Général Comparaison consommation entre moteur pilote et variateur

[chabercha]

Merci de vos réponses, bon c'est un peu hors sujet de mon sujet, nous en reparlerons plus tard.

 

[chabercha]

Bonsoir
J'ai pensé qu'il serait bien de voir la conso de la perceuse mais dans sa normalité, alimentée en tri.
Pour cela il faut un compteur tri électronique, branchement et installation du contacteur entre le compteur et les moteurs, branchement en bout de la prise en 5 fils pour avoir possibilités d'avoir une prise en tri ou en mono.

Essai en mono pour le pilote.

Mesures avec les deux moteurs en fonctionnement.
L1 rien
L2 rien
L3 4 A 260 w 900 va
Il compte les A ligne par ligne et les w et va en commun.
Je ne retrouve plus les valeurs sur le compteur mono prise avec le pilote et le 0.37, je rebrancherai le compteur mono pour refaire les mesures.
A+Bernard

 

[MRG-NK]

Bonjour,
pour ceux qui auraient un cos PHI trop faible : voir le facteur de puissance... évoqué ici dans des posts
Mettre un condensateur entre Phase et Neutre permet de faire remonter le cos PHI ; donc diminuer le courant global absorbé
Pour un triphasé, on peut mettre 3 condos, chaque condo entre 2 phases ; au moins un 450V ~ permanent, de type X : auto-cicatrisant : en clair que ne prend pas feu en cas de surtension
Ne pas dépasser un cos PHI de 0,8

 

[chabercha]

Ne pas dépasser un cos PHI de 0,8

Comment cela se mesure t'il ?

 

[chabercha]

Bonsoir
Les 3 essais sont fait, 380, pilote et variateur.
J'ai essayé de faire la charge avec la colle carrelage et une palette, le sable est tout mouillé, la charge était vraiment trop faible sans compter que malgré la petite bidouille ça se disperse bien.

Donc fonctionnement normal avec un foret de 13 sur la petite vitesse.
La charge se fait bien sentir sans différence entre les 3 alimentations.

Pilote.
Le pilote étant équivalent au piloté, 1cv, cela n'as pas eu apparemment d'incidence sur le fonctionnement.
J'ai oublié de faire un démarrage en grande vitesse pour voir, comme j'ai enlevé le pilote sans débranché tout le système je referais un branchement pour savoir.

Vario.
Vario de 1.1kW, 50 hertz, la courbe d'accélération est assez longue.

Mesures relevées, perceuse en marche.
Tri 380
A vide 2A 260W 1310VA
En charge 2A 450W 1310VA
Pilote
A vide 6A 440W 1460VA
En charge 6A 630W 1470VA
Vario
A vide 1A 170W 320 VA
En charge 2A 420W 620VA
En chiffre brut, cela fait une consommation de 50% sur l'électricité ou c'est plus subtil ?

Dommage de ne pas avoir un vario mono de 3 ou 4cv, j'aurai pu faire la même comparaison avec le pilote de 4cv et le compresseur de 3cv, c'est je pense la moyenne de nos machines.
J'ai bien un tri de 5cv mais bon cela serait faussé.
A+Bernard

 

[Bbr]

Bonjour,

Donc d'après les mesures j'en déduis que le moteur branché sur un VFD consomme moins que lorsqu'il est branché en triphasé (si on suppose que la charge du moteur est la même...) et beaucoup moins qu'avec un moteur pilote (environ 200W consommés par le pilote, ce qui n'est pas surprenant).

Il ne reste plus qu'à chacun de faire les calculs de retour sur investissement pour choisir la meilleure solution (en fonction de vos critères personnels bien sûr).

Cordialement,
Bertrand

 

[chabercha]

si on suppose que la charge du moteur est la même...

Bertrand, je pense avoir fait à peu près le même effort sur le cabestan mais ce n'est pas évident.
J'aurai bien vu aussi un moteur auxiliaire freiné avec un courant continu contrôlé par un ampèremètre.

