Dimentionner un moteur triphasé asynchrone !!

[invite0ba3915d]

Bonjour à tous,
J'ai un problème pour mon projet de stage, je dois dimentionner un moteur de monte charge mais je ne sais pas quelle formule utiliser.

Je connais :[LIST][*]La masse du contre poids : 1120 kg[*]La masse de la cabine à vide : 1030 kg[*]la masse de la charge : 650 kg[*]La vitesse de montée : 5/6 m/s

Je voudrais calculer le couple nécessaire pour décoler la charge.
Par la suite j'aimerais calculer la durée de vie du moteur sachant qu'en hiver il y a 15°C et qu'en été 30°C, le moteur tourne 16h par jour.

Je vous en remercie d'avance.
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[PlugAndPray]

Salut

Utilise P=m.g.V

P= puissance en W
m= la masse en kg
g=9.81
V=la vitesse de la charge en m/s

++

[invite76532345]

Bonjour
Plug and Pray a raison. Sa formule théorique est parfaite pour calculer la puissance d'un motreur conforme à ce qu'attend un prof d'école.
Dans la réalité, "ça ne marchera pas".
Il n'existe pas de monte charge avec 100% de rendement (ça se saurait)
. Il faut diviser la valeur obtenue par la valeur du rendement exprimée sous la forme "0,xx".
Ensuite (résultat trouvé de l'ordre de 40 kW) ajouter 10 à 15 % de marge de sécurité (consulter les normes ISO et les directives EN relatives aux appareils de levage).
Maintenant le couple:
Un couple c'est le produit d'une force par une longueur.
Son travail s'exprime en " couple * Pi radians " et la puissance par ce résultat divisé par le temps en secondes. OUF !!!!
Donc, élément essentiel pour calculer un couple: la vitesse de rotation. Mais elle n'est jamais donnée en
"Pi radians/s", toujours en tours/minute.
Voici la transformation:
M= 973.09 *P/N
M : Moment ou couple en m.daN
. (le diviser par 0,981 pour obtenir des m.kg)
P: puissance en kW
N: Vitesse en tr/mn

Pour info: Utiliser "716" au lieu de "973.09" si la puissance est donnée en chevaux vapeur --ch, (pas CV, abréviation de "cheval vignette" qui est une unité tout à fait farfelue dont la définition change régullièrement)
Et pour mettre la cerise sur le gateau; utiliser "725.73" au lieu de "973.09" si la puissance est donnée en "Bhp" (British horse power).
Note: "dimension" s'écrit avec un "s" en français comme en anglais.

Bonne journée
Papykiwi

[invite76532345]

Re bonjour

Excuse-moi je n'avais pas lu la fin de ton post.
La durée de vie du moteur pourra se calculer une fois que celui-ci aura été sélectionné.
S'agira t-il d'un moteur classique à 1500tr/mn ou d'un moteur levage à 1000 tr/mn par exemple
Utilisera t-on un frein extérieur ou un frein par rotor cônique (ça existe, c'est un brevet allemand, ça fonctionne très bien)
Les durées de vie sont différentes pour chaque moteur.
La température ambiante entre 16°C et 30°C est classique et n'influe pas sur la durée de vie du moteur.
Le constructeur indique cette durée en heures. Une année industrielle = 8000 heures.

Habituellement, dans les bonnes maisons, on prend le problème dans l'autre sens. On détermine la durée de vie requise dans le cahier des charges (20 ans...30 ans...etc) et à partir de là on consulte des fournisseurs ou constructeurs pour trouver le matériel le mieux adapté à l'usage prévu.

A+

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite0ba3915d]

Bonjour et merci pour votre aide.
En ce qui concerne le monte charge, il existe déjà. Mais avec un moteur sous dimensionné. Mes tuteurs m'ont demandé, pour traiter le sujet de faire comme si c'était moi qui le créer. Cela dit les résultat que j'ai trouvé ne les satisfont guère. Ils m'ont demandé par la suite de prouver qu'avec le moteur actuelle "ils courent à la catastrophe". Il y a un groupe motoréducteur de 3 kW et de 570 N.m. Ils veulent le remplacer par un groupe de 4 kW. Les résultats que je trouve montre qu'il faudrait effectivement un moteur de 5 kW. Le facteur de réduction et de 27.88.

Comment faire pour démontrer qu'avec un moteur de 4kW ça passe et qu'avec un moteur de 3 kW ils vont droit dans le mur ?

Merci d'avance.

