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Groupe électrogène artisanal : Diagnostic/Amélioration

  • Auteur de la discussion Johnspool
  • Date de début
J
Johnspool
Nouveau
21 Août 2016
23
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour à tous,

Il y a quelque temps j'ai acheté un groupe électrogène "artisanal" 380v/220v fait à partir d'un alternateur de 5.5KVA et d'un moteur diesel Deutz de 11cv à 3000 rpm. L'alternateur :



La plaque:



Il est équipé d'une prise pour le 380, et de deux prises pour le 220. Il y a deux voltmètres, un pour le 380 et l'autre pour le 220.

Pour le démarrer/régler, il faut une fois le moteur en marche, presser un bouton jusqu'a ce que les voltmètres se réveillent, puis agir sur un rheostat pour obtenir le voltage désiré.

Le régime moteur se commande avec une manette. Plus le regime augmente, plus le voltage affiché par les voltmètres augmente. Est-ce que c'est normal ? Aucune idée ! J'ai lu ça et là que la fréquence était fonction du régime mais pas la tension qui n'était sensée augmenter jusqu'à sa valeur nominale, mais... ca n'a pas trop l'air de se comporter comme ça.
Lorsque je l'ai acheté, le vendeur m'a simplement montré comment ré-ajuster le voltage avec le rheostat, et je n'ai pas cherché plus loin.

Mon problème numéro 1:

Lorsque je branche un outil qui demande de la puissance (scie à onglet, gonfleur, etc, tronçonneuse électrique, etc.) je peux voir la tension tomber sans que le moteur thermique ne semble forcer. Ma solution est de faire grimper la tension à vide et ré-essayer l'outil jusqu'à ce que j'obtienne un bon 250v en charge. J'ai donc une tension "à vide" très importante (300,400V) sur le voltmètre des prises en 220v.

Si je n'ai pas assez de régime et que la tension tombe trop, l'outil fini par s'arrêter et je n'ai plus de tension du tout. A ce moment là, le moteur thermique monte dans les tours du fait de la perte de charge. Je dois alors re-amorcer avec le bouton et trouver un meilleur régime.

Ma question : Est-ce que je dois faire un système d'asservissement du régime moteur pour régler ça, ou est-ce qu'il y a quelque chose à faire avec l'excitation ? Le groupe se "coupe" alors que le moteur n'a pas l'air de forcer. J'ai tout démonté afin de faire un schéma de l'existant (le gros transformateur prends du 220v en entrée et sort du 24v) :



*J'ai fait ce schéma pour publier quelque chose de plus lisible qu'une feuille scannée, les symboles ne sont pas forcement toujours 100% exacts, comme par exemple le transformateur.

Mon problème numéro 2:

En démontant tout pour faire le schéma, je me suis aperçu qu'il y avait deux branchements possibles, 220v et 380v:




Le diagramme indique bien tension inférieure / tension supérieure, soit comme indiqué sur la plaquette 220v / 380v.

Ma question: Est-ce que j'ai un quelconque intérêt à le passer en couplage 220v plutôt que prendre le 220 entre l'une des phases du 380v et le neutre ? En d'autres termes comme la plaquette indique 380v -> 8.4A et 220v 14.5A, est-ce que le fait d'être couplé en 380v limite le courant que je peux tirer sur chaque phase à 8.4A ?
 
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mwm
mwm
Compagnon
22 Mars 2014
3 380
FR 63630
Bonjour,
il ya un problème c'est certain,
je verrai vers le circuit d'excitation, la valeur des condensateurs et que le pont de diodes donne bien la tension attendue, attention aux contacts défectueux et oxydes!!!
A vérifier chez un bobineur s'il ya un court circuit dans ce bobinage, au mégohmètre,,
Le couplage en triangle ou en étoile, n'as que le pouvoir de te donner une intensité plus élevée en mono couplage en triangle sinon la puissance demandée au moteur est la même ,,
Si tu dépasses ton intensité maximum, tu as une chute de tension qui se crée , ton moteur lutte en fumant, et reprend son régime quand la charge s'allège,
MAIS aussi où en es tu en fréquence ? la tension réglée au rhéostat se règle quand le moteur est à sa vitesse,( 235 V)
A VIDE, sans charge et le peaufinage se fait par la fréquence qui doit être vers 52 Hz en réglant le régulateur du moteur,,, un régulateur qui donne l'augmentation de régime à ton moteur en agissant sur la pompe d'injection,,, est ce monté ainsi ?
La tension et la fréquence doivent toujours être connus,
Une armoire de contrôle comprenant Voltmètre, Ampèremètre et Fréquencemètre, doivent être constamment en service,,,, A ++
 
J
Johnspool
Nouveau
21 Août 2016
23
  • Auteur de la discussion
  • #3
>je verrai vers le circuit d'excitation, la valeur des condensateurs et que le pont de diodes donne bien la tension attendue, attention aux contacts défectueux et oxydes!!!

