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Les variateurs.

Nombreux d’entre nous se sont retrouvés à vouloir diminuer la vitesse de rotation de leur extracteur/intracteur afin de réduire la pollution sonore qui découle de leur fonctionnement. Cette FAQ a vocation d’éclaircir les idées pour ne pas voir jaillir des solutions farfelues et dangereuses.

Nous pouvons distinguer deux groupes dans les systèmes de renouvellement d’air.

I. Les machines à courant continu.

Ce sont les ventilateurs d’ordinateur. Ils utilisent un moteur brushless (sans contacts donc moins d’usure et moins d’entretien).




A. Fonctionnement.

Le moteur brushless est basé sur le principe de l’électromagnétisme dont André Marie Ampère édifia la théorie au 18è siècle. Dans un champs magnétique, un conducteur parcouru par un courant subit une force proportionnelle à ce courant.
Si on prend deux conducteurs parcourus par des courants opposés, on obtient un couple de forces. Si on place ces conducteurs entourés par des aimants mobiles, on obtient un moteur à courant continu. Un champ magnétique fixe, créé par des aimants permanents au niveau du rotor, agit sur les courants d’induit circulant dans l’enroulement du stator. L’interaction entre les conducteurs sous tension dans le champs magnétique crée un couple statorique.
La valeur de la force électromotrice appliquée aux bornes du stator détermine la vitesse du rotor.


B. Variation de vitesse.

Cette section n’a pas grand intérêt car les ventilateurs de PC présentent un débit faible et sont silencieux comparativement à un extracteur type OVNI. Néanmoins voici les solutions pour les personnes qui seraient intéressées.

1/ On peut diminuer la tension pour diminuer la vitesse en utilisant un adaptateur secteur à tension de sortie variable.
Le seul bémol à cela est que la tension diminue par pas et la plage de variation diffère selon le moteur (certains de 8 à 12V, d’autres de 5 à 12V, etc).




Prix : ≈ 15€

2/ Une autre solution consiste à utiliser un potentiomètre (ou rhéostat) ou une résistance variable pour limiter le courant. Je déconseille cette solution pour ceux qui n’ont pas de notions d’électronique (Loi d’Ohm, calcul de puissance, etc) car il faudra déterminer préalablement la valeur minimale du courant afin de dimensionner correctement ce composant (résistance, puissance dissipée).




Prix : de 0,62€ à 60€

3/ La solution de simplicité consiste à acheter un variateur " professionnel". Les moins onéreux utilisent une variation de tension contrôlée par potentiomètre, offrant ainsi une diminution de vitesse progressive. Les plus coûteux utilisent la PWM (Pulse Width Modulation = Modulation de largeur d’impulsion) qui présente un rendement et une plage de variation inégalable par les précédents systèmes.




Prix : de 8€ à 15€

4/ Pour les Do It Yourselfers qui maîtrisent la soudure à l’étain et la gravure de circuit imprimé, je préconise bien sur un système à PWM. La toile regorge de montages low cost à base de NE555 qui peuvent être contrôlés en température.




I. Les machines asynchrones monophasées.

Cette désignation regroupe tous les autres types de systèmes d’extraction, à savoir : OVNI, Torin, VMC, extracteur de gaine et Sunon.
La machine asynchrone monophasée est une machine brushless qui fonctionne directement connectée au réseau EDF.




A. Fonctionnement.

Les courants statoriques créent un champ magnétique tournant dans le stator. La fréquence de rotation de ce champ est imposée par le fréquence des courants statoriques, c’est-à-dire que sa vitesse de rotation est proportionnelle à la fréquence de l'alimentation électrique. La vitesse de ce champ tournant est appelée vitesse de synchronisme.

L'enroulement au rotor est donc soumis à des variations de flux (du champ magnétique). Une force électromotrice induite apparaît qui crée des courants rotoriques. Ces courants sont responsables de l'apparition d'un couple qui tend à mettre le rotor en mouvement afin de s'opposer à la variation de flux. Le rotor se met donc à tourner pour tenter de suivre le champ statorique.

