Variation de vitesse

[Manu_84]

Bonjour à tous,

Je suis en projet de fin d'étude et je viens vers vous pour une question que peut vous paraître bête ...

Pour le réalisation d'un système j'ai besoin de faire varier la vitesse de moteurs asynchrones triphasé. Mais l'entreprise voulant éviter d'investir dans des variateurs, j'aurais aimé savoir si il était possible de "bricoler" un système pour faire varier leur vitesse ? Une sorte de "redresseur-potentiomètre-onduleur" qui me permettrait au final de faire varier la vitesse de mes moteurs alternatifs en fonction de la tension ?
Est-ce que ce genre de montage peut être accepté ou cela passerait pour du bricolage à éviter ? Les composants électroniques requis reviendrait bien moins cher qu'un variateur classique ?

Merci.
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[luc_1049]

Bonjour

Une entreprise doit avoir des moyens ou se les donner !

Du bricolage en entreprise et des risques cela ne doit pas être accepté. Des particuliers achètent des variateurs alors une entreprise !

Après si c'est un projet c'est autre chose, mais cela demandera du temps et de l'expertise, du matréile de test...

cdlt luc_1049

[Gérard]

Sans oublier que la tension du secteur est mortelle. On ne plaisante pas avec.

Au fait, les moteurs, 10W ou 10MW ?
Seule solution envisageable : un variateur fait par un professionnel.

[Manu_84]

Dans ce cas on évitera le bricolage ! J'espérais que je matériel existait déjà tout fait ...

Ce sont des moteurs 750W 2A. Ils sont simplement là pour faire tourner des mélangeurs, et ils doivent pouvoir être commandé individuellement, donc un variateur par moteur, et le prix monte vite ! Mais si il n'y a pas d'autre moyen, le choix sera simple : Soit variateur, soit rien.

Si les moteurs avait été en DC, un potentiomètre aurait été envisageable non ?

En tout cas merci pour vos réponses.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Gérard]

Regarde ici : http://www.variateur-frequence.fr/12-variateur-atv312

Un potentiomètre (en continu) n'est pas indiqué pour cette puissance, il faut une commande PWM.

[Zenertransil]

Bonjour,

Mais bien sûr que ça existe! Ca s'appelle un variateur de vitesse pour moteur asynchrone... Redressement pour produire du continu de puissance, puis modulation de largeur d'impulsion pour obtenir un système triphasé équilibré de fréquence et de valeurs efficaces variables. Avec des tonnes de raffinements supplémentaires pour les meilleurs (leS commandeS vectorielleS - j'insiste sur le pluriel).

Si les moteurs avait été en DC, un potentiomètre aurait été envisageable non ?

Non! Enfin dans l'idée, oui, avec une sorte d'énorme potentiomètre qu'on appelle rhéostat. On insère en série avec l'induit une résistance de valeur plus ou moins grande, qui limite plus ou moins la tension aux bornes de celui-ci. Mais c'est fortement dépendant du courant, donc difficile à gérer, et surtout... Ca chauffe un max! toute l'énergie qui n'est pas véhiculée au moteur est perdue en chaleur...

Il y a souvent (quand c'est une commande directe continue par l'utilisateur) un potentiomètre dans un variateur, mais ce n'est qu'une information, pas un organe de puissance! Monté en diviseur de tension, on obtient une tension comprise entre 0 et 10V (standard industriel) sur le curseur. Le variateur le voit, et, en fonction de ce qu'on a programmé, il ajuste la fréquence de sortie (et ce qui en découle). Par exemple 0V = 0Hz, 10V = 50Hz : variation de 0 à la vitesse nominale.

Pour les moteur à courant continu il y a globalement deux façons de faire à partir du réseau : la plus ancienne, la plus robuste, c'est le redresseur commandé (du secteur -triphasé- au moteur directement) ; la plus moderne et la plus en vogue (mais pas nécessairement la meilleure), c'est le hacheur : un redresseur à diodes fait du continu de puissance, puis on assure une modulation de largeur d'impulsion pour modifier la tension moyenne (et donc la vitesse) de sortie. Tu remarqueras que ça ressemble très fort à un variateur pour moteur asynchrone, et à un variateur pour moteur synchrone : seul le nombre de bras (3 pour les premiers, 2 pour le MCC) et surtout la commande changent! Quand tu as du continu et un pont en H avec autant de bras que tu veux de conducteurs de sortie, tu peux recréer absolument ce que tu veux...

[f6bes]

Si les moteurs avait été en DC, un potentiomètre aurait été envisageable non ?