Je ne sais pas vraiment ce que je cherche... J'ai cherché sur le net pour voir si je trouvais la doc de l'alternateur, mais tout ce que j'ai trouvé c'est que la "CEM" n'existe plus, et que "Moteurs Parel" a déposé le bilan. Donc la valeur d'excitation que je "devrais" avoir... je ne la connais pas. Je peux cependant essayer de mesurer ce que j'ai. La sortie du transfo dit "24v". Les condensateurs sont ceux là:



>Le couplage en triangle ou en étoile, n'as que le pouvoir de te donner une intensité plus élevée en mono couplage en triangle sinon la puissance demandée au moteur est la même ,,

Donc ca veut dire qu'en couplage 220v, je peux avoir plus d'intensité ? Que je suis donc limité à 8.4A par phase sur le 380 ?

>Si tu dépasses ton intensité maximum, tu as une chute de tension qui se crée , ton moteur lutte en fumant, et reprend son régime quand la charge s'allège

C'est là que c'est pas tout à fait ça. Si le moteur ne tourne pas assez vite (tension à vide à 250V par exemple) et que je branche un outil qui réclame de la puissance, la tension s'effondre jusqu'a avoir 0 au voltmètre et à "désamorcer" l'alternateur. Mais pendant ce temps, le moteur ne ralentit pas. Il accélère par contre une fois l'alternateur désamorcé. Je le réamorce en appuyant sur le bouton et il reprend son régime précédent.

En clair, l'appel de courant sur le générateur supprime l'excitation mais n'a aucun effet sur le moteur thermique.

>MAIS aussi où en es tu en fréquence ?

Je n'ai rien pour la mesurer ! Est-ce que si j'achète un truc comme ça (lien) c'est bon ?

>n régulateur qui donne l'augmentation de régime à ton moteur en agissant sur la pompe d'injection,,, est ce monté ainsi ?

Justement, il n'y a pas ça. Je choisi le régime moteur avec un levier, il n'y a aucun asservissement entre le moteur et l'alternateur.
 
Dernière édition:
E
ETI
Compagnon
7 Novembre 2013
790
FR-74
Bonjour Johnspool
Je ne suis pas un spécialiste des groupes électrogènes mais normalement sur un groupe tu as deux régulateurs :
* un régulateur mécanique (ou électronique) qui mesure la vitesse de rotation du moteur et qui agit sur l'admission ou l'injection pour maintenir cette vitesse constante : il maintient donc la fréquence du courant un peu prés constante quelque soit la charge.
* un régulateur électrique (ou électronique) qui mesure la tension de sortie et commande l'excitation de l'alternateur pour maintenir cette tension un peu près constante quelque soit la charge.

(ces deux régulateurs ne fonctionnent correctement que dans la limite de puissance du moteur et de l'alternateur)

Visiblement ton groupe ne possède pas le régulateur de tension, et on ne sait pas trop si il a un vrai régulateur de vitesse, c'est donc normal qu'il ne fonctionne par correctement.
 
mwm
mwm
Compagnon
22 Mars 2014
3 380
FR 63630
Bonjour, pour le fréquencemètre c'est un appareil de tableau que tu trouves chez Conrad de 45 à 60 Hz pas cher du tout, le multimètre ne convient pas du tout,il travaille vers le Kilohertz , la valeur de 50 Hz n'est pas affichée!
tant que ton groupe ne sera pas en ordre, fais gaffe de ne pas griller tes machines etccc
Voir chez un autre fournisseur (leroy par exemple)pour avoir un avis,,, A ++
 