B. Variation de vitesse.

1. Les gradateurs.

Les deux composant de puissance principaux sont un TRIAC, qui est capable de faire varier la tension efficace à sa sortie et un DIAC qui s’apparente à deux diodes en parallèle. Cette solution recommandée par un fabricant (Source : Manuel RVK) bien que peu performante (≈10 à 20% de réduction), est malgré tout simple à mettre en œuvre et peu onéreuse.




a. Les variateurs d’halogène :

Leur utilisation n’est pas à conseiller car ils sont conçus pour être chargés par une ampoule (charge résistive) or pour pouvoir piloter un moteur (charge inductive), un gradateur doit être conçu spécialement. L'impulsion de commande du triac doit être plus longue, ou doit faire appel à un train d'impulsions. Cela est lié au fait que le courant traversant la charge et la tension à ses bornes ne sont pas en phase. Le triac, pour conduire, a besoin d'une impulsion de commande et d'un courant d'anode minimal (supérieur au courant de maintien). Il risque fort de se bloquer peu de temps après sa mise en conduction sur une charge inductive. En bref, ce type de montage ne fonctionne pas ou alors très mal avec une charge inductive, qui ne sera jamais correctement alimentée.

Précisions techniques sur les variateurs d’halogène : On peut aussi corriger le facteur de puissance (déphasage courant/tension) par adjonction d’un condensateur dont la valeur est donnée par la formule suivante.

Mise en garde: cette opération nécessite de maîtriser la soudure à l’étain et surtout d’avoir des connaissances dans la prévention des risques liés à l’électricité.

C = P( tanφ – tanφ’ ) / U²ω

- C la capacité en Farads.
- P la puissance en Watts.
- φ l’angle de déphasage du système en Degrés.
- φ’ l’angle de déphasage à atteindre en Degrés.
- U la tension efficace en Volts.
- ω la pulsation en Radians/Secondes.

Exemple :

Voici les valeurs données sur l’étiquette de mon RVK.

U [V] : 230
I [A]: 0,19
P [kW] : 0,031 = 31W

Posons :P= UIcosφ <=> cosφ= P/UI= 0,71

Notre système déphase le courant de φ= arc(cos 0,71)= 44,77°
Nous chercherons à atteindre un cos φ’ de 0,9 car c’est la valeur minimale imposée par EDF, soit un déphasage φ’= arc(cos 0,9)= 25,84°.

Posons le calcul de C avec ω= 2 π F.

C= 31(tan 44,7 – tan 25,84) / 230² x 2 x π x 50= 942,6e-9 Farads= 942,6nF.

Nous choisirons la valeur normalisée la plus proche, à savoir 1µF.


b. Les variateurs d’aspirateur :

A l’instar des variateurs d’halogène, ils ont été conçus pour piloter un moteur. Je conseille donc vivement leur utilisation, et ce surtout pour l’aspect financier et leur disponibilité (récupération, chinage dans une trocante ou brocante par exemple).
Il faudra bien sur repérer les fils venant du secteur et ceux qui partent vers le moteur afin de ne pas devoir câbler de façon empirique. Ce système devra être enfermé dans un boîtier en matériau diélectrique pour se prémunir de tout contact avec la tension secteur.

Un exemple:






c. Les gradateurs "professionnels" :

Il s’agit de certains modèles distribués par les growshops et conseillés par les fabricants d’extracteur.
Suite à une prise de contact avec un commercial de chez SYSTEMAIR (fabricant RVK), ce dernier m’a avoué que les références qu’il m’a proposées (70€ et 83€) pour un RVK 125mm n’étaient en fait que de simples variateurs de tension.
Pour ce prix là, autant le dire franchement, c’est du fout*ge de g*eule (et là je suis magnanime).