 

[Bbr]

Bonjour Bernard,

je pense avoir fait à peu près le même effort sur le cabestan mais ce n'est pas évident

Oui je m'en doute bien, mais il y a aussi le variateur avec ses paramètres qui influe sur le fonctionnement du moteur (vitesse, couple, etc.) et donc la puissance absorbée par le moteur est différente et bien sûr c'est difficile de le quantifier surtout avec un écart aussi faible (une cinquantaine de watts si on considère que le VFD dissipe une vingtaine de watts).

Bref VFD ou tri c'est à peu près équivalent en terme de puissance, pour l'utilisation évidemment le variateur a quelques atouts supplémentaires.

Cordialement,
Bertrand

 

[MRG-NK]

Comment cela se mesure t'il le cos ?

Bonjour, avoir un bon cos permet de réduire le courant total absorbé, peut éviter de faire sauter le compteur. On utilise pour cela des condensateurs... si on les mets derrière un variateur, c'est plus délicat car cet appareil génère des fréquences supérieurs à 50Hz.... d'où l'obligation de prendre des condos avec une tension plus élevée.

Pour mesurer méthode classique : avoir un wattmètre, un ampèremètre. Avec l’ampèremètre, on mesure le courant, donc on calcule la puissance apparente : Sa = 230 Volts * Intensité
Le wattmètre donnera la Puissance active P
Cos = P / S
Si on ne connait pas la tension, il faudra aussi un voltmètre.

Si on a un appareil triphasé, un moteur ; un wattmètre simple : pour monophasé, on peut se débrouiller : les courants sont identiques sur les 3 phases, avec le même déphasage.
Pour une installation triphasée, on peut avoir des courants différents, des déphasages également différents et aussi variables....
Dans ce cas, faire 3 mesures, on aura une image à un instant donné.

Autre méthode, avec 1 seul ampèremètre !
Nota : si on fait une mesure de courant sur un variateur, sachant qu'il produit des signaux de type rectangulaires, génères des fréquences harmoniques : double triple *4 ; *5 ....etc de la fréquence d'utilisation .... plus aussi des harmoniques du 50 Hz EdF.... ça fait compliqué
seul un appareil True RMS donnerait une image assez juste

On mesure le courant sans condensateur, puis le courant avec.
Le courant condensateur est connu : tension / impédance .; . et impédance = 1 / C w
C la capacité en Farad . ; . W = 314 pour du 50 Hz : soit 2 * * Fréquence

On a la relation C² = a² + b² - 2 * a *b * cos X où X désigne la partie "redressée.
Ensuite, le mieux est de faire un dessin...et on trouve le cos de l'installation.

Pas besoin de dessin si on fait 2 mesures avec des condensateurs différents....

NOTA : un seul dessin est possible avec les valeurs mesurées ET avec le courant condo "vertical"
Donc, on peut avoir une solution graphique avec un simple ampèremètre.
Ici, le cos PHI est arrière, il doit rester arrière.
Si on met un condensateur trop gros en µF, on a un déphasage avant qui est à la fois dangereux et interdit.

 

[orroz]

Ne pas dépasser un cos PHI de 0,8

Et pourquoi donc ?
Les appareils purement résistifs (lampe à incandescence, grille-pain, radiateur...) ont un cos phi de 1. C'est l'idéal

Comment cela se mesure t'il ?

Cos phi = puissance en W / puissance en VA

 

[serge 91]

Avec un oscillo, on fait du Lissajous pour connaitre le déphasage..
(Je sais plus comment)

 

[chabercha]

Bonsoir
@MRG-NK Pour moi qui ne comprend pas grand chose sur l'électricité la solution donnée par Vilozorro est plus facile.

puissance en W / puissance en VA

En fait le vieux compteur électronique sert à cette mesure car les deux données sont là.
A+Bernard

 

[chabercha]

Mesures relevées, perceuse en marche.
Tri 380
A vide 2A 260W 1310VA
En charge 2A 450W 1310VA Cos phi 450:1310= 0.34
Pilote
A vide 6A 440W 1460VA
En charge 6A 630W 1470VA Cos phi 630:1470 0.43
Vario
A vide 1A 170W 320 VA
En charge 2A 420W 620VA Cos phi 420:620 0.68

Y a pas un problème avec le tri 380, mauvaise mesure ?
Pour le pilote, peut être normal ?

