[Information] Faire fonctionner un moteur monophasé sur un variateur de vitesse triphasé

[pxidr]

Je suis venu ici pour aider certaines personnes qui se trouvent dans la même situation que moi : Comment faire marcher un moteur monophasé sur un variateur de vitesse qui sort du triphasé ?
Certains diront que c’est impossible, et ben non, j’ai tenté l’expérience chez moi et ça marche plutôt bien.


Voila comment j’ai procédé :
Cette manip marche pour un VRAI moteur monophasé (avec 1 enroulement principal, 1 enroulement auxiliaire et un condensateur permanent), qui était dans une VMC (donc peu de puissance (70W) et peu de couple au démarrage). Il existe d’autres types de moteurs monophasés mais ATTENTION. Il faut virer le condensateur permanent et câbler le moteur comme suit en sortie sur les bornes U, V, W du variateur :

Lien image externe supprimé

En ce qui concerne le variateur que je possède, c’est un Allen-Bradley 160 CC (entrée monophasée 1*230V, sortie triphasée 3*230V, 0.75kW). L’avantage de ce variateur est qu’il est un peu ancien donc il ne se met pas en défaut à cause de phases mal équilibrées en sortie. Il parait que l’Altivar 11 de chez Schneider marche aussi très bien pour cette manip.
ATTENTION aux variateurs qui sortent du triphasé 3*400V en sortie, il faut le configurer pour qu’il sorte 3*230V sinon le moteur grillera en quelques secondes.


Résultats et observations de mon expérience :
*Le moteur chauffe un peu plus. Le mien est prévu pour absorber 0,3A, sur le variateur je lis qu’il absorbe 0,45A en moyenne (parfois moins) à 50Hz. Le courant augmente proportionnellement à la fréquence (c'est-à-dire qu’à 25Hz il absorbera seulement la moitié).
*La variation de vitesse est entièrement possible entre 1 et 50Hz (par contre au-delà de 50Hz, le moteur ralentit et grogne, il absorbe plus d’intensité et chauffe beaucoup plus, à éviter donc).
*Le moteur n’a pas de problème pour démarrer (il s’accroche sans problème dès 1Hz et possède tout de même un couple de démarrage relativement correct).
*Dans mon cas le moteur tourne parfaitement, il ne vibre pas plus que lorsqu’il est alimenté avec son condensateur permanent d’origine.


Conclusion : je pense que le rendement de fonctionnement cette solution doit être exécrable, mais dans certaines situations ma solution peut bien dépanner à condition que le couple au démarrage et la puissance ne soient pas trop importants, comme pour les pompes et les ventilateurs. Mais rien ne vaut un vrai moteur triphasé pour faire de la variation de vitesse.


AVERTISSEMENTS :
*L’électricité c’est dangereux.
*Je ne suis pas responsable en cas de mauvais fonctionnement.
*Quand tout est câblé, démarrer à VITESSE REDUITE et observer si le courant absorbé par le moteur semble raisonnable. Vérifier si le moteur ne chauffe pas trop.
-----

[Tropique]

Bonjour,

Merci de respecter les http://forums.futura-sciences.com/el...-sabonner.html, et de replacer les images en pièces jointes.

Ce message sera supprimé dès la présentation conforme des PJ.

[richard 31]

bonjour,

Certains diront que c’est impossible

jolie déduction de votre part,
si ce n'est qu'un moteur asynchrone se veut a la base "triphasé"
donc son fonctionnement en monophasé est une adaptation au travers d'un condensateur (cela avec perte de puissance) pour le rendre polyphasé ,
interrogez votre fureteur préféré il vous fournira les liens afférents aux moteurs asynchrones,
tel celui-ci:
http://philippe.berger2.free.fr/auto...rs/moteurs.htm
et bien d'autres ,
voir montage étoile triangle etc.......

[BOB92]

Bonjour

Je suis un peu de l'avis de Richard31 .....
Je ne vois pas où se situe l'exploit, car pour une VMC avec un moteur de 70W, aller chercher un variateur triphasé est un peu osé (tiré par les cheveux .... et assez onéreux ..)

