Moteur pour variateur de fréquence

[ced67]

Bonjour à tous,

Je suis actuellement entrain de restauré mon tour cazeneuve HBX 360.

Pour ceux qui connaissent pas le HBX est équipé à l’époque d’un système de variateur de vitesse hydraulique/mécanique qui permet avec un système de poulie courroie de faire varier la vitesse de 0 à 2500tr/min.

Comme tout système hydraulique il ce met à fuir assez souvent et je souhaiterais supprimer ce système par un variateur de fréquence.

Cela dit sur ce tour il y a donc 2 vitesse sur la broche (harnais/volet).

Le moteur actuel est un moteur asynchrone 380v 5,15kw ( j’ai le 380 dans l’atelier ) et il tourne à une vitesse d’environ 1455tr/min.

Si je fais un système de poulie courroies que je met un variateur de fréquence et que je le règle sur 50hz il va tourner à 1455tr/min on est d’accord ?

Bin avec la boite de vitesse sur volet la broche tournera à 990tr/min qui sera la vitesse maxi
Et en harnais en vitesse maxi il sera à environ 125tr/min ce qui est moins gênant car souvent utilisé pour les filetages.

Ma question est là suivant n’est il pas possible de mettre en place un moteur qui me permettra d’avoir les mêmes vitesses que d’origine ? C’est à dire en volet de 500tr/min à 2500tr/min.

Et de ce que j’ai pu lire il est pas très bon de faire tourner des moteurs asynchrones en base vitesse (chauffe) et le couple moteur n’est pas le même si j’ai bien compris ?

Pourtant de nos jour on voit des moteurs broche qui encaisse quand même pas mal de couple et qui on des vitesses de 0 à 10000tr/min.

Sinon pour info moi et l’électricité on est pas amis

Merci à vous

 

[cf63]

Bonsoir

Moteur de broche 5,15kw ==>7cv
Les variateurs de fréquence capables de "driver" ces puissances (même en tri/tri) sont "industriels" (matériels capables de tenir leurs caractéristiques et fiable dans le temps) ...
(environ 12 amp par phase sur du 380v)

Les moteurs de broches haute vitesse sont pilotés par des variateurs industriels (Siemens entre autres, autrefois du Leroy Somer ou encore Danfoss/GE)
Cazeneuve utilise ce genre de produit sur ses nouveaux tours type Optica/Optimax.
Voir les offres SINAMICS5 G120 et G110 et ET 200PRO de Siemens .
(variation de vitesse continue sur toute la gamme, pour infos le moteur de ce tour est un asynchrone de 12 kw/3000 t/mn Siemens au lieu de 5,2kw en Leroy Somer (boite traditionnelle)
Le moteur sera à changer pour s'adapter au drive Siemens ( tachy, pour le retour en boucle fermée) , mais aussi pour apporter le couple max quelque soit la plage de vitesse.
Poser la question chez Cazeneuve.

Les tours de cette série n 'ont pas de boite de vitesse , mais simplement un rapport de poulie entre moteur et broche par courroie poly V.
Votre modif est possible (avec un logiciel spécifique de paramétrage) mais ca va coûter les 2 bras.. sans parler des modifs mécaniques
Suggestion: Ne vous lancer pas dans cette aventure si vous n 'avez pas la maitrise des ces produits.

Personnellement , je n 'envisagerai pas la modif "variation de fréquence" , les fuites d'huile sont un très grand classique sur ce genre de tour.
Un fois les joints changés , on est en principe tranquille pour un bon moment.
Le tour reste " conventionnel " et peut intéresser d'autres personnes.

Bonne année , cldt, cf63.

 

[Bourrindesbois]

Les moteurs asynchrone peuvent sans problème descendre à 10hz. Bien sûr on perdra du couple mais un bon variateur peut compenser dans une certaine mesure. Pour ma variation il y'a le choix. La gamme Schneider est une valeur sûre (mais on a le choix et d'occasion on trouve plein de bonne marque). Pour les broches qui tournent a 10000 tours, ce sont des moteurs spéciaux et pas de l'asynchrone classique.

 

[ced67]

Merci pour vos réponses

Cf63 : je ne penser pas allez jusqu’à une modif type tour commande numérique que l’on peut voir à l’heure actuelle. Déjà l’investissement dans le moteur et le Var et je devrais faire appel à un amis pour le soft plc etc.

D’après bourrindesbois il est possible de descendre à 10hz ce qui va me faire 250tr/min à la broche si je laisse le moteur actuel.