 

[MRG-NK]

... en complément, réponse à d'autres posts :
avec oscilo : on a un ovale ; on calcule le rapport des 2 diamètres
Mais, il faut avoir une résistance de shunt pour mesurer le courant, avoir un point commun avec la sonde mesure de tension
De plus, ce point commun est aussi la "masse" électronique de l' osciloscope
Donc, c'est un outil pour professionnel.

J'avais évoqué le cos phi de moteur, ce sujet parle de moteur....
Oui, seules les résistances ont un cos phi de 1 tout le reste : moteur, transfo, condo non
Ci dessous, un dessin pour mesurer, de façon simple, sans calcul

Au final, le trait bleu doit être en dessous du jaune, en toute circonstance : quel que soit le courant absorbé par un récepteur.

 

[orroz]

Le cos phi d'un moteur, ou tout autre appareil à bobines, est forcément entre 0 et +1 (souvent autour de 0,8), mais rien n'empêche de le ramener à 1 en mettant un condo en parallèle.
C'est le but d'un PFC.

RTE n'aime pas du tout les mauvais cos phi, ils ont des stations de compensation jouant le rôle de PFC à grande échelle

 

[chabercha]

Y a pas un problème avec le tri 380, mauvaise mesure ?
Pour le pilote, peut être normal ?

 

[orroz]

Si on a une autre figure > on a un cos PHI négatif ,

Non, le cos phi est toujours positif car le déphasage (phi) est toujours entre 0 et pi/2 (ou -pi/2).
C'est le sin phi qui est négatif avec un condensateur.

Ici, le cos PHI est arrière, il doit rester arrière.
Si on met un condensateur trop gros en µF, on a un déphasage avant qui est à la fois dangereux et interdit

Pourquoi dangereux et interdit ?
Beaucoup d'appareils sont de type capacitif et ont donc un courant en avance sur la tension (phi négatif).

D'ailleurs c'est le cas des alimentations à découpage qui sont de plus en plus nombreuses (lampes à led etc).
Auparavant, tous les appareils grand public étaient soit purement résistifs soit inductifs, et la compensation sur les réseaux consistait toujours à ajouter une composante capacitive. C'est sûrement en train de changer... Il serait intéressant de savoir comment RTE gère le truc.

Mesures relevées, perceuse en marche.
Tri 380
A vide 2A 260W 1310VA
En charge 2A 450W 1310VA Cos phi 450:1310= 0.34
Pilote
A vide 6A 440W 1460VA
En charge 6A 630W 1470VA Cos phi 630:1470 0.43
Vario
A vide 1A 170W 320 VA
En charge 2A 420W 620VA Cos phi 420:620 0.68

Y a pas un problème avec le tri 380, mauvaise mesure ?
Pour le pilote, peut être normal ?

J'ai du mal à suivre avec tes différents compteurs, tu mesures les puissances en tri dans tous les cas ?

Un moteur à vide a un mauvais cos phi. La charge que tu mets sur la perceuse est certainement encore bien en-dessous de son couple nominal, ce qui explique ce cos phi pas terrible.
La mesure en tri sur le courant haché du vario, à mon avis il ne faut pas trop s'y fier.
Idem avec les tensions pas forcément équilibrées du pilote + perceuse en charge (je ne sais pas si le compteur mesure vraiment la tension et le courant de chaque phase ou s'il prend tout sur 1 seule)

 

[chabercha]

Bonjour

J'ai du mal à suivre avec tes différents compteurs,

J'avais commencé avec le compteur mono vu que j'allais faire les essais entre le variateur et le moteur pilote, alimentés bien sur en mono mais il fallait aussi puisque j'ai cette possibilité de faire la différence avec le tri 380.
Les essais fait en #125 avec la prise des mesures sont donc mesurés avec le compteur tri pour être sur qu'il n'y ai pas de différence entre le mono et le tri.

tu mesures les puissances en tri dans tous les cas ?

