Général Comparaison consommation entre moteur pilote et variateur

[Pascaltech]

Et d'où vient le champ magnétique du moteur triphasé ???

Dans cette vidéo, c'est le moteur triphasé qui entraîne le moteur monophasé, pour une comparaison de consommation à partir d'une alimentation en triphasé. Donc ma question est erronée. Je me suis basé sur le schéma du circuit de génération de courant triphasé à partir de monophasé.

Et bien je ne sais pas, pour moi cela ne marche pas, d'où ma question. Un bobinage de fil du rotor tourne dans un bobinage de fils du stator : où est le champ magnétique là dedans ?

Dans ton message #195 tu montres ce moteur triphasé relié à des condensateurs ; là non plus, je pense que cela ne marche pas.
Les condensateurs, cités dans le lien du message #206 de @serge 91, ont la fonction d'équilibrer le courant généré par rapport au réseau, alors il faut que le générateur soit relié au réseau, ce qui n'est pas le cas dans le schéma que tu montres.

 

[Rom']

Et pendant combien de temps une génératrice classique garde ce magnétisme ? Comment tu fais lorsque tu viens d'acheter un génératrice ?

Plus d'une dizaine d’années en général
Quand tu viens de l'acheter, ben je sais pas, cherche un peu, le fabriquant ne pourrait il pas le faire pendant le processus de fabrication par exemple

 

[KITE]

« Un alternateur est un système de charge pour les voitures qui produisent de l’électricité. Les générateurs sont utilisés dans la production d’électricité à grande échelle. »
Extrait du lien donné par @Pascaltech ci-dessus.

Exploitant de centrale nucléaire de 900 MW électriques pendant 40 ans, j’ai toujours eu, en bout d’arbre turbine, un alternateur........
Et sur les 1500 MW, c’est également un alternateur.

 

[orroz]

Toujours du même lien :

Où est passée la cage d'écureuil ?

C'est le glissement qui génère un courant dans la cage d'écureuil.

En moteur, le glissement est en arrière, ce qui provoque un courant dans un sens dans la cage d'écureuil, courant qui produit un champ en opposition au champ du stator.
le champ statorique résultant est atténué, donc l'auto-induction est réduite, donc l'énergie magnétique des bobines est moins entretenue par le champ et doit être fournie par le réseau : consommation de puissance.

En générateur, le glissement est en avant, ce qui provoque un courant dans l'autre sens dans la cage d'écureuil, courant qui produit un champ en cohérence avec le champ du stator.
le champ statorique résultant est augmenté, donc l'auto-induction est dopée, donc l'énergie magnétique des bobines est excédentaire et est évacuée vers le réseau : production de puissance.

 

[orroz]

Et bien je ne sais pas, pour moi cela ne marche pas, d'où ma question. Un bobinage de fil du rotor tourne dans un bobinage de fils du stator : où est le champ magnétique là dedans ?

Il y a du magnétisme partout, à commencer par le champ terrestre
Je pense que les conditions d'excitation s'établissent très vite au démarrage du groupe.
Une chose est sûre : sans courant, pas d'excitation et sans excitation, pas de production.
La présence des condensateurs n'y est sûrement pas étrangère, formant un circuit qui permet de conserver l'energie réactive (et donc de maintenir un courant) avec ou sans raccordement au réseau.

 

[Pascaltech]

Tout est dit dans la discussion du lien du message #197 de @midodiy :

claude51

Re : Transformation d'un moteur asynchrone monophasé en générateur

Bonjour à tous

Reste encore la question de l'amorçage, car, sans aucune aimantation résiduelle du rotor, aucun courant ne sera produit, l'ensemble tournant à vide.
Beaucoup de machines électriques sont réversibles, mais le petit détail qui fait déraper risque d'être là.
Cordialement,
CD.

Labobine

Re : Transformation d'un moteur asynchrone monophasé en générateur

bonsoir,
Claude a absolument raison, c'est un grand oubli, pour l'amorçage il suffit de mettre le moteur sous tension secteur une petite seconde, pour cela on fait un montage avec un poussoir et une lampe de 100w en série.
Quand au rendement il ne faut pas être trop exigeant, la carcasse a été calculée pour faire moteur pas générateur.
Pour exemple flagrant si vous regardez un démarreur et une dynamo ce sont tous deux des moteurs à courant continu, mais regardez le rendement si vous voulez faire du courant avec un démarreur et démarrer un moteur avec une dynamo. En moteur asynchrone c'est absolument la même chose : il y a moteur et il y a génératrice.

Il me semble un peu léger le @Labobine pour avoir loupé cela !

 

[Pascaltech]

« Un alternateur est un système de charge pour les voitures qui produisent de l’électricité. Les générateurs sont utilisés dans la production d’électricité à grande échelle. »
Extrait du lien donné par @Pascaltech ci-dessus.

