1. Ce site utilise des cookies. En continuant à utiliser ce site, vous acceptez l'utilisation des cookies. En savoir plus.

Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???

Discussion dans 'Electricité, variateurs, convertisseurs et moteurs' créé par seb641, 27 Août 2013.

  1. seb641

    seb641 Ouvrier

    Messages:
    338
    Inscrit:
    10 Mai 2010
    Localité:
    60240 (Oise)
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Bonjour,

    Devant motoriser mon tour et ma perceuse colonne,j'ai réfléchis sur les moteur tri + variateur (pour limiter le changement de courroies)

    Il m’ait alors venu l'idée (farfelue ?) de faire fonctionner un moteur lent en survitesse, par exemple un 1000 tr/min poussé a 3000 tr/min au lieu de mettre un 3000 tr/min.
    Il n'y a pas de problème mécanique, les roulements et les rotors des moteurs 1000 et 3000 étant les mêmes.

    Le gros intérêt est qu'au dessus de la vitesse nominale, le moteur est piloté à puissance constante (mode défluxé)
    • Le couple augmente proportionnellement a la baisse de la vitesse, soit exactement comme un variateur mécanique.
    • Pas de problème de refroidissement en basse vitesse (à 1000 tr/min, le moteur est à son régime nominal, donc courant et refroidissement nominal).

    On a ainsi le couple du variateur mécanique avec le confort de la variation électronique sur une plage très large (on peut bien entendu le faire également fonctionner en sous vitesse pour étendre la plage de fonctionnement, mais avec les pertes de puissances et problèmes thermiques connus)

    Ci dessous deux graphiques montrant la puissance et le couple pour une vitesse de rotation entre 300 tr/min et 3000 tr/min pour 3 moteurs différent (3000, 1500, 1000) de même puissance (1 CV):
    Puissance.png
    Couple.png

    N'ayant pas vu de post traitant de ça, je me demande si j'ai trop bu :oops: ou bien pensé a quelque chose de pas très connu :supz:

    Sébastien

    Pour rappel:
    • A la vitesse nominale (50 Hz)
      • Pleine puissance
      En dessous de la fréquence nominale: travail a couple constant
      • La puissance diminue proportionnellement a la vitesse
      • Problème de refroidissement moteur (un 3000 tr/min a 1000 tr/min a son courant nominal, mais que un tiers de son refroidissement)
     
  2. nraynaud

    nraynaud Apprenti

    Messages:
    150
    Inscrit:
    21 Mars 2013
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Re: Interet d'um moteur 3000 Tr/min sur variateur ???

    oui, c'est très connu.
    Sur un moteur de voiture électrique c'est même encore plus criant, l'hyperbole étant super-creuse. Il y a par exemple 50HP de 500RPM (limite en courant dans les bobines) à 10000RPM (le régulateur coupe pour limiter les vibrations).
     
  3. seb641

    seb641 Ouvrier

    Messages:
    338
    Inscrit:
    10 Mai 2010
    Localité:
    60240 (Oise)
  4. stanloc

    stanloc Compagnon

    Messages:
    4 358
    Inscrit:
    29 Octobre 2012
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Bonjour,
    Il faut aussi se poser la question s'il existe un variateur permettant de monter à 150 Hz et est ce que le moteur dont le circuit magnétique a été calculé pour du 50 Hz va "aimer" le 150 Hz ????
    Stan
     
  5. chlore

    chlore Compagnon

    Messages:
    2 329
    Inscrit:
    10 Mars 2007
    Localité:
    Candulonts
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Bonjour

    Tes graphique sont justes mais pour des moteurs idéaux à mon avis
    Je ne pense pas que faire travailler un moteur de 1000 tr/min nominal à 3000 tr/min ne se résume qu'à une question de température et encore cela suppose un transfert thermique instantané (du coeur du moteur à l'enveloppe extérieure), tu risques de cramer l'intérieur alors que l'extérieur est à 30°C
    Il me semble que les caractéristiques des moteurs asynchrone standards équipés d'un VFD s'écroulent dès que l'on s'éloigne un peu trop du nominal, la faute peut-être entre autre au manque de retour d'information du moteur (vitesse) et/ou à l'électro-magnétisme qui ne réagit pas de façon modélisable dès que l'on s'éloigne de ce qui a été prévu/possible (une 2CV avec un moteur de ferarie n'en fera pas une ferarie : le châssis ne suivra pas)

    A mon avis seule la technologie synchrone (BLDC/servomoteur) permet d'avoir un couple constant de zéro à la vitesse nominale (ensuite cela s'écroule aussi)
     
  6. stanloc

    stanloc Compagnon

    Messages:
    4 358
    Inscrit:
    29 Octobre 2012
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???

