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Qu'est-ce que l'entraînement à vitesse variable ?

Atlas Copco a été le pionnier de la technologie VSD (Variable Speed Drive, entraînement à vitesse variable) en 1994. Aujourd'hui, les compresseurs VSD sont réputés pour être les compresseurs les plus économes en énergie disponibles dans la large gamme offerte par Atlas Copco sur le marché. Mais qu'est-ce que l'entraînement à vitesse variable ? Comment cela fonctionne-t-il et quels sont les avantages ?

Le compresseur Atlas Copco le plus économe en énergie, le GA VSD+


Un compresseur à entraînement à vitesse variable (VSD), à vitesse ou fréquence variable, ajuste automatiquement son régime à la demande d'air. Son prédécesseur, à vitesse fixe ou « compresseur inactif », ou « compresseur de charge/décharge », est soit coupé, soit en pleine puissance. Pour comparer avec une voiture : un « compresseur inactif » fonctionne 100 km par heure ou pas du tout. C'est très bien si l'application nécessite une charge totale ou bien aucune charge d'alimentation en air comprimé. Mais ce n'est pas le cas de la plupart des applications, leur demande d'air est variable et c'est là que le compresseur VSD entre en jeu. Un compresseur à entraînement à vitesse variable ajuste simplement la vitesse du moteur et des éléments pour s'adapter à la demande.



L'avantage s'impose de lui-même : un entraînement à vitesse variable fonctionne à la vitesse requise, ce qui permet des économies d'énergie conséquentes. Par rapport à un compresseur inactif, un VSD permet de réaliser des économies d'énergie de 35 % en moyenne, et jusqu'à 50 % avec un compresseur GA VSD+. Et cela compte :

L'énergie représente 70 % des coûts d'un compresseur
L'investissement initial et les coûts de maintenance d'un compresseur ne sont pas comparables aux coûts d'énergie. La production d'air comprimé peut représenter plus de 40 % de la facture d'électricité totale d'une usine. Des études montrent que de nombreuses installations de production enregistrent des variations de leur demande d'air, ce qui peut être résolu grâce à un compresseur VSD. Vous pouvez faire le calcul pour votre propre installation de compresseur ou calculer vos économies d'énergie grâce à notre outil en ligne. Bien entendu, vous pouvez également laisser Atlas Copco s'en charger : chaque ingénieur dispose des compétences et des outils nécessaires pour mesurer votre installation et votre consommation d'air comprimé.

L'entraînement à vitesse variable offre de nombreux avantages
Les économies d'énergie représentent le principal avantage de la technologie VSD, mais il y a d'autres raisons de choisir VSD ou VSD+ :
  • Un compresseur VSD peut démarrer/s'arrêter sous la pression du système. Il n'est pas nécessaire de le décharger. Cela permet de gagner du temps et d'économiser de l'énergie.
  • Pas de temps perdu à cause de l'inactivité ou des mises à l'atmosphère en conditions normales
  • Avec VSD, vous évitez les pics de consommation au démarrage et donc les pénalités de la plupart des fournisseurs d'électricité.
  • Grâce à une pression plus faible du système, le risque de fuite est réduit.

Comment fonctionne un compresseur VSD ?

Au cœur du GA VSD+ : le train d'entraînement


La clé se trouve dans le train d'entraînement, la combinaison du moteur et de l'élément. Technologie d'entraînement à vitesse variable fonctionne mieux avec des compresseurs rotatifs à vis, car leur débit et leur consommation sont pratiquement proportionnelle à leur vitesse. Ainsi, alors que le moteur adapte sa vitesse, les éléments à vis en font de même et, par conséquent, la quantité d'air comprimé fourni est également adaptée. Le moteur électrique est spécialement conçu pour cette application, avec une attention particulière portée aux besoins en termes de refroidissement et d'efficacité sur l'ensemble de la plage de vitesses.

