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Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?

Discussion dans 'Electricité, variateurs, convertisseurs et moteurs' créé par seb641, 5 Juillet 2011.

  1. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,

    Dans le cadre de la restauration de mon tour South Bend 9C (http://www.usinages.com/south-bend-workshop-9c-de-seb641-restauration-t31950.html), j’ai une question sur le câblage du frein de mon moteur.

    J’ai eu beau chercher sur le forum, je n’ai trouvé aucune réponse…

    Le moteur, et le frein à manque de courant, sont en triphasé, actuellement câblés en étoile, tous les deux en parallèle.
    Mais n’ayant pas le triphasé, j’ai prévu de câbler le moteur en monophasé (en triangle avec un condensateur permanent de 50µF), mais mon problème est au niveau du frein.
    Puis-je mettre ses trois enroulements en parallèle, et ainsi brancher le frein en monophasé 230V ?
    Je suppose que ce n’est qu’un électroaimant écartant des mâchoires, donc pas besoin d’un champ tournant, mais j’aimerais quand même avoir une confirmation avant de faire des bêtises.

    Merci pour votre aide.

    Sébastien

    Ci- dessous des photos de la bête :
    [​IMG]


    [​IMG]


    [​IMG]


    [​IMG]
     
  2. Labobine

    Labobine Modérateur

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,
    Ce n'est pas aussi simple que cela, là ce n'est pas une question de champ tournant mais de sens de pôles, il y a 6 bobines et en les mettant en // il y aura forcément inversion de pôles et la seule solution (que je n'ai jamais fait) serait de refaire les connexions, mais là c'est impossible pratiquement parlant du fait de ne pas pouvoir y accéder facilement.
    Quand à essayer de le faire décoler avec un couplage à condensateur ??? Pour cela il faut découpler du stator, coupler en triangle et esssayer avec un condensateur de 10µf par exemple (exactement comme pour le couplage du moteur) en y branchant le 230v.
    Je ne suis pas du tout sûr que cela marche et même je serais très étonné, mais pourquoi pas essayer, mais sachez que ce n'est pas du tout mon habitude de parler des choses pour lesquelles je n'ai jamais fait de manip, donc l'essai est pour ainsi dire "à vos risques et périls"
     
  3. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Merci Labobine pour ces explications,

    mais j'avoue avoir un peu de mal a tout suivre, voici ce que j'en ai compris, merci de me reprendre en cas d'erreur:

    Le frein est bien un électroaimant, dans lequel des mâchoires s'ouvrent en présence de courant.

    Il est constitué de 3 enroulements sur le rotor et trois sur le stator.

    Il est actuellement couplé en Étoile, mais les barrettes de couplage permettent de le mettre en Triangle.
    J'ai donc bien accès au trois paires des enroulements.
    Chaque enroulement est prévu pour recevoir une tension de 230V.

    Sur chaque paire, il y aurais donc un enroulement stator et et enroulement rotor, et de fait des charbons.

    Et c'est a partir de là que je bloque sur les problèmes d'inversion des pôles ... :sad: :sad: :sad:

    Auriez vous des documents ou des explications sur le fonctionnement de ce type de frein.

    Merci beaucoup pour votre aide.

    Sébastien
     
  4. Labobine

    Labobine Modérateur

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    re,
    Aie! Aie! aie ! ce n'est pas du tout cela. Il ne faut pas mélanger rotor, stator, inversion de pôles, balais ect.
    Le moteur a bien un stator et un rotor et il n'y a pas de balais.
    Jusque là c'est tout simple c'est un moteur de ce qu'il y a de plus normal.
    Quand au frein il n'y a ni stator ni rotor, il y a seulement une "culasse" fixe sur lequel (dans le cas de votre moteur)est bobiné 3 enroulements pour fonctionner par couplage en tri 220 ou tri 380.. La partie rotative qui est sur l'axe du rotor est une simple disque en métal qui au repos est pris en sandwich entre une partie fixe garnie de ferado et un autre disque fixe repoussé par un plusieurs ressorts.Lorsque la culasse est sous tension elle plaque le disque fixe et libère ainsi le disque rotatif.
    Le réglage de la force de freinage ou du rattrapage de l'usure des ferados se fait en agissant sur la compression des ressorts
    Quand à l'inversion de pôles sur le frein n'y pensez pas c'est impossible puisque la culasse a été fabriquée et bobinée pour du courant alternatif triphasé 220/380. De ce fait si vous essayez de coupler ces 3 enroulements en parrallèle il y aura forcément annulation de pôles et donc déséquilibre de l'aimantation de la culasse, c'est pourquoi je vous ai parlé d'inversion de pôles.
    Donc la seule solution est d'alimenter votre frein en triphasé ou d'essayer comme je vous l'ai dit avec un condensateur (sous toute réserve de résulltat).
    Pour cela vous le déconnectez du stator car il est branché en parrallèle dessus.
     