    Seulement ce n'est pas le même prix.
    Plus accessibles sont les servomoteurs DC à balais donc, munis d'une dynamo tachymétrique et avec lesquels j'obtiens des rapports de vitesses très importants
    Stan
     
  7. chlore

    chlore Compagnon

    Messages:
    2 329
    Inscrit:
    10 Mars 2007
    Localité:
    Candulonts
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Oui tout a un prix et s'il existe différentes technologies de moteur c'est que chacune d'elle est plus adaptée dans un cas que dans d'autres que ce soit au niveau cout ou performance, le moteur parfait n'existe pas.
    Oui les moteur DC types servo peuvent aussi garder le couple de zéro à leur vitesse nominale mais en terme de cout je ne suis pas certain que dès que tu dépasses le kW (puissance méca) cela se vérifie toujours aussi nettement surtout si tu rajoutes les frais de maintenance (pour un amateur cela a moins d'importance).

    Pour en revenir a un moteur asynchrone + variateur pour équiper une perceuse le meilleur moyen pour garder le couple sur une large gamme de vitesses c'est quand même à mon avis d'avoir un changement de courroie car compter uniquement sur un variateur seul est utopique je pense
     
  8. nraynaud

    nraynaud Apprenti

    Messages:
    150
    Inscrit:
    21 Mars 2013
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Je suis étonné, un BLDC ça devrait ne rien coûter, et les contrôleurs sont dispo partout maintenant.
     
  9. nraynaud

    nraynaud Apprenti

    Messages:
    150
    Inscrit:
    21 Mars 2013
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    J'ai une vision complètement inverse. Si j'avais une baguette magique j'aurai un moteur petit et universel (et avec un rendement de 1, puisque c'est le même prix).
    Malheureusement, la technologie nous oblige à faire des compromis, et certaines techniques nous ennuient moins dans certains domaines que d'autres, alors on a tendance à oublier que ce sont des contraintes. Les moteurs ne sont pas adaptés à leur usage, leurs défauts nous gênent moins pour les usages qu'on a choisi, mais il faut ré-interroger les compromis régulièrement.

    C'est une vision très négative, mais je pense que l'innovation avance à la frustration et à l'utilisation de choses "qui sont pas faites pour ça".

    La technologie change, les compromis aussi, avec la généralisation de l'électronique de puissance, les moteurs AC ou BLDC deviennent de plus en plus simples à utiliser (ce qui était leur principal point faible), et leur caractéristiques électriques et mécaniques en font d'excellent moteurs dans un gros paquet de cas. Avec leur rendement élevé on peut réduire la taille des moteurs et intégrer l'électronique pour le même prix. Par exemple, dans à peu près toutes les applications où ils sont pilotés par de l'électronique ou un interrupteur, je pense qu'on peut remplacer les moteurs continus à balais par leur équivalent AC ou BLDC. Là où les moteurs DC à balais sont vraiment imbattables, c'est quand on met directement un potentiomètre en série sur l'alimentation. Pour tout le reste, si la vitesse était contrôlée par de l'électronique, alors on peut mettre les ponts en H et leur driver.

    Je pense que progressivement le moteur DC à balais doit disparaitre de la plupart de ses usages actuels. Il fait des étincelles, il frotte sur son collecteur, il a pas de couple à basse vitesse, son rendement est médiocre, les charbons sont une horreur.

    (ceci dit, on verra ce qu'il se passe avec les réserves de terres rares pour les aimants)

    edit: correction des types de moteur
     
  10. stanloc

    stanloc Compagnon

    Messages:
    4 358
    Inscrit:
    29 Octobre 2012
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    @nraynaud ; je trouve tout ça un peu théorique voire même certaines affirmations erronées.
    Une notion à préciser : avec un moteur accouplé à une mesure de vitesse et inséré dans une boucle d'asservissement, permet d'obtenir des performances incomparables avec celles de moteurs (quels qu'ils soient) montés en boucle ouverte; La notion de couple à basse vitesse est en particulier une notion qui n'a pas beaucoup d'importance dans la mesure où l'asservissement a la réserve suffisante de puissance et que l'on ne dépasse pas les courants max autorisés.
    Stan
     
  11. nraynaud

    nraynaud Apprenti

    Messages:
    150
    Inscrit:
    21 Mars 2013
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    les BLDC par exemple sont toujours en boucle fermée (sauf parfois au démarrage quand il y a une hélice au bout).
    Mais même en boucle fermée, un moteur AC ou BLDC aura un poids et une taille plus petits que son équivalent à balais.
     