Je mesure avec un compteur tri, 3 phases et le neutre.
Quand je mesure en tri, les 2A s'affichent sur L1/L2 et L3
Quand je mesure en mono le vario et ensuite le pilote les A s'affiche sur L3
Prenons exemple sur l'essai tri 380, tu dis La charge que tu mets sur la perceuse est certainement encore bien en-dessous de son couple nominal, ce qui explique ce cos phi pas terrible.
Le moteur est un 750W et l'effort mesuré est de 450 ce qui fait déjà plus de la moitié de charge.
Si j'ai bien compris, un mauvais Cos phi est un mauvais rendement et donc une consommation mal utilisé et plus chère, cela est en grande contradiction avec la majorité d'utilisation de nos machines car très rarement utilisé en pleine charge.
Tu sait que je suis un peu fâché avec les termes électriques, donc tension c'est le 380 lu sur le multimètre en position AC, courant c'est quoi, les Watts, les Ampères ou les VA, le compteur affiche les Watts, les Ampères et les VA.
Je n'ai encore rien défait, donc reprendre les mesures dans de meilleures conditions peut être refait.
A+Bernard

 

[chabercha]

Pas facile de tenir une charge correcte et en plus si elle doit être importante.
Comment faire un moteur frein avec du continu, qui sera entrainé par le moteur sur lequel sera pris les mesures, bon je sait qu'il faut lui envoyer du continue sur deux des 3 enroulements mais comment le faire en progressivité et comment déterminé ce qu'il faut envoyer ?
Il y a bien quelques liens sur le freinage en continue mais bien sur cela part directement avec des explications techniques pas à ma portée.
J'ai divers transfos 12/24/48 ponts de diode pour faire le continu, des transfos en DC, un petit truc chinois pour faire varier la vitesse des moteurs DC, un truc des années 70/80 pour faire varier la vitesse des ventilateurs de cabine des camions ou des moteurs d’essuie glaces.

 

[MRG-NK]

Bonjour,
en réponse par "cos négatif", je voulais dire Avant , la norme étant cos arrière : courant en retard sur la tension, effectivement, c'est le sin qui est négatif si on a un courant capacitif.
Ce qui est dangereux : un circuit bouchon-résonnant. : l'ensemble de l'installation capacitive, en série avec une bobine du compteur peut créer un circuit résonnant, donc générer des surtensions.
Cela peut se produire avec une forte charge capacitive.
Un petit appareil, tel que alim à découpage, condo de filtrage antiparasite a une si faible valeur que la condition de résonance n'est pas possible.
A noter : la probabilité pour que cela survienne est très faible, mais si EDF avait accepté une telle situation, on aurait pu avoir cette situation.

En ce qui concerne le freinage par courant continu :
les convertisseurs peuvent avoir cette option, et aussi injecter un courant impulsionnel pour faire tourner le moteur à l'envers... en fait très peu de courant, le but étant bien de ralentir, et pas inverser la rotation

Si on veut faire soi même : oui, voir mon dessin, mis sur un autre post.
Nota il faut un verrouillage : interdire l 'alimentation en 230V - 400 V si on freine ; et inversement.
J'ai mis une diode 400V Elle permet de bloquer une tension inverse générée par les bobines du moteur...
Même si peu probable qu'elle soit élevée.
Cela protège les diodes d'un chargeur de batterie : diode basse tension.
Des lampes pour protéger : diode 400V en inverse forte résistance, impédance si on préfère... qui subit la tension élevée,
les lampes, faible résistances pour avoir une tension faible
Schéma fait pour du monophasé, adaptable au triphasé
On pourra adapter pour une tension transfo 24 ou 48 V.
Nota : en triphasé, on a une valeur ohmique des bobines faible, surtout en triangle, d'où bien choisir sa tenion : un transfo 14V ~ va donner sortie pont de diode 20 V = à vide Avec 5 de résistance moteur, ça fait 4A
Avec transfo 48V ~ donne environ 70V = Seul un gros transfo donnerait 14A.... voir si l'enroulement moteur accepte un tel courant