  5. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,

    je comprend mieux...
    L'erreur venait du fait que pour moi je le frein est déjà déconnecté du moteur et donc que je parlais que de lui, alors que pour vous, non.
    Donc quand vous parliez de 6 pôles et de déconnexion du stator, pour vous c’était le moteur ET le frein, alors que pour moi c'était que le frein, ce qui ma conduit a ce raisonnement erroné.
    La réalité est donc assez proche de ce que j'avais initialement imaginé.

    J'ai essayé d’alimenter un seul enroulement du frein pour voir l'effet: il s'ouvre, mais se referme également, a un rythme de 100 Hz.
    Au passage a zéro de la sinusoïde du secteur, le champ s'annule et les ressorts reprennent le dessus.
    J'ai alors essayé un couplage triangle avec un condensateur de démarrage de 25µF, (je n'avais que ça sous la main, et le test n'a duré que quelques secondes), idem, relâchement a 100 Hz du frein.

    Donc, vos hypothèses sont bien confirmées: il faut OBLIGATOIREMENT un vrai triphasé pour piloter ce frein.

    Une petite question, que je ne compte pas essayé mais qui pourrait bien marcher: Ne pourrait t’ont pas l'alimenter avec une tension continue ?



    Devant la complexité de pilotage du frein et la perte de puissance de part l'alimentation a travers un condensateur, je compte remplacer le moteur-frein triphasé de 1CV par un moteur monophasé.
    Mon père regarde dans ses archives, mais sinon, je compte utiliser un moteur de nettoyeur haute pression Karcher dont la pompe est HS.
    Ça fait 2 kW, donc plus de problème de puissance, mais il faudra fabriquer une bride de fixation.

    En ce qui concerne le freinage: Est ce qu'il est possible d'injecter un courant continu dans l'enroulement d'un moteur mono pour faire du freinage, comme le font les variateurs de fréquence sur les moteurs tri ?

    Merci beaucoup pour votre aide qui m'est bien utile.

    Sébastien
     
  6. Labobine

    Labobine Modérateur

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,
    Un frein alternatif ne peut absolument pas marcher en courant continu.
    Je n'ai jamais vu de ralentisseur en continu avec du mono, mais pourquoi pas. Le seul problème serait de savoir la tension à injecter, car ce qui est sûr, c'est que le 230 continu ne sera pas accepté par l'enroulement, car il ne faut alimenter qu'un seul enroulement dont le principal. Donc peut-être du 24 ou du 48 ???
     
  7. Turbo Gros Michel S.A.

    Turbo Gros Michel S.A. Compagnon

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonsoir,

    comment avez-vous pu mesurer un "battement" du frein à 100Hz ???? Ca fait 100 battements par seconde!!! :shock:

    Réessayez en couplant une bobine du frein au secteur, puis une autre (en parallèle), si ça ne marche pas essayez en inversant les câbles de la seconde bobine, et idem avec la troisième (en maintenant les deux autres branchées).
    Il y a forcément une combinaison des trois bobines en parallèle sur le secteur 240V qui fait décoller le frein (et sans déphasage aucun).

    Plus globalement pourquoi ne pas utiliser un variateur pour fabriquer du tri 240V à partir du mono 240V? Pour ces puissances ça coûte pas bien cher et le rendement sera bien supérieur à celui obtenu avec un condensateur.

    TGM
     
  8. Charly 57

    Charly 57 Compagnon

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonsoir

    Pour le variateur avec U*I*1.732 on trouve 1500 VA.
    C'est beaucoup plus que 0.75 Cv ( 500 W), donc ça doit inclure la puissance du frein.
     
