Automate de régulation moteur génératrice

[invite9371b344]

Salut à tous !
J'ai récemment fait l'acquisition d'un alternateur leroy somer et j'ai pour projet de le remettre en service et de le coupler à un moteur de Renault master (que j'ai déjà en ma possession) afin d'en faire un groupe électrogène utilisable pour alimenter un festival à la fin de l'été.

Pour cette utilisation, j'ai besoin d'une alimentation stable en toute circonstance, en considérant que la charge sera variable puisqu'un des postes les plus energivores sera la scène de musique. J'ai donc besoin de réguler l'apport en carburant (l'accélérateur) de mon moteur thermique automatiquement, de façon à ce que quelle que soit la charge mon alternateur soit toujours entraîné à la vitesse constante de 1500t/min.

Pour cela, je pensais utiliser un automate type Zelio qui viendrait d'une part analyser soit la fréquence de rotation de l'arbre de mon alternateur, soit la fréquence du courant de sortie de mon alternateur, soit la tension du courant de sortie de mon alternateur ; et qui d'autre part viendrait piloter un servomoteur qui actionnerait le câble des gaz de mon moteur thermique.

Le problème qui se pose est de trouver un système qui vienne donner à mon automate l'information (fréquence ou tension) sous forme de signal analogique 0-10v.

Quelles pistes pourriez vous me fournir ?

Merci d'avance,
Lyo31
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[inviteede7e2b6]

hello ,

tu aura besoin de fréquence ET tension.....

à combien doit tourner ton alternateur ?

[invitee05a3fcc]

Bonjour Lyo31 et bienvenue sur FUTURA
Tu t'attaques à un gros chantier : fabriquer un groupe électrogène
Sans compter le problème mécanique, il faut :
- Réguler la vitesse de rotation en jouant sur la commande d'accélérateur
- Réguler la tension de sortie en jouant sur l'excitation de l'alternateur

Ton automate Zelio est il capable de ça ? j'en sais rien
Par contre, il faut lui fournir :
- L'information de fréquence à partir du compte-tour du moteur ou de la fréquence de l'alternateur
- L'information de tension à partir d'un pont diviseur sur le 230V

[inviteede7e2b6]

si c'est un moteur diesel , c'est jouable , toutefois il faudrait avoir la courbe de couple maxi du moteur

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite9371b344]

Alors PIXEL pour la courbe il faut que j'aille relever la référence du moteur sous la culasse, et avec ce temps c'est un bain de boue donc je vais pas aller m'allonger la dedans de suite

Daudet oui j'ai conscience du chantier, mais je suis motivé !!
Du coup le Zelio c'est un automate tout bête que vient colleter des données en entrée (TOR et analogiques en 0-10V) et activer ou non ses sorties en fonction des paramètres que j'y aurai paramétrés.
Donc d'après toi, il lui faudra ET l'information de fréquence, ET l'information de tension ?
Cela e ramène dans les deux cas à ma question initiale : par quel montage/appareil puis-je collecter ces données et les convertir en 0-10V analogique ? J'avais bien trouvé des appareils de mesure, mais cela revenait à quelques 350e pièce, je ne suis pas persuadé que ce soit forcément la seule solution..

[invitee05a3fcc]

Donc d'après toi, il lui faudra ET l'information de fréquence, ET l'information de tension ?

Ben oui ! c'est évident

- L'information de fréquence à partir du compte-tour du moteur ou de la fréquence de l'alternateur

Y a un capteur de compte-tour sur le moulin ?

- L'information de tension à partir d'un pont diviseur sur le 230V

lire la réponse

Tu as la doc de l'alternateur ? Il a bien une excitation séparée ?

[invite9371b344]

Héhé, désolé mais tout n'est pas évident ! La fréquence et la tension du courant de sortie sont liées, non ?

Donc j'ai effectivement un compte tours sur le camion, mais il ne marche pas, à voir si il est possible de le rebrancher ou de le changer, mais dans tous les cas l'information n'est pas exploitable par l'automate !

L'alternateur date de 1971, pas de doc sur le net, j'ai contacté leroy somer mais la réponse se laisse désirer.. En revanche, sur la plaque il est spécifié : "excitation : Auto" .

Du coup, avec un pont diviseur, je peux directement réutiliser la tension du courant de sortie pour entrer dans l'automate, c'est bien ça ?

[invitee05a3fcc]

La fréquence et la tension du courant de sortie sont liées, non ?

Tu me fais peur avec ton projet et ton manque de connaissance .....
Les 1500 tr/mn du moteur sont indispensables pour fournir du 50Hz. Et on régule l’accélérateur pour que ce soit stable . Point barre

Les 230V AC sont indispensables pour alimenter correctement ton réseau électrique. Et c'est l"excitation de l'alternateur qui les régule . Point barre

En cas d'augmentation du courant de sortie :
- La tension va baisser, une augmentation de l'excitation va la ramener à 230V.
- Mais la puissance délivrée augmente, donc le moteur ralenti
- Donc l'accélérateur est un peu poussé pour augmenter la puissance mécanique

Il y a donc une double régulation qui se mord la queue .... avec tous les risques d’instabilité à régler

Donc j'ai effectivement un compte tours sur le camion, mais il ne marche pas

Il faut trouver le capteur (effet hall ? Bobine pickup?)

mais dans tous les cas l'information n'est pas exploitable par l'automate !

On s'en tamponne le coquillard ! Quand il n'y aura plus que ce problème .....