Bjr à toi,
QUE...LE potentiométre, réponse = NON.
Potentiométre ET complément électronique= OUI

Bonne journée

[Manu_84]

Regarde ici : http://www.variateur-frequence.fr/12-variateur-atv312

Est-ce que ce site est fiable ? Ses prix sont bien plus bas que ce que j'ai pu trouver sur rexel ou RS.
Je pensais effectivement me diriger sur ce variateur ou sur un siemens de mêmes caractéristiques.

J'avais oublié que le principe que je voulais utiliser pour mon bricolage était sensiblement le même que présent dans un variateur ... Dans ce cas autant en prendre un ! J'ai maintenant de quoi clairement justifier le choix du matériel.

Pour l'histoire du potentiomètre, j'avais oublié le fait que je puisse pas l'utiliser avec n'importe quelle puissance !

Merci à tous pour vos réponses.

[Zenertransil]

L'ATV312 est "trop" bien pour cette application si tu veux mon avis, un ATV12 est largement suffisant!

EDIT : L'ATV12 est en arrivée 230V mono (ou biphasé si tu as du 3x230V), à toi de voir si c'est gênant!

[Manu_84]

Mes moteurs sont en triphasé, et seulement le tri 400V est distribué dans l'atelier.
Après je pense que mettre des variateurs sur de simple mélangeurs est peut-être "exagéré", mais on me demande absolument à ce que la vitesse des mélangeurs soit réglable. J'avais pensé à un variateur mécanique, mais l'encombrement ne me le permet pas (et je ne sais même pas si c'est moins cher, la solution a été rejeté avant que je demande un devis, dans mon idée oui mais bon).

[Zenertransil]

J'ai dit l'ARRIVÉE! Tous les variateurs pour moteurs asynchrones sont destinés à des moteurs triphasés... Et de si petites machines sont presque toujours des moteurs 230/400, donc c'est tout à fait possible, à condition que tu aies le neutre à disposition pour l'arrivée.

Et tu veux faire comment pour faire varier la vitesse sans variateur? Il faut savoir penser à l'ergonomie d'utilisation et à la maintenance, un onduleur tri c'est que dalle en maintenance, un système réducteur mécanique à rapport variable en progression continue et réglable en fonctionnement, je te fais un dessin? Il n'y a pas que le coût d'achat qui compte, un industriel raisonnable préfère dépenser deux fois plus et avoir un truc qui fonctionne pendant 15 ans sans qu'on y touche, plutôt que de faire des économies à l'installation, et d'être emmerdé toutes les deux semaines, en allongeant la facture à chaque fois.

Ceci étant dit, un réducteur mécanique fiable ne serait même pas moins cher à l'achat... Voir la réponse de luc_1049 : les choses ont un coût! Le pire, c'est que l'entreprise n'est même pas hostile à ta solution (la seule acceptable)...

[ranarama]

Bonjour. Non c'est malheureusement impossible à bricoler. En fait ce serait même une tache bien délicate pour un ingénieur non expérimenté. En conclusion, il va falloir acheter des variateurs.

[Manu_84]

les choses ont un coût! Le pire, c'est que l'entreprise n'est même pas hostile à ta solution (la seule acceptable)...

Justement, quand j'ai donné le prix des variateurs, on m'a demandé de chercher une solution moins coûteuse, en me disant je cite : "Je ne peux pas croire qu'il n'existe pas un système simple avec un potentiomètre pour faire varier la vitesse d'un moteur !". N'aillant pas l'expérience nécessaire pour avoir une vraie crédibilité, malgré mes explications, on m'a demandé de trouver un autre moyen ... Je précise que l'entreprise dans laquelle je suis actuellement n'est pas dans le domaine de la conception ni même de l’électrotechnique, je suis juste là pour réaliser mon projet.

Désolé pour l'atv12, j'avais mal compris la phrase. Oui je peux avoir un neutre à disposition, et il n'est pas hors de prix, je vais suivre votre conseil .

Pour le réducteur mécanique, je ne pensais pas que se serait si "peu fiable", ou si cher en maintenance par rapport à un électronique, je le saurais pour la prochaine foi !

Merci pour vos réponses.

[Zenertransil]

Globalement, la mécanique, c'est toujours plus d'ennuis... Et pour cause : tu as des pièces en mouvement! C'est presque rassurant qu'on t'ait demandé de faire moins cher : ça se passe toujours comme ça Et ce n'est pas toujours facile de convaincre... Après, c'est l'entreprise qui a le dernier mot : s'ils n'en veulent pas, ils n'en veulent pas! Comme c'est un projet scolaire, il y a de fortes chances que tu ne sois pas pénalisé si ça arrivait : tu es là pour trouver des solution, pas pour forcer les gens!

Compare les prix, mais l'ATV12 doit être moins cher. Ca peut jouer... Attention, il te faut vérifier auparavant que tes moteurs sont bien des 230/400V (cf plaque signalétique), et qu'ils sont donc couplés en étoile actuellement. Tu alimenteras les ATV12 entre une phase (en alternant!) et le neutre, et tu coupleras les moteurs en triangle!