2. Les variateurs de fréquence.

Leur utilisation représente la seule solution réellement efficace pour faire varier la vitesse d’une machine asynchrone. Sur le principe, il s’agit d’un onduleur contrôlable.
Fonctionnellement, c’est un redresseur double alternance permettant d’obtenir une tension continue de 325V (Vmax= Veff x √2= 230 x √2= 325V). Suivi d’un pont de Thyristor ou IGBT contrôlés en PWM pour hacher cette tension continue dont résultera une sinusoïde de fréquence et d’amplitude variable selon la fréquence et le taux de modulation du signal de commande.
Le revers de la médaille est leur prix très élevé (≈ 300€ pour les moins chers).




NB: Ayant mis l'accent sur la sécurité et les risques liés à l'électricité, je décline toute résponsabilité sur d'éventuels accidents survenus lors de manipulations effectuées suite à la lecture de ce guide.

Sources : Wikipedia, Sonelec, cours.

Remerciements : Kedoeweth pour ses photos

Merci pour cet article très utile

Citation :

a. Les variateurs d’halogène : Leur utilisation n’est pas à conseiller car ils sont conçus pour être chargés par une ampoule (charge résistive) or pour pouvoir piloter un moteur (charge inductive), un gradateur doit être conçu spécialement. L'impulsion de commande du triac doit être plus longue, ou doit faire appel à un train d'impulsions. Cela est lié au fait que le courant traversant la charge et la tension à ses bornes ne sont pas en phase. Le triac, pour conduire, a besoin d'une impulsion de commande et d'un courant d'anode minimal (supérieur au courant de maintien). Il risque fort de se bloquer peu de temps après sa mise en conduction sur une charge inductive. En bref, ce type de montage ne fonctionne pas ou alors très mal avec une charge inductive, qui ne sera jamais correctement alimentée.

OK je me doutais bien que mon variateur d'halogène à 10€ n'était pas la bonne solution. Le "BZZ" continu vient-il de là ?

Citation :

Suite à une prise de contact avec un commercial de chez SYSTEMAIR (fabricant RVK), ce dernier m’a avoué que les références qu’il m’a proposées (70€ et 83€) pour un RVK 125mm n’étaient en fait que de simples variateurs de tension.

Donc si on ne veut pas se faire arnaquer par les growshops, et qu'on ne veut pas mettre 300€ dans un variateur de fréquence, il ne reste que le variateur d'aspirateur... je vais ouvrir l'oeil en me baladant dans la rue

++

Salut,

Citation :

Merci pour cet article très utile

My pleasure

Citation :

OK je me doutais bien que mon variateur d'halogène à 10€ n'était pas la bonne solution. Le "BZZ" continu vient-il de là ?

A fortiori, oui.

Citation :

Donc si on ne veut pas se faire arnaquer par les growshops, et qu'on ne veut pas mettre 300€ dans un variateur de fréquence, il ne reste que le variateur d'aspirateur... je vais ouvrir l'oeil en me baladant dans la rue

Le message est bien passé

++

bonjour
voilà mes extracteurs, çà c'est le moins puissant:

systemair
TYP RVK 125E2-A1
U[A] 230
I[A] 0,19
P1[KW] 0,031
n[1/mn] 2490
C [UF] 0
f[HZ]:50
m[kg]:1,8
IP:44




et celui un peu plus puissant:

ventilatoren RUCK
RK 125

230V I.max T.max P1n
50Hz 0.4A 70°C 70W

60Hz 0.4A 40°C 75W

ID 104 507




voilà, je ne peut pas avoir plus de renseignement car il n'y avait pas de livre avec!!
a+

Salut !

Excellent mini-guide bon descriptif!

Alors donc je profite de ton post pour (te) demander un truc:

As-tu (ou est-ce que quelqu'un à deja) demonter un RVK (un 225 en loccurence) afin de le nettoyer?

Parceque le miens a franchement diminué sa puissance d'aspiration et je m'apprète à le faire, mais je veux tous bien faire comme d'hab donc si t'as des astuces sur les difficultées qu'il peut y avoir sa serais bien cool.

Voila voila merci beaucoup

A plus!

