Projet Moteur pilote, courant de démarrage et sélection TRIAC

N

nipil

Apprenti
Bonjour

Pour démarrer mon moteur pilote, je souhaite remplacer mon double interrupteur "BP temporaire pour le condo de démarrage + interrupteur ON/OFF pour la bobine du contacteur tri", et je pense concevoir une platine électronique à base de triac pour gérer la phase de démarrage automatiquement. Ceci n'est absolument pas indispensable, c'est un projet "confort" et parce que ça m'amuse.

Le schémas général est le suivant : [secteur]=[contacteur mono]=[pilote+condensateurs]=[contacteur tri]=[machine].

Du coup j'ai eu besoin de mesurer les pics de courant au démarrage pour sélectionner les bons triacs. J'ai récemment acheté une résistance de shunt pour pouvoir visualiser les courbes de courant à l'oscillo via une sonde différentielle. La résistance est indiquée comme "10A 75mV" : j'en déduis que pour 10A de courant, on mesure 75mV à ses bornes, soit une résistance de 7.5 milliohms. Je l'ai donc branchée un peu partout pour visualiser avec une sonde différentielle moyenne tension (DP10013) les courbes à l'oscillo au démarrage du moteur pilote, puis du moteur de la machine triphasée. Toutes les courbes ont à peu près la même tronche, seule l'échelle et la durée varient.

En voici une ci-dessous, qui donne le courant secteur absorbé lors du démarrage à vide du moteur pilote 2.2kW 2800 tr/min (avec 110uF de permanent, et 220uF de démarrage, retiré après moins d'une seconde). D'après cette courbe, le pic de la tension du shunt est d'un peu plus de 2V. Par une règle de trois, je déduis que j'ai un pic de 260A à 300A, et ce durant environ 100ns = 0.1ms. Environ 0.2ms après le contact, les courants sont redevenus "faibles", avec un régime permanent (moteur piloté inclus) d'environ 5-7A en charge machine.

pilote_secteur.jpg


Mon problème maintenant est de choisir les triacs pour qu'ils tiennent le pic de démarrage (où les condensateurs se chargent sans limite de courant, et que le pilote démarre en même temps). J'utilise habituellement des BTB16-600BW (non isolés, 16A nominal, tension max 600V, sans "snubber", la version B ayant les plus grands dV/dt et dI/dt.

Mon problème :
- les triacs dont j'ai l'habitude sont donnés pour un pic max de courant de 160A durant 20ms
- le pic mesuré est d'environ 250-300A, mais durant 0.2ms seulement (10% du premier cycle)
- la figure 6 (la courbe pour l'ITSM) ne me donne pas plus d'infos sur le courant admissible durant le premier cycle

Sinon, en partant sur de plus gros triacs, je vois que :
- les triacs 25A supportent 210A en pic sur un cycle
- les triacs 30A supportent 270A, ils sont à environ 2€ pièce
- les triacs à 40A supportent 400A ... mais là ils sont à 10€ pièce

Mon premier choix serait de tenter avec des triacs 30A, vu la courte durée du pic. Qu'en pensez vous ?
C'est une situation que je n'ai jamais rencontrée jusqu'ici (un pic très bref mais si important)
Est-ce que l'un d'entre vous a fait quelque chose de ce genre ?
Auriez vous des conseils ou des idées ?

Merci d'avance et bon dimanche à tous !
Nicolas

PS: sinon j'avais imaginé mettre une résistance pour limiter le courant de charge des condensateurs mais ça va être compliqué pour la dimensionner afi qu'elle tienne le coup en restant dans le circuit en fonctionnement nominal.
 
midodiy

midodiy

Compagnon
durant environ 100ns = 0.1ms. Environ 0.2ms...
Non, 100ns=0.1µs
J'ai l'impression que tu mesures une oscillation de commutation en haute frequence...environ 50MHz si j'en crois ton oscillo.
C'est pas ce que tu recherches. Tu cherches le surcourant à 50Hz.
Perso, j'avais mesuré à la pince amperemetrique sur mon coffret moteur pilote en position Imax.
Pour supprimer ton condensateur automatiquement, tu peux utilisé un truc fait pour:
Je l'ai testé ici:
L'inconveniant, c'est qu'il faut attendre qu'il refroidisse avant de redemarer le moteur.
 
midodiy

midodiy

Compagnon
J'ai fait un montage electronique avec un triac + condensateur pour un touret mape de 1cv. J'ai mis un triac 40A mais chinois ...

