Onduleur 5kW

[doul11]

Bonjour,

J'ai besoin d'aide pour voir si il serai possible de réaliser un montage pour convertir du triphasé en monophasé, l'idée de base c'est de redresser le triphasé, de filtrer, de réguler et d'onduler a 50Hz.

J'explique le contexte : il s'agit d'un groupe électrogène-compresseur d'air d'un fourgon atelier, le moteur thermique est hors service et quitte a la remplacer je voudrais en mettre un plus puissant pour entraîner une génératrice 5kW triphasé a la place de l'actuelle 2kW monophasé. Le but et de pouvoir brancher un poste a souder.

L'onduleur doit être robuste : utilisation intensive en extérieur sur chantier, supporter tout type de charge (lumière, électroportatif, poste a souder, rechargeur de climatisation, ...)

Il doit bien avoir une solution avec des modules industriels mais j'ai peur du prix, j'ai un petit budget et j'aime bien faire les choses moi même.

Merci d'avance pour vos avis.
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[PIXEL]

ne compte pas faire ça en "DIY" c'est un travail d’équipe pluridisciplinaire....

il ne faut pas confondre électronique et aventures de Mac Gyver

achète un groupe ad-hoc , qui sera au point et respectant les règlements de sécurité,
ce que ne fera pas un bidouille scabreuse.

et qu'as-tu contre le TRI ? il suffit d'équilibrer (à peu prés) les charges

[doul11]

il ne faut pas confondre électronique et aventures de Mac Gyver

C'est dommage parce que Mac Gyver est le surnom que m'ont donné des collègues

achète un groupe ad-hoc , qui sera au point et respectant les règlements de sécurité,
ce que ne fera pas un bidouille scabreuse.

C'est pas possible : trop cher ! Je ne sais même pas si ça existe "tout fait", surtout dans une construction qui s'intègre bien sans prendre toute la place. Le groupe actuel c'est moi qui l'ai construit avec de la récup pour vraiment pas cher et le suivant ce sera pareil.

et qu'as-tu contre le TRI ? il suffit d'équilibrer (à peu prés) les charges

J'ai besoin de 5kW en mono pour le poste a souder que j'ai déjà, sinon oui il suffit d'utiliser une phase ou des appareil en tri. Si ça coince vraiment pour l'onduleur c'est alors la solution.

[calculair]

Bonjour
Il suffit de prévoir une alimentation en triphasé pur le poste à soudure.
Cela me parait plus simple que de bidouiller un onduleur de puissance...

[A voir en vidéo sur Futura]

[Zenertransil]

Bonjour,

Et, sans même parler de l'onduleur (qui, effectivement, ne s'improvise pas...), comme le groupe a été mis en œuvre par tes soins, comment fais-tu la régulation en tension et en fréquence de la sortie? J'imagine que ce sont deux alternateurs, excitation permanente? Séparée? Dans la mesure où tu annonces que cela supporte "tout type de charge", pour de la "récup à pas cher", j'avoue que je suis intrigué!

[Zenertransil]

Re,

Bonjour
Il suffit de prévoir une alimentation en triphasé pur le poste à soudure.
Cela me parait plus simple que de bidouiller un onduleur de puissance...

Effectivement, surtout que le facteur de puissance d'un PD3 + condensateur est ridicule, pour un alternateur de 5kVA on devrait pouvoir récupérer quelques 2kW côté monophasé, et encore! On sera difficilement au-dessus de ce qu'on obtiendrait en prenant une phase et le neutre (1,67kVA théoriques), franchement!

Si tu espères récupérer 5kW côté mono avec un alternateur tri de 5kVA et un onduleur tri->mono, tu rêves!

[doul11]

Actuellement il n'y a pas de régulation, c'est aussi pour cette raison que je voulais faire cet onduleur, pour pouvoir brancher n'importe quel appareil électrique, y compris des "sensibles".

La génératrice actuelle est simplement le moteur asynchrone du compresseur d'air qui est devenu une génératrice en adaptant la vitesse de rotation et le condensateur.

Si tu espères récupérer 5kW côté mono avec un alternateur tri de 5kVA et un onduleur tri->mono, tu rêves!

A bon le rendement n'est pas de un ? (ironie au cas ou )

[Biname]

Hello,

Rien que la partie redresseur 5 kW (??25A efficace) triphasé est tout un poème
- des courants d'appel Kolossaux (???>1000A) dans le/les condensateur de filtrage (???4700µF 400V)
- lors de la conduction des diodes de redressement (très brève) un courant kolossal (???>>>200A) devra passer
- un redresseur 5 kW n'est pas une charge idéale pour un groupe électrogène (charge très réactive)

Quant à l'onduleur, il devra 'hacher' au moins 50A en 350V !