Salut à tous, je viens de monter ce variateur sur mon extracteur de gaine 125 mm, c'est un modele a 35 euros a leroy merlin, 190 m3/h et 20 W.

Le probleme c'est que le variateur gresille et ne "varie" pas beaucoup, c'est limite on/off si vous preferez, a fond sa ne gresille pas mais des que je veu descendre la vitesse sa gresille !

Je pensais que sa irai vu que c'est un variateur pour moteur, enfin bon, vos avis sont les bienvenus, faut que je trouve un aspirateur !

A+ et cultivez vous bien !

Arf personne ne peut m'aider ?! Il me semble avoir vu un variateur type "prise" (de courant....) pour moteur, mais je ne le retrouve pas, j'avais peut etre trop fumé !
Enfin je cherche une alternative, l'extra fait trop de bruit !

Y'a des régulateurs de vitesses pour ventillo sur conrad a 38EUR :)

Salut AMIE éléctro

j aurai voulu savoir pourkoi tu ne parle pas du démarrage ETOILE ~ TRANGLE au demmarage des moteurs a synchrone .

Pour ce que sa intérrésse le démarrage éoile triangle est le fait de croiser l une des trois phase qui allimente le moteur c est a dire:

U1 V1 W1
ICI un montage triangle
U2 V2 W2

U1 V1 W1
ICI un montage étoile triangle
W2 U2 V2

Le but en rélaité est de fair une économie d énérgie aussi bien pour vous que pour EDF car

AU démarrage un moteur selon son bobinage son cos fi (je n est pas trouvé le symbole normalisé)son déphasage sa puissance nominale,inductive,capasitive,utile,efficace

EN FIN bref un tas de truc bien chiant a calculer(2ans de bac pro)
UN moteur peut consome jusqu a huit fois sa propre intensité (I ampert)au démarrage

par conséquent EDF place des ponts accumulateur sur les ligne a haute tension dans le but est de prévenir les forts est brev consomation pour ne pas qu il se produisent un déphasage trop important se qui ouvrirer les séctionneur de ligne en amont (se cas ne vous arrivera jamais pas d inquétude cet uniquement dans l indutries )

voila un peus de culture sa fait PO de mal !!!

tcho

Salut,

Citation de ptitlex :

Y'a des régulateurs de vitesses pour ventillo sur conrad a 38EUR

Il y a quelques temps je suis tombé sur un sujet créé par une personne ayant acheté ce variateur... Verdict extracteur qui tourne pas et qui grésille. Tires-en les conclusions qui vont bien.

Citation de TEMY :

j aurai voulu savoir pourkoi tu ne parle pas du démarrage ETOILE ~ TRANGLE

Tout bêtement, et juste au cas où tu ne l'aurais pas remarqué, parce que l'on parle de MONOPHASE... Juste au cas où.

BaS[s]TaRd

MAJ effectuée.

Désolé pour l'attente mais comme j'avais dit à G2 à l'époque, j'avais beaucoup de préoccupations autres ces derniers temps. De plus, j'ai dû rechercher toutes les photos et les redimensionner suite à la mort de mon HDD.

Cordialement.
BaS[s]TaRd

J'ai directement commandé un variateur chez leroy merlin pour 40 euros, le meme type que celui chez Conrad, apres quelques semaines d'attente le variateur arrive.

Je le branche et là... gresillement et soit l'extracteur tourne a fond soit il tourne pas !

J'ai tout viré, tant pis pour les variateurs, enfin si je trouve un aspirateur je testerai quand meme !