jetpack2013
jetpack2013
Compagnon
27 Juin 2013
3 065
mg-401majunga
si c'est un diesel il a forcement un regulateur mecanique sur l'injection ; soit tout ou rien (a fond debit ou debit =0) soit toutes vitesses ou quelque soit la charge le regulateur maintiendras la vitesse de rotation constante (dans la fourchette de puissance et couple du moteur thermique bien sur ) je pencherais plutot vers le deuxieme type en effet le regulateur réglé en charge vas faire accelerer le moteur si plus de charge (=0) si c'est le premier type arrivé a x rpm il coupe le debit quelque soit la charge et regule comme son nom l'indique il est assez rare que l'injection du thermique soit asservie sur les groupes de faible puissance il n'y a qu'un regulateur a palette qui agit en fonction du flux d'air de refroidissement (diesel compris )
ici j'ai assez souvent a reparer des groupes artisanaux des fois fait avec des moteurs de bateaux ou de semi aucun n'avais d'asservissement de regime moteur et a chaque fois qu'on as eu un probleme c'etait la partie electrique (qu'on sous traite parcequ'on n'y connait pas grand chose ) par contre le frequence metre est indispensable et ton moteur thermique doit etre capable de tenir ses 3000 tr mn (50hz )certains groupes ne tournent qu'a 1500rpmc'est la construction de la generatrice qui en decide, en charge ce que tu regle avec la poignée de gaz !tu peut remplacer a la tres grande limite ton frequence metre par un compte tour digital a capteur hall mais ce seras de toute façon moins precis (tu n'est pas non plus a +ou - 5hz )
voila ce que je peut en dire
cordialement
nico
 
Z
ZZR1100
Apprenti
12 Février 2013
194
J'appuie ETI.
Au minimum, il faudrait volmètres (si possible x3), ampèremètres (x3) et fréquencemètre (x1).
De la sorte, tu pourrais avoir une visualisation des caractéristiques de ton électricité produite.
Quelques sécurités ( magnéto-thermique) ne serait pas un luxe, en sortie d'alternateur.​
Le fréquencemètre te renseignant sur la vitesse moteur (qui peut être régler sur +/- 50 Hz. = 3.000 trs/mn)
Un passage à des fréquences différentes pouvant s'avérer intéressantes, dans la mesure ou ton moteur thermique soit capable de délivrer la puissance demandée.
Sur Ebay and Co, tu trouveras ce genre de petit appareil pour une somme modique.

Selon la nature de ta charge (moteur, résistance chauffante, ...), la fréquence a plus ou moins d'importance.
Sur une résistance électrique pure, c'est sans incidence, sur un moteur électrique, c'est très différent : une disqueuse, par exemple, étant équipée d'un moteur + démultiplication devra être alimenté en 50 Hz, sous peine de voir aparaitre de gros problèmes liès aux vitesses de rotation.

La commande d'exitation est la partie la plus simple à réaliser et la moins couteuse.
L'intensité (en A) du courant d'exitation de l'induit te générant la tension de sortie de l'alternateur.
C'est un circuit bricolable sans grandes difficultés.
Ce sera donc priotairement le circuit à réaliser en premier (Je n'ai pas étudiè le schéma de ton alternateur)

La fréquence, je serais d'avis de le régler, manuellement, en fonction de ton besoin.
 
mwm
mwm
Compagnon
22 Mars 2014
3 380
FR 63630
ce qui est prévu pour 50 Hz fonctionnera bien avec 50Hz si on s'en éloigne, parfois des soucis,
+1 ZZR1100
A ++
 
M
moissan
Compagnon
13 Mars 2012
11 801
FR-16 angouleme
ton groupe electrogéne n'est pas fini ! il n'a pas de regulateur !

la fonction d'un regulateur est de modifier l'excitation pour faire une tension constante quand la puissance consommé varie : avec ton rhéostat tu te trouve dans la situation des premières usine électrique ou il fallait un employé pour surveiller voltmètre et fréquencemètre pour commander la vitesse et l'ecitation

a une epoque ou je n'avait plus edf , j'ai eu un alternateur 15kva leroy sommer entrainé par un moteur bernard , dont le regulateur electronique a lâché : je l'ai remplacé par une batterie 12v et un rhéostat , et ça donnait une tension assez stable : la batterie 12v est importante car ça fait une tension indepandante de la charge sur le 220/380 ... sans batterie un regulateur electronique est indispensable

ce qui me sauvait c'est que j'utilisait une puissance assez faible : quelque kw donc l'alternateur 15kw n'avait pas de grosse chute de tension : pour utiliser les 15kw une excitation constante n'aurait pas suffit , il aurait bien fallu un regulateur qui augmente l'excitation quand la puissance augmente

ensuite j'ai fait un vrai regulateur electronique avec une fonction originale : tension constante en cas de sur vitesse pour ne pas griller les lampes , et surtout tension decroissante quand la vitesse baisse pour ne pas saturer les moteur electrique et faciliter les demarages
 
J
Johnspool
Nouveau
21 Août 2016
23
si c'est un diesel il a forcement un régulateur mécanique sur l'injection ; soit tout ou rien (a fond debit ou debit =0) soit toutes vitesses ou quelque soit la charge le régulateur maintiendras la vitesse de rotation constante (dans la fourchette de puissance et couple du moteur thermique bien sur ) je pencherais plutôt vers le deuxième type en effet le regulateur réglé en charge vas faire accelerer le moteur si plus de charge (=0) si c'est le premier type arrivé a x rpm il coupe le debit quelque soit la charge et regule comme son nom l'indique
C'est ça, la partie régulation du régime est déjà gérée par la pompe à injection. La manette de commande de moteur correspond à un régime, que la PI va s'efforcer de conserver, modulo la puissance (max 11hp mais à 3000rpm).

