Moteur 100hertz.avec/sans variateur

[jawapi]

Bonsoir,
je viens de récupérer un moteur 220/380V - 100Hz - 4,9/2,8Amp - 1,1kW - 6000tours - COS O,77 j'ai prévu de l'utiliser en 220Tri.
Je dispose à domicile de 220 mono et fais fonctionner tant mon tour que ma fraiseuse équipés de moteurs 220Tri au moyen de variateur de fréquence.
Je voulais faire un premier test pour faire fonctionner le moteur. Il semblerait que je ne peux pas utiliser mes VFD sans modifier les réglages au risque de griller ce nouveau moteur compte tenu de sa fréquence de fonctionnement. Qu'en est-il ? Quelles précautions je dois prendre ? Pourrait-il fonctionner directement sur le réseau 220Tri 50H. ?
Sa destination sera pour entrainer une broche de rectification par poulie, mais le variateur me ferait économiser des poulies étagées.
La puissance est largement supérieure au besoin, mais le prix était attractif.
Merci de vos avis.

 

[Calamentran]

Bonjour jawapi

Ton moteur est un moteur asynchrone 2 pôles ... et, avec du 50Hz, il va tourner à 3000 t/mn. Il n'y a pas de problème pour le faire tourner derrière un VV et lorsque tu vas paramétrer ton VV, il n'y rien de particulier à faire.

Par rapport à une solution conventionnelle, la seule limite que je vois concernera la plage de réglage de vitesses. Habituellement, par exemple avec un moteur 3000 t/mn - 50 Hz, perso, je règle les "butées" de la plage de vitesse de 25 Hz mini à 100 Hz maxi (soit de 1500 t/mn à 6000 t/mn). Dans ton cas, à mon avis, tu pourrais limiter les butées de 50 Hz à 100 Hz soit de 3000 t/mn à 6000 t/mn (*) ... donc de ne pas descendre trop bas en fréquence évitant ainsi de trop limiter sa ventilation. La ventilation de ce moteur a été conçue pour 6000 t/mn et, comme tu le sais sans doute, à 0,5 x vitesse nominale, l'efficacité de la ventilation sera de 0,25 (mais, bien évidemment, l'échauffement dépendra de la charge que tu demanderas à ton moteur).

(*) Si le moteur est très bien équilibré, tu peux pousser à 150 Hz ce qui te donnera 9000 t/mn en bout d'arbre (attention aux vibrations).

Le reste, comme tu le dis, sera une affaire de poulie ... et de qualité des équilibrages. Pour éviter les démarrages trop brusques et inutiles dans ton cas, n'hésites pas à paramétrer un temps d'accélération un peu long, 5 ou 6 secondes par exemple.

A te lire ...

 

[Turbo Gros Michel S.A.]

Bonjour,

Maurice fait un retour en force


Pour jawapi : il faut tout de même vérifier qu'il s'agit bien d'un moteur pour service continu (S1).

A+

Emmanuel

 

[tscheep]

Bonjour,
Il ne faut surtout pas alimenter ce moteur avec un variateur réglé pour des moteurs 220V 50Hz au risque de griller le moteur.
Ce moteur ne peut pas fonctionner sur un réseau 220V Tri 50Hz, il doit être alimenté soit en 110V 50Hz soit en 220V 100Hz.

Il faut donc modifier la courbe U/F du variateur pour que la tension de sortie soit de 110V à 50Hz et 220V à 100Hz avant de faire un test du moteur.

 

[Calamentran]

Re

.../... Il ne faut surtout pas alimenter ce moteur avec un variateur réglé pour des moteurs 220V 50Hz au risque de griller le moteur.
Ce moteur ne peut pas fonctionner sur un réseau 220V Tri 50Hz, il doit être alimenté soit en 110V 50Hz soit en 220V 100Hz. Il faut donc modifier la courbe U/F du variateur pour que la tension de sortie soit de 110V à 50Hz et 220V à 100Hz avant de faire un test du moteur.

Si j'ai tout bien compris, s'agissant d'un moteur asynchrone triphasé, 220/380 (220 en triangle, 380 en étoile) si Jawapi monte son moteur en triangle et si son VV est un 220 mono/220 tri (à vérifier donc) je ne vois pas où est le problème. Tscheep, STP, peux-tu expliquer le pourquoi ?