Exploitant de centrale nucléaire de 900 MW électriques pendant 40 ans, j’ai toujours eu, en bout d’arbre turbine, un alternateur........
Et sur les 1500 MW, c’est également un alternateur.

Les alternateurs sont moins coûteux qu'une génératrice à aimants permanents. J'imagine la taille des aimants, ce qui existait au début du siècle dernier.

Ce serait intéressant que tu décrives le fonctionnement, vu de l'intérieur :
- comment l'installation est démarrée ?
- comment est généré le champs magnétique tournant ?
- utilisez-vous des cages d'écureuil ? (j'imagine la taille de l'écureuil ! )

Je n'arrive pas à croire au magnétisme résiduel dans une cage d'écureuil et à l'utilisation d'un moteur asynchrone comme génératrice. @Labobine parle d'un courant d'initialisation puis d'une conservation de magnétisme.

 

[chabercha]

Extrait de https://forums.futura-sciences.com/...n-moteur-asynchrone-monophase-generateur.html

Re : Transformation d'un moteur asynchrone monophasé en générateur

bonsoir,
Claude a absolument raison, c'est un grand oubli, pour l'amorçage il suffit de mettre le moteur sous tension secteur une petite seconde, pour cela on fait un montage avec un poussoir et une lampe de 100w en série.
Quand au rendement il ne faut pas être trop exigeant, la carcasse a été calculée pour faire moteur pas générateur.
Pour exemple flagrant si vous regardez un démarreur et une dynamo ce sont tous deux des moteurs à courant continu, mais regardez le rendement si vous voulez faire du courant avec un démarreur et démarrer un moteur avec une dynamo. En moteur asynchrone c'est absolument la même chose : il y a moteur et il y a génératrice.

Je fais l'essai ?

 

[midodiy]

Un moteur tri branché sur un variateur passe generateur quand on veut l'arreter avec une rampe de déceleration. Si la charge entrainante entraine plus vite le moteur que la frequence envoyé par le vfd!
On est alors obligé d'augmenter la rampe de deceleration ou de dissiper l'energie du moteur dans une resistance de freinage.

 

[midodiy]

Je fais l'essai ?

Bin oui, prends un moteur mono avec un condensateur permanent.

 

[osiver]

@Pascaltech , des alternateurs, il y en a de toutes sortes et toutes tailles. Ils conservent une caractéristique commune, l'excitation en continu. Ceux de voiture ont une excitation extérieure à partir de la batterie (balais), d'autres ont un rotor constitué par des aimants permanents, d'autres ont une petite dynamo accouplée (balais), d'autres ont une dynamo (voire un petit alternateur) incorporée enfin d'autres (groupes électrogènes de faible puissance) sans balais ont un rotor à deux bobines dont le circuit est fermé par des diodes.

Par analogie avec ces derniers, il me semble que pour avoir une excitation dans un moteur à cage d’écureuil (= rotor en court-circuit), il faudrait pouvoir ouvrir le court-circuit pour y placer une diode. Sinon, on se place dans le cas d'un groupe couplé au réseau. C'est le plus fréquent dans le lien que j'ai cité plus haut : microcentrale injectant sur le réseau. Une fois la vitesse de synchronisme atteinte (+ glissement), toute tendance à accélérer (sous l'effet de l'entraînement mécanique) va générer du courant qui sera poussé dans le réseau.
Dans le cas d'une installation isolée (= sans source électrique pour le démarrage), je demande à voir ...

 

[chabercha]

J'ai ça https://www.usinages.com/threads/moteur-zanotti-mm90s4-stdg.58186/

.

 

[orroz]

Tout est dit dans la discussion du lien du message #197 de @midodiy :

Il me semble un peu léger le @Labobine pour avoir loupé cela !

Mouais, je ne suis pas sûr que ce soit indispensable. Les micro-champs de l'environnement doivent monter en mayonnaise quand le rotor tourne, jusqu'à la tension nominale de l'alternateur. Enfin ça me semble logique
Il faut essayer : un moteur avec un condo dessus, on l'entraîne, on voit si on a une tension.

Ce serait intéressant que tu décrives le fonctionnement, vu de l'intérieur :
- comment l'installation est démarrée ?
- comment est généré le champs magnétique tournant ?
- utilisez-vous des cages d'écureuil ? (j'imagine la taille de l'écureuil ! )

Ce sont des générateurs synchrones, pas asynchrones. Ils tournent à 1500 tr/mn très précisément.
Pas de cage à écureuil, mais un rotor bobiné.
C'est le rotor qui fait l'excitation, la puissance est récupérée dans le stator (comme sur un alternateur de voiture)
Le collecteur fonctionne sans frottement, par induction : il y a des bobines à la place des balais et d'autres bobines à la place du collecteur.
En tout cas c'est comme ça sur les tranches 1300 MW où j'ai travaillé (alternateur Alstom)
Quant à la masse du rotor, il me semble que c'était autour de 200 T.

