Dans les systèmes de ventilation industrielle et du CVC (chauffage, ventilation, climatisation), les sorties tachymétriques et les sorties d'alarme jouent des rôles distincts et complémentaires pour faciliter la régulation et la sécurité. Comprendre leur fonction est essentiel pour la surveillance et/ou la régulation efficaces des ventilateurs ; notamment lorsqu'on utilise des méthodes de commande de vitesse sophistiquées comme le PWM ou le 0-10V.

 
La sortie tachymétrique : le signal de mesure

 
La sortie tachymétrique est un signal de mesure, généralement une série d'impulsions par tour, qui mesure en temps réel la vitesse de rotation du ventilateur. C'est un signal délivrant une tension analogique ou un signal en impulsions proportionnel qui permet au contrôleur de savoir exactement à quelle vitesse le ventilateur tourne.

 

Utilisation pour la surveillance

La sortie tachymétrique sert de signal de retour dans plusieurs applications où la vitesse de rotation doit être surveillée sans nécessiter une régulation directe par PWM ou 0-10V.

• Diagnostic de panne : Les systèmes de gestion peuvent surveiller le signal tachymétrique pour détecter des anomalies. Une vitesse qui chute subitement ou qui s'arrête complètement indique une panne électrique ou mécanique, comme un roulement grippé ou une pale bloquée. Cela permet une maintenance proactive avant que le problème ne cause des dommages plus importants.
• Contrôle de l'équilibrage des flux d'air : Dans les systèmes de ventilation complexes avec plusieurs ventilateurs, le tachymètre permet d'équilibrer les flux. En mesurant la vitesse de chaque ventilateur, le contrôleur peut ajuster manuellement ou automatiquement la résistance de l'air pour que tous les ventilateurs tournent à une vitesse similaire, assurant un débit d'air uniforme dans tout le système.
• Sécurité et conformité : Dans certains environnements, la vitesse des ventilateurs doit être vérifiée pour des raisons de sécurité (par exemple, dans les systèmes d'extraction de fumée). Le signal tachymétrique fournit une preuve de fonctionnement, souvent enregistrée par un système de gestion du bâtiment (BMS), pour les audits et la conformité réglementaire.

 

Exemples

• Ventilateurs à vitesse fixe : Un ventilateur peut être conçu pour fonctionner à une vitesse constante. La sortie tachymétrique est utilisée uniquement pour confirmer que le ventilateur tourne bien à cette vitesse. Si le signal du tachymètre indique une vitesse inférieure ou nulle, une alarme peut être déclenchée.
• Ventilateurs alimentés par courant alternatif (AC) : Les ventilateurs AC industriels, souvent à vitesse unique, utilisent le tachymètre pour une surveillance de routine. La vitesse est généralement stable, mais des fluctuations peuvent indiquer un problème de moteur ou de l'alimentation électrique.
• Systèmes de redondance (N+1) : Dans les systèmes critiques (serveurs, salles blanches), plusieurs ventilateurs fonctionnent en parallèle. Le tachymètre de chaque ventilateur permet de vérifier que tous les ventilateurs fonctionnent correctement. Si un ventilateur tombe en panne (signal tachymétrique nul), les autres ventilateurs peuvent compenser ou une alarme est déclenchée pour signaler la défaillance.
• Systèmes à commande manuelle : Un opérateur peut ajuster la vitesse d'un ventilateur avec un rhéostat ou un interrupteur. Le signal tachymétrique est affiché sur un tableau de bord, permettant à l'opérateur de visualiser la vitesse réelle et de confirmer que son réglage a eu l'effet désiré.

 

Utilisation avec les commandes de vitesse

Ce signal est crucial pour la boucle de régulation. Sans le tachymètre, un système de contrôle ne pourrait qu'envoyer une commande sans savoir si elle est bien exécutée. Voici comment elle interagit avec les méthodes de commande :

• Commande PWM (Modulation de Largeur d'Impulsion) : Un contrôleur envoie un signal PWM pour moduler la puissance du ventilateur. Le signal tachymétrique renvoie la vitesse de rotation effective, permettant au contrôleur d'ajuster son signal PWM pour atteindre la vitesse cible. Par exemple, si le contrôleur envoie un signal PWM de 50 % pour obtenir 1500 tr/min mais que le tachymètre ne signale que 1300 tr/min, le contrôleur peut augmenter le PWM à 55 % pour compenser.
• Commande 0-10V : Similaire au PWM, le contrôleur envoie une tension analogique (entre 0 et 10 volts) pour définir la vitesse. Le tachymètre donne le feedback nécessaire pour ajuster cette tension en cas de déviation par rapport à la vitesse souhaitée.