Mais s'il s'agissait d'un moteur utilisé sur une petite machine (menuiserie, mécanique, ..) de l'ordre de 1 à 2 KW (puissance couramment rencontrée), avec un couple de démarage important ( inertie, frottements, ou directement en charge de type pompe à piston), le problème est tout autre, et l'échec assuré.

Dans les moteurs monophasés, on peut trouver :

- les moteurs universels, à collecteur ( perçeuse, aspisrateur, ..) : Echec avec ce procédé

- les petits moteurs dits MONO, mais triphasés de conception, équipés d'un condensateur permanent pour utilisation en monophasés : là, bien évidemment c'est la gloire ...

- les moteurs mono équipés de condensateur permanent , là c'est ce qui a été proposé, mais celà va dépendre de la conception même ( bobinages identiques ou non ). Mais dans tous les cas, comme mentionné, le moteur va consommer plus, donc chauffer plus, ce qui va réduire sa puissance utile ... pas toujours bien apprécié .... ( à volume égal , un moteur MONO étant déjà toujours moins puissant qu'un TRI )

- les moteurs mono équipés d'un condensateur de démarrage (obligatoire dés qu'on a besoin d'un couple de démarrage important ).
Là la solution proposée ne fonctionne pas du tout...

En conclusion, restons calme, et proclamons pas avoir une solution ...pour faire marcher un moteur monophasé à vitesse variable avec un variateur TRI ...

Heuresement que les fabriquants de VMC ont d'autres solutions plus économiques et validées.

PS : Pour rester simple,
un moteur triphasé asynchrone a TROIS enroulements qui créesnt un champ tournant.
un moteur monophasé asynchrone a UN enroulement qui crée un champ pulsant, celui ci-se décomposant en 2 champs tournants de sens inverse. Pour s'accrocher sur l'un de ces champs tournant, il faut un artifice magnétique . C'est le role de ce deuxième bobinage qui nécessite de plus un condensateur pour déphaser le courant).
Dans de cas de touts petis moteurs, d'autres artifices sont utilisés tels que spire de FRAGGER, ou une simple dissymétrie , ...

Cordialement

[A voir en vidéo sur Futura]

[polo974]

bonjour,
...
si ce n'est qu'un moteur asynchrone se veut a la base "triphasé"

... monophasé est une adaptation ... pour le rendre polyphasé
...

Mais non, pas triphasé, juste champ tournant, donc, comme dit juste après: polyphasé ! ! !

Bonjour
...
Dans les moteurs monophasés, on peut trouver :

- les moteurs universels, à collecteur ( perçeuse, aspisrateur, ..) : Echec avec ce procédé

effectivement, il aurai fallu dire asynchrone monophasé à condensateur...

...
PS : Pour rester simple,
un moteur triphasé asynchrone a TROIS enroulements qui créent un champ tournant.
un moteur monophasé asynchrone a UN enroulement qui crée un champ pulsant, celui ci-se décomposant en 2 champs tournants de sens inverse.

Là, c'est une vue de l'esprit, le champs ne se décompose pas, on peut le décomposer...

Pour s'accrocher sur l'un de ces champs tournant, il faut un artifice magnétique . C'est le rôle de ce deuxième bobinage qui nécessite de plus un condensateur pour déphaser le courant).

En quoi est-ce un artifice, c'est tout simplement une autre phase créant ainsi un système polyphasé.

Dans de cas de touts petis moteurs, d'autres artifices sont utilisés tels que spire de FRAGGER, ou une simple dissymétrie , ...

Cordialement

Ensuite, suivant le type de bobinages (identiques ou différents), il est possible de se brancher différemment sur le variateur. Et si ce variateur est en plus réglable en tension, il est tout à fait possible de faire tourner un moteur asynchrone mono sans le faire surchauffer (mais comme toujours si on le sature, il fini par faire la gueule).
Dernière solution, ajouter une lampe (ou une autre résistance) en série avec l'enroulement annexe, afin d'y réduire encore le courant (au prix de pertes joule...)

