dispositifs régulent la fréquence et la tension fournies au moteur, contrôlant ainsi sa vitesse. En ajustant la fréquence de l’alimentation CA, la vitesse synchrone du moteur change proportionnellement, permettant un contrôle précis de la vitesse sur une large plage. Les VFD et les régulateurs de vitesse électroniques offrent également des fonctionnalités telles que des rampes d’accélération et de décélération, un contrôle du couple et des mécanismes de protection, améliorant les performances et la longévité du moteur dans diverses applications, des systèmes CVC aux petits appareils électroménagers.
La vitesse d’un moteur à induction monophasé peut être contrôlée à l’aide d’une technique appelée méthode de démarrage-condensateur par condensateur (CSCR). Dans cette méthode, deux condensateurs sont utilisés : un pour le démarrage et l’autre pour le fonctionnement. Le condensateur de démarrage crée un déphasage entre l’enroulement principal et l’enroulement auxiliaire, permettant au moteur de démarrer en douceur et de développer un couple suffisant. Une fois que le moteur atteint une vitesse proche de la synchronisation, un interrupteur centrifuge déconnecte le condensateur de démarrage et le condensateur en marche reste connecté pour optimiser les performances du moteur pendant le fonctionnement. Cette méthode permet un contrôle de vitesse modéré et est couramment utilisée dans les applications nécessitant un démarrage efficace et un fonctionnement continu avec des charges variables, telles que des pompes, des ventilateurs et des compresseurs.
Une autre méthode pour contrôler la vitesse d’un moteur à induction monophasé consiste à utiliser des techniques de changement de pôle. Cela implique de concevoir le moteur avec plusieurs enroulements ou prises sur l’enroulement principal qui peuvent être connectés dans différentes configurations à l’aide d’un interrupteur ou d’un mécanisme de sélection. En modifiant le nombre de pôles dans la configuration des enroulements du moteur, la vitesse synchrone du moteur peut être ajustée. Par exemple, un moteur conçu pour fonctionner à deux vitesses peut avoir deux jeux d’enroulements, un pour la vitesse élevée et un autre pour la vitesse faible, permettant aux utilisateurs de basculer entre eux en fonction des exigences de l’application. Le changement de pôles offre des options de contrôle de vitesse discrètes et est couramment utilisé dans les machines et appareils industriels où des réglages de vitesse spécifiques sont nécessaires pour différentes tâches opérationnelles.
Le contrôle de la vitesse sur un moteur à induction peut également être réalisé à l’aide de méthodes mécaniques telles que l’ajustement de la charge ou des caractéristiques d’accouplement. En modifiant le couple de charge appliqué à l’arbre du moteur ou en changeant le couplage entre le moteur et l’équipement entraîné, la vitesse du moteur peut être indirectement contrôlée. Par exemple, la réduction de la charge mécanique sur l’arbre du moteur diminue le couple requis, permettant au moteur de fonctionner à une vitesse plus élevée si la fréquence d’alimentation reste constante. À l’inverse, l’augmentation du couple de charge peut entraîner un ralentissement du moteur afin de maintenir l’équilibre du couple. Cette méthode est simple et ne nécessite pas de composants électriques supplémentaires, mais peut présenter des limites pour obtenir une régulation précise de la vitesse par rapport aux méthodes de contrôle électronique ou électrique.
Le réglage de la vitesse d’un moteur à induction peut être effectué à l’aide d’une technique connue sous le nom de contrôle de tension. En faisant varier la tension d’entrée fournie au moteur à l’aide d’un autotransformateur variable (Variac) ou d’un dispositif électronique de puissance tel qu’un contrôleur d’angle de phase, la vitesse du moteur peut être contrôlée efficacement. La réduction de la tension fournie au moteur diminue le flux magnétique dans le noyau du moteur, ce qui réduit le couple électromagnétique et la vitesse du moteur. À l’inverse, augmenter la tension améliore les performances et la vitesse du moteur. Les méthodes de contrôle de tension offrent une flexibilité dans l’ajustement de la vitesse et conviennent aux applications où une régulation précise de la vitesse est requise sans la complexité des méthodes de contrôle de fréquence. Cependant, une attention particulière à la conception du moteur et aux conditions de fonctionnement est essentielle pour éviter une surchauffe et un fonctionnement inefficace lors de l’utilisation du contrôle de tension pour le réglage de la vitesse.