L'installation est démarrée par les turbines, une fois le régime établi on envoie le jus dans l'excitation, et là il y a une étape de synchronisation avec le réseau qui est assez rigolote

 

[Pascaltech]

C'est le glissement qui génère un courant dans la cage d'écureuil.

Non, "qui génère un magnétisme ou courant magnétique" et en configuration moteur. Une cage d'écureuil est composée d'aluminium amagnétique et de métal doux. FAUX.

Le moteur à cage d'écureuil est un type de moteur à courant alternatif. Ce type de rotor est constitué d'un cylindre de tôles d'acier, avec des conducteurs en aluminium ou en cuivre noyés dans sa surface.

Conducteurs de quoi ? L'aluminium est amagnétique, c'est plutôt un isolant de champs magnétique, le "courant" magnétique est généré dans chaque barre métallique isolées, qui conserve ce magnétisme, et suit le champ tournant du stator. Si ces barres métalliques magnétiques n'étaient pas isolées, elles ne pourraient pas conserver ce magnétisme localement, il y aurait un champ magnétique global et pas de rotation générée.

On peut l'imager de cette manière : le champ magnétique tournant CMT vient lécher les barres métalliques, comme le vent sur des pales, et le rotor court après le CMT, ce qui en fait un moteur asynchrone, car le rotor ne rattrape jamais le CMT et que le démarrage est possible sans installation particulière (pas de condensateur par exemple).

3:35 :

 

[orroz]

Non, "qui génère un magnétisme ou courant magnétique"

Non non, j'ai bien dit un courant.
Un conducteur qui tourne dans un champ magnétique est traversé par un courant.
Le courant dans les boucles de la cage d'écureuil produit à son tour un champ en opposition (ou en cohérence, selon le sens) avec le champ statorique.

 

[Pascaltech]

@Pascaltech ... enfin d'autres (groupes électrogènes de faible puissance) sans balais ont un rotor à deux bobines dont le circuit est fermé par des diodes.

Cette configuration serait intéressante à voir. Peut-être le principe cité par @Vilozorro :

Le collecteur fonctionne sans frottement, par induction : il y a des bobines à la place des balais et d'autres bobines à la place du collecteur.

Par analogie avec ces derniers, il me semble que pour avoir une excitation dans un moteur à cage d’écureuil (= rotor en court-circuit), ...

Il n'y a pas de circuit électrique dans une cage d'écureuil.

 

[Pascaltech]

L'installation est démarrée par les turbines, une fois le régime établi on envoie le jus dans l'excitation, et là il y a une étape de synchronisation avec le réseau qui est assez rigolote

C'est-à-dire ???

 

[orroz]

J'ai édité mon message parce que j'ai écrit une connerie, ce sont bien les barres qui forment le circuit électrique principal

Il n'y a pas de circuit électrique dans une cage d'écureuil.

Ben si, il y en a même plein, chaque paire de barres raccordées aux extrémités forme un circuit électrique à 1 spire.

 

[orroz]

C'est-à-dire ???

Une montée progressive de l'excitation qui "force" le rotor à se caler par rapport au réseau... Un truc comme ça.
Si c'est fait trop rapidement, il peut y avoir un pic de courant très élevé, comme quand on démarre un moteur. (Faut imaginer démarrer un moteur de 1300 MW avec un interrupteur )
Mais aujourd'hui je suppose que c'est automatisé, ce sont les anciens qui te parlent de cette étape avec des étoiles dans les yeux, sur des génératrices plus petites

 

[Pascaltech]

Non non, j'ai bien dit un courant.
Un conducteur qui tourne dans un champ magnétique est traversé par un courant.
Le courant dans les boucles de la cage d'écureuil produit à son tour un champ en opposition (ou en cohérence, selon le sens) avec le champ rotorique.

Tu as encore écris une connerie : "avec le champ statorique" plutôt.

A+

 

[orroz]

Quel intérêt du circuit électrique ?? Tu en as déjà cassé et vu le raccordement ?

Non mais on trouve les images partout sur internet, ça ressemble à une cage quoi.
Quel intérêt ? Ben générer un champ !
Le champ tournant du stator génère un courant dans les spires de la cage, et le courant de la cage génère à sont tour un champ.

S'il n'y avait pas de circuit électrique, il n'y aurait pas de champ rotorique, donc pas de forces de Laplace, donc pas de couple, pas de moteur.
Essaie donc de faire un moteur avec un rotor en plastique...

 

[orroz]

Tu as encore écris une connerie : "avec le champ statorique" plutôt.

A+

Bien vu, j'édite

 

[osiver]

Il n'y a pas de circuit électrique dans une cage d'écureuil.