  9. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,

    Je ne l'ais pas mesuré mais déduit.
    On entend clairement le claquement d'ouverture / fermeture des mâchoires.
    Et je ne vois pas d'autre raison que l'annulation du flux magnétique lors du passage a zéro de la sinusoïde.
    En tri, ce phénomène d'annulation du champ n'existe pas grâce au décalage des phases.

    Il faudrait deux variateurs synchronisés: un pour le moteur et un pour le frein, car le frein doit avoir une tension minimale pour s'ouvrir, ce qui pose problème lors de la rampe d’accélération ou lors de vitesse faible.
    L'autre solution serait un seul variateur, mais en supprimant la possibilité de variation, donc en 3x230V 50Hz permanent.


    Je me doute bien qu'il ne faut pas injecté du 230V redressé, car étant donné qu'il n'y aura plus de fcem, c'est uniquement l'aspect ohmique de enroulement qui va limiter le courant ...
    Je pensais mesurer la résistance de l’enroulement, prendre un courant de une a deux fois le nominal (ce n'est que transitoire) et appliquer la loi d'Ohm pour avoir la tension correspondante a appliquer.
    La démarche vous semble t elle bonne ?
    A combien de fois le courant nominal puis-je raisonnablement monter pendant les quelques secondes de la phase transitoire de freinage ?


    Merci

    Sébastien
     
  10. Turbo Gros Michel S.A.

    Turbo Gros Michel S.A. Compagnon

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour Sébastien,


    1°) Battement à 100Hz :
    ahhhh OK pour la déduction... :wink:
    C'est pas si simple que ça : ce n'est pas la tension aux bornes de la bobine qui importe mais le courant qui la traverse, et celui-ci n'est pas sinusoïdal car il y a un phénomène de champ rémanant dans le noyau sur lequel est bobiné l'enroulement.


    2°) Utilisation d'un variateur :
    Pour ce qui est du variateur je pensais à une utilisation en statique : pour transformer le 240V mono en 240V tri à fréquence fixe de 50Hz, dans ce cas pas de pb pour le frein.
    De surcroît, vous pourrez utiliser la fonction de freinage, donc plus besoin de l'électro-frein.


    3°) Couplage des bobines en parallèle sur secteur :
    à oublier, j'ai raconté n'importe quoi!


    4°) Alimentation en continu :
    On pourrait alimenter en 220V redressé en limitant le courant, mais effectivement, dans l'idée, votre analyse est bonne.

    - Quel est le courant nominal?? Y a-t-il une plaque sur le frein? Le courant indiqué sur la plaque moteur est celui consommé au max de sa puissance par le moteur, la consommation du frein n'est pas indiquée.
    - La démarche ne colle pas : le frein est à manque de courant : la phase de freinage a lieu en absence de courant. De surcroît si vous avez un I nominal connu il est en alternatif et donc non transposable en continu : les noyaux sur lesquels sont bobinés les enroulements ont des propriétés magnétiques particulières, ils sont fait pour fonctionner avec de l'alternatif.
    Pour illustrer cela, on peut prendre un exemple avec un contacteur de puissance (qui est une bobine attirant un noyau pour réaliser un contact) fait pour fonctionner en 24V AC 50Hz : sous cette tension, le courant (RMS) est de 650mA, si vous essayez de faire coller le même contacteur en continu, il vous faut une intensité de 1900mA. Sans en être certain, je pense qu'un tel courant sera dommageable à long terme pour la bobine du contacteur.
    Il en va, à mon avis, de même pour les bobinages de votre électro-frein.

    En conclusion :
    - mettre un autre moteur
    ou
    - enlever l'électro-frein du moteur UNELEC et utiliser ce dernier avec un variateur (ou sans--->condensateur)...

    Bon courage.

    Emmanuel
     
  11. seb641

    seb641 Ouvrier

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,

    merci pour votre aide, mais visiblement vous avez loupé une des mes interventions, d'où vos incompréhensions sur l'injection de courant continu:
    Ce n'est pas encore totalement arrêté, mais je m’oriente déjà de plus en plus vers un moteur mono avec freinage électrique.