Comme fréquence metre, j'ai trouvé ça(lien). Je vais en commander un. La plaque de l'alternateur(photo dans le premier post)ne dit rien comme régime nominal, les 3000rpm, c'est le régime de la puissance max du moteur thermique. Donc si j'ai bien compris, je dois trouver le régime moteur/alternateur qui correspond à du 50hz, c'est correct ?

La commande d'exitation est la partie la plus simple à réaliser et la moins couteuse.
L'intensité (en A) du courant d'exitation de l'induit te générant la tension de sortie de l'alternateur.
C'est un circuit bricolable sans grandes difficultés.
ton groupe electrogéne n'est pas fini ! il n'a pas de regulateur !
je l'ai remplacé par une batterie 12v et un rhéostat , et ça donnait une tension assez stable
Donc ca veut dire que mon excitation ne va pas. Actuellement l'excitation s'en va si je mets une grosse charge et que ma tension à vide est trop "basse". L'excitation actuelle est faite par un transformateur branché sur l'une des phases. Ca signifie que l'alternateur n'est pas capable de s'auto-exciter ?

Le rhéostat du montage actuel fait bien varier la tension à la hausse comme à la baisse, mais le laisser à fond ne permet de "tenir la charge". On dirait que la charge "affame" le circuit d'excitation. C'est possible ?

J'ai une batterie sur le groupe, qui sert à démarrer le moteur, et qui est rechargée par ce dernier. Je peux utiliser cette batterie ? Comment déterminer la "bonne" tension d'excitation ? Je n'ai aucune doc sur l'alternateur.

Si j'ai bien compris je dois mettre un rhéostat sur la batterie, pour que l'excitation soit indépendante de l'alternateur, mais... comment savoir la quantité de courant que je vais devoir fournir pour être capable de tirer les 14.5A dont est capable le générateur ?

ensuite j'ai fait un vrai regulateur electronique avec une fonction originale : tension constante en cas de sur vitesse pour ne pas griller les lampes , et surtout tension decroissante quand la vitesse baisse pour ne pas saturer les moteur electrique et faciliter les demarages
Je suis bien intéressé par ce principe !
 
M
moissan
Compagnon
13 Mars 2012
11 801
FR-16 angouleme
bizare sur ta plaque il n'y a pas marqué la vitesse de rotation : est tu sur que c'est bien 3000t/mn ?

pour mesurer la frequence il y a plusieurs solution , par exemple prise wattmetre dont les modele les plus recent indiquent non seulement la puissance mais aussi la tension et la fréquence

ma solution c'est l'oscilloscope , mais si tu en avait un tu ne poserait pas de question

autre solution transfo 12 v resistance et haut parleur : voir le bruit que ça fait sur le 220v edf et comparer avec l'alternateur ... si par erreur l'alternateur etait un 1500t/mn ça ferait un son moins grave que le 50 hz ... resistance d'enviro 100ohm en serie avec le haut parleur sinon avec 12v direct il va soufrir

puisque a vide ton circuit d'exitation marche tu peut en profiter pour mesurer la tension continue sur l'exitation et voir si le 12v sufira

il est normal que l'exitation se casse la gueule quand la puissance augmente : il existe des alternateur sans regulateur mais avec transfo suplementaire mesurant le courant de sortie et redresseur qui ajoute a la tension d'exitation une tension proportionnelle au courant de sortie : ça evite la baisse de tension
 
J
Johnspool
Nouveau
21 Août 2016
23
Les 3000rpm c'est le régime moteur thermique pour la puissance de 11cv. Le régime nominal de l'alternateur, vu que la plaque ne le donne pas, je ne le connais pas.
Le régime nominal de l'alternateur, je ne le connais pas. Je viens de commander ça:
sur aliexpress, plus qu'a attendre...

