j'aimerais en savoir plus sur les moteur tri ..

[franck67]

en ce moment je suis en pleine refection pour faire evoluer ma CN diy ( ce serait meme carrement une nouvelle machine vu que la geometrie ne serait plus du tout la meme ) ; la motorisation de la broche etant un sujet auquel j'attache beaucoup d'importance , je suis confronté a des questions auxquelles je ne peux repondre car je n'ai pas la connaissance necessaire , j'aimerais vous poser des questions d'ordre generale dans un premier temps :

- avec un moteur tri 50 hz certains utilisent un variateur afin de faire varier la vitesse , pourtant il m'a semblé avoir lu , mais je me trompe peut etre , que ces moteurs devaient travailler a 50 hz et que donc on ne pouvait pas faire varier la frequence , mais si j'ai juste alors comment ca marche ???
- si je devais me construire une nouvelle cn j'aimerais un moteur coupleu surtout , mais je lis souvent qu'on parle de puissance ( en kw ) plutot que de couple , comment sur une plaque signaletique peut on lire le couple ? est ce que le couple est constant quelque soit la vitesse sur ce type de moteur ?
- ma plage de vitesse de la broche irait de 400 trs a 3000 trs/ mn il y aurait des moteurs a surtout ne pas choisir ? des moteurs a privilegier ? sachant que tant qu'a faire j'aimerais conserver le variateur que je possede deja , a savoir un varaiteur mono/tri pour moteur de 2.2 kw

PS : je me rend compte en ecrivant qu'en fait je n'ai pas parlé de moteur monphasé , y aurait il une raison pour privilagier un monophasé ? ( je n'ai pas le tri chez moi )

merci pour votre aide
franck

 

[jf62]

Bonjour
Avec les variareurs on peut au mini 10 a 60Hz.
S il y a une réduction, je choisirai un tri 3000t, on peut les pousser à 70 80Hz,si tu es en direct j ai peur qu à 400t il n y est plus beaucoup de couple si tu n as pas un gros moteur.
A+.

 

[franck67]

justement ca se calcule commet le couple sur ces moteurs ? on peut tracer une courbe ou uniquement mesuré et donc donné par le constructeur ?

 

[Roland DENIS]

Coucou plus que cela jf62 avec les variateurs on peut de 10 jusqu'a parfois 400hz mais a 75 la vitesse a déjà presque doublé alors attention quand meme a plus .

 

[franck67]

ok donc j'ai du mal lire et un moteur de 50 hz peut travailler a une frequence differente

ne nous perdons pas dans les questions de vitesse , en tous cas pas pour le moment , ce qui m'interresse bien pour le moment c'est couple a une certaine vitesse ...

 

[osiver]

il m'a semblé avoir lu , mais je me trompe peut etre , que ces moteurs devaient travailler a 50 hz et que donc on ne pouvait pas faire varier la frequence , mais si j'ai juste alors comment ca marche ???

Ce qu'il faut savoir, c'est que ces moteurs ne sont en général pas faits pour être variés en fréquence. On utilise souvent le variateur pour faire du triphasé 50Hz à partir de monophasé, donc sans variation.
Cela dit, on peut quand même sauf rares exceptions utiliser ces moteurs avec une variation de fréquence mais la plage est limitée pour différentes raisons comme perte de couple, pertes internes au moteur. Et en particulier, les moteurs (asynchrones tri standard) sont ventilés par une hélice montée sur l'arbre. Par conséquent, quand on baisse la vitesse le moteur n'est plus refroidi comme il le devrait.
Au final, une plage de 400 à 3000t/mn, si 3000t/mn correspond à la vitesse nominale moteur (~2900t/mn@50Hz, moteur 2 pôles) , collerait avec une fréquence minimale de 6.9Hz. C'est peu. On peut tricher en passant à 75Hz pour 4350t/mn (à ramener à 3000t/mn par démultiplication) et obtenir 400t/mn pour 10Hz. MAIS il ne faudrait pas compter utiliser la broche pour de longs usinages à forte puissance avec aussi peu de ventilation.

