Gradateur par trains d'ondes entières
Il permet le réglage d'énergie, par envoi de trains d'ondes entières, d'amplitude et de fréquence égales à celles du réseau, séparés par des absences totales de tension
Son principal domaine d'application est l'électrothermie (four à résistances)
Il présente l'avantage de ne pas créer de perturbations radioélectriques et de ne pas dégrader le facteur de puissance de l'installation. Le signal de commande fourni par le régulateur est du type analogique (0-10V ; 4-20mA...)
Exemples de matériels
Gradipak (Télémécanique) ou Eurotherm série 425A
Allure des signaux de sortie
Remarque
Certains constructeurs (Eurotherm) utilisent
- des cycles rapides (période fixe de 400ms)
- des cycles lents (période fixe de 40s) : pour les charges résistives de forte inertie thermique dans les installations situées en bout de ligne
- des cycles syncopés (période variable) : pour les charges résistives de faible inertie thermique
Gradateur par déphasage (à angle de phase)
Il fournit une tension alternative, de valeur efficace variable et de fréquence fixe (celle du réseau) par modulation de l'angle d'amorçage des semi-conducteurs (thyristors, triacs)
Allure des signaux
sur résistance pure, en monophasé
sur résistance pure, en triphasé
Exemples de matériels
* Gradivar (Télémécanique): démarreur progressif pour moteur asynchrone standard
* Altistart 48 (Schneider-Electric): démarreur-ralentisseur progressif
Il permet la réduction du courant d'appel et la suppression des à-coups de couple au démarrage
* Statovar (Télémécanique): variation de vitesse (moteurs à bagues ou à cage résistante)
* Rotovar (Télémécanique): variation de vitesse des moteurs à bagues
Le gradateur par déphasage est très utilisé pour faire varier la vitesse des moteurs universels (outillage électroportatif, aspirateurs...)
Rappel : un moteur universel est un moteur à courant continu à excitation série, alimenté en alternatif
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Remarque
Le gradateur par déphasage est aussi utilisé en électrothermie pour les systèmes à faibles résistances à froid. Le démarrage se fait à tension nulle, puis la tension est augmentée progressivement (par angle de phase). Après quelques alternances, les trains d'ondes entières sont appliqués
Elimination de la composante continue
Dans les applications de fusion du verre par électrodes plongeantes, le gradateur fonctionne en angle de phase, de façon à assurer la limitation du courant
Si une composante continue apparaît, il y a élévation anormale de la température des électrodes et usure prématurée de celles-ci.
La composante continue a pour origine:
- une disparité de chute de tension directe à l'état passant des thyristors
- un angle de conduction non identique des thyristors
Exemple de système permettant l'élimination de la composante continue (Eurotherm) :
Mode tout ou rien (contacteur statique)
C'est le mode de commande le plus simple. Il s'applique aux systèmes de contrôle de température. Le circuit de charge est alternativement coupé puis alimenté par le régulateur. Pour éviter les phénomènes de parasites électriques, la commutation est faite au passage par zéro de la tension d'alimentation. Le signal de commande fourni par le régulateur est du type logique
Exemple de matériel
Eurotherm série 425
Simulation d'un gradateur monophasé sur charge résistive (Fabrice Sincère - http://fabrice.sincere.pagesperso-orange.fr)