Salut BaS[s]TaRd,
Pourquoi tu mentionnes pas la variation de tension avec un autotransfo ?
Me semble bien plus adapté pour les moteurs asynchrones de petites puissance comme les ventillos.
A mon avis, les variateurs style Conrad sont prévus pour des moteurs Universels (Aspirateur) et pas pour des moteurs asynchrones.
Plutot qu'un autotransfo, c'est aussi possible d'utiliser un transfo, par exemple 230/115V qui va fortement réduire la vitesse
On peut aussi brancher le secondaire du transfo en série avec le 230V du réseau pour soustraire par exemple 24V (avec un transfo 230/24V)

Salut pierrot26,

Citation de pierrot26 :

Pourquoi tu mentionnes pas la variation de tension

Citation de moi :

c’est-à-dire que sa vitesse de rotation est proportionnelle à la fréquence de l'alimentation électrique]

Que l'on soit au clair, peut importe le moyen d'abaisser la tension d'alimentation du moteur ça n'est pas un moyen fiable pour faire varier la vitesse. J'ai synthétisé sur ce qui était faisable par "le commun des mortels" après ceux qui ont des notions d'électricité se débrouilleront. Sinon j'ai rien compris à ton histoire de secondaire en série et ça me parait dangereux...

Citation de pierrot26 :

A mon avis, les variateurs style Conrad sont prévus pour des moteurs Universels (Aspirateur) et pas pour des moteurs asynchrones

Précise le fond de ta pensée sur les moteurs universels car pour moi ça ne veut rien dire. Si je ne m'abuses, un moteur d'aspirateur est de type asynchrone monophasé.

++

Bonjour BaS[s]TaRd,

Je voudrais d'abord te remercier pour cette FAQ complète et très bien resumé.
Elle ma permis d'evité quelque branchement hazardeux et des depenses inutiles.

Pour les variateur pour extracteur vendus dans les growshop qui ne sont enfaite que des variateurs de tension,

certains comme ind***gard*** le mentione
dans leur fiche produit

Bonjour,

Citation :

Je voudrais d'abord te remercier pour cette FAQ complète et très bien resumé.

Merci du compliment

Citation :

Pour les variateur pour extracteur vendus dans les growshop qui ne sont enfaite que des variateurs de tension, certains comme ind***gard*** le mentione

Oui mais ils ne savent pas que l'on sait... Plus sérieusement, je pense, ou tout du moins j'ose espérer, que ce modèle fonctionne bien.

Pour la petite précision, la variation de tension pour contrôler la vitesse d'un moteur asynchrone s'appelle le slip control soit contrôle par erreur...

BaS[s]TaRd

Bonjour,
je lis avec délectation cet article et je me pose cette question: pour du 12V genre ventilos de PC, on fait varier avec quoi, alim. de train ou de cicuit électrique avec variateur...quoi d'autre ?

Logiquement vu le cosphy du delta du rhône, ce qui fonctionne en 220V ne fonctionne pas en 12V. Avant de faire péter la barraque, merci pour vos idées éclairées.

Lem, recyclage de ventilos en tous genres (gros si possible)

PS: sur une alim de PC, j'ai 5V ou/et 12V en sorties nomalisées.

Salut,

Citation :

pour du 12V genre ventilos de PC, on fait varier avec quoi, alim. de train ou de cicuit électrique avec variateur...quoi d'autre ?

Tu n'as pas bien lu... Premier paragraphe, "les machines à courant continu"

Citation de moi :

I. Les machines à courant continu. Ce sont les ventilateurs d’ordinateur. Ils utilisent un moteur brushless (sans contacts donc moins d’usure et moins d’entretien).

Dans ce guide je parle des wall-plug à tension variable, après je ne peux pas m'amuser à faire une liste exhaustive car il y aurait de quoi s'y perdre et s'arracher les cheuveux...

Citation :

ce qui fonctionne en 220V ne fonctionne pas en 12V

Cela va de soi. De plus, en 12V il s'agit d'une tension continue et en 230V il s'agit d'une tension alternative sinusoïdale.

Cordialement.
BaS[s]TaRd

Bonjour et merci. Effectivement j'avais pas bien lu, même carrément pas du tout le § en question.

Je sais maintenant comment faire cool, et remerci !!!!

A+ lem "poor blind guy"

Citation :

FAQ complète et très bien resumé.

Tout est dit !
du travail de pro, chapeau.

Basculé dans la FAQ...