Enfin, de plus, tout dépendra de la capacité du variateur à accepter un fonctionnement déséquilibré, ce qui est dogmatiquement contraire au principe du triphasé ...

[BOB92]

Bonjour polo974

J'ai voulu rester assez 'terre à terre' dans mon explicatrion, au vu de l'expressiion textuelle de la question posée .....

- et n'ai pas voulu généraliser avec la notion de "polyphasé" ..

- quant à la décomposition du champ pulsant en deux champs tournants, si celà a une démonstration mathématique, celà a aussi une réalité physique ... la preuve est, qu'un moteur MONO, en l'absence de son condensateur permanent, bien sûr ne peut pas démarrer seul (couple nul, les deux champs tournant étant de sens contraire), mais si on le lance à la main, on pourra le lancer dans les deux sens de rotation, et il va s'accrocher au champ tournant, et continuer sa rotation . Ces deux champs tournants existent donc bien.

- quant à la possibilité de faire tourner, de façon optimun un moteur monophasé avec un variateur, je n'y crois pas,, pour 2 raisons :
* on ne pourra jamais reproduire le déphasage que créait le condensateur,
* on ne peut pas faire varier la tension d'une phase , puisque le variateur est par principe triphasé, et que sa seule variation est en U/F pour travailler à flux constant dans le domaine de vitesse 0_50 Hz , et à U constant au-dessus.

Une fois de plus, je veux rester "terre à terre" pour nos lecteurs, et ne pas engager ce fil ni sur la théorie du magnétisme, ni sur le transfert d'énergie par voie électromagnétique .
J'en resterait donc là vis à vis du sujet posé.

Cordialement

[Tropique]

Les moteurs asynchrones mono sont en fait plutot adaptés au "diphasé".
En ayant accès au firmware d'un variateur triphasé normal, ce ne serait qu'une formalité à adapter, mais en pratique, ce serait délicat, sauf pour le fabricant ou un bon hacker.
Il y a une alternative: avec un transfo, on peut convertir du triphasé en diphasé, mais ça enlève beaucoup d'intérêt à la chose.

[richard 31]

re,
comme l'on pousse un peut loin la technologie d'un moteur asynchrone,
perso,
j'ai bien le doute que le dit moteur n'a pas des enroulements identiques ,
et j'ai bien du mal a accepter sa durabilité via un convertisseur
a terme ce moteur a mon avis va claquer ou son thermique interne déclencher a maintes reprises pour risquer de lâcher a son tour,
du peu que j'en sais,
pour le montage d'un moteur asynchrone équipé d'un convertisseur (mono/tri) il se doit
-1- d'avoir 3 enroulements exactement identiques
-2- un angle de 120° pour les 3 phases
-3- une fréquence pouvant monter a 300 hertz
-4- une tachy ou capteur a effet hall
a partir de cela,
le moteur est une très belle bête de course,
le + =vitesse possible très élevée et non bruyant
le - = le coût

[BOB92]

Bonjour Richard31

Je dis toujours : attention à la SURVITESSE (au-dessus de 50 Hz ) , car en général la machine associée n'est pas prévue pour ,
et l'on va dépasser largement les vitesses de rotation de celle-ci ...
Je pense en particulier à une meule, un tour, une toupie , .... et là, c'est l'accident ......

Toujours être prudent avec les sur-vitesses.
D'autant que les moteurs ne sont pas prévus pour ... je vois mal du 300 H sur mon moteur 50 hz ... 6 fois sa vitesse nominale .... explosion à coup sûr.

Mon message s'adresse surtout aux "bricolleurs" qui ne maitrient pas toujours bien les limites de leur machine, et qui pensent bien faire et sanqs danger.
Un principe : ne pas dépasser la vitesse initiale de conception de la machine sans s'être assurer qu'on peut le faire sans danger.
Cordialement

[richard 31]

re,

Toujours être prudent avec les sur-vitesses.
D'autant que les moteurs ne sont pas prévus pour ... je vois mal du 300 H sur mon moteur 50 hz ... 6 fois sa

ne pas se méprendre sur le 300Hz il se doit d'être mentionné sur le moteur (cas typique des moteurs asynchrones commandés par convertisseur)
perso,
j'ai donné le descriptif d'un moteur digne de ce nom

[pxidr]

J'interviens, ca part en bourrique là.