 

[tscheep]

Le moteur est plaqué 220/380V 100Hz ce qui correspond à un moteur 110/190V 50Hz
En couplage triangle la tension nominal est de 220V pour une fréquence de 100Hz.
Pour un fréquence de 50Hz la tension nominal est de 110V.
Si on alimente ce moteur avec un variateur en conservant les réglages standard pour un moteur 220V 50Hz, la tension aux bornes des enroulements sera de 220V pour une fréquence de 50Hz, soit 2 fois plus que la tension nominal des enroulements et le moteur va griller.

 

[j.f.]

salut,

là, on dirait qu'on est reparti sur des histoires d'impédance du stator et du rotor.

logique, finalement...

page 13 de ce document, il y a des indications concernant la relation entre tension tension et fréquence, comme le dit tscheep

http://www.esco-da.be/Download/Documents/Thrige-electric-ACmotors-AMP-Fr.pdf

Mais les variateurs, si on leur dit que la fréquence nominale est 100 Hz, ils gèrent ça, en principe. Sinon, un moteur 50 Hz utilisé à 25 Hz, même combat, non ? Au moins, sur les variateurs V/f, cette courbe figure dans les documentations, et elle est ajustable.

Curieux, ces 100 Hz. Quel est le domaine d'application de moteurs de ce genre ?

 

[jawapi]

Bonjour à tous et merci du débat,
A toute fin utile, je vous joins une photo de la plaque.
Ce moteur était à destination d'une scie circulaire.
Avez vous besoin d'autres informations.

 

[j.f.]

merci pour la photo. Du coup, compris ! La société est spécialisée dans les électrobroches (electric spindles). Tout s'explique.

http://www.eltesrl.com/index.php?option=com_content&view=article&id=2&Itemid=5&lang=en

 

[Labobine]

Bonjour,
Je confirme tout à fait les affirmations de Tcheep, pour la bonne raison qu'à un moment donné j'ai refait en sous traitance des moteurs neufs pour Leroy-Somer pour justement changer la fréquence en 60Hz et je calculais le nombre de spire *0,9 ce qui veut dire que pour un moteur 50Hz à refaire en 100Hz il faudrait diviser les spires par 2 ce qui revient à diviser la tension, Donc votre moteur 100Hz ne peut pas fonctionner en 220v 50Hz mais en 110v.
Les variateurs sont configurés pour piloter des moteurs de 50Hz.
Voilà une deuxième explication toute simple qui confirme les propos de Tcheep.

 

[JeanYves]

Bsr ,

Ca devrait marcher alors en 230 v ETOILE ! ?

 

[moissan]

le passage de triangle a étoile change la tension dans un rapport 1,73 ... ça ne fait pas le compte pour un changement de fréquence de rapport 2 ... mais ça peut peut être marcher

on est un peu induit en erreur de l'époque ou l'on avait 110V entre neutre et phase et 220V entre phase ... sauf que le 110V était plutôt 127V

 

[Labobine]

Bonjour,
Je confirme aussi que çà peut peut être marcher en étoile car cela ne ferait qu'en gros que 20% de tension en moins.

 

[JeanYves]

on est un peu induit en erreur de l'époque ou l'on avait 110V entre neutre et phase et 220V entre phase ... sauf que le 110V était plutôt 127V

Bjr ,

Il y a eu les 2 reseaux en mono ! , 110 ET 127 V

Mais c'est hors sujet !

 

[Calamentran]

Bonjour à tous
J'avoue que mes certitudes ont été un peu secouées par vos réponses

.... mais bon, c'est l'intérêt du débat ... et du forum !!

Pour être tout à fait clair, je ne partage pas du tout vos points de vues. Je me dois de compléter / argumenter mon premier post car il me semble que vous vous compliquiez la vie en voulant recréer ce qui se passe "naturellement" à l'intérieur d'un variateur normalement constitué. Tscheep parle de griller le moteur : par claquage, par surchauffe ?
* claquage : la tension d'isolement du moteur ne sera jamais atteinte
* surchauffe : elle dépend principalement du carré du courant consommé (*). Le variateur surveille cette valeur avec, en plus, une sécurité (surveillance du I 2 t) qui est généralement réglée par défaut à 150% du courant nominal permet d'arrêter le moteur.
(*) du moins dans les plages de fréquence "raisonnables" indiquées, de 50 à 150 Hz.