L'alternateur date de 1971, En revanche, sur la plaque il est spécifié : "excitation : Auto" .

Donc il y aurait une régulation interne de tension ?

avec un pont diviseur, je peux directement réutiliser la tension du courant de sortie pour entrer dans l'automate,

Probablement avec aussi un p'tit pont de diodes

[invite9371b344]

Les 1500 tr/mn du moteur sont indispensables pour fournir du 50Hz. Et on régule l’accélérateur pour que ce soit stable . Point barre

Les 230V AC sont indispensables pour alimenter correctement ton réseau électrique. Et c'est l"excitation de l'alternateur qui les régule . Point barre

Oui on est d'accord !

Dans ta logique, je ne vois pas en quoi la régulation se "mord la queue" ..

Pour ce qui est du capteur, je me procure la fiche technique dès que j'ai pu passer sous le camion pour en relever le numéro de série.

J'ai aussi un rendez vous à prendre chez leroy somer pour effectuer une révision des bobinages, j'en profiterai pour leur extorquer le maximum d'informations.

[invitee05a3fcc]

Dans ta logique, je ne vois pas en quoi la régulation se "mord la queue" ..

En cas d'augmentation du courant de sortie :
- La tension va baisser, une augmentation de l'excitation va la ramener à 230V.
- Mais la puissance délivrée augmente, donc le moteur ralenti
- Donc l'accélérateur est un peu poussé pour augmenter la puissance mécanique

Donc on continue l'explication :
- Comme le moteur à repris la bonne vitesse, l'alternateur donne un peu plus de 230V (la tension de sortie est fonction de la vitesse et de l'excitation)
- Donc le régulateur de tension diminue l'excitation
- Ce qui diminue la charge sur le moteur
- Donc la vitesse augmente
- Donc on diminue l'accélérateur
- Donc on est en sous tension
etc etc etc
Tu vois qu'il y a une facilité bluffante pour faire "pomper" le groupe électrogène. On stabilise (pas facilement ) le truc avec une régulation PID

[invite9371b344]

Okay je crois que je te suis.. D'où l'importance d'une régulation constante effectuée par mon automate. Si cette "boucle" de fonctionnement que tu décris est suffisamment réactive, cela permet une régulation en continu et des écarts de tension assez moindres, non ?
Dans tous les cas, j'avais bien conscience de ne pas réussir à arriver à un fonctionnement parfaitement stable, et je pensais en plus protéger tous les appareils sensibles aux écarts de tension trop importants par des onduleurs.

[invitee05a3fcc]

D'où l'importance d'une régulation constante effectuée par mon automate.

Justement, je connais mal les automates, mais c'est pas sûr qu'ils soient assez rapides. Une boucle de régulation analogique est peu être plus simple.

et je pensais en plus protéger tous les appareils sensibles aux écarts de tension trop importants par des onduleurs.

Ce qui posent d'autres problème. Si le groupe sort des clous (en tension ou fréquence), l'onduleur se déconnecte du groupe ... qui passe à vide et reprend les bonnes valeurs. L'onduleur se reconnecte ... et met hors limite le groupe ! et rebebelotte ...
Il faut un onduleur "spécial" groupe qui admet des tolérances en fréquence et en tension plus larges ( on n'a jamais vu le réseau ERDF sortir du 48 ou du 52 Hz !)

[invite9371b344]

Alors si j'interprète bien les documents techniques, c'est des cycles de 10 à 50ms pour un automate. A quoi tu penses quand tu parles de boucle de régulation analogique ?

Ah oui effectivement je n'avais pas envisagé le problème sous cet angle pour les onduleurs..

[invitee05a3fcc]

c'est des cycles de 10 à 50ms pour un automate.

Sachant que la période 230V est de 20mS , pas évident comme temps de réponse.

A quoi tu penses quand tu parles de boucle de régulation analogique ?

- conversion fréquence tension
- Comparaison avec une référence
- Action sur le servomoteur accélérateur

[invite9371b344]

Je questionnerai un de mes formateurs demain pour en savoir un peu plus sur le temps de réponse.

Et avec quels matériels mettre en oeuvre une boucle analogique ?

[invitee05a3fcc]

Et avec quels matériels mettre en oeuvre une boucle analogique ?

Il faut trouver le capteur (effet hall ? Bobine pickup?)

Faut faire une mise en forme du capteur de vitesse . L'idéal étant d'avoir , non pas un pulse par tour, mais beaucoup de pulse par tour. Un capteur magnétique sur la roue dentée d'entrainement du démarreur est l'idéal.

Ensuite : Monostable, filtre RC, ampliOP, et un interface de puissance qui dépend du moteur qui pilote l'accélérateur.

[invite9371b344]

Pourquoi sur la roue du démarreur ? Elle arrête de tourner une fois le moteur en marche, ce ne sera pas une valeur de référence.. Autant me mettre directement sur le volant moteur qui lui m'entraîne l'arbre de la génératrice, après démultiplication. Non ?

Développé un peu ton idée, je t'avoue que je ne vois pas du tout ou tu veux en venir et qu'entre toutes les utilisations de chacun des composants que tu cites je suis complètement perdu..

[Positron1]

Salut,
Sur le démarreur il n'y a pas de roue mais un pignon et la roue dont parle DAUDET s'appelle couronne !!!! les mots ont parfois une signification plus importante qu'on ne leur accorde !!!

[invitee05a3fcc]

s'appelle couronne !!!!

Exact !