 

[chabercha]

Comment faire un moteur frein avec du continu, qui sera entrainé par le moteur sur lequel sera pris les mesures,

Nota il faut un verrouillage : interdire l 'alimentation en 230V - 400 V si on freine ; et inversement.

Le frein c'est sur le moteur qui sera entrainé par celui qui sera alimenté, donc alimentation uniquement en continu pour le faire freiner et ainsi avoir une charge sur l'autre moteur.

 

[orroz]

Je mesure avec un compteur tri, 3 phases et le neutre.
Quand je mesure en tri, les 2A s'affichent sur L1/L2 et L3
Quand je mesure en mono le vario et ensuite le pilote les A s'affiche sur L3

Alors déjà, le courant affiché en mono et en tri, ce n'est pas pareil.
Le compteur indique le courant par phase.

Donc en mono, c'est le courant total (forcément, puisqu'il n'y a qu'une phase)
Mais en tri, les 3 phases fournissent chacune du courant. La puissance totale est répartie entre les 3 phases
Donc c'est parfaitement logique que le courant indiqué en tri soit plus faible qu'en mono.

Mais entre les deux, il n'y a pas un facteur 3 pour autant, à cause du déphasage.
La puissance en mono est U * I * cos phi
La puissance en tri est U * I * √3 * cos phi
Le rapport entre les deux est √3

Si j'ai bien compris, un mauvais Cos phi est un mauvais rendement et donc une consommation mal utilisé et plus chère,

Non, un mauvais cos phi cause une augmentation inutile du courant, mais pas plus de puissance réelle consommée pour autant.
Tu paies la puissance réelle.

La solution pour avoir un bon cos phi est simple : condensateur PFC

Tu sais que je suis un peu fâché avec les termes électriques, donc tension c'est le 380 lu sur le multimètre en position AC, courant c'est quoi, les Watts, les Ampères ou les VA, le compteur affiche les Watts, les Ampères et les VA.

Tension = Volts
Courant = Intensité = Ampères
Puissance (réelle, facturée) = Watts
Puissance apparente (calibrage de l'abonnement EDF) = Volt-Ampère (VA)

Retiens que les VA c'est les volts indiqués X les ampères indiqués (calcul brut mais qui ne traduit rien de palpable)
Alors que les W c'est la puissance effective, qui tient compte de la diminution causée par le cos phi

 

[Bbr]

Bonjour Bernard,

Si j'ai bien compris, un mauvais Cos phi est un mauvais rendement et donc une consommation mal utilisé et plus chère, cela est en grande contradiction avec la majorité d'utilisation de nos machines car très rarement utilisé en pleine charge.

Le cos phi n'est pas le rendement du moteur. Le rendement d'un moteur c'est la puissance mécanique utilisée par le système qui est entrainé (donc la puissance mécanique à l'arbre qui est égale au produit du couple par la vitesse de rotation) divisée par la puissance active consommée (donc puissance en watts).

Donc en mono, c'est le courant total (forcément, puisqu'il n'y a qu'une phase)
Mais en tri, les 3 phases fournissent chacune du courant. La puissance totale est répartie entre les 3 phases
Donc c'est parfaitement logique que le courant indiqué en tri soit plus faible qu'en mono.

