Tour avec Boite de Vitesse: Moteur controlé par Variateur ?

  • Auteur de la discussion vbidou
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vbidou
vbidou
Compagnon
15 Déc 2008
781
Savoie & Isère
  • Auteur de la discussion
  • #1
Bonjour les amis,
Si j'ouvre ce post, c'est que je ne suis pas parvenu a trouver sur ce site de reponse, ou d'exemples de realisations (ou de conversions) qui puisse m'eclairer.

La raison pour laquelle j'ai du mal a trouver le sommeil ces derniers temps: :smt015
Je dispose d'un Tour Colchester Triumph 2000.
https://www.usinages.com/threads/tour-colchester-triumph-2000-de-vbidou.13407/
Il dispose d'un Moteur de Broche de 5.6 Kw, en tri.
Lorsqu'on allume le moteur, celui-ci tourne immediatement a sa vitesse "de croisiere" (d'ailleurs il faudra que j'aille voir quelle est cette vitesse, 1500 rpm a vu de nez).
Le moteur, transmet par courroie a la poupee fixe, vers l'embrayage.
L'embrayage permet le sens "Horaire" et le sens "Anti-Horaire".
Lorsque l'embrayage est actionné, il vas faire tourner la broche, en fonction de la Vitesse selectionnee dans la boite a vitesse.
En tout, il y a 16 vitesses disponibles sur la BV, de 25 a 2000 rpm.
Pour changer de vitesse, lorsque qu'on travaille, il faut debrayer, freiner le mandrin, changer la vitesse, re-embrayer et attendre qu'il reprenne sa vitesse de croisiere.
J'avoue que je ne trouve pas cela tres pratique ! :roll: :roll: :roll:

JUSQUE LA, TOUT VA BIEN !

Voici Le challenge pour ce tour: :smt013 :7grat: :tplmao: :7hus5:
Je souhaiterai equiper ce moteur d'un variateur de frequence (quite eventuellement a changer le moteur), afin de controler la vitesse de Tour "electroniquement".
L'avantage, c'est qu'il serait possible de changer de vitesse assez rapidement, et d'ameliorer ma productivité.
Pour cela, j'avais imaginé d'ajouter un variateur de frequence, tout en laissant la Boite de Vitesse sur sa vitesse Maximale (2000 rpm).

Ainsi, j'imagine qu'en selectionant la vitesse maximale du tour, j'aurai toujours:
- la vitesse de broche = vitesse moteur, controlée par variateur
- le couple de broche = couple moteur
J'imagine egalement que la "Pinionerie" de la boite de vitesse de broche ne souffrirai pas trop de cette modification car:
- L'embrayage permet toujours d'amortir les accelérations (quid des décélérations ? a verifier...)
- Je ne compte pas faire des accelerations de dingue !

Enfin, le tableau des avances n'aurait pas forcement besoin d'etre "recalcule", car je pourrai tres facilement refaire fonctionner le moteur dans sa vitesse de croisiere "originelle", et reprendre son utilisation en conventionel. :smt023

Qu'en pensez-vous, chers membres du forum ?
Est-ce que cela a deja été réalisé, selon vous ?
Y-as-t-il des points sur lesquels il faut etre vigilant ?
Des contraintes ?
Des Recommandations ?
Des trucs a éviter ?

Si vous avez besoin de plus d'informations de ma part pour pouvoir repondre, n'hesitez pas de me demander.
Merci encore pour vous chaleureuses contributions ! :grilled: :smt100 :grilled: :smt100 :grilled: :smt100
 
rebarbe
rebarbe
Modérateur
24 Juin 2009
5 094
91
Salut

Je ne voie pas de failles dans ton raisonnement.
Pour ce qui est des avances, elles sont indexées sur la vitesse de broche en sortie de boite de vitesse donc ton variateur ne les modifiera pas.

@+
 
JieMBe
JieMBe
Compagnon
17 Mai 2009
1 160
Maine et Loire
Salut,

Franchement je ne vois pas tellement l'intérêt de ce que tu veux faire.
Déjà sur un tour, il est rare d'avoir à changer de fréquence de rotation en cours d'une opération, donc le changement de vitesse à la volée ne présente que peu d'intérêt.
Ensuite et surtout tu vas perdre énormément de puissance dans les vitesses basses : ce qu'il faut intégrer c'est qu'un variateur de fréquence fait travailler le moteur au couple nominal entre 25 et 50 Hz, déjà à 25 Hz (ce qui te donnera 1000 tr/min) tu as déjà perdu la moitié de la puissance par rapport à l'usage de la boîte. Pour les vitesse inférieur, sauf dans le cas des moteur moto-ventilé, le variateur limite le courant (donc le couple) pour éviter l'échauffement des enroulements du moteur auto-ventilé, typiquement pour 10 Hz (400 tr/min dans ton cas) tu obtiens 1/2 du couple nominal, soit la 1/10 de la puissance nominal. Là cela commence à devenir limite pour usiner, même sur des petites passes, alors je ne te dis pas pour des fréquences plus faibles...
À mon humble avis, le variateur de fréquence est super pour sur les machines dont le changement de vitesse se fait avec des couroies, et à condition de mettre un moteur plus gros qu'à l'origine, il est aussi incontournable lorsque l'on ne dispose pas du triphasé, dans ton cas avec une BaV et un embrayge, cela n'en vaut pas la chandelle.

