Général transformation moteur asynchrone en générateur synchrone

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ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour MRG-NK ,

c' est tout à fait ça . il faut trouver un moteur à rotor bobiné et la tension pour l' exciter .
Il y en avait mais démolis , certains avaient 5 plots ( ou balais ) ( comme les moteurs d' électroportatif ).
Dur dur de trouver le moteur qui fera génératrice ou alternateur sans modifs .

Voici la petite fabrication artisanale ( bobineuse et porte bobines )

DSC07016.JPG


DSC07017.JPG


DSC07018.JPG
DSC07016.JPG

petit problème avec les photos .

Le porte bobines fait office de tabouret.

J' avais fait un enroulement, mais, le problème, c' est que je ne pouvais plus fermer les encoches . ( Je n' arrivai pas à pousser sur les cales de fermeture ).
résultat, j' ai tout débobiné et je vais refaire un enroulement avec 1 spire de moins . ( si j' en retire 2 , je risque d' être en dessous des 380 V )
Avec 20 , j' avais une marge de sécurité . Avec 19 , je n' en ai plus .
Faut espérer que ça marche du premier coup .
Sinon, j' en ai un second qui pourrait prendre la relève . Mais, celui là, le bobinage restera le temps de faire le rotor et les essais avec le bobinage d' origine .
 
M
MRG-NK
Compagnon
Bonjour MRG-NK ,
c' est tout à fait ça . il faut trouver un moteur à rotor bobiné et la tension pour l' exciter ....
Les moteurs à rotor bobinés, utilisés comme moteur, c'est pour les fortes puissances.
Hélas, ils ne conviennent pas comme alternateur car ils ont trop peu de conducteurs, dans le rotor, d'où une faible tension disponible.
Donc, il faut trouver un moteur qui, d'origine a été conçu comme alternateur asynchrone... autrement dit : c'est très rare.
Si on veut à tout prix faire cette machine, on peut envisager d'utiliser l induit d'une machine courant continu : il y a beaucoup d'encoches, donc il est possible de rebobiner, il faut enlever le collecteur, mettre 3 bagues.... mais ça sera un gros travail !
Pour éviter les courants de circulation entre bobines, il faut cabler en Y : même si les bobines ne sont pas identiques, on aura simplement un écart de tension entre les phases.

Si on veut un alternateur synchrone, l'induit d'une machine courant continu convient, il faut le transformer en électroaimant, donc il faut rebobiner, du nombre de paires de pôles, de la vitesse de rotation dépendra la fréquence
 
Dernière édition:
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour,

merci pour ta participation MRG-NK

Voici où j' en suis :

pose des enroulements avec augmentation du nombre de brins par bobine .

installation du premier enroulement:

DSC07025.JPG


suivi du second :

DSC07027.JPG


puis, du troisième :

DSC07028.JPG


le quatrième :

DSC07029.JPG


le cinquième :

DSC07030.JPG


et, enfin, le dernier :

DSC07031.JPG


Vue côté connections

DSC07033.JPG


petite vue sur la table en X de récupération, juste ajouter des roulettes .

DSC07032.JPG


Pour les pro, je sais bien que ce n' est pas parfait , pas encore, il me reste à faire les têtes .
Pour vous donner une idée de l' irrégularité du stator , certaines distances entre becs faisaient 2 mm lorsque d' autres en faisaient 3.5 mm.
Autant dire que je n' ai pas pu mettre mes 20 spires, mais, seulement 19 . Espérons que ça aille !!
Le dernier enroulement a été plus facile à mettre en place, puisque j' ai eu l' aide de mon frère .
 
midodiy
midodiy
Compagnon
Bon boulot!
Si je comprends bien , tu rebobines en 1500tr comme le schéma de ton post #19?
Ensuite tu essaieras le moteur avec son rotor d'origine puis un rotor diy pour faire fonctionner en générateur ?
 