Biname

[doul11]

Rien que la partie redresseur 5 kW (??25A efficace) triphasé est tout un poème
- des courants d'appel Kolossaux (???>1000A) dans le/les condensateur de filtrage (???4700µF 400V)
- lors de la conduction des diodes de redressement (très brève) un courant kolossal (???>>>200A) devra passer
- un redresseur 5 kW n'est pas une charge idéale pour un groupe électrogène (charge très réactive)

Quant à l'onduleur, il devra 'hacher' au moins 50A en 350V !

Ça fait déjà beaucoup de problèmes a gérer ! Bien sur ce n'est pas impossible a réaliser mais a quel prix ?

[Biname]

Et on a pas encore parlé des surtensions qui apparaissent lors du 'découpage' et qui font tout péter en une microseconde ... et parfois l'opérateur y passe aussi, une belle mort !

Tu trouveras sur futura électronique une très longue conversation sur un sujet comparable dont le titre est/était 'hacheur de puissance'. J'y ai tout appris.

http://forums.futura-sciences.com/el...puissance.html

Biname

[Zenertransil]

Rebonsoir,

J'avoue ne pas être tout à fait d'accord avec toi...

Hello,

Rien que la partie redresseur 5 kW (??25A efficace) triphasé est tout un poème
- des courants d'appel Kolossaux (???>1000A) dans le/les condensateur de filtrage (???4700µF 400V)
- lors de la conduction des diodes de redressement (très brève) un courant kolossal (???>>>200A) devra passer
- un redresseur 5 kW n'est pas une charge idéale pour un groupe électrogène (charge très réactive)

Quant à l'onduleur, il devra 'hacher' au moins 50A en 350V !

Biname

1) Les courants d'appels se limitent grâce à une résistance série, shuntée par une temporisation. Et 4700µF pour cette puissance, c'est beaucoup trop! Ne pas oublier qu'avec un PD3, on a déjà presque du continu... Ce n'est pas un PD2 où on a plus de 150% d'ondulation résiduelle (pi/2 pour être exact), on tourne à quelques 4-5% sans filtrage! De plus l'ondulation est à 300Hz et non à 100Hz : on divise d'autant la capacité. Ceci étant, 400V, c'est trop peu : il faut 600V minimum!

2) Là encore, ce n'est pas un PD2 : le courant appelé à chaque alternance est proportionnel à la dérivée de la tension de sortie du pont. Dans un PD3 on est toujours à proximité des crêtes, là où elle est nulle... Donc du_c/dt est toujours relativement faible. Le facteur de crête est donc bien, bien inférieur à l'homologue monophasé. J'ai fait dernièrement une étude assez complète sur un variateur à commande vectorielle de flux de dernière génération (Altivar 71) de 4kW : à mi-charge, j'avais un courante efficace en ligne de 5,6A, avec un facteur de crête (crête / valeur efficace) de 3,21. Bien moins dramatique qu'un pont mono!

3) Un pont redresseur non-commandé n'est pas réactif du tout, on a Q=0 avec débit sur R ou RL, et à peine plus selon les points de fonctionnement avec rébit sur RC. Le fondamental de courant est parfaitement en phase avec l'onde de tension... Donc cosphi=1! Mais autant Fp=0,955 en débitant un courant constant, autant on est difficilement au dessus de 0,5 avec un débit sur RC...



Bon, cela n'empêche que c'est tout sauf une chose facile à faire, et que ça demande du temps, des connaissances très solides et de l'expérience...

La génératrice actuelle est simplement le moteur asynchrone du compresseur d'air qui est devenu une génératrice en adaptant la vitesse de rotation et le condensateur.

Euh... J'ai du mal à suivre... Je ne vois pas comment c'est possible d'amorcer une génératrice asynchrone raccordée à une charge passive!

A bon le rendement n'est pas de un ? (ironie au cas ou )

Je n'ai pas parlé de rendement mais de facteur de puissance!


Bonne soirée!

[Biname]

Rebonsoir,

J'avoue ne pas être tout à fait d'accord avec toi...

1) Les courants d'appels se limitent grâce à une résistance série, shuntée par une temporisation. Et 4700µF pour cette puissance, c'est beaucoup trop! Ne pas oublier qu'avec un PD3, on a déjà presque du continu... Ce n'est pas un PD2 où on a plus de 150% d'ondulation résiduelle (pi/2 pour être exact), on tourne à quelques 4-5% sans filtrage! De plus l'ondulation est à 300Hz et non à 100Hz : on divise d'autant la capacité. Ceci étant, 400V, c'est trop peu : il faut 600V minimum!

2) Là encore, ce n'est pas un PD2 : le courant appelé à chaque alternance est proportionnel à la dérivée de la tension de sortie du pont. Dans un PD3 on est toujours à proximité des crêtes, là où elle est nulle... Donc du_c/dt est toujours relativement faible. Le facteur de crête est donc bien, bien inférieur à l'homologue monophasé. J'ai fait dernièrement une étude assez complète sur un variateur à commande vectorielle de flux de dernière génération (Altivar 71) de 4kW : à mi-charge, j'avais un courante efficace en ligne de 5,6A, avec un facteur de crête (crête / valeur efficace) de 3,21. Bien moins dramatique qu'un pont mono!