JMB
 
C
Chani
Compagnon
6 Nov 2009
1 183
54, Auboué
JieMBe a dit:
Salut,

Franchement je ne vois pas tellement l'intérêt de ce que tu veux faire.
Déjà sur un tour, il est rare d'avoir à changer de fréquence de rotation en cours d'une opération, donc le changement de vitesse à la volée ne présente que peu d'intérêt.
+1
JieMBe a dit:
Ensuite et surtout tu vas perdre énormément de puissance dans les vitesses basses :
Oui... mais pas pour les raisons que tu indique ci dessous

JieMBe a dit:
ce qu'il faut intégrer c'est qu'un variateur de fréquence fait travailler le moteur au couple nominal entre 25 et 50 Hz, déjà à 25 Hz (ce qui te donnera 1000 tr/min) tu as déjà perdu la moitié de la puissance par rapport à l'usage de la boîte. Pour les vitesse inférieur, sauf dans le cas des moteur moto-ventilé, le variateur limite le courant (donc le couple) pour éviter l'échauffement des enroulements du moteur auto-ventilé, typiquement pour 10 Hz (400 tr/min dans ton cas) tu obtiens 1/2 du couple nominal, soit la 1/10 de la puissance nominal. ...
JMB
Hum Non...

Variateur U/f : couple nominale moteur sur la plage 5 à 60Hz
Variateur Vectoriel de flux : 1 à 60Hz
Variateur Vectoriel de flux + Codeur retour vitesse : 0,05 à 60Hz

Mais avec une boite de vitesse tu as pour les faibles vitesses une démultiplication du couple .. à puissance constante (sans prendre en compte les pertes par frottement), une vitesse divisé par 10 -> Couple multiplié par 10...

Le variateur a plusieurs intérêts :
- adaptation de tension (1phase -> 3phases si alim en mono)
- rampe d'accélération et décélération
- Courant de démarrage limité

Je te renvois vers le sujet suivant : https://www.usinages.com/threads/mon-devalliere-est-arrive.17380/

Ou celui de ma signature :wink:

Bonne journée.
 
slouptoouut
slouptoouut
Compagnon
1 Avr 2010
5 123
planète terre
Bonjour,

il y a un cas ou faire varier la vitesse de broche a la volée durant un même opération peut s'avérer utile , c'est le dressage de toute la surface d'un plateau de grand diamètre (par exemple 400 mm ) ou, lorsque on attaque le bord du plateau il faut tourner doucement, et de plus en plus vite quand on s'approche du centre (ce qui se fait couramment dans l'industrie avec des tours CNC ...)

ceci dit, les moteurs de broche de tels tours sont des moteurs CC à excitation indépendante , ou des moteurs brushless , associé a un variateur idoine , et moyennant une programmation adéquate de la CN et un paramétrage correct du variateur , pour augementer l'excitation du moteur quand on diminue la vitesse, on arrive a faire varier la vitesse en cours de passe et a avoir de fort couples même a basse vitesse (bon, vous me direz peut être qu'un amateur tourne rarement des plateaux de 400 et que c'est pas un tour CNC ! )

quand a l'échauffement du moteur de broche a basse vitesse et à l'inneficacitée de sa ventilation, sur les machines industrielles de production ce problème est généralement "contrecarré" grace a un ventilateur mu par un moteur séparé envoyant toujours un débit d' air siffisamment important sur les enroulements du moteur de broche (moteur dit moto-ventilé) .

sloup
 
coredump
coredump
Compagnon
8 Jan 2007
4 536
FR-06
Ca m'arrive souvent de jouer du varia tour en marche, car avec une tourelle rapide on peut régler rapidement l'outil. Par exemple passage du carbure au HSS pour un outil de forme. On gagne le temps d'accélération/décéleration. Bon pas énorme mais sur une série de pièce on apprécie.

Mais je joue toujours de la BV, rien que pour avoir quelques tours minutes, ce qui est bien pratique pour les taraudages/filetage au tour (surtout avec l'inversion de sens a la volée!).
 
JieMBe
JieMBe
Compagnon
17 Mai 2009
1 160
Maine et Loire
Chani a dit:
Hum Non...

Variateur U/f : couple nominale moteur sur la plage 5 à 60Hz
Variateur Vectoriel de flux : 1 à 60Hz
Variateur Vectoriel de flux + Codeur retour vitesse : 0,05 à 60Hz
D'accord un variateur à contrôle vectoriel permet d'obtenir le couple nominal d'un moteur jusqu'à très faible vitesse. Sauf que dans nos cas on ne dispose rarement de moteur moto-ventilé, et donc le ventilateur intégré sur un moteur classique ne permet pas de refroidir suffisamment le moteur lorsqu'on le fait tourner longtemps à faible régime et à fort couple. C'est pour cela que les variateurs à contrôle vectoriel limite le couple à faible vitesse même si ils sont capable de faire mieux.
Voir ci dessous la courbe de couple de L'ATV31 par défaut la courbe du couple est la couple 1
Par contre il y a un paramètre qui indique au variateur que le moteur est moto-ventilé (c-a-d que le moteur est pourvu d'un ventilateur autonome) dans ce cas le variateur permet d'obtenir du moteur son couple nominal pratiquement jusqu'à 1 Hz (courbe 2 de l'ATV31)

JMB

couple ATV31.gif
couple ATV31
 
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