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour midodiy,

Oui, c' est rebobiné pour 1500 trs .
Je ne vais pas essayer le moteur, j' ai plus de spires et un diamètre de fil un peu plus petit.
Parce que je ne sais pas ce que cela risque de faire avec plus de spires ( capable ou pas sur le 415 Volts ) . Eh non, je ne peux pas, mon compteur ne l' acceptera pas . Même un 20 hp, je ne peux pas . Donc, un 30 hp .....
Le rotor sera transformé pour accueillir les aimants , mais, je ne sais pas quand , j' espère assez vite . Priorité : le foin
 
midodiy
midodiy
Compagnon
30cv... c'est pas un jouet.
T'as mis quel diamètre de fil? Bobinage plusieurs fils en main?
 
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour midodiy,

à l' origine c' est 6 spires en 0.9
j' ai mis 1 spire en 0.9 et 5 en 0.85

Pourquoi une spire en 0.9 , parce que je n' aurais pas eu assez de fil en 0.85 ( bobine de 11.22 kg ) , sinon, c' était des bobines de plus de 22 kg ( pour une autre entreprise ) .
j' ai utilisé environ 13.5 kg de fil de cuivre émaillé .

Voici une partie de l' application que j' ai faite, d' après toutes les formules que j' ai pu glaner ici et là dans les thèses de doctorat et dans les forums divers. Voici ce que ça donne

DSC07034.JPG



DSC07035.JPG


DSC07036.JPG


Tout ceci n' est que calculs théoriques.
Restera les essais à faire afin de confirmer toutes les formules , ou , de les améliorer . En fonction des tests et mesures .
Je prie pour que ça marche !!!
Aujourd'hui j' ai fait les têtes de bobines. photos à venir . C' est pas du grand art, parce que c' est pas évident, le fil de frettage passe où il veut .
 
M
MRG-NK
Compagnon
Bonjour,
le dernier post : transformer moteur aysnchrone en alternateur synchrone.
Rebobiner le rotor pour avoir le nombre de spires requis, donc la tension utile exploitable
Mais, il reste l'induit : l'ancien rotor ne convient pas.
Pour l'induit, il faudra soit mettre des aimants permanents, mais pas génial si on veut un réglage fin de la tension, soit bobiner des électroaimants.
Dans tous les cas, il faudra un autre rotor... j'espère que c'est bien de cela qu'il s'agit.

L'autre cas, c'est le moteur asynchrone rotor bobiné, concerne les gros moteurs.
Ce type de moteur présente une très faible tension rotor, tout comme les moteurs asynchrones classiques, dit à cage d'écureuil.
Seuls les moteurs asynchrones à rotor bobinés concus pour servir d'alternateur ont beaucoup plus de spires rotor que les moteurs classiques.
 
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonsoir MRG-NK,

c' est ça, il y aura des aimants permanents sur le rotor .
Donc, pour cela, il faut que je creuse le rotor afin d' obtenir la bonne côte en fonction de l' épaisseur des aimants que j' ai en ma possession .
 
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour Jope,

c' est ça, 4 pôles . ils ne seront pas incrustés, mais posés sur la surface du rotor réduit à un diamètre de 130 mm . Puis, ils seront englobés de résine époxy avec une frette en fibre de verre . Une fois les essais concluants .
en attendant, ils seront collés et une frette en fibre autocollante les maintiendra afin qu' ils ne prennent pas la force centrifuge.
Comme la fréquence et le voltage sont liés au nombre de tours , les essais seront effectués à vitesse réduite soit 750 trs /minute.
 
Daniel Pouzenc
Daniel Pouzenc
Compagnon
Bonsoir,
Comment comptez vous régler la tension de votre alternateur avec un rotor à aimants ?
 
