Schéma de câblage d’un Variateur de Fréquence (VFD)
Mis à jour le 11 octobre 2026 · Rédigé par l'équipe technique NRJSOLAIRE (Dakar), spécialiste du pompage solaire et de l'automatisme.
En bref
- Un variateur de fréquence (VFD, Variable Frequency Drive) transforme une tension fixe en tension et fréquence variables pour régler la vitesse d'un moteur asynchrone.
- Le câblage comprend trois parties : la puissance (réseau → variateur → moteur), la commande (marche, arrêt, consigne de vitesse) et la signalisation (relais de défaut, communication).
- Les noms des bornes changent d'une marque à l'autre (R/S/T ou L1/L2/L3, DI1 ou S1, AI1 ou AVI…) : la notice du variateur installé fait foi.
- Les variateurs de pompage solaire acceptent en plus l'alimentation directe par le champ photovoltaïque, avec une fonction MPPT.
À quoi sert un variateur de fréquence ?
Un moteur asynchrone alimenté directement par le réseau tourne à vitesse quasi fixe. Le variateur redresse la tension du réseau, la stocke sur un bus continu, puis la ré-ondule (technique MLI/PWM) à la fréquence voulue. Résultat : un démarrage progressif sans pic de courant, une vitesse ajustée au besoin réel et des économies d'énergie importantes sur les pompes et les ventilateurs, dont la puissance absorbée varie comme le cube de la vitesse.
Le schéma de câblage type
1. Alimentation et protection
Le réseau triphasé (L1, L2, L3) arrive sur les bornes R, S, T (parfois L1, L2, L3) à travers un disjoncteur ou des fusibles de calibre indiqué par le fabricant. Les petits variateurs existent aussi en version monophasée 230 V (bornes L et N), capables d'alimenter un moteur triphasé 230 V. La terre (PE) est raccordée sur la borne prévue du variateur.
Un contacteur peut être placé en amont pour la sécurité ou l'arrêt d'urgence, mais il ne doit pas servir à démarrer et arrêter le moteur à chaque cycle : on commande le variateur par ses entrées.
2. Raccordement du moteur
Le moteur se branche sur les bornes U, V, W. Vérifiez le couplage étoile ou triangle sur la plaque à bornes du moteur en fonction de la tension de sortie du variateur. Utilisez un câble moteur blindé, dont le blindage est raccordé à la terre aux deux extrémités, pour limiter les perturbations électromagnétiques. Il ne faut pas ouvrir de contacteur entre le variateur et le moteur pendant que le variateur pilote le moteur : la coupure brutale peut endommager l'étage de sortie.
3. Entrées de commande (marche, arrêt, sens)
Les entrées logiques (DI1, DI2… ou S1, S2…) reçoivent des contacts secs : bouton marche avant, marche arrière, arrêt, défaut externe, flotteur de niveau d'eau. Elles sont référencées à une borne commune (COM ou +24 V selon le mode NPN/PNP choisi). La fonction de chaque entrée se programme dans les paramètres.
4. Consigne de vitesse
Un potentiomètre de 1 à 10 kΩ se raccorde entre +10 V, AI1 et GND. On peut aussi utiliser un signal 0–10 V ou 4–20 mA venant d'un automate ou d'un capteur de pression, ce qui permet la régulation PID (pression constante dans un réseau d'eau, par exemple).
5. Relais de défaut et communication
Le relais (TA, TB, TC ou RA, RB, RC) change d'état en cas de défaut : il commande un voyant, une alarme ou une entrée d'automate. La liaison RS485 Modbus (A+, B−) permet de superviser le variateur à distance : vitesse, courant, défauts, heures de marche.
6. Résistance de freinage
Sur les charges à forte inertie ou les arrêts rapides, l'énergie renvoyée par le moteur fait monter la tension du bus continu. Une résistance de freinage raccordée sur les bornes prévues (souvent P+ et PB) dissipe cette énergie. Sur une pompe centrifuge, elle est rarement nécessaire.