 

[franck67]

Ce qu'il faut savoir, c'est que ces moteurs ne sont en général pas faits pour être variés en fréquence. On utilise souvent le variateur pour faire du triphasé 50Hz à partir de monophasé, donc sans variation.
Cela dit, on peut quand même sauf rares exceptions utiliser ces moteurs avec une variation de fréquence mais la plage est limitée pour différentes raisons comme perte de couple, pertes internes au moteur. Et en particulier, les moteurs (asynchrones tri standard) sont ventilés par une hélice montée sur l'arbre. Par conséquent, quand on baisse la vitesse le moteur n'est plus refroidi comme il le devrait.
Au final, une plage de 400 à 3000t/mn, si 3000t/mn correspond à la vitesse nominale moteur (~2900t/mn@50Hz, moteur 2 pôles) , collerait avec une fréquence minimale de 6.9Hz. C'est peu. On peut tricher en passant à 75Hz pour 4350t/mn (à ramener à 3000t/mn par démultiplication) et obtenir 400t/mn pour 10Hz. MAIS il ne faudrait pas compter utiliser la broche pour de longs usinages à forte puissance avec aussi peu de ventilation.

ok merci pour cette explication : et comme vous l'avez compri, je suppose, ca ne collera pas avec mes objectifs car si je veux travailler a de faible vitesse , par ex 400 trs c'est pour pourvoir utiliser de grosses fraises dans un materiaux dur , donc necessiter d'avoir du couple , connaitre la courbe de couple d'un moteur aidera aussi a bien chosir la demultiplication necessaire ; donc mon besoin en connaissance pour le moment se place au niveau du couple d'un moteur tri , comment ca se calcul , comment ca se passe ?

 

[Loulou31]

Bonjour,
Les moteurs tri industriels sont prévus pour fonctioner à 50Hz (ou 60Hz). Leur conception est optimisée en terme de puissance pour fonctionner à cette fréquence.
Généralement le couple réduit sensiblement quand on baisse la fréquence et donc la puissance diminue un peu plus vite que la vitesse à 25Hz la puissance rera réduite d'un peu plus de 50% et à 10Hz elle sera moins de 20%. Quand on augmente la fréquence le couple diminue et globalement la puissance reste quasi constant jusqu'à environ 70Hz...75Hz. Tout ça c'est en "general".
Les fabriquants pour certains moteurs modernes spécifient le couple en fonction de la fréquence car ils sont souvent utilises avec les variateurs.
Attention quand meme en basse vitesse le refroidissement est peu efficace, et en vitesse élevée, en particulier pour les 3000tr/mn les roulements et le rotor ne sont pas conçus pour fonctionner beaucoup plus vite. Pour les 1500tr/mn on peu par contre davantage les faire fonctionner à fréquence plus haute 80Hz sans probleme

Jean-Louis

P.S : en effet si c'est pour travailler avec un couple élevé en basse vitesse il faut un réducteur mécanique : engrenage courroie....

 

[osiver]

Malheureusement, le variateur n'est pas une solution magique. Pour avoir du couple à 400t/mn, il faut démultiplier (exemple x 1/4 pour un moteur 1500t/mn) afin de ramener le moteur près de ses conditions nominales de fonctionnement.

 

[JP2]

N (Tr/Mn) = 60 f (Hz) / p (Nbre de paires de pôles). Exemple pour un moteur 2 pôles p = 1, f = 50 ==> 60 x 50 /1 = 3000 tr/mn

Le variateur de fréquence a une limitation de courant, donc de 0 à fn (fréquence nominale) la tension variera de 0 à Un (Tension nominale réseau) pour conserver un courant constant. Si le courant est constant, le couple sera constant (aux variations de pertes près). Si f> fn la tension restera à Un donc le courant diminuera et le couple également. Dans tous les cas de variation de vitesse, sur un moteur, il faut associer une ventilation forcée indépendante de la vitesse du moteur à refroidir.

 

[franck67]

Malheureusement, le variateur n'est pas une solution magique. Pour avoir du couple à 400t/mn, il faut démultiplier (exemple x 1/4 pour un moteur 1500t/mn) afin de ramener le moteur près de ses conditions nominales de fonctionnement.

donc boite de vitesse ............

pourtant on lit ici souvent des posts de personnes ayant acheté une fraiseuse , un tour ou une perceuse et utisant le variateur pas eulement pour passer du mono au tri mais aussi pour la variation de vitesse , qualité suplementaire a leurs yeux ....??

