moteurs d'avancement

[invitecb3dc4e3]

Bonjours tout le monde,

J'ai une machine qui avance avec un moteur bi-vitesse 0,37/0,44 KW 1500/3000 tr/min contrôlé par un variateur de vitesse. L'alimentation se fait sur le secteur.

Mon projet est de rendre l'avancement de cette machine autonome, c'est à dire ne plus être alimenté sur secteur. Il faut donc que je mette en place un système qui serait alimenté par des batteries. Or du fait de l'alimentation en continue de ses batteries, je ne sais pas si je dois garder nos moteurs actuels ou si il faut que j'utilise des moteurs à courant continu ?

Ensuite je sais que la consommation des batteries se fera vite car notre machine est lourde et fait des marches / arrêts très régulièrement, je sais que les supercondensateurs peuvent fournir une puissance très élevé pendant un court instant puis se recharger lors par exemple de l'arrêt en roue libre de la machine. Es ce que quelqu'un en sait un peu plus sur ce fonctionnement ?

Je vous remercie d'avance.
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[gcortex]

vu le besoin d'une puissance constante, je te conseille un moteur à courant continu à inducteur bobiné (24 ou 48V)

[invitecb3dc4e3]

La puissance sera très variable. Notre machine doit fonctionner environ 1h en faisant des start / stop toute les 15 secondes environ.
Je me demande donc si le moteur à courant continu sera efficace dans le temps pour ce genre d'utilisation.
Je ne sais pas trop comment choisir le type de moteur.
Ces start / stop ne pourraient ils pas être compensés à l'aide de supercondensateurs ?

[gcortex]

variable, mais visiblement tu as besoin de + de couple à faible vitesse.

C'est quoi comme machine ?

des super-condensateurs, il en faudrait beaucoup en série

[A voir en vidéo sur Futura]

[f6bes]

Bjr zorg64,
Heu si tu fonctionnes SOUS batteries, avec ou sans "supercondo", ç a ne les empéchera pas de se ..décharger !
Si tu charges ton "supercondo" avec 10volts (batterie faible) il ne t'en restituera pas ...12 v !
Et comme un condo n'a pas un rendement de 1/1 de toute façon...ça ne t'envancera à pas à grand chose.
A+

[invitecb3dc4e3]

Ce sont des machines qui transportent des aliments (1 tonne environ), elles avancent avec 2 roues motrices.
Je pensais recharger les supercondo au moment du freinage en roue libre étant donné que tout les stop se feront en roue libre et qu'ils se déchargent au moment du start.

[f6bes]

Ce sont des machines qui transportent des aliments (1 tonne environ), elles avancent avec 2 roues motrices.
Je pensais recharger les supercondo au moment du freinage en roue libre étant donné que tout les stop se feront en roue libre et qu'ils se déchargent au moment du start.

Bsr à toi,
Dans ce cas tu récupéras (un peu) l'énergie que tu as dépensé.
Mais ça doit pas allé chercher bien loin.
En gros tu mets en mouvement/arrét l'équivalent d'une voiture....toutes les 15 secondes.
On ne connait pas la distance de déplacement à chaque fois....mais va falloir un stock de batterie.
Bien sur faudra AUSSI déplacer le poids ...des batteries. (.....'avancement de cette machine autonome....)

Un petit calcul énergétque s'impose avant de prendre une décision !
Bonne soirée

[gcortex]

je confirme : pour mettre en mouvement 1 tonne, il faut beaucoup de couple.
l'inducteur bobiné jouerais le rôle de boite de vitesse (en mieux)...

le revers de la médaille, serait de faire la partie électronique

[Qristoff]

Salut,
ton projet m'a fait penser aux chariots élevateur électrique...et par curiosité je suis allé voir chez un grand constructeur. Ils utilisent visiblement des moteurs asynchrones avec des batteries musclées (48V/750Ah) pour une autonomie de 5h. Même si l'ensemble pèse 3 tonnes au roulage, ça fait réfléchir quand même....

[invitecb3dc4e3]

Merci à tous pour votre intérêt.

J'ai préalablement effectué quelques calcul afin de dimensionner les composants :

Nous souhaitons obtenir une vitesse linéaire d'environ 60 cm/s --> 20,1 tr/min des roues
Force = poid x accélération = 420 N
Couple = force x rayon de la roue = 119,7 N.m
Pu = couple x OM = 252 W
W = Pu x temps = 378 Wh (je considère que la machine travail 1h30)
Cn = W / V = 15,75 A.h

Voila ou j'en suis mais les calculs ne prennent pas en compte l'ensemble réduction (pignon/roue + réducteur) qui ne sont pas dimensionnés.
Et le calcul de la consommation de la batterie n'est pas exact puisqu'il ne prend en compte qu'un avancement pour 20,1 tr/min pendant 1h30 et non pas les marches/arrêt que nous faisons.