Insiste bien, ça devrait passer! Une entreprise essayera toujours de voir si c'est possible d'avoir plus pour moins cher, et si ce n'est pas possible, tu as deux solutions : soit elle fait des concessions et elle te dit oui, soit elle te dit non. Sauf que tu as un très gros avantage : tu es étudiant, c'est un projet scolaire, et j'imagine qu'ils ne rémunèrent pas l'étude. S'ils ont besoin de la modification (ça semble être le cas!), ils ont globalement deux solutions : soit ils te disent oui à toi, ils payent le matos et c'est tout ; soit ils disent oui à une entreprise, qui leur facturera le même matériel mais aussi l'étude et la réalisation! Si tu les sens réticents, n'hésite pas à en jouer!


Bonne soirée

[Manu_84]

J'étais allé vérifier les plaques des moteurs et comparé les prix des ATV avant de répondre. Sur le site donné plus haut, l'atv12 est presque deux fois moins cher ! Un variateur à 200€ ce n'est pas excessif je trouve.

Tu alimenteras les ATV12 entre une phase (en alternant!) et le neutre, et tu coupleras les moteurs en triangle!

Une phase différente pour chaque variateur ? Je ne m'étais pas posé la question, merci du conseil !

Bonne soirée.

[philpg1]

je n'apporterai pas beaucoup d'éléments complémentaires, mais j'en ai un qui vient de chez Technic-achat qui fonctionne très bien. Il est utilisé sur un trieur de semences de céréales. Le moteur a une puissance de 3 kw pour 1450 tours. Je réussis à le faire tourner 2 fois moins vite.

[Manu_84]

Pour ce qui est du réglage de ma vitesse je me fais pas trop de soucis, ça devrait aller. Par contre c'est vrai que je ne connais pas encore beaucoup de sites/fournisseurs, alors mes recherches peuvent prendre pas mal de temps au début pour faire une comparaison de prix, et je me demande toujours si le site est fiable où pas.

Merci pour vos réponses.

[Manu_84]

Bonjour,

Je reviens à la charge pour une autre petite question.

Sur la doc du variateur il est dit d'utilisé comme protection un DDR type A protégés contre tout déclenchement accidentel (type HPI chez schneider), et qu'il en faut un pour chaque départ variateur.
Mais en regardant dans des armoires déjà présentes avec des variateurs, je vois qu'il n'y a aucune protection différentielle, sur aucun des départs, seulement des magnéto-thermiques. Peut-être a t-il un différentiel à en tête de ligne ...

Est-ce qu'il est obligatoire d'avoir un DDR type HPI sur chaque départ de variateur ? Est-ce qu'il y a également besoin d'un magnétothermique en amont de chaque variateur ?

merci

[ranarama]

Je serais curieux de voir la réaction d'un inspecteur du travail en lisant ce sujet, sachant qu'il est également responsable de la sécurité des personnels du point de vue santé et sécurité.
Ton entreprise est dans l'illégalité en te confiant une tache pour laquelle tu n'as apparemment pas la moindre qualification ni habilitation (vu les questions que tu posent...). Clairement tu n'as pas même pas le droit d'ouvrir une armoire électrique. Quand à nous demander comment la modifier... c'est du délire.

[Zenertransil]

L'habilitation, c'est pour l'accès aux installations (même BT) SOUS TENSION, pas pour les modifications hors tension... C'est son PROJET DE FIN D'ÉTUDE, et à moins d'être complètement à la ramasse on se doute bien qu'on est pas encore qualifié et encore moins habilité quand on est en train de préparer son diplôme!

Le délire, c'est surtout de raconter n'importe quoi sans lire les discussions...



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Pour Manu_84 : Pour la protection magnétothermique, il ne faut pas oublier que c'est la LIGNE qu'on protège, et non l'équipement! Donc ça dépend, mais personnellement, j'aime cloisonner les blocs fonctionnels d'une installation... J'utilise des GV2 (GV3 pour les puissances plus importantes) : ce sont des disjoncteurs moteurs, c'est bon marché et c'est parfaitement adapté. Ce sont en fait des disjoncteurs-sectionneurs magnétothermiques, dont le thermique se règle comme sur un relais thermique, dans une plage donnée, et offre donc une protection très fine. Et on peut sectionner...