Screenshot_2022-08-01-11-15-35-08_99c04817c0de5652397fc8b56c3b3817.jpg
 
Dernière édition:
midodiy

midodiy

Compagnon
Explication du montage,
le condensateur blanc est le permanent, le noir celui qui est commuté par le triac.
Le montage est alimenté par une petite alim à découpage toute faite chinoise à partir de la tension presente aux bornes du blanc. Cette meme tension est redressée et est mesurée par un PIC 12F675. La tension monte au fur et à mesure que le moteur prends ces tours, le PIC coupe le triac quand le moteur tourne suffisament vite.
 
N

nipil

Apprenti
Non, 100ns=0.1µs
J'ai l'impression que tu mesures une oscillation de commutation en haute frequence...environ 50MHz si j'en crois ton oscillo.
C'est pas ce que tu recherches. Tu cherches le surcourant à 50Hz.
Perso, j'avais mesuré à la pince amperemetrique sur mon coffret moteur pilote en position Imax.
Bon sang tu as raison, je me suis complètement foiré sur les unités :oops:
Du coup oui, ça doit être l'effet des rebonds du contact que je vois !

Je vais refaire le test avec une résistance de shunt d'environ 0.1 ohm plutôt..
Je verrai mieux car là les courbes "plus lentes" ont de trop faibles amplitudes avec mon shunt actuel

Et merci pour la suggestion du "max" de la pince ampèremétrique
Je ne sais pas si la mienne (pas chère et no-name) a cette fonction, je vais voir.

Cette meme tension est redressée et est mesurée par un PIC 12F675. La tension monte au fur et à mesure que le moteur prends ces tours, le PIC coupe le triac quand le moteur tourne suffisament vite.
Merci pour les explications sur le fonctionnement, j'ai quasi tout compris je crois

Quelques questions additionnelles si tu me le permet :

1) la tension mesurée, tu la fait avec un redressement simple (ou complet) et tu comptes les demi périodes, ou tu lisses en plus derrière avec un condensateur pour comparer avec un seuil défini ? Dans les deux cas, j'ai l'impression (a priori) que le délai avant désactivation du triac serait toujours le même... alors pourquoi ne pas utiliser l'horloge interne du PIC ?

2) est-ce que tu as programmé le triac pour qu'il mette le démarrage "uniquement à la mise sous tension" ou bien en "réarmable" à chaque besoin (genre si la tension mesurée redescend sous un seuil) pour redonner de la patate au moteur en fonctionnement si l'effort l'a ralenti ?

3) la résistance rouge, c'est pour la décharge du condo de démarrage, ou bien ça forme un snubber RC avec la capa ronde bleue de gauche ? (ou bien le truc bleu c'est un varistor ... mais à ce compte là je vois pas l'intérêt à cet endroit)

4) l'opto-coupleur c'est avec la détection du passage à zéro, ou tu fais un contrôle de phase en plus pour un soft start ?

Merci pour le temps que tu as pris pour me répondre en tout cas c'est sympa et je pense que je vais pouvoir avancer sur mon projet

Excellente soirée à toi
Nicolas
 
midodiy

midodiy

Compagnon
1) je mesure la tension aux bornes du condo. Grace à cette valeur, on peut savoir à quelle vitesse tourne le moteur. Il ne s'agit pas de faire une tempo mais de déconnecter le triac lorsque le moteur à pris ces tours.
Je fais un redressement double alternance + filtrage, c'est un convertisseur 230VAC/5VDC envoyé au convertisseur analogique-numérique du PIC.
Pour faire plus precis, j'aurais pu mettre un capteur de vitesse sur l'arbre du moteur.
2)je ne sais plus...faut que je regarde le programme...ou que je force sur le touret pour essayer.
3)oui, la résistance rouge décharge le condensateur de démarrage. Il y a aussi un snuber, 10nF(le bleu) + résistance 100ohm a vérifié.
4)c'est un moc3083 donc à detection de passage par zéro.
Le programme est ecrit en basic, je regarde demain pour le retrouver ainsi que le schéma.
 
midodiy

midodiy

Compagnon
J'ai vérifié, dans le programme, je vérifie constamment la tension quand on tourne.Si ça passe en dessous d'une certaine valeur, on relance le condo... comme le ferait un contacteur centrifuge.
Le programme est écrit en basic sur l'ide proton. Je peux fournir le prog.
 
N

nipil

Apprenti
J'ai vérifié, dans le programme, je vérifie constamment la tension quand on tourne. Si ça passe en dessous d'une certaine valeur, on relance le condo... comme le ferait un contacteur centrifuge.
Le programme est écrit en basic sur l'ide proton. Je peux fournir le prog.
Impec, donc ça réarme.
Ne t'embête pas avec le programme ça m'a l'air suffisement simple
Un grand merci à toi pour tes infos détaillées !
 

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