 

[franck67]

quel est le couple que l'on trouve le plus souvent sur un moteur de fraiseuse pour un moteur de 3 CV par exemple ?

 

[Loulou31]

Bonjour

Le couple (mètre*Newton) c'est la puissance (W) divisée par la vitesse angulaire (radian/S) ... par exemple pour 2000W et 3000tr/mn ca fait 6.4 mM

Calcul de la Puissance et du couple

Outil de calcul, en ligne, de la PUISSANCE, du COUPLE ou de la VITESSE de ROTATION d'une machine tournante. Le couple résulte de la puissance divisée par...

www.toutcalculer.com

Le couple est de 6.4m*N à 3000tr/mn, par contre si on est à 1000tr/mn il serait de 20m*N avec un réducteur mécanique....Le même moteur avec un variateur de fréquence au lieu du réducteur mécanqiue on resterait à 6.4m*N ou même un peu moins!

Jean-Louis

 

[franck67]

merci pour ce lien , c'est concret



me reste a comprendre comment "caluculer " le couple en fonction de la vitesse reduite par un variateur ...
pour info avec ma broche 400 hz mon couple n'est qd meme que de 0,9Nm ....et encore pas a 6000 trs ... j'imagine si j'avais 6 fois plus de couple ce que je pourrais deja faire en plus !!

 

[Loulou31]

Franck,
Pour cela il faut voir les caractéristiques du moteur : couple en fonction de la vitesse ( ou de la fréquence), ou c'est pareil puissance en fonction de la vitesse. Le fabriquant du moteur de broche doit avoir cette information.

Jean-Louis

 

[franck67]

Le fabriquant du moteur de broche doit avoir cette information.

dans moçn idee je ne pensais pas acheter un moteur de broche , mais bien utiliser un moteur tri classique au cul duquel je mettrais une demultiplication avec sa broche ...
voila comment je suis aujourd'hui , ca marche pas mal mais le couple n'est pas suffisant a bas regime , donc l'idee est de changer le moteur

 

[Loulou31]

Oui un moteur tri standard.... il faudrait regarder les caractéristiques des moteurs tri standards en fonctionde la fréquence. Pour cela il faut essayer de voir les sites des fabriquants qui ne sont pas très bavards à ce sujet. De plus ces caractéristiques ne sont valables que pour un modéle de moteur particulier.

Jean-Louis

 

[Daniel Pouzenc]

Bonjour,
Un peu de lecture sur des moteurs asynchrones spéciaux variation de vitesse.
http://sti-monge.fr/maintenancesyst...-asynchrones-tri-à-haut-rendement-pour-VV.pdf

 

[franck67]

tres bien ce lien

est ce que je lis correctement ?

avec ce moteur par exemple , j'ai un couple quasi constant de 300 trs a 1500 trs puis il chute de facon constant pour me retrouver a environ 6 Nm a 3000 trs /mn ? donc ca corespondrait a mon souhait , le moteur demarre a mini 300 trs mn et la il a quasi 14NM qd meme ?

je suis sur la courbe I nom , comment savoir si mon variateur est adapté ?
de plus il ne necessiterait pas de demultiplication car il couvrirait la gamme de vitesse souhaité 400===>3000 trs

par contre est ce toujours vrai si le variateur est aussi utilisé pour passer du mono au tri et dans ce cas on serait sur un montage du moteur en 220 tri ( ce qui changerait un peu les donnees moteurs je suppose? ) ?

 

[osiver]

pourtant on lit ici souvent des posts de personnes ayant acheté une fraiseuse , un tour ou une perceuse et utisant le variateur pas eulement pour passer du mono au tri mais aussi pour la variation de vitesse , qualité suplementaire a leurs yeux ....??