Donc si je prend un moteur 3000tr/min à 50hz et que à la rigueur je part sur une taille au dessus 7kw ou 9kw pour essayer de compenser les pertes de couple ?

Je vais pouvoir faire varier mon moteur de 600 a 3000tr/min

Ce qui va me faire une vitesse de broche de 400 à 2000 tr/min ce que je trouve suffisant

Quelle est la perte de couple avec le variateur ?
Si je laisse un moteur de 5kw 7cv ?

 

[Bourrindesbois]

Je te dirais d'essayer, si ça se trouve tu n'auras pas besoin de changer de moteur. Je ne sais pas exactement ce que tu perdras, ça dépend de ton variateur. Ce que je sais pour sûr c'est que si ton moteur n'est pas ventilé séparément (cad autoventilé), il chauffera plus parce que le ventilateur tournera moins vite.
https://www.schneider-electric.fr/fr/faqs/FA28591/

 

[KITE]

Pourtant de nos jour on voit des moteurs broche qui encaisse quand même pas mal de couple et qui on des vitesses de 0 à 10000tr/min

Pas qui les « encaissent » mais qui « fournissent »!

Perso, je ne me hasarderais pas à une telle modification, du moins pas avant de maîtriser suffisamment toutes les subtilités de la motorisation des tours et surtout du comportement des moteurs asynchrones alimentés à fréquence variable.
Maintenant, si c’est pour prendre des passes de 0,5 mm dans de l’aluminium, ça va toujours le faire!

Ton HBX est une belle machine avec ses qualités et ses défauts. Tu as choisi une machine très haut de gamme, remets la en service en conformité avec ce qu’on cogités les bureaux d’ingénierie.
Une fois cette étape franchie (même avec quelques fuites), tu pourras laisser aller ton imagination.

Bonne remise en état,
Kite

 

[cf63]

Bonjour ced67

Descendre à 10 hz avec n 'importe quel variateur , c'est possible.
Techniquement , les pertes fer( 10 hz) sont très importantes par rapport à du 50 hz , et le moteur est mal ventilé, le rendement est nettement moins bon.

L 'idée de "forcer" sur la puissance du moteur permet de compenser les pertes de couple (proportionnel au courant moteur).
Mais il faut une ventilation annexe pour évacuer les calories issues de cette basse vitesse (qui plus est sur des durées importantes).

Certains variateurs adaptent la tension d'alim en fonction de la fréquence ( z= racine de r²+l²w²)
le terme w ( lire omega), la pulsation.
omega =2 pi f
( à 50hz) omega =314. ==> w²=98596
( à 10hz) omega = 62,8==> w²=3944
Le coefficient de self L est le même ,R aussi, donc l 'impédance varie considérablement, le courant egalement.
Exemple :
r=1 ohm (5 kw) ; le fil est gros donc faible résistance .L=100 milli henry
L²w² ( 50hz): 100² 10-3 x 98596= 98596
L²w² ( 10hz): 100² 10-3 x 3944= 3944

Z (50 hz)=racine de (1²+98596)=314
Z (10 hz)=racine de (1²+3944)=62,8
L' impédance varie donc dans le rapport du carré de la fréquence.

Hypothèse 1:
U (50hz) =220v ( exemple pour un enroulement de moteur)= 314x I (courant 50 hz) =0,7 a
U (10hz) =220v ( exemple pour un enroulement de moteur)= 62,8x I (courant 10 hz) =3,5 a
Afin de ne pas détruire les enroulements par un courant trop élevé , on reduit la tension d'alim

hypothèse 2: 100v en alim, alors le courant devient:1,6a
P (50 hz)= 154w
P (10 hz)= 160w (sans tenir compte du cos phi)

Heureusement car rien ne se crée , mais tout se transforme ...


La puissance diminue, le cos phi est mauvais , on gènere des harmoniques sur le réseau EDF qu'il faut filtrer (monsieur Linky vous l 'expliquera plus en détail sur la facture).
Les pro confirmeront ou pas.


Bien cordialement.
cf63.

 

[cf63]

Bonsoir ced67

Suite du variateur de fréquence (paramètrage à 10 hz)
En fait si on maintien le courant "nominal" dans un enroulement ( à savoir 0,7 a)
La puissance devient:
P (10 hz)= z i² soit 62,8 x0,7²environ 31w
Pour en finir la perte de puissance est quasi dans le rapport des fréquences.