Avant, c'était réservé au haut du panier, mais ça tend à se démocratiser (vérifie si l'ATV12 le propose) : les variateurs incluent une protection thermique plus ou moins intelligente (par I²t, idéalement avec une correction liée à la vitesse), de même qu'une protection "magnétique" (limitation du courant instantané). Et il n'est pas difficile de comprendre que si la ligne est bien dimensionnée et qu'il y a une protection thermique sur la sortie, celle-ci assure aussi la protection thermique de l'entrée (avec un courant efficace plus important, du aux pertes et à la distorsion, bien sûr). Donc, toujours si la ligne est bien dimensionnée, il ne serait même pas nécessaire de protéger l'arrivée...

MAIS comme dit précédemment, j'ai horreur des bouts d'installation sans dispositif de sectionnement qui obligent à consigner la moitié de l'usine pour intervenir sur une bricole. Au prix d'un sectionneur porte-fusibles, je trouve ridicule de ne pas en installer un... Ca permet d'avoir une coupure sûre, fiable et consignable pour la maintenance et le développement, et accessoirement d'offrir un fort pouvoir de coupure en cas de problème interne (claquage d'un transistor de puissance,...) ou externe (un conducteur qui se barre de son bornier,...) au variateur.

Du coup, c'est comme ça que je procède : si la ligne est largement dimensionnée, sectionneur PF (cartouches gG : un variateur n'a pas de courant d'appel). Si elle est un peu juste, disjoncteur moteur type GV2/GV3 !


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Quant au différentiel, honnêtement, ce n'est pas courant sur des groupes motovariateurs! J'aurais tendance à dire que, comme pour n'importe quel appareil, ça dépend de la classe d'isolation et de la configuration... Un DDR par variateur ou un sur l'ensemble, ou même un sur l'usine, ça ne fait aucune différence dans la protection si on parle des mêmes calibres, ce n'est qu'une question de sélectivité. Dans une installation bien faite, plus on remonte vers le transformateur de distribution, plus le calibre des DDR (et des magnétiques/thermiques) augmente, pour éviter de couper le courant dans TOUTE l'usine s'il y a un défaut d'isolement sur une ampoule dans le placard à balais...

Si tu mets un seul DDR en tête de tous tes variateurs et que tu as un défaut d'isolement, tous les variateurs sont déconnectés du réseau. Si tu mets un DDR par variateur, et que tu prends soin (pas comme on le voit dans 80% des cas) de mettre un calibre supérieur en amont, seule cette armoire-là sera coupée, et les autres continueront à fonctionner.


Il faut au moins un DDR 300mA quelque part en amont (type HPI, un variateur peut envoyer une foultitude de courants à la terre de formes différentes, avec ou sans composante continue, voire parfaitement continu,...), en sachant que plus il est "loin", plus la coupure sera pénalisante. Maintenant, s'il y a un risque d'imprudence de la part de l'utilisateur ou que le cadre est particulièrement dangereux (zone humide, beaucoup de parties métalliques accessibles,...), ajouter un 30mA, toujours en amont du variateur, n'est pas du luxe.



Bonne journée!

[Manu_84]

Bonjour,

Désolé si je pose des questions bêtes mais oui je suis encore étudiant et étant en période de vacances je n'ai personne à qui me référer (ingénieur, prof ou pro, vu que mon entreprise ne travaille pas dans le domaine électrique). Les cours n'apprennent pas tout, et dans mes questions j'essaie d'être le moins vague possible et de poser des questions fermer, je ne demande pas à ce qu'on me mâche le travail, je demande juste des indications ou des précisions quand je vois une différence entre ce que j'ai appris dans mes cours, les indications des notices, et les installations déjà présentes dans les locaux. Je n'ai pas la prétention de dire que je suis qualifié, sinon je n'aurais pas besoin de faire des études ...

Merci Zenertransil pour ta réponse. Si je pose cette question qui peut paraître idiote, c'est parce qu'en cours je n'ai jamais eu à câbler de variateur, et que je ne me suis jamais posé la question de savoir comment les protéger avant d'être confronter à monde professionnel.
Pour ce qui est de la sélectivité je comprends tout à fait. Mais je me posais cette question, car sur la doc du variateur il est préconisé un DDR 30mA HPI sur chaque ligne (ce que je comprends), mais que sur une installation déjà présente, avec d'autres variateurs, il y a simplement des magnéto-thermique. Cette armoire a été faite par un électricien, et je me demandais pourquoi il y avait cette différence entre le travail d'un pro, et ce que donne la doc constructeur, essayer de comprendre pourquoi et ne pas simplement suivre une doc sans me poser de question.

Si j'ai bien compris, j'ai quand même le choix entre mettre un 300mA à tête de tous, soit un par départ 30mA pour chaque départ, comme le dis la doc (si je veux qu'un seul moteur soit hors tension).
Le sectionneur n'est pas obligatoire mais par ergonomie il est préférable d'en mettre un pour couper la ligne en cas de maintenance, ou un GV2 dimensionné pour l'intensité du variateur.