Paramètres à régler avant le premier démarrage
| Paramètre | Ce qu'il faut saisir |
|---|---|
| Données moteur | Puissance, tension, courant, fréquence et vitesse nominales (plaque signalétique) |
| Source de commande | Clavier, bornier ou communication |
| Source de consigne | Potentiomètre, entrée analogique, vitesses présélectionnées |
| Fréquences min. et max. | Pour une pompe, une fréquence minimale évite de tourner sans débit |
| Rampes | Temps d'accélération et de décélération |
| Protections | Surcharge moteur, marche à sec, sous-tension |
Pour la procédure détaillée, consultez notre guide de programmation d'un VFD étape par étape.
Variateur de pompage solaire : ce qui change
Un variateur de pompage solaire peut être alimenté directement par le champ photovoltaïque, sur des bornes DC dédiées. Il intègre une fonction MPPT qui ajuste la vitesse de la pompe à l'ensoleillement pour extraire le maximum de puissance des panneaux. Points de vigilance :
- La tension à vide du champ PV, à la température la plus basse, doit rester sous la tension DC maximale admise par le variateur.
- La tension au point de puissance maximale doit être suffisante pour fournir la tension moteur (en pratique, un champ d'environ 550 à 650 V DC pour une pompe triphasée 380 V).
- Un coffret de protection DC (sectionneur, parafoudre DC, fusibles si plusieurs strings) est indispensable entre les panneaux et le variateur.
- Un flotteur ou une sonde de niveau sur une entrée DI arrête la pompe quand le réservoir est plein ou le forage à sec.
Un variateur industriel classique, sans fonction solaire, ne doit pas être branché directement sur des panneaux : il n'est pas conçu pour une source dont la tension varie avec l'ensoleillement.
Erreurs fréquentes
- Brancher le réseau sur les bornes de sortie U, V, W : le variateur est détruit à la mise sous tension.
- Faire passer les câbles de commande dans la même goulotte que les câbles de puissance.
- Oublier de saisir les données du moteur : les protections ne fonctionnent pas correctement.
- Mesurer l'isolement du moteur (mégohmmètre) sans débrancher le variateur.
- Intervenir trop tôt après la coupure : les condensateurs du bus continu restent chargés plusieurs minutes (le délai est indiqué sur l'étiquette du variateur).
Pour aller plus loin
- Les variateurs de vitesse : la configuration
- Moteur asynchrone triphasé : couplage étoile et triangle
- Parafoudres type 1 et type 2
- Nos variateurs de pompe solaire · Nos pompes solaires
Questions fréquentes
Peut-on alimenter un moteur triphasé avec un variateur monophasé ?
Oui, à condition que le moteur soit couplé pour 230 V entre phases (en général couplage triangle pour un moteur 230/400 V) et que la puissance reste dans la gamme du variateur, souvent jusqu'à 2,2 kW.
Faut-il un contacteur entre le variateur et le moteur ?
Ce n'est pas nécessaire et c'est déconseillé : la marche et l'arrêt se commandent par les entrées du variateur. Si un organe de coupure en sortie est imposé pour la sécurité, il ne doit être manœuvré que variateur arrêté.
Quelle longueur maximale de câble entre le variateur et le moteur ?
Elle dépend du modèle et du calibre ; les notices indiquent souvent quelques dizaines de mètres en câble blindé. Au-delà, il faut une self ou un filtre de sortie. Pour une pompe immergée, cette contrainte est à vérifier dès l'étude.
Un variateur fait-il économiser de l'énergie sur une pompe ?
Oui lorsque le débit doit varier : réduire la vitesse de 20 % réduit la puissance absorbée d'environ 50 % sur une pompe centrifuge, au lieu de laminer le débit avec une vanne.
Quelle est la différence entre un variateur classique et un variateur de pompage solaire ?
Le variateur de pompage solaire accepte l'alimentation DC directe par les panneaux et dispose d'un MPPT et de fonctions spécifiques (marche à sec, niveau, redémarrage automatique au lever du soleil).
Un projet de pompage ou de variation de vitesse ?
NRJSOLAIRE dimensionne et installe les variateurs, pompes et coffrets de protection, du forage solaire à la station de pompage industrielle, avec mise en service et paramétrage.