Les valeurs sont issues d'hypothèses et donc dans la réalité , il faudra revoir certaines valeurs mais la tendance semble correcte.
Les pro confirmerons peut être...

Cldt, cf63.

 

[ced67]

Bonsoir cf63

Tout d’abord merci pour tes explications tu a détailler énormément de chose

Cela dit je ne suis pas plus avancé car, tu ma complètement perdu avec tes explications

Il est un peu beaucoup limité en électricité le mec

Pourrais tu reprendre tes explications avec des thermes plus simple ?

Les valeurs sont issues d'hypothèses et donc dans la réalité , il faudra revoir certaines valeurs mais la tendance semble correcte.
Les pro confirmerons peut être...

Cldt, cf63.

D’après ta dernière phrase tu pense que c’est faisable mon idée ?

Merci

 

[drspock]

bonsoir

je tourne a 10hz sur mon tour , quand je perce on sent que le moteur "peine", enfin ça ralenti un peu, ensuite le var (shneider) corrige

bon dés que je me retrouve dans cette situation je mets un rapport mécanique inferieur et ça rentre dans l'ordre.

par contre je ne prends jamais de grosses passes, et le moteur est plutot surdimensionné d'origine

 

[ced67]

bonsoir

je tourne a 10hz sur mon tour , quand je perce on sent que le moteur "peine", enfin ça ralenti un peu, ensuite le var (shneider) corrige

bon dés que je me retrouve dans cette situation je mets un rapport mécanique inferieur et ça rentre dans l'ordre.

par contre je ne prends jamais de grosses passes, et le moteur est plutot surdimensionné d'origine

Merci pour ton retour drspock

Peux-tu détailler un peu ton équipement que je me fasse une idée.

Modèle de tour ?
Ton moteur ? Kw ?
Ton variateur ? Schneider kw ?

Quand ton moteur peine lorsque tu perce tu a un foret de quel diamètre ? Dans l’acier ou l’alu ?

Et enfin que veux tu dire par ne pas prendre de grosse passe ?
Des passes de 1 ou 2mm maxi au diamètre tu prend ? Dans l’acier ou l’alu?

Merci

 

[La bidouille]

Je ne suis pas un grand spécialiste du VFD, les quelques unités que j'ai vu fonctionner mon surpris sur une chose, le cos phi, sur le côté alimentation, celui ci est très bon (0,92 / 0,95 environs) .
Le VFD est peut être finalement un bon filtre. ..

 

[drspock]

je vais te répondre mais a prendre avec des pincettes car pour le moment j'ai peu utilisé le matos et donc peu d'experience/recul

Merci pour ton retour drspock

Peux-tu détailler un peu ton équipement que je me fasse une idée.

Modèle de tour ? devalliere h130c
Ton moteur ? Kw ? moteur drouart bi vitesse utilisé en grande vitesse 2830t 3.5cv
Ton variateur ? Schneider kw ? ATV320 2.2kw

Quand ton moteur peine lorsque tu perce tu a un foret de quel diamètre ? Dans l’acier ou l’alu ?

en vitesse 2000t donc la + grande vitesse, a frequence tres basse 10hz
c'etait un foret de 10

Et enfin que veux tu dire par ne pas prendre de grosse passe ?
Des passes de 1 ou 2mm maxi au diamètre tu prend ? Dans l’acier ou l’alu?

en general ce sont des passes de 1mm dans l'acier au rayon et le double dans l'alu, mais encore une fois j'ai peu de recul, et un usage "loisir"

Merci

celà dit avec les 10hz je pense avoir un peu abusé , j'ai réglé une fourchette quand j'ai monté le potar, et si je laisse cette valeur basse c'est surtout pour tourner en silence le soir.. sinon ça a peu d'interet

 

[midodiy]

Un variateur sous 50Hz fourni un couple constant, comme la vitesse diminue, la puissance diminue.
Exemple un moteur 3000tr/3cv. A 25hz, il tournera à 1500tr en fournissant 1,5cv. A 12,5hz, il tournera à750tr en fournissant 0,75cv. C'est pas un exemple pris au hasard, c'etait le cas sur mon tour et à 12,5hz, j'arrivais à caler le moteur.
Pour avoir plus de puissance, j'ai changé le moteur pour un 1500tr/3cv et je l'alimente en 100hz pour retrouver mes vitesses d'origine. J'ai maintenant 100hz/3cv, 50hz/3cv, 25hz/1,5cv. J'ai doubler la puissance en basse vitesse.