Mais entre les deux, il n'y a pas un facteur 3 pour autant, à cause du déphasage.
La puissance en mono est U * I * cos phi
La puissance en tri est U * I * √3 * cos phi
Le rapport entre les deux est √3

Oui lorsqu'on utilise la tension composée (donc 400V entre phases) mais on peut aussi écrire :
P = U1*I1 + U2*I2 - U3*I3 avec u1, U2 et U3 tensions simples entre phase et neutre (donc 230V) et I1, I2 et I3 courant de ligne de chaque phase. Je pense que le compteur tri mesure les puissances de chaque phase et en fait l'addition (c'est à vérifier car je n'en suis pas sûr, il faudrait voir si le compteur tri est capable de faire les mesures lorsqu'il manque une phase ou 2).

Cordialement,
Bertrand

 

[chabercha]

Bonjour
Salut Bertrand

il faudrait voir si le compteur tri est capable de faire les mesures lorsqu'il manque une phase ou 2).

Quel essai veux tu que je fasse ?
A+Bernard

 

[serge 91]

il faudrait voir si le compteur tri est capable de faire les mesures lorsqu'il manque une phase ou 2).

Oui, bien sur,
il mesure chaque phase séparément et il additionne les puissances.

 

[serge 91]

Bonjour,
A mon avis, l'indication des ampères par le compteur n'a aucun intérêt car il arrondi à l'unité (on ne sait comment)

 

[chabercha]

Comme je n'ai pas de réponses simples à mon niveau pour freiner le moteur, peut être rien de simple donc pas possible à mon niveau, j'ai fait un essai avec une batterie un peu faiblarde certainement.
J'ai utilisé le variateur préhistorique que j'utilise sur le moteur d'essuie glaces pour faire tourner le petit chariot du tour.

Le variateur

Je n'ai que 10V, j'aurais du mettre un ampèremètre pour savoir ce qui va au moteur.
Utopie ou pas pour freiner ce moteur pour faire une charge forte et régulière sur un autre moteur ?
Si c'est pour faire des essais sans vraie charge cela n'a plus trop d'importance.
J'ai ce petit en 24v que m'avais fait @Calamentran pour faire tourner ces moteurs, c'est costaud.

.

 

[midodiy]

Si tu veux comprendre le cos phi, tu peux essayer de brancher un condensateur par exemple de 30micro directement à la sortie de ton compteur mono. Tu vas voir qu'il passe un courant dans le condensateur d'environ 2A. Environ 460VA (230V multiplié par 2A) mais 0W! Il passe un courant mais pas de puissance!

 

[Bbr]

Bonjour Bernard,

Pour vérifier si un compteur tri fonctionne correctement avec une ou deux phases manquantes il suffit de brancher le neutre et une seule phase à l'entrée du compteur sur L1 et une petite charge entre le neutre et la sortie L1 (une lampe par exemple), si tout va bien il devrait afficher quelque chose (alimentation de l'électronique du compteur) si oui vérifier que ça fait la même chose lorsque la phase unique est sur L2 puis L3 (en déplaçant aussi la sortie sur la borne correspondante). S'il affiche quelque chose à chaque fois ça veut dire que l'absence d'une ou deux phases ne l'empêche pas de fonctionner et de compter l'énergie consommée. Par contre lorsque le neutre n'est pas raccordé en entrée du compteur mais les 3 phases oui il devrait y avoir un problème pour le comptage (ceci dit une coupure du neutre à cet endroit peut faire beaucoup de dégâts sur les appareils en service qui utilisent du mono en 230V).

En toute logique le compteur devrait mesurer les puissances actives et apparentes de chaque phase séparément et en faire la somme (le cos phi peut être différent sur chaque phase et il faut donc faire le produit U*I*cos(phi) pour chaque phase par rapport au neutre, une distribution triphasée est rarement équilibrée surtout chez un particulier).

Cordialement,
Bertrand

 

[serge 91]

une distribution triphasée est rarement équilibrée surtout chez un particulier).

raison de plus pour compter chaque phase !
t'imagines le four en 1 il compte pas, après tu mets le lave vaisselle, il compte pas, cool...
je prend un abonnement 36 Kw, je me met sur une seule phase (ça me fait 12) et je paye rien