Oui. Ce n'est pas faux mais il faut voir les conditions d'utilisation. Si on tirait toute la journée de grosses passes à fréquence réduite, il y aurait de bonnes chances de griller le moteur.
Sur ma fraiseuse, le moteur est ventilé par un second moteur qui tourne plein pot. Sur mon tour, je n'utilise pas le moteur à très basse vitesse en général, je commence par réduire la vitesse de broche par les courroies et du coup le moteur ne peine pas et tourne raisonnablement vite et est +/- bien ventilé. Et comme je ne prends pas de grosses passes et encore moins toute la journée, il a beaucoup de pauses ...
En résumé, le variateur ne remplace pas la boîte de vitesses (ou courroies), sauf pour les broches rapides de CNC et encore dans une proportion limitée

 

[JP2]

N (Tr/Mn) = 60 f (Hz) / p (Nbre de paires de pôles). Exemple pour un moteur 2 pôles p = 1, f = 50 ==> 60 x 50 /1 = 3000 tr/mn

Le variateur de fréquence a une limitation de courant, donc de 0 à fn (fréquence nominale) la tension variera de 0 à Un (Tension nominale réseau) pour conserver un courant constant. Si le courant est constant, le couple sera constant (aux variations de pertes près). Si f> fn la tension restera à Un donc le courant diminuera et le couple également. Dans tous les cas de variation de vitesse, sur un moteur, il faut associer une ventilation forcée indépendante de la vitesse du moteur à refroidir.

C'est exactement ce que j'écrivais page précédente : d'abord couple constant jusqu'à 50 Hz, puis décroissance en fonction de l'augmentation de vitesse.

 

[midodiy]

Effectivement, un moteur tri de base associer à un variateur va fonctionner sous 50Hz à couple constant (son couple nominal, celui que l'on peut calculer avec la formule C=P/n) . Au dela de 50hz, c'est la puissance qui sera constante (sa puissance nominale).
A basse vitesse, le variateur peut appliquer un surcouple mais pas longtemps par exemple 1mn. Exemple le variateur tourne à 25Hz donc il envoi 110V tri, l'utilisateur demande trop d'effort au moteur, la vitesse du moteur ralenti, le variateur est capable de mesurer la vitesse du moteur simplement par la mesure des courants, il va fournir plus de tension pour depasser le courant nominal donc un surcouple. Le moteur se trouve sur-alimenté, il ne va pas resister longtemps donc le variateur limite cette sur alimentation, pas plus d'un certain temps!
Le fonctionnement que je decrit est celui des variateurs évolué style ATV...pas forcément les chinois. Ça peut donner l'impression à tres basse vitesse en serrant la poulie à la main que le variateur est phénoménal...mais on essaye pas longtemps...

 

[midodiy]

Tu as tord de regarder le couple, ce qu'il faut regarder c'est les formules/abaques qui donne la puissance nécessaire en fonction du diamètre de la fraise .
Tu t'apercevras qu'il faut une puissance constante. Donc la démultiplication mécanique est parfaitement adaptée.

 

[midodiy]

Sinon le mieux avec un variateur, c'est de prendre un moteur de 1500tr et de le pousser à 100hz.
À 100hz, on perd un peu de puissance a cause des pertes(20a30%
De 750 a 3000tr, tu as une courbe de puissance assez plate, pas plus de -50%.

 

[franck67]

Tu as tord de regarder le couple, ce qu'il faut regarder c'est les formules/abaques qui donne la puissance nécessaire en fonction du diamètre de la fraise .
Tu t'apercevras qu'il faut une puissance constante. Donc la démultiplication mécanique est parfaitement adaptée.

abaque en fonction de la matiere et du diametre fraise ainsi que de la taille du copeau ?

tu as un lien de ca ?

 

[midodiy]

Il faut faire varier le diamètre de la fraise, toujours le même nombre de dents, la même vitesse de coupe, la même avance par dents .

 

[franck67]

bein pour de l'alu ou de l'acier a 100 kg pour un meme diametre l'effort sur la dent ne sera pas le meme ...je comprend pas , mais je ne sais pas ou trouver ces abaques ..

 

[midodiy]

Oui bien sur, il faut prendre toujours le meme materiaux pour comparer.
J'avais fait cette recherche il y a longtemps avec un abaque.
Je viens de regarder, on a maintenant des calculateurs en ligne qui donne la puissance necessaire, celui ci est pas mal

Walter Machining Calculator

mac.walter-tools.com