 

[Bourrindesbois]

Le cos phi en entrée de variateur sera le même a 10 ou a 50hz. Ça n'a rien à voir. On va bien sur perdre en puissance a 10hz. Mais sur les var récents il y a compensation. Je ne saurais dire combien dans quelle proportion. Prendre un moteur plus puissant compensera l'effet. Pour un moteur autoventile il est déconseillé de tourner en dessous de 10hz ou pas longtemps. Mais normalement le variateur s'occupera de surveiller l'échauffement du moteur.

 

[drspock]

perso j'ai repris la boucle de surchauffe du drouard et l'ai mis en série sur l'arret, donc, theoriquement si surchauffe il y a , ça coupera

 

[ced67]

Un variateur sous 50Hz fourni un couple constant, comme la vitesse diminue, la puissance diminue.
Exemple un moteur 3000tr/3cv. A 25hz, il tournera à 1500tr en fournissant 1,5cv. A 12,5hz, il tournera à750tr en fournissant 0,75cv. C'est pas un exemple pris au hasard, c'etait le cas sur mon tour et à 12,5hz, j'arrivais à caler le moteur.
Pour avoir plus de puissance, j'ai changé le moteur pour un 1500tr/3cv et je l'alimente en 100hz pour retrouver mes vitesses d'origine. J'ai maintenant 100hz/3cv, 50hz/3cv, 25hz/1,5cv. J'ai doubler la puissance en basse vitesse.

Donc je pourrai passer sur un moteur de 1500tr/min et 7cv et le faire monter jusqu’ à 100hz?

La plupart des moteurs supportent les 100hz ?

Si je fais la modif je prendrai un moteur avec une ventilation à part pour éviter la chauffe

Merci à tous pour les conseils

 

[midodiy]

La plupart des moteurs supportent les 100hz ?

Tous les moteurs que j'ai essayé fonctionnaient sauf un petit moto-reducteur bivitesse dalhander, vers 80hz, il s'ecroulait!
A 100hz, les pertes fer sont superieures, le moteur chauffera plus mais la ventillation est superieure!

 

[drspock]

Pour avoir plus de puissance, j'ai changé le moteur pour un 1500tr/3cv et je l'alimente en 100hz pour retrouver mes vitesses d'origine. J'ai maintenant 100hz/3cv, 50hz/3cv, 25hz/1,5cv. J'ai doubler la puissance en basse vitesse.

je ne comprends pas comment a 100hz tu aurais 3cv quand a 50hz tu a 3cv.

 

[coredump]

je ne comprends pas comment a 100hz tu aurais 3cv quand a 50hz tu a 3cv.

Le variateur diminue le courant au delà de 50Hz

 

[midodiy]

Pas exactement, c'est le fait que la frequence est 2X plus elevé pendant que la tension plafonne à 220V . Du coup , le courant est 2X moins fort. Le couple est donc moitié plus faible mais comme la vitesse à doublé, la puissance reste constante. P=C . omega

 

[ced67]

Pour continuer la discussion et préparer le budget aussi

Vous me conseillez quelle variateur ?
Marque ? Ref ? Pourquoi ?

Merci de votre aide

 

[drspock]

moi j'ai un schneider altivar atv 320 2.2kw acheté sur le forum a tarif forum a cette personne

xsara57870

 

[midodiy]

On ne peux pas te conseiller. Imagine que l'on te dise "prends celui là" et qu'il te lache rapidemment...
J'ai un collegue qui en a acheté un en dessous de 50€ chez ali, il y a mis un moteur de 3cv, il n'a pas eu le temps de rentrer tous les parametres que un des deux condensateurs chimique à explosé

 

[drspock]

moi en tous cas je n'ai aucun soucis avec le shneider et prefere acheter du neuf d'occase de qualité non garanti que du chinois soit disant garanti qui va couter + cher a renvoyer

 

[coredump]

Schneider c'est quand même un poil sérieux, c'est de l'industriel qui est fait pour tourner H24.
C'est sur c'est un plus cher que du chinois d'aliexpress, mais au moins ça marchera de façon sûre.

 

[Bourrindesbois]

Schneider. Leroy somer. Tu devrais en trouver plein d'occasion ce sont des variateur a très répandu. Quelle puissance il te faut?

 

[Jope004]

le courant est 2X moins fort

Bonjour,
Le courant est vraiment deux fois plus faible ?
J'aurais pensé qu'il était sensiblement le même qu'à 50Hz à tension constante.