Labobine (un petit bonjour au passage), tu as parfaitement raison (et tu sais que je "touche" un petit peu en bobinages moteurs, nous en avons déjà discuté). Mais ici, nous sommes derrière un variateur dont le rôle est justement de faire varier "proprement" la vitesse tout en compensant la tension et je ne vois pas pourquoi un moteur 50 Hz fonctionnerait parfaitement derrière un VV de 25 Hz à 150 Hz .... chose qui semble impossible selon l'avis général avec un moteur 100 Hz.

Si c'est la loi U/f qui pose problème, il faut savoir que le VV essaie de maintenir constante ce rapport afin que le flux magnétique du moteur (le courant magnétisant) se conserve quelle que soit la fréquence d'alimentation. Afin de garder ce flux constant dans le moteur et aussi une variation de vitesse à couple constant, la tension et la fréquence varient proportionnellement jusqu'à la fréquence nominale du moteur. Lorsque la tension nominale du moteur est atteinte, la tension ne pouvant plus augmenter, il est toujours possible d'augmenter la fréquence ... mais à ce moment là, la variation ne se fera plus à couple constant mais à puissance constante, le couple diminuant avec la vitesse et ce, pour justement éviter de griller le moteur.

Petit rappel : dans la plage de fonctionnement utile d'un moteur asynchrone triphasé, le couple (en Nm) est lié à la fréquence (f en Hz), à la tension (U en volts) et au courant (I) par la formule approchée (*) suivante : C = (U/f) x I

(*) Avec un bémol car aux fréquences trop basses ou trop hautes, en schéma équivalent, la résistance statorique (donc une chute de tension proportionnelle au courant) et l'inductance mutuelle (donc une chute de tension relativement proportionnelle au courant et à la fréquence) maintenir un rapport U/f = Cte ne suffit plus et ces chutes de tension doivent être compensée. Cette compensation ne me semble pas devoir faire débat pour les plages de fréquence "raisonnables" que j'ai préconisées.

Pour en revenir au sujet, lorsque le variateur sera installé, il ne faudra surtout pas utiliser le paramétrage "usine" qui est souvent présent par défaut mais, et c'est indispensable sous peine de destruction (c'est là où je vous rejoint) de configurer le VV pour les caractéristiques spécifiques de ce moteur. Par exemple, le paramétrage d'un VV de type ATV 11 donnerait :

* Paramètre UnS (tension nominale moteur) : 220 V (donc moteur couplé en triangle)
* Paramètre FrS (fréquence nominale moteur) : 100 Hz
* Paramètres StA et FLG : laisser la valeur 20
* Paramètre Ufr : laisser la valeur 50
* Paramètre nCr (courant nominal moteur) : 4,9 A
* Paramètre CLi (courant de limitation) : 4,9 x 1,5 ≈ 7 A
* Paramètre nSL (glissement nominal moteur) : 100 x (1-6000/5600) ≈ 7 (voir note 1)
* Paramètre SLP (compensation de glissement) : laisser la valeur à 100
* Paramètre COS (facteur de puissance) : 0,77

Note 1 : La plaque indique 6000 t/mn ce qui n'est pas exact car normativement, ce n'est pas la vitesse de synchronisme qui doit y être indiquée mais la vitesse à pleine charge. Avec une hypothèse de vitesse de 5600 t/mn, j'indiquerais au VV une valeur de glissement de l'ordre de 7 % ou 8 %.

D'autre part, surtout si un potentiomètre est utilisé, il serait bon de limiter la plage de fréquence possible (les "butées fréquences basse et hautes) aux valeurs que j'ai indiquées dans mon premier post soit en 50 Hz pour LSP et 150 Hz pour HSP.

Pour revenir à la question de Jawapi :
.../... Je voulais faire un premier test pour faire fonctionner le moteur. Il semblerait que je ne peux pas utiliser mes VFD sans modifier les réglages au risque de griller ce nouveau moteur compte tenu de sa fréquence de fonctionnement. Qu'en est-il ? Quelles précautions je dois prendre ? Pourrait-il fonctionner directement sur le réseau 220 Tri - 50Hz ?

---> Tu ne pourra pas utiliser tes VV actuels sans modifier les réglages. Tu auras nécessairement un jeu de réglages spécifiques (*)
---> Avec ce jeu de réglages, le moteur sera protégé par le VV (c'est son boulot après tout ...)