    Bonne journée.
     
  12. Turbo Gros Michel S.A.

    Turbo Gros Michel S.A. Compagnon

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Re-bonjour Sébastien,

    oui c'est possible, mais c'est très compliqué car il faut commuter très vite de l'alim alternative sur l'alim continue, de plus l'injection de continu ne se fait pas de façon continue :) : l'électronique d'un variateur est capable aujourd'hui de "voir" ce que fait le moteur en fonction de ce qui lui est injecté (et ce sans capteur de tachymétrie!), d'où un dosage du continu... On peut aussi faire débiter le moteur sur une résistance, mais là aussi c'est compliqué car plus le moteur ralenti et moins il débite, donc moins le freinage est efficace... ou encore utiliser un bobinage comme générateur et le faire débiter en "opposition" dans un autre bobinage du moteur...
    Tout ça est hors de portée d'un particulier : il faut une électronique de puissance, des "senseurs" et surtout la commande qui va bien...
    Est-ce que ça existe en monophasé??? J'en sais rien, ça m'étonnerai car on est là sur des applications industrielles donc sous tri.

    Après si vous voulez absolument avoir un frein avec votre moteur mono 2kW ben il faudra le fabriquer : il y a des réalisation sur le forum avec un frein à tambour et une commande par câble, ou alors récupérer un électrofrein en continu et le coupler au moteur ou à la broche de votre tour... ça devient compliqué...

    A mon avis le plus simple c'est le variateur de vitesse ; un Altivar 31 240 mon ---> 240 tri en 750W c'est 100 euros avec les frais de port... mais bon, à vous de voir.

    A+

    Emmanuel
     
  13. Nicolas_81

    Nicolas_81 Nouveau

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour à tous,

    Je me permet d'intervenir sur ce post pour apporter ma modeste expèrience.

    Dans mon ancienne entreprise, le moteur-frein du palan (marque Unelec) faisait un bruit monstrueux lors de la montée et la descente du crochet depuis de nombreuses années...

    Profitant d'une periode creuse,je suis monté sur le pont afin de démonter le frein. Celui ci était constitué d'une carcasse métallique feuilletée, d'une bobine et d'une plaque frein actionnée par ressort ou champs magnétique issu de la bobine suivant les cas d'utilisation.

    La bobine était alimentée par une tension sinusoidale "récupérée" sur le moteur. Le frein posé sur l'établi vibrait très fort et faisait un vacarme indescriptible. Ma conclusion a été la même que seb641: annulation du courant -> rappel de la plaque frein via les ressort ->alimentation de la bobine->action de la plaque frein etc... 100 fois par seconde.

    Après examen de la carcasse métalique sur laquelle 2 rainures étaient faites et des recherches sur internet pour redresser le courant, j'ai inséré une bague de Frager dans la carcasse métalique.(fabriquée à partir de tube 4mm en cuivre)

    Remontage du frein sur l'établi puis le pont: miracle plus de bruit!

    Mon patron ajusteur/gratteur était satisfait et même surpris des ressources de son presse boutons (je suis "dessinateur" )

    J'ai ensuite démonté des contacteurs alimenté en tension sinusoïdale, et j'ai constaté la présence de cette bague de frager appllée aussi bague de déphasage.

    Nicolas.
     
  14. Labobine

    Labobine Modérateur

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    Bonjour,
    L'histoire de la spire de Fraegger est une très bonne solution, mais j'ai rebobiné des freins Unelec (et autres marques aussi en alternatif) pendant plus de 30ans et je n'ai jamais eu cette histoire de vibration, sur le frein rebobiné et réglé par mes soins.
     
  15. Nicolas_81

    Nicolas_81 Nouveau

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    Cablage en monophasé d'un Frein de moteur triphasé?
    J'ai 2 questions concernant le frein de seb641:

    Est ce que rajouter un condensateur revient à créer une phase artificielle un comme lorsque on souhaite alimenter un moteur triphasé en monophasé?

    Est il possible de redresser la tension d'alimention du frein 230 monophasé par ajout d'une diode?

    Nicolas.

    PS hors sujet pour Mr LABOBINE: l'Aveyron est un beau pays que je viens de rejoindre!
     
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