Je suis assez intelligent pour savoir la différence entre un moteur asynchrone MONOPHASE et un moteur asynchrone TRIPHASE.

Le premier à seulement DEUX enroulements (principal et auxiliaire désiquilibrés) alors que l'autre possède TROIS enroulements (U V et W équilibrés).

Je re-uploade le schéma :



J'ai dit, dans la conclusion, que cette solution n'est pas OPTIMALE, mieux vaut un vrai moteur triphasé pour faire de la variation de vitesse. Faut lire un peu.

[BOB92]

J'interviens, ca part en bourrique là.

Je suis assez intelligent pour savoir la différence entre un moteur asynchrone MONOPHASE et un moteur asynchrone TRIPHASE.

Le premier à seulement DEUX enroulements (principal et auxiliaire désiquilibrés)
...

Bonjiur

Ton affirmation est un peu réductrice .......
Celà ne concerne qu'un sous-famille des moteurs asynchrone monophasé ...

A titre d'information, la page d'un spéciaiste en maintenance et bobinage de moteurs ... ( 2 pages)
http://www.volta-electricite.info/ar...ng=fr&pg=10998

Cordialement

[pxidr]

Bonjour

Je suis un peu de l'avis de Richard31 .....
Je ne vois pas où se situe l'exploit, car pour une VMC avec un moteur de 70W, aller chercher un variateur triphasé est un peu osé (tiré par les cheveux .... et assez onéreux ..)

Mais s'il s'agissait d'un moteur utilisé sur une petite machine (menuiserie, mécanique, ..) de l'ordre de 1 à 2 KW (puissance couramment rencontrée), avec un couple de démarage important ( inertie, frottements, ou directement en charge de type pompe à piston), le problème est tout autre, et l'échec assuré.

Dans les moteurs monophasés, on peut trouver :

- les moteurs universels, à collecteur ( perçeuse, aspisrateur, ..) : Echec avec ce procédé

- les petits moteurs dits MONO, mais triphasés de conception, équipés d'un condensateur permanent pour utilisation en monophasés : là, bien évidemment c'est la gloire ...

- les moteurs mono équipés de condensateur permanent , là c'est ce qui a été proposé, mais celà va dépendre de la conception même ( bobinages identiques ou non ). Mais dans tous les cas, comme mentionné, le moteur va consommer plus, donc chauffer plus, ce qui va réduire sa puissance utile ... pas toujours bien apprécié .... ( à volume égal , un moteur MONO étant déjà toujours moins puissant qu'un TRI )

- les moteurs mono équipés d'un condensateur de démarrage (obligatoire dés qu'on a besoin d'un couple de démarrage important ).
Là la solution proposée ne fonctionne pas du tout...

En conclusion, restons calme, et proclamons pas avoir une solution ...pour faire marcher un moteur monophasé à vitesse variable avec un variateur TRI ...

Heuresement que les fabriquants de VMC ont d'autres solutions plus économiques et validées.

PS : Pour rester simple,
un moteur triphasé asynchrone a TROIS enroulements qui créesnt un champ tournant.
un moteur monophasé asynchrone a UN enroulement qui crée un champ pulsant, celui ci-se décomposant en 2 champs tournants de sens inverse. Pour s'accrocher sur l'un de ces champs tournant, il faut un artifice magnétique . C'est le role de ce deuxième bobinage qui nécessite de plus un condensateur pour déphaser le courant).
Dans de cas de touts petis moteurs, d'autres artifices sont utilisés tels que spire de FRAGGER, ou une simple dissymétrie , ...