J'ai un oscilloscope, mais pas là où est le groupe, je vais le prendre le we prochain pour essayer si le frequence-metre n'est pas encore arrivé.

il est normal que l'exitation se casse la gueule quand la puissance augmente : il existe des alternateur sans regulateur mais avec transfo suplementaire mesurant le courant de sortie et redresseur qui ajoute a la tension d'exitation une tension proportionnelle au courant de sortie : ça evite la baisse de tension
Donc en théorie... il faudrait "aider" l'excitation actuelle avec du courant en provenance de la batterie par exemple ?
 
mwm
mwm
Compagnon
22 Mars 2014
3 380
FR 63630
Bonjour, je réponds par paragraphe:
- si tu tournes à 3000 tr, en accouplement direct de ton moteur, quand ton fréquencemètre indiquera 50 Hz, tu es à 3000 tr!!! pas besoin d'oscilloscope pour cela,,,
- ce modèle de fréquencemètre est bon il doit être alimenté en 230 V pas en 380 V sinon c'est foutu !!!
- l'excitation est trop basse, je trouve 60 V sur la partie rotorique c'est cela l'excitation,
les inducteurs sont tournants et le courant collecté est fait par les enroulement fixes, l'inverse d'un moteur triphasé par exemple,
Un essai à faire est de remplacer ce transfo qui ne convient pas du tout par un transfo qui donnera 60 V après le pont de diodes et les condensateurs
- Il restera à placer un régulateur mécanique pour que le moteur compense la demande de puissance de l'alternateur en charge, ton fréquencemètre va descendre un peu, vers 49 ou 48 Hz, mais le régulateur doit compenser en gardant la fréquence,,
A vide; tu règles sur ton fréquencemètre la vitesse de ton moteur à 51,5 Hz, si cela descend, tu seras vers 50 Hz, ce qui est normal,,, ET 235 V à vide,,, A ++
 
J
Johnspool
Nouveau
21 Août 2016
23
Hello,

- si tu tournes à 3000 tr, en accouplement direct de ton moteur, quand ton fréquencemètre indiquera 50 Hz, tu es à 3000 tr!!! pas besoin d'oscilloscope pour cela,,,
Yes, mais comme il faut attendre que le fréquence-metre arrive, ce week-end je peux déjà regarder la fréquence avec l'oscilloscope pour déterminer quel est le bon régime moteur pour avoir 50hz. Je ne sais pas réellement à combien je tourne, les 3000rpm c'est le régime de puissance maximum du moteur thermique. Actuellement je mets du régime pour faire monter l'aiguille sur 250v, et j'en rajoute si l'appareil occasionne une chute de tension trop importante.

- ce modèle de fréquencemètre est bon il doit être alimenté en 230 V pas en 380 V sinon c'est foutu !!!
Bien noté, il y avait les deux, j'ai pris le modèle pour le 220v vu que c'est de ça dont je me sers.

l'excitation est trop basse, je trouve 60 V sur la partie rotorique c'est cela l'excitation,
les inducteurs sont tournants et le courant collecté est fait par les enroulement fixes, l'inverse d'un moteur triphasé par exemple,
Un essai à faire est de remplacer ce transfo qui ne convient pas du tout par un transfo qui donnera 60 V après le pont de diodes et les condensateurs
J'ai peur de donner trop de courant ou trop de tension et de tout griller... Est-ce qu'il y aurait un moyen de déterminer quels sont les "bons" paramètres ?

Il restera à placer un régulateur mécanique pour que le moteur compense la demande de puissance de l'alternateur en charge
Normalement, la pompe à injection fait déjà ça. Elle maintient un régime et injecte plus ou moins de gasoil (l'injection dure plus ou moins longtemps) pour le maintenir.
 
M
moissan
Compagnon
13 Mars 2012
11 801
FR-16 angouleme
quand la vitesse est bonne , pour ne pas faire surchauffer l'alternateur , il suffit de ne pas depasser la tension normale , et comme un dépassement n'est pas instantanément destructif , surveiller le voltmetre pendant les essai suffit

attention en cas de grosse erreur sur la vitesse : si l'alternateur tourne 2 fois trop lentement sa tension maximum avant saturation est 2 fois plus basse : si on l'exite pour faire 220v quand même on le fait saturer et chauffer très fort ... ça s'entend rien qu'au bruit du moteur thermique

dans le cas d'un alternateur 1500t/mn entrainé a 3000 c'est le contraire : il fait du 100hz et il serait capable de faire une tension double avant de saturer : attention il serait une machine a tout griller

je pense que si tu a reussi a faire du 220 a peu pres stable c'est la preuve que c'est bien un 3000 t/mn
 
La dernière réponse à ce sujet date de plus de 6 mois
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