Problème puissance/couple moteur

[invite04e55952]

Bonjour,

Je m'appelle Dorian, je suis élève en seconde année de BTS Maintenance Système.

J'ai à réaliser un projet pour mon diplôme. Ce projet consiste à résoudre un soucis de fermeture de porte d'un funiculaire.
Le funiculaire possède 5 arches, 2 portes par arche. Il y a 3 moteurs : moteur 1 pour arche 1 - moteur 2 pour arche 2 et 3 - moteur 3 pour arche 4 et 5.
Moteur 1 pousse 2 portes
Moteur 2 pousse 4 portes
Moteur 3 pousse 4 portes

Les moteurs sont des moteurs asynchrones triphasé couplé en monophasé.

Chaque portes pèsent 115 kg

Les caractéristique des moteurs sont :
Couplé en triangle
P=0.37 kW
N= 58 tr/min
F=50 Hz
cos fi = 0.73
I=2.15A

Mon problème est que je trouve un couple d'environ 61 N.m pour un moteur
Ce même moteur doit pousser 4 portes, et pour déplacer c'est 4 portes il faut un couple de 156 N.m
Le funiculaire a une inclinaison de 1.5% en gare motrice(bas) et une inclinaison de 34% en gare retour(haut).

La où je ne comprend pas c'est que les moteurs arrivent à fermer les portes parfaitement avec une inclinaison de 1.5% mais qu'avec l'inclinaison de 34% les moteurs tournent mais ne font pas avancer les portes. Pour pouvoir refermer les portes il faut légèrement les pousser au départ puis le moteur termine la course.Ce soucis ce réalise 1 fois sur 10.

Pouvez-vous m'aider à comprendre comment ces moteurs arrivent à fermer ces portes? Cela fait 4 jours que je me creuse la tête en vain.
Merci !!!

Ps:en attendant vos réponse je vais créé sur papier une solution hydraulique
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[invite04e55952]

Petit rajout, je viens de voir qu'il y avait 3 condensateurs par moteur de 20 microfarad chacun

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Bonjour,
La difficulté semble plus mécanique qu'électrique.
Il y a surement une mécanisme démultiplicateur pour l'entrainement des portes, qui n'est pas précisé.

Comment trouvez vous les couples indiqués ?

[invite04e55952]

Merci de ta réponse!

Les 2 portes de gauche de la rame sont entraînées par poulie courroie (roue denté : Diamètre= 85 mm) et par un arbre pour faire liaison avec l'autre coté de la rame pour les 2 autres portes (aussi entraînées par poulie courroie)


Calcul couple moteur:
C=P/W
P=370Watt
N= 58 tr/min
W(oméga)= (2*Pi*N)/60 = 6.07 rad/s

=> C= 370/6.07
= 61 N.m

Calcul couple portes:
F=(m*g)*4
m=115 Kg
g=9.81
*4 car 4 portes
F=(115*9.81)*4=4512.6N

==> V=d/t
d=1.193m
t environ = 5.68 s (approximatif car je l'ai chronométré)
V=1.193/5.68=0.21 m/s

P=F*V
=4512.6*0.21
= 947.6 W

C=P/W
=947.6/6.07
=156 N.m


Tous ça sans prendre en compte les frottements et l'inclinaison

[A voir en vidéo sur Futura]

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Tous ça sans prendre en compte les frottements et l'inclinaison

C'est plus clair : il existe visiblement des réducteurs 1/50 sur les moteurs et l'inclinaison est le facteur principal.
Une inclinaison de 34% réduit l'effort de 0,322 du poids
La force max calculée est donc réduite à 1453 N et la puissance indispensable est de 305 W

C'est compatible sauf si les frottements viennent bloquer.
Le peu de marge de puissance explique la difficulté de démarrage, le couple d'un moteur asynchrone n'est pas maximum à l'arrêt.

Le facteur de réduction de force en fonction de la pente p s'écrit :

[invite04e55952]

SUPER!!!!!!!!!! MERCI

Juste une incompréhension de ma part, comment vous passez d'une inclinaison de 34% à une réduction de 0.322 du poids ?

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SUPER!!!!!!!!!! MERCI

Juste une incompréhension de ma part, comment vous passez d'une inclinaison de 34% à une réduction de 0.322 du poids ?

Par la formule indiquée en bas du message précédent.

Explication : la pente conventionnelle en mécanique, et en voirie est la tangente de l'angle
Le facteur de réduction est le sinus.

[invite04e55952]

Pouvez-vous prendre les valeurs pour 34% d'inclinaison s'il vous plait? Puisque je ne trouve pas 0.322. La trigonométrie n'a jamais été mon fort :'(

[phys4]

L'angle correspondant à une pente de 0,34 vaut 18,778°
car
tang(18,778) = 0,34
La force sera donc la partie sin(18,778) = 0,3219 du poids

[invite04e55952]

HAAAAAA d'accord!!!
J'ai compris, maintenant je suis capable de le faire
Merci vous m'avez sauvé je vais pouvoir continué mon projet!!!

[invite04e55952]

Je viens de calculer pour 1.5% degrés d'inclinaison (gare motrice en bas)
cela me donne un facteur de réduction de 0.83
4512.6*0.83 = 3745.458 N

3745.458*0.21=786.5 W

Les moteurs sont trop faible or ils ferment quand même les portes.
Pouvez vous m'éclairer encore une fois?

[phys4]

Je viens de calculer pour 1.5% degrés d'inclinaison (gare motrice en bas)
cela me donne un facteur de réduction de 0.83

Mauvaise application de la formule :


pratiquement même valeur, c'est normal, pour les angles faibles le sinus et la tangente sont égaux.
Je n'avais pas pris cet exemple car il donne une force très faible et donc pour cette partie ce sont surement les frottements qui sont plus importants.