 
En bref, la sortie tachymétrique est l'" œil " du contrôleur, lui permettant de réguler la vitesse de manière précise et dynamique.

 

La sortie d'alarme : le signal de sécurité

 
La sortie d'alarme est un signal de sécurité binaire (OK/Défaut). Son seul but est d'indiquer qu'un problème a été détecté. Ce signal est indépendant du contrôle de vitesse en lui-même, mais il est souvent basé sur des informations de vitesse.

 

Déclenchement de l'alarme

L'alarme se déclenche généralement lorsque :

• La vitesse mesurée par le tachymètre tombe en dessous d'un seuil minimum (par exemple, 1600 tr/min), indiquant un blocage ou un dysfonctionnement. 
• Le ventilateur est complètement arrêté (signal tachymétrique nul).
• La puissance est appliquée mais le ventilateur ne tourne pas.

Le signal d'alarme avertit le système qu'une action corrective est requise (par exemple, éteindre la machine, alerter un opérateur ou basculer vers un ventilateur de secours) pour éviter une surchauffe ou un dommage au système.

 

Exemples

• Systèmes de refroidissement de serveurs : Dans un centre de données, une alarme de ventilateur déclenche une alerte critique pour éviter la surchauffe des équipements. Si un ventilateur de serveur s'arrête, la sortie d'alarme avertit le système de gestion de la salle informatique qui peut alors :

- Avertir l'équipe technique.
- Augmenter la vitesse des ventilateurs restants pour compenser.
- Initier un arrêt d'urgence des serveurs pour prévenir des dommages permanents.

• Hottes de laboratoire ou d'extraction de fumée : La sécurité des personnes dépend du bon fonctionnement du système d'extraction. Si le ventilateur d'une hotte tombe en panne, le signal d'alarme déclenche une alerte visuelle et sonore dans le laboratoire, informant immédiatement l'opérateur qu'il doit arrêter son travail pour éviter d'inhaler des produits chimiques dangereux.
• Systèmes de ventilation industrielle : Dans une usine, le bon fonctionnement des ventilateurs est crucial pour la qualité de l'air et la sécurité des travailleurs. Une alarme peut signaler un ventilateur bloqué dans un système de dépoussiérage. Le signal est alors envoyé au système de contrôle de la production, qui peut :

- Arrêter la chaîne de production pour empêcher l'accumulation de poussières inflammables.
- Afficher un message sur un panneau de commande pour guider l'opérateur vers la zone problématique.

• Systèmes de climatisation et de CVC (Chauffage, Ventilation, Climatisation) : Une alarme sur un ventilateur de l'unité de traitement de l'air peut indiquer un problème majeur qui affecte le confort et la qualité de l'air d'un bâtiment. Le signal est souvent relié à un système de gestion du bâtiment (BMS), qui peut :

- Alerter l'équipe de maintenance et faciliter son intervention sur le ventilateur ciblé.
- Activer un système de secours si un ventilateur redondant est disponible.

La sortie d'alarme est donc un dispositif de sécurité simple mais vital, destiné à protéger les équipements, les personnes et la conformité des installations.
 
En résumé, la sortie tachymétrique est dédiée à la régulation fine et continue, tandis que la sortie d'alarme est un signal d'alerte simple, mais vital, pour la sécurité du système.

Les ventilateurs ETRI comportant une sortie tachymétrique se terminent par 13xxx pour les moteurs DC et par 31xxx pour les moteurs AC.
Les ventilateurs DC ETRI comportant une alarme se terminent par 14xxx. Une alarme est possible sur les AC en passant par un relai alarme ou une sécurité centrifuge.