(*) peux-tu SVP nous donner le type et/ou la référence de ton VV ? certains VV disposent de fonctions de sauvegardes "multi - réglages"

Ouf !! ... c'est fait... et c'est mon point de vue.

A vous lire...

 

[tscheep]

Bonjour Calamentran,
Tu viens de confirmer ce que j'ai dit dans mon premier post, qu'il faut modifier la courbe U/F du variateur.
Les paramètres que tu donne pour l'ATV11:
* Paramètre UnS (tension nominale moteur) : 220 V (donc moteur couplé en triangle)
* Paramètre FrS (fréquence nominale moteur) : 100 Hz
Ces paramètres modifient la courbe U/F du variateur et la tension en sortie du variateur sera de :
- 110V à 50Hz
- 220V à 100Hz

 

[Chani]

Salut,

Pour ma part, je reste sceptique sur le risque de claquage du moteur si on vient à le mettre sur notre réseau 50Hz :

- Si on limite le courant au max admissible par le moteur, peu de risque de le griller
- En 50Hz, le moteur va à peu près tourner à 1/2 de sa vitesse nominale (comme dit par Calamentran, la vitesse indiquée sur la plaque me parait fausse)
- Le refroidissement va être plus light, donc ajouter une ventilation forcé ou limiter le courant à un calibre en dessous si le moteur tourne beaucoup, peut être une piste....

Sinon.... je ne vois pas d'autres risques.

Après sur var... du moment que tu déclares les bonnes données de ton moteur, aucun risque non plus.

(Ce n'est que mon avis..)

Bonne journée

 

[Calamentran]

Re

Tu me rassures, nous parlions donc de la même chose, mais pas avec les mêmes mots .... ce qui avait été mal été interprété par d'autres (comme de coupler le moteur en étoile par exemple). Pour boucler la boucle ... si j'ose dire, il faudrait que tu confirmes bien que le moteur ne grillera pas avec les réglages donnés. D'autre part, on ne sait jamais, il serait bon d'avoir la référence du variateur pour vérification .... car certains variateurs low-cost ne sont prévus que pour des moteurs 50 ou 60 Hz sans autres possibilités.

Enfin, pour compléter ce que j'ai dit plus haut, la notion de multi-réglages disponible sur certains variateurs, cette aptitude a tendance à disparaître car les paramétrages se téléchargent maintenant par une liaison série depuis un PC équipé du logiciel d'interface qui va bien (genre multi-loader)... ce qui facilite bien la vie des techniciens de maintenance lors d'un remplacement.

Voili, voilou ...

 

[jawapi]

Bonjour et merci de vos contributions,
je retiens :
-Le moteur ne fonctionne pas sur un 220tri domestique.
-Il doit fonctionner à travers un variateur de fréquence.
Au risque de graves problèmes ne pas le lancer sur un VFD en réglage usine 50Hz risque de destruction.
Voici les réglages de mon VFD :
1-00 Réglage Fréquence Maximum (Fo Max) 50 à 400Hz Usine 60 donc 100
1-01 Fréquence moteur du rapport U/F 10 à 400 Hz Usine 60 et 100
1-02 Courbe U/F Point de tension sortie max (Vmax) 2 à 255 V Usine 230 sans changement
1-03 Courbe U/F Point point-milieu de fréquence 1 à 400 Hz Usine 1 ?
1-04 Courbe U/F Point Mid-point Tension (Vmid) 2 à 255 V Usine 12 ?
1-05 Courbe U/F Point de fréquence de sortie maximum 1 à 60 Hz Usine 1 ?
1-06 Courbe U:F Point de tension de sortie minimum (Vmin) 2 à 255 V Usine 12 ?
En respectant 1-01>=1-03>=1-05 et 1-02>=1-04>=1-06
Si je vois bien que je dois mettre 100Hz sur 1-00 et 1-01 et 230V sur 1-02, je suis plus dubitatif sur les réglages courbe U/F.
A vous lire.

 

[Calamentran]

Re

Jawapi, apparemment, d'après le vocabulaire que tu utilises, ton VV est un Nordac SK non ?
Mais je ne connais pas vraiment cet appareil.....

 

[jawapi]

Re,
Voici le manuel. Voir la pièce jointe Delta_Variateur_Manuel_VFD-S.pdf

 

[tscheep]

Bonjour,
tu peux laisser les réglages usine pour 1-03, 1-04, 1-05 et 1-06