Bien sur que si !
L'inducteur induit un courant dans la spire de l'induit qui, elle-même, ré-induit un courant en opposition dans l'inducteur. C'est ce qui génère la FCEM. Autrement chaque enroulement d'inducteur se comporterait en transfo avec secondaire en C/C. C'est d'ailleurs ce qui se passe au démarrage et explique la surintensité

 

[orroz]

L'inducteur induit un courant dans la spire de l'induit qui, elle-même, ré-induit un courant en opposition dans l'inducteur. C'est ce qui génère la FCEM. Autrement chaque enroulement d'inducteur se comporterait en transfo avec secondaire en C/C. C'est d'ailleurs ce qui se passe au démarrage et explique la surintensité

Osiver, tu es prof ?
Je n'ai jamais eu droit à un cours aussi clair et concis pour expliquer la FCEM

 

[Charly 57]

Bonsoir
Les vieux moteurs triphasés à rotor bobinés sont les meilleurs pour les faire fonctionner en génératrice (en court circuitant le rotor si il a des connections sorties). Le flux rémanent des tôles du rotor est suffisant pour amorcer une faible tension qui sera stockée et augmentée par les condensateurs en // sur les fils de phase en sortie ( dessin de La bobine) . Si le rémanent a disparu, on branche la génératrice en moteur, même sur deux fils ( mono) et on lance le rotor à la main. On débranche tout , c'est bon, le rotor est suffisamment magnétisé.

Pour les cages d'écureuil, j'ai pas essayé.

 

[chabercha]

Le branchement est il dans les clous, ampoule de 100w.

Phase direct moteur.
Neutre passe par l'ampoule 100w.
Les deux fils verts sont branchés sur l'alimentation moteur et donc seront l'alimentation charge, j'avais récupéré des plaques électriques de cuisine de différentes puissances, je vais voir un peu ce que je vais pouvoir avoir.

HS il y a quelques jours j'avais fait l'essai avec le pilote, donc condo de marche et démarrage, 60µf pour le démarrage, depuis 1 heure je ressent encore la châtaigne, il était resté bien chargé.

 

[osiver]

Osiver, tu es prof ?
Je n'ai jamais eu droit à un cours aussi clair et concis pour expliquer la FCEM

Non pas prof ... c'est très résumé et juste pour faire comprendre, il y a des pages entières de calculs autour de ça

 

[MRG-NK]

Bonjour,
Réponses multiples...
dans un moteur asynchrone, le magnétisme vient des bobines : l'inducteur. Le rotor, parcouru par un courant électrique induit crée aussi son champ magnétique.
Cage d'écureuil : analogie avec l'appareil. Dans le rotor, il y a des basses en cuivre, en bout de rotor, elles sont réunies..... formant une cage

Dans un moteur C. Continu, une génératrice, il a toujours un peu de magnétisme, donc la machine peut démarrer, c'est vrai pour une excitation // et série : la tension crée par la génératrice alimentant l'inducteur qui va produire le champ magnétique.
Les machines à excitation indépendante, donc par alimentation annexe ne sont pas concernées, idem celles à aimant permanent.

Alternateur sy,nchrone : l'inducteur est alimenté en courant continu, et crée un champ magnétique, on a aussi des inducteurs à aimant permanent... mais pas de réglage de la tension par l'inducteur.

Alternateur asynchrone, c'est un moteur asynchrone triphasé à bague, par opposition à rotor en court circtuit : un coté de la cage d'écureuil avec un anneau qui relie toutes les barres, de l'autre, sortie sur une bague.
Dans un moteur, on met des résistances de démarrage.... à la fin, court circuit
Dans le cas d'un alternateur, on collecte la tension aux bornes des bagues.
Un moteur qui tournerait avec un glissement de 4% aurait une fréquence de 4% de 50 Hz
Un glissement de 100% : rotor bloqué donnerait 50 Hz
Si le moteur d'entrainement fait tourner "à l'envers"....on pourra avoir du 100 Hz
Ex moteur 1500tr....on fait tourner à l'envers à 1500 > on a du 100 Hz
si le moteur puissant tourne à 750 tour/ min, l'alternateur asynchrone donnerait 75 Hz ceci, avec un moteur synchrone 750 tr..... si le moteur plus puissant que l'alternateur est asynchrone, on auramoins de 75 Hz

 

[orroz]

Non pas prof ... c'est très résumé et juste pour faire comprendre, il y a des pages entières de calculs autour de ça

A l'école on se tape les pages de calcul, mais y'a pas le résumé !

(Et les pages de calculs, 10 ans après il n'en reste pas grand chose)

 

[kawah2]

Osiver, tu es prof ?
Je n'ai jamais eu droit à un cours aussi clair et concis pour expliquer la FCEM

ben non, c'est pour ça que c'est clair