3) Un pont redresseur non-commandé n'est pas réactif du tout, on a Q=0 avec débit sur R ou RL, et à peine plus selon les points de fonctionnement avec rébit sur RC. Le fondamental de courant est parfaitement en phase avec l'onde de tension... Donc cosphi=1! Mais autant Fp=0,955 en débitant un courant constant, autant on est difficilement au dessus de 0,5 avec un débit sur RC...



Bon, cela n'empêche que c'est tout sauf une chose facile à faire, et que ça demande du temps, des connaissances très solides et de l'expérience...

Bonne soirée!

Oui, tu as raison sur tout ! Je faisais référence à des connaissances en monophasé (PD2 , comme tu l'as deviné. Le triphasé 'redresse' beaucoup mieux et qui plus est à 300 Hz.

Je cale encore un peu sur l'absence de réactivité du pont + charge ? Là aussi, tu dois avoir raison.

Pour Doul11, le redressage sera beaucoup plus efficace que ce que j'écrivais.

Biname

[bobflux]

Rien que la partie redresseur 5 kW (??25A efficace) triphasé est tout un poème
- des courants d'appel Kolossaux (???>1000A) dans le/les condensateur de filtrage (???4700µF 400V)

Pour redresser du triphasé on ne met pas de gros condensateur, si on accepte d'avoir une tension "continue" avec des bosses... donc pas de gros appel de courant.

Un onduleur 5kW aura probablement une PFC (contrôle de facteur de puissance), ce qui est plus complexe.

Si le poste à souder est un modèle inverter, il est probablement possible de l'alimenter en continu...

[doul11]

1) Les courants d'appels se limitent grâce à une résistance série, shuntée par une temporisation. Et 4700µF pour cette puissance, c'est beaucoup trop! Ne pas oublier qu'avec un PD3, on a déjà presque du continu... Ce n'est pas un PD2 où on a plus de 150% d'ondulation résiduelle (pi/2 pour être exact), on tourne à quelques 4-5% sans filtrage! De plus l'ondulation est à 300Hz et non à 100Hz : on divise d'autant la capacité. Ceci étant, 400V, c'est trop peu : il faut 600V minimum!

2) Là encore, ce n'est pas un PD2 : le courant appelé à chaque alternance est proportionnel à la dérivée de la tension de sortie du pont. Dans un PD3 on est toujours à proximité des crêtes, là où elle est nulle... Donc du_c/dt est toujours relativement faible. Le facteur de crête est donc bien, bien inférieur à l'homologue monophasé. J'ai fait dernièrement une étude assez complète sur un variateur à commande vectorielle de flux de dernière génération (Altivar 71) de 4kW : à mi-charge, j'avais un courante efficace en ligne de 5,6A, avec un facteur de crête (crête / valeur efficace) de 3,21. Bien moins dramatique qu'un pont mono!

3) Un pont redresseur non-commandé n'est pas réactif du tout, on a Q=0 avec débit sur R ou RL, et à peine plus selon les points de fonctionnement avec rébit sur RC. Le fondamental de courant est parfaitement en phase avec l'onde de tension... Donc cosphi=1! Mais autant Fp=0,955 en débitant un courant constant, autant on est difficilement au dessus de 0,5 avec un débit sur RC...

Un bon paquet d'informations bien utiles La partie plus délicate sera alors l'onduleur.

Bon, cela n'empêche que c'est tout sauf une chose facile à faire, et que ça demande du temps, des connaissances très solides et de l'expérience...

Oui je me doutais bien que je m'attaquais a un "gros morceau", pas autant que ce que vous me dites, mais bon cela ne me semble pas impossible.

Euh... J'ai du mal à suivre... Je ne vois pas comment c'est possible d'amorcer une génératrice asynchrone raccordée à une charge passive!

Il faut amorcer a vide ! sinon cela ne marche pas, moteur thermique au ralentis la tension monte a 70V, 240V au régime puis 230V avec comme charge une petite meuleuse 700W

Je n'ai pas parlé de rendement mais de facteur de puissance!

Oui bon je me comprends ...

Un onduleur 5kW aura probablement une PFC (contrôle de facteur de puissance), ce qui est plus complexe.

Il y aura un microcontrôleur, je compte aussi réguler le régime moteur selon le mode de fonctionnement (compresseur d'air / électrogène) et la charge.

Si le poste à souder est un modèle inverter, il est probablement possible de l'alimenter en continu...

En effet ça réglerais bien des problèmes, mais le poste n'est pas un inverter, ça sera la solution si je n'arrive pas a faire l'onduleur. Ça me prive d’appareils comme les rechargeur de clim, c'est pour ça aussi que je voulais du monophasé régulé.