M
MRG-NK
Compagnon
Bonjour, il faudra bien fixer les aimants , en grande vitesse, ils auront tendance à partir : force centrifuge.
Préférer 8 aimants : cela permet de mettre 4 bobines par phases : donc utiliser 12 encoches
L'avantage : si on est en faible vitesse, on aura une fréquence élevée, on aura une tension par phase de 4 fois la tension d'une bobine
la fréquence f : f = P *n P nombre de paires de poles d'aimants n vitesse de rotattion
Pour 50 Hz 1 seul aimant, il faut tourner à 3000 tr/ min
Nota : ma proposition, pour information, tout dépend de son besoin réel : fréquence 50Hz ou autre, vitesse de rotation
Si on a une vitesse de rotation fixe, la fréquence le sera.
La tension dépend de la puissance des aimants et de la vitesse de rotation.
Avec des aimants, pas de possibilité de régler finement la tension ; et grands écarts si vitesse variable.
Si on est en vitesse variable.... qu'on veut une tension relativement stable, il faut prévoir des prises intermédiaires dans chaque bobine...et coupler... mais suppose d'utiliser des contacteurs.... donc ca sera complexe.

Une parade si on a besoin d'une fréquence fixe avec variation de vitesse : redresser le courant, et à partir du courant continu, alimenter un variateur.... mais il doit accepter en entrée une tension continue, redressée, et peut être qui a une tension d'entrée variant fortement... là encor pas évident de tout concilier.

usinalter.jpg
 
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ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonsoir,

Sa vitesse de rotation sera, une fois le châssis fait, de 1500 trs/min . En attendant, je ferai les essais à 750 trs/ min ( pdf maxi de 1000 trs ), puisque , actuellement, je n' ai rien pour le faire tourner à 1500 , sauf, un moteur électrique triphasé de 3000 trs avec variateur pour obtenir les 1500 trs .
La fem est fonction de la largeur des aimants . Si j' arrive à les couper en 2 dans le sens de la longueur, je pourrai obtenir les 80 mm de largeur , avec un espacement de 10 mm entre les 2 morceaux . Je verrai suivant les résultats des essais .

Pour répondre à daniel,
il n' y a pas de réglage possible avec les aimants permanents . C' est la raison pour laquelle, il faut bien dimensionner les éléments .
 
M
MRG-NK
Compagnon
Bonjour , en complément
J'ai représenté 8 aimants, le dessin montre ainsi une paire de pôles.
On peut aussi en mettre 16.
Dans ce cas Sud est la face présentée au bobinage.
Nord est coté ferraille de l'inducteur, partie centrale : l'axe.

Si on a 20 spires par bobine ; avec le couplage on a 4 * 20
Si on a 1,6 V par spire : ça fait 80 * 1.6 : 128V

Soit un alternateur ⌂Y 127-220V

Nota : il faudra bien coupler chaque bobine pour avoir une addition des tensions.
Les aimants sont disposés avec le même espacement entre eux
Idem les 12 bobines sont décalées de 30° entre elles....
Le dessin pour illustrer

Dans un ancien post, j'ai vu 20 spires...et passe à 19
Dans la version "8 aimants" de mon dessin, pour avoir 50 Hz, il faut une vitesse plus faible

Si on se contente de 1 bobine par phase ; il faut une tension par spire 4 fois plus élevée
ce qui peut être difficile !
Pour 1500 tr/ min : il faut 2 paires de pôles

La puissance dépend du flux donné par les aimants, pas vraiment leur largeur ; c'est induction * surface aimant.... mais si on met au bout de l'aimant une ferraille, tout le flux passe dans la ferraille, que sa surface soit plus petite ou plus large. Donc on a un flux plus ou moins concentré sur une surface.
Couper en 2 un aimant n'est pas une bonne solution : l aimant perdra de sa qualité, de sa puissance

Autre aspect : avec un 4 bobines on peut mettre du GROS fil
avec 1 seule bobine, il faut 4 fois plus de spires, donc du fil fil ; donc faible courant.

Il faudrait savoir quelle tension donne une bobine de X spires....
A partir de là, on pourra déduire le nombre de bobines à utiliser, déduire la grosseur du fil
 
ingenieu59
ingenieu59
Compagnon
Bonjour,

je comprends ce que tu veux me dire, c' est pourquoi, lors des essais, les têtes de bobines seront couplées à l' aide de dominos.
Ainsi, si il faut x bobines en série, je pourrai le faire très facilement .
Comment tu obtiens 1.6 V par spire ?
 
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