Re: Convertisseur mono/tri simple ?: Statique et rotatif
Bonjour à tous,
Je reprends ce fil pour vous faire part de la solution de convertisseur à moteur pilote que j'ai utilisée en commençant par le tour. J'ai reçu le tour (Colchester Bantam) équipé d'un moteur bi-vitesses 380 V triphasé. N'ayant pas le triphasé j'ai commencé par remplacer le moteur par un monophasé acheté en grande surface de bricolage. Il chauffait énormément et le pensant en panne je l'ai ramené pour échange. Le second identique chauffait tout autant au point de ne pouvoir garder la main dessus au bout de 1 heure de fonctionnement. J'en ai conclu que ce devait être normal (!). Mais il était également bruyant et je ne disposais pas des deux vitesses électriques, ce qui me chagrinait profondément lorsque je regardais la jolie plaque bicolore du tableau des vitesses qui était de fait pour moitié inutile.
Avertissement: Je précise en préambule que je ne relate ici que mon expérience personnelle. Travailler sur des équipements de cette nature comporte des risques qui peuvent être fatals. Par conséquent intervenir sur ce type de montage ne doit être tenté que par des personnes habilitées à travailler sur ce genre d'équipements de puissance et parfaitement formées aux mesures de sécurité à prendre.
1. Convertisseur dit statique. J'ai donc acheté en Angleterre un convertisseur dit "statique" qui fournit une phase supplémentaire par ajout de condensateurs. Ce convertisseur se présente sous la forme d'une boîte en tôle décorée d'un ampèremètre bien utile ma foi comme on verra plus tard, et de trois interrupteurs pour choisir la valeur souhaitée pour le condensateur. A l'intérieur de la boîte il y a tout d'abord un transformateur élévateur 220 V vers 380 V. On obtient donc en sortie 2 phases de 380 V. La troisième phase est obtenue en connectant un condensateur sur l’un des fils de sortie ce qui donne une pseudo troisième phase. Le déphasage étant de 90 degrés au lieu de 120 le système n’est pas très optimal. De plus la valeur du condensateur dépend du moteur utilisé. Il y a donc dans la boîte trois condensateurs différents que l’on choisit par les interrupteurs de la face avant (on peut faire toutes les combinaisons que l’on veut parmi les 7 possibles).
L’ampèremètre prend alors toute sa valeur car le meilleur réglage est obtenu quand l’ampèremètre indique le courant consommé minimal. Une fois trouvé, il n’y a plus besoin de changer de réglage, pour une machine donnée. Si on veut utiliser une autre machine, il suffit de noter la position des interrupteurs et changer la combinaison à chaque fois. Pas très pratique mais acceptable dans mon cas car je ne passe pas du tour à la fraiseuse à longueur de journée. Il est par contre hors de question d’utiliser les 2 machines en même temps.
Un autre inconvénient est que le moteur de la pompe demande un réglage très différent de celui du moteur principal et je ne pouvais l’utiliser que quand le moteur principal était en marche (il jouait en fait le rôle de moteur d'équilibrage comme on verra plus loin).
Le tour a fonctionné une dizaine d’années de cette façon sans problème sauf que je ne pouvais toujours pas utiliser les vitesses électriques élevées du fait du couple trop important au démarrage.
La boîte décorée de son ampèremètre
2. Convertisseur à moteur pilote. J’ai alors décidé de passer au convertisseur dit "à moteur pilote". En fouillant sur des sites aux USA j’ai fini par comprendre qu’il s’agit
exactement de la même chose que le convertisseur statique mais équilibré par un moteur asynchrone. Concrètement on ajoute un moteur asynchrone 380 V dit pilote dont la puissance doit être au moins égale à la puissance de la machine. Ce moteur n’est mécaniquement raccordé à rien, il tourne simplement à vide
. Pas besoin donc d’un moteur de compétition. Il ne fera pas plus de bruit qu’un moteur tournant à vide, donc pas grand gênant dans un atelier. Cependant comme on peut le mettre ou on veut en tirant 3 fils je l’ai posé dans un bureau attenant (je ne suis pas dans le bureau et dans l’atelier en même temps). Il n'est fixé à rien. Il se repose gentiment sur quatre silent blocs (découpés dans une cartouche de Rubson qui avait durci) comme un gros chat qui ronronne, pour son plus grand confort et celui de mes oreilles
.
Le gros chat qui ronronne
Je reprends, mais le plus dur est fait
. Au démarrage du convertisseur statique le moteur pilote est lancé. On choisit une fois pour toutes la combinaison des condensateurs qui va bien et ensuite on n’a plus besoin d’y toucher. On laisse le moteur tourner pour toujours et on peut alors mettre en route sur le réseau ainsi crée les machines que l’on veut quand on veut. Dans mon cas, le tour ou la fraiseuse. On pourrait en principe mettre en route plusieurs machines en même temps pourvu que la somme des puissances des machine connectées en même temps reste inférieure à la puissance du moteur pilote. Je dois dire que je n'ai pas essayé. Faut quand même pas trop pousser !
On note au passage que plus le moteur pilote est puissant, mieux c'est. Il faut quand même qu'il soit compatible du convertisseur statique. Cerise sur le gâteau, comme le réseau crée est de bien meilleure qualité que sans le moteur d’équilibrage, il n’y a aucun problème pour faire tourner la pompe d’arrosage. Je démarre aussi les grandes vitesses électriques du tour sans aucun problème (auparavant je devais lancer le moteur en basse vitesse et commuter en haute vitesse une fois lancé) . Aucun réglage à faire non plus pour passer du tour à la fraiseuse puisque la valeur des condensateurs correspond au moteur d’équilibrage et non plus aux moteurs des machines. Enfin le courant consommé est beaucoup plus faible que dans le cas d'un convertisseur statique.
Pour la réalisation du convertisseur à moteur pilote je garde la carcasse du coffret, l'ampèremètre et bien sûr la pièce maîtresse qui est le transformateur 220 V vers 380 V.
J'achète des condensateur de surplus sur E_bay aux USA: 5 x " NEW MAGNETEK MOTOR RUN 16.3 MFD 480 VAC CAPACITOR" pour 7$ au total, et 5 x "AEROVOX MOTOR RUN 30+10MFD 440 VAC CAPACITOR 28305" pour 14 $ au total. Frais de port 47$ soit un total de 68$ (en 2007). Pas payé de douane sur ce coup là. Montant trop modeste je suppose.
Je monte un condensateur de 32 uF (en fait deux condensateurs de 16 uF en parallèle) de RUN pour créer la phase artificielle. Un autre de 16 uF de BALANCE pour équilibrer le montage, et enfin un troisième de 40 uF (un condensateur 30 + 10 en parallèle) de PFC (Power Factor Corrector) pour améliorer le Cos Phi en minimisant le courant consommé sur le réseau. Cela paraît simple à dire mais en fait j'ai fait pas mal d'essais à vide et en charge pour trouver le meilleur compromis pour mon application, en changeant les condensateur un par un en essayant les valeurs disponibles 10 / 16 / 32 / 40 et en mesurant les courant et tensions dans les trois phases a vide et en charge.
De gauche à droite: PFC 40 uF, BALANCE 16uF, RUN 2 x 16 uF
Condensateur 16uF
Condensateur 10 + 30 uF
Le moteur est un 3CV neuf de qualité basique. Il démarre tout seul à vide sans condensateur supplémentaire.
Le schéma de montage qui est on ne peut plus simple. Les machines sont connectées sur les sorties 1, 2, 3.
Le tableau des mesures effectuées:
Cordialement,
FB29