  12. Kesuny

    Kesuny Ouvrier

    Messages:
    466
    Inscrit:
    28 Février 2012
    Localité:
    Rouen
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Pour les problème de refroidissement on peu toujours mettre une ventilation force qui marche en parallèle
    :)
     
  13. seb641

    seb641 Ouvrier

    Messages:
    338
    Inscrit:
    10 Mai 2010
    Localité:
    60240 (Oise)
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Pour en revenir au sujet initial:

    Le but n'est pas de supprimer les changements de position de la courroie, mais juste d'en limiter le nombre.

    Dans mon cas, en me mettant sur la vitesse mécanique centrale et en jouant sur le variateur (de 20Hz à 100Hz sur un moteur 1500), j'arrive a couvrir la plage de la vitesse 1 à 5, avec les limitations de couple connus.

    Je compte me servir de la sortie analogique du variateur pour afficher sur un galvanomètre à aiguille l'image du courant moteur.
    Je vois donc en temps réel ou j'en suis, et donc si j'ai besoin de changer de vitesse mécanique ou pas.

    La question est donc puis-je faire raisonnablement tourner un moteur 1500 Tr/min à 3000 tr/min ?

    Sébastien
     
  14. delorge64

    delorge64 Ouvrier

    Messages:
    354
    Inscrit:
    17 Mars 2012
    Localité:
    Billere, 64140
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Bonsoir,
    je possede un varieteur Allan Bradley Poherflex 4M qui me fourni du tri 220 v avec 2,2 Kw maxi, grace à lui tout mon atelier de boiseux tourne en tri, que du bonheur! J'ai essayer de pousser 2 moteurs en survitesse, un petit 0,25 Kw/ 1400 tours et un 0,25 Kw 720 tours, pour évaluer le couple j'ai fait frotter une planche sur la poulie, pas bien précis mais avec un pifomètre bien affuté ça peut le faire. Sur les 2 moteur, très différents, à part la puissance, même résultat!!!
    le couple à peut prés constant jusqu'à 150-180 hertz, après il s'écroule complètement.
    Précision: les 2 moteurs n'ont presque pas servi, ont plus de 40 ans, l'un de marque unelec et l'autre leroy
    Sommer, de la bonne camelote Française, pas des saletés made in PRC!
    Le 1500 tours vas motoriser ma petite perceuse à colonne, une chinoiserie dont le moteur cale pour que d'alle ou presque...
    Ce moteur ne sera pas souvent en survitesse, et surtout pas plus de 10 mn par heure.
    Utiliser un truc pour ce qu'il a été prévu, c'est bien, mais l'utiliser pour ce qu'il est capable de faire, là c'est bien plus jouissif!
    A+ Michel
     
  15. MIC_83

    MIC_83 Modérateur

    Messages:
    1 994
    Inscrit:
    15 Janvier 2008
    Localité:
    VAR
    Un moteur 1000 Tr/min à 3000 Tr/min ???
    Bonjour à tous et toutes,

    Seb, cette réflexion beaucoup s'y sont penchée dessus, ma pomme y compris. :smt003
    Avant de se poser la question de savoir si ça va le faire coté électrique, il me semble logique de s'assurer d'abord de la tenue mécanique du moteur.
    Hors quel que soit le moteur, envisager de le faire tourner à trois fois sa vitesse nominale fixée par le constructeur me parait imprudent et pas fiable dans le temps (dans le cas ou le moteur supporterait une fréquence aussi élevée) !
    A roulements équivalents, les forces en présences ne sont plus les mêmes, conception du rotor et son poids.

    Cependant, je n'y crois pas trop, pour avoir fait pas mal de tests avec des moteurs différents et à peu prés toujours le même constat : Au delà de 100hz, vibrations, bruits anormaux, décrochage du champ magnétique, élévation de la température !
    Pour un rapport de deux (1500/3000tr/mn) cela ne devrait pas poser de problèmes.

    C'est pourquoi dans la majorité des cas on fait l'inverse :
    Choisir un moteur adapté à la gamme haute des vitesses de la machine permet de couvrir un plus large éventail de vitesses, mêmes très basses pour certains moteurs.

    Le cas qui me posera le plus de soucis, est l'Aciera F3 avec son moteur Dahlander BBC 400v qui a un rapport de 4 (750 x 3000tr/mn) !
    Après transformation pour le passer en 230v/tri (utilisation de l'enroulement GV) Je ne suis pas sûr qu'à 12.5Hz j'obtiendrais un couple suffisant, sans parler du risque d'échauffement du moteur.
    Aussi, j'ai anticipé et prévu d'utiliser un transfo élévateur 230/400V tri en aval du variateur pour réutiliser le moteur d'origine à sa tension et fréquence nominale.

    A+
     
Chargement...

Partager cette page