Les moteurs des unités VSD standard sont des moteurs à induction, couplés aux éléments à vis avec engrenage, mais notre VSD+ dispose d'un moteur à aimants permanent dans l'élément, une conception interne révolutionnaire. Le moteur partage un rotor avec les éléments à vis, de sorte qu'il bénéficie d'un entraînement direct. Il est aussi exceptionnellement silencieux et surtout, très économe en énergie. Pour en savoir plus sur le fonctionnement du moteur à aimant permanent. L'ensemble du train d'entraînement du VSD+ est un circuit fermé, où le moteur et les éléments sont refroidis à l'huile : un autre moyen très efficace d'économiser de l'énergie. Découvrez le principe de fonctionnement du VSD+.

Le régime du VSD est constamment contrôlé par un inverseur de fréquence et le contrôleur embarqué (Elektronikon®) qui mesure la pression du système et règle le régime à la demande d'air actuelle.

La technologie VSD pour chaque application

Les compresseurs à vis à injection d'huile sont depuis toujours les compresseurs les plus adaptés à la technologie VSD. Les éléments rotatifs à vis conviennent particulièrement bien au contrôle VSD. Toutefois, certaines applications exigent un air comprimé exempt d'huile, nous avons donc une solution pour ces applications.

Ces sont les technologies pour lesquelles nous avons une version VSD :

1. Compresseurs à vis lubrifiées : GA VSD et GA VSD+
La solution pour une application générale qui nécessite un air comprimé de qualité. Des petits ateliers aux grandes entreprises du secteur automobile, à bord des navires et dans toutes sortes d'usines d'assemblage. Disponible dans des tailles allant de 5 à 315 kW (7,5 - 200 ch)

2. Compresseurs à lobes non lubrifiés, ZT/ZR VSD
L'élément de compression à deux lobes des ZR/ZT ne nécessite aucune lubrification. Ces compresseurs sont particulièrement adaptés pour toutes les applications critiques exemptes d'huile, telles que la pulvérisation de peinture, mais également les laboratoires, les applications médicales et pharmaceutiques, l'industrie agroalimentaire et l'électronique qui préfèrent les avantages d'une technologie entièrement exempte d'huile. Disponible dans des tailles allant de 22 à 55 kW (30 à 75 ch)

3. Compresseurs à vis à injection d'eau, AQ VSD
A la place de l'huile, ces compresseurs sont refroidis et lubrifiés à l'eau. Le AQ comprend des éléments à vis en céramique-polymère et même les roulements sont lubrifiés à l'eau afin que le train d'entraînement soit 100 % exempt d'huile… tout comme l'air comprimé. Ces compresseurs peuvent être utilisés pour toutes les applications exemptes d'huile, mais ils sont généralement choisis pour des tâches très précises, telle que la pulvérisation de peinture, le moulage par injection, pour faire fonctionner les robots industriels et les métiers à jet dans l'industrie textile. Disponible dans des tailles allant de 15 à 55 kW (20 - 75 ch)

4. Compresseurs à vis non lubrifiés, Z VSD, ZS VSD
Disponible en version basse (ZE et ZA VSD) et moyenne (ZR et ZT VSD), le compresseur à vis non lubrifié offre la plus grande gamme de compresseurs à vis non lubrifiés avec technologie VSD. Pour toute demande supérieure à 55 kW (75 ch), un compresseur à vis non lubrifié est disponible. Toutes plages confondues, Atlas Copco propose des solutions pour l'agroalimentaire, l'industrie pharmaceutique, médicales et électronique, quelle que soit la taille et la forme. Disponible dans des tailles allant de 22 à 900 kW (30 - 1253 ch)

5. Surpresseurs à vis et centrifuges non lubrifiés, ZB VSD et ZS VSD
Le ZS utilise une vis rotative non lubrifiée, le ZB est un surpresseur centrifuge, les deux offrent une faible pression et un air comprimé exempt d'huile. Ils sont populaires dans le transport pneumatique, les mines et parfaits pour les installations de traitement des eaux usées. Disponible dans des tailles allant de 22 à 355 kW (30 - 475 ch)