Cordialement

Voila pourquoi j'ai dit que cette solution était réservée aux faibles puissances et aux faibles couples de démarrage.
C'est vrai que piloter un aussi petit moteur monophasé avec un variateur triphasé est un peu ridicule (autant utiliser un variateur de tension), mais comme dit dans mon post c'est fait pour DEPANNER.

[pxidr]

Bonjiur

Ton affirmation est un peu réductrice .......
Celà ne concerne qu'un sous-famille des moteurs asynchrone monophasé ...

A titre d'information, la page d'un spéciaiste en maintenance et bobinage de moteurs ... ( 2 pages)
http://www.volta-electricite.info/ar...ng=fr&pg=10998

Cordialement

J'ai aussi dit dans mon premier post qu'il existe plusieurs types de moteurs monophasés, donc j'ai marqué "ATTENTION".
J'ai essayé avec un moteur monophasé. Pour le moteur biphasé, ça doit bien mieux marcher.

[richard 31]

re,
il me semble avoir lu ceci quelque part dans le 1er post:

Cette manip marche pour un VRAI moteur monophasé (avec 1 enroulement principal, 1 enroulement auxiliaire et un condensateur permanent), qui était dans une VMC (donc peu de puissance (70W) et peu de couple au démarrage).

un moteur a 1 enroulement est pour moi un moteur dit synchrone (c'est une autre histoire)
donc hs sur ce coup
donc a présent faites votre correction au vu de cela ,
perso je ne retire rien de mes dires

[pxidr]

re,
il me semble avoir lu ceci quelque part dans le 1er post:

un moteur a 2 enroulements est pour moi un moteur dit synchrone (c'est une autre histoire)
donc hs sur ce coup
donc a présent faites votre correction au vu de cela ,
perso je ne retire rien de mes dires

Oui, un moteur à deux enroulements, c'est bien un moteur monophasé (ou biphasé selon les cas).
Et un moteur monophasé à deux enroulements avec un rotor à cage d'écureuil, vous avez raison, c'est bien un moteur synchrone.

[richard 31]

re,
pour votre montage a présent:
il serait bien plus judicieux d'y monter:
-1- un module de type RV20 (analogique) ou rn20 (numérique) qui lui ne montera pas au dessus de 50 hz,(bien des casses en possèdent)
-2-une tachy en bout d'arbre,
-3- un condo un peut plus fort
et le tour est joué,
plutôt que de prendre un tel risque sans savoir ou en est la fréquence de travail

[richard 31]

re,
vous lisez mes correctifs??? ,
ceci avant votre réponse???
lisez l'heure de correction,
(ceci est une coquille malencontreuse)

[pxidr]

re,
vous lisez mes correctifs??? ,
ceci avant votre réponse???
lisez l'heure de correction,
(ceci est une coquille malencontreuse)

Désolé, je viens de lire votre post corrigé.
Mais je comprend pas votre avant dernier post... en ce qui concerne la vitesse du moteur, réglée à 50Hz elle reste parfaitement stable, pas besoin de régulation ou d'asservissement...

[richard 31]

re,
un module RV20 OU RN20 ne peut se passer d'un contrôle tachymétrique qui va maintenir le couple quelque soit la vitesse demandée,
sinon celui ci s'écroule,

[chatelot16]

je confirme ! un generateur de triphasé marche tres bien avec un moteur monophasé

monophasé ou triphasé c'est toujours un moteur asynchrone : les puriste peuvent mettre un transformateur comme on utilisait pour brancher les ancien moteur biphasé sur le nouveau reseau triphasé ... oui la distribution en biphasé a existé ...

mais en petite puissance on peut aussi laisser le variateur se demerder tout seul : le but n'est pas d'augmenter la vitesse mais de la reduire : une reduction de vitesse par reduction de frequence est toujours meilleure qu'une simple baisse de tension qui diminue la vitesse par glissement avec perte d'energie catastrophique

cette alimentation a frequence reduite est bien pratique pour reduire la puissance de petite pompe ou de ventilateur qui ne sont pas disponible en tri

quand je fabriquerai des variateur triphasé , je prevoirai une option pour produire volontairement un triphasé bancal exactement adapté aux monophasé