Donc concrètement je n’ai pas grand chose

[Forhorse]

Ouais faut ensuite appliquer le rendement de tous les éléments intervenant dans la chaine de transmission.
Sans connaitre le rendement du réducteur, tu peux déjà appliquer grossièrement celui d'un moteur (entre 70 et 80%)
et aussi celui de la liaison roue/sol qui est loin d'être parfait, a plus forte raison si c'est un pneumatique.
Et ensuite découper ton trajet (le travail) en plusieurs phases (accélération, vitesse constante, freinage) calculer la consommation pour chaque phase et multiplier ça par le nombre de cycle que fait la machine, en appliquant naturellement le rendement des deux éléments déjà en ta possession, ça donnera déjà une idée plus précise de la consommation de l'engin... (parce que 378Wh pour trimballer 1 tonne pendant 1h30 j'ai comme un doute...)

[invitecb3dc4e3]

Exact, je vais mettre en place un banc d'essai à échelle réelle afin de mesurer les différentes puissances (démarrage - constant - roue libre)
Mais je ne sais pas quel(s) moteurs utiliser car une fois le banc d'essai mis en place j'aurai justement l'occasion de tester plusieurs types de moteurs (courant continu - asynchrone) afin de comparer les différentes consommations et voir même peut être l'usure si visible sur les moteurs.

Quels types de moteur me conseillez vous de tester ? et comment se fait leur montage ?

[gcortex]

avec un mcc, tu peux facilement récupérer l'énergie de freinage

[Forhorse]

Un moteur a courant continu est plus facile à piloter à partir d'une source d'alimentation continue si tu conçois le contrôleur toi même, la récupération d’énergie est plus simple mais il y a plus de maintenance (les balais sont loin d'être inusable, il faut les maintenir en stock)
un moteur asynchrone tri complique la récupération d’énergie mais est inusable, le matériel est déjà totalement disponible sur le marché (moteur - contrôleur : engin de manutention genre transpalette electrique, golfette, nacelle, etc...) donc la conception et le montage se résumera à faire de l’intégration de matériel largement disponible sur le marché. Certain contrôleurs intègrent directement la fonction de récupération d’énergie.
C'est a voir en fonction du budget, du temps de développement prévu ou imposé, des contraintes de maintenance...

[invitecb3dc4e3]

Merci pour vos réponses.

Une autre question, serait-il possible d'utiliser nos moteur actuel (moteur bi-vitesses triphasé avec couplage dahlander pour ne pas utiliser de variateur) ?
Et si oui, comment faire pour qu'il fonctionne avec une source continue ?

[Forhorse]

C'est techniquement possible mais ça risque d'être un peu usine à gaz...
ça depend aussi du variateur de frequence actuellement en place. (pour certains ça va être relativement simple)
(d'ailleur pourquoi un moteur bi-vitesse avec un variateur de frequence ?)

[invitecb3dc4e3]

Je me suis en effet trompé, nous n'utilisons pas de variateur de fréquence, d’où l'utilisation du couplage dahlander qui nous permet d'alterner les 2 vitesses par un changement d'alimentation ds bobines si j'ai bien compris le fonctionnement.

[Forhorse]

ça me parait déjà plus cohérent comme ça

[invitecb3dc4e3]

Sais tu comment je dois faire pour alimenter ces moteur via des batteries ?

[gcortex]

un simple onduleur !

[Forhorse]

ça dépend de ce que tu souhaite obtenir, de la place dont tu dispose, du budget... etc
Le plus simple c'est effectivement un onduleur, du même genre que ceux que l'on rencontre dans les sites isolés sur les installation genre photovoltaïque et qui vont transformer du 48V CC de tes batteries (par exemple) en 230V 50Hz
Tu peux aussi utiliser un variateur de fréquence, certains modèles acceptent très bien d'être alimenté directement par leur bus continu, donc tu injecte du 300V DC sur les bornes du variateur (25 batteries 12V en serie...) et tu as directement du 230V triphasé a frequence variable et même un semblant de recuperation d'energie au freinage (pas très efficace mais bien présent)

[invitecb3dc4e3]

Je vous remercie pour ces explications, je vais donc mettre en place le banc d'essai avec un moteur courant continu et un moteur asynchrone (nous savons déjà que nos moteurs bi-vitesse fonctionnent très bien dans nos conditions d'avancement) puis comparer afin de justifier le meilleur choix.
L'idée des super condensateurs afin de palier les pic d'intensité pour les démarrages semble être une mauvaise idée ? (cela pourrait soulager le travail des batteries et éviter les pics de consommation).

[gcortex]

l'avantage du bi-vitesse, c'est un couple double à demi-vitesse.

[invitecb3dc4e3]

Merci pour vos réponses, je reviendrai vers vous si besoin.