[invite76532345]

Bonjour Gerald59

Quand j'étais petit, à l'école on apprenait que:
1ch = 75kg/m/s
1kW = ~102kg/m/s.
Partons de là puisque la charge est donnée en kg
La puissance moteur estimée est 4kW
4kW => 4 x 102 = 408 kg/m/s.
Si la charge est de 650kg, la vitesse devient
1 x (408/650) =0.63 m/s.
Ceci s'appliquerait avec un rendement de 100%
Un bon moto réducteur: Re = 0.95
l'attelage (crémaillère ou cables + mouflage etc) 0.9
Soit Re total: 0.95 x 0.9 = 0.86.
Pour cette vitesse il faudrait une puissance de:4/0.86 =4.65 kW
D'après le cahier des charges (ton premier post) la vitesse est de 5/6 m/s, soit 0.83 m/s.
Cela amènerait la puissance à : 4.65 x(0.83/0.63)= 6.15 kW
Avec 10% de marge de sécurité: 6.15 x 1.10 = 6.76 kW

En fait cette vitesse de 0.83 m/s est assez rapide pour un monte charges. Une bonne valeur moyenne est 0.5 m/s.
Reprenons à partir de notre moteur 4kW.
La vitesse 0.50m/s au lieu de 0.63 m/s => 4 x (0.5/0.63) =3.17kW
Avec toujours le même Re=0.86 => 3.17/0.86 = 3.69 kW
Marge de sécurité 10% => 3.69 x 1.10 = 4.06 kW

L'estimation de base est démontrée juste.

Note: Le facteur de réduction du moto réducteur est une donnée intéressante mais si on ne connaît ni la vitesse de son moteur ni la chaîne cinétique entre son arbre de sortie et le plateau du monte charge on ne peut pas s'en servir.

A+
Papykiwi

[invite0ba3915d]

Bonjour et encore merci.
La vitesse du moteur actuel est : ns :1500tr/min, et n : 1400tr/min.
Par contre la chaine cynétique je ne sais pas.

[invite76532345]

Ton dernier message:
Un moteur asynchrone classique 4 pôles (vitesse nominale 1500 tr/mn) tourne entre 1465 et 1485 avec le glissement.
1400 c'est bizarre (~7% de glissement c'est beaucoup)
A+

[invite0ba3915d]

C'est ce qu'il y a d'écrit sur la plaque signalitique.

[invite0ba3915d]

Bonjour à tous,
j'ai refais les calculs comme vous l'indiquiez mais le problème c'est que le tuteur ne veux pas réduire la vitesse car c'est une machine qui se situe sur la chaine et le temps est compté. Cela dit, est-ce qu'il n'y aurait pas un moyen (par calcul) de démontrer qu'un moteur de 4kW est sufisant sachant qu'il y a, pour le moteur actuel (3kW), un variateur de même puissance.

Merci d'avance !!

[invite76532345]

Bonsoir Gérald

Négatif.
La puissance c'est la quantité de travail fournie durant l'unité de temps
650 kg élevés de 5/6m en 1 s correspondent à
650 x (6/5) = 780kgm/s
4 kW c'est insuffisant pour cette vitesse. Reprends mon post du 16/12.
Désolé
Par contre quelque chose que je ne comprends pas c'est l'existence du variateur.
S'il y a un variateur, la vitesse est variable (Merci Mr de La Palisse). Alors d'où vient cette valeur de 5/6 m/s ?

A+

A+

[invite0ba3915d]

C'est le mesuré à la montée en pleine charge !
Merci !!

[invite43901482]

Par la suite j'aimerais calculer la durée de vie du moteur sachant qu'en hiver il y a 15°C et qu'en été 30°C, le moteur tourne 16h par jour.

Ce qui veut dire que la température n'aura pas d'influence sur la durée de vie du moteur.

Ensuite il faut connaitre la classe de l'isolant, un classe A me semble suffisant sachant que son delta T est de 60°C.

Dans les conditions données précédemment on donne une durée de vie de 10^5h soit pour 16h pour 365 jours (c'est la où j'ai pas toutes les données).

J'en déduis la durée de vie à 10^5/(16x365)=17 ans

On ne connait pas l'altitude, mais aussi le nombre de jours où travaille la machine, ce qui donne de l'approximatif.

[invite76532345]

Bonjour Fred

Ensuite il faut connaitre la classe de l'isolant, un classe A me semble suffisant sachant que son delta T est de 60°C.

Cela se fabrique encore?, où ça ? Il me semblait que les EuroNormes commençaient de nos jour à la classe "B".

Dans les conditions données précédemment on donne une durée de vie de 10^5h soit pour 16h pour 365 jours (c'est la où j'ai pas toutes les données).

J'en déduis la durée de vie à 10^5/(16x365)=17 ans

Mouais! Mais le système est bâtard. La durée de vie d'un moteur dépend aussi beaucoup du nombre de démarrages/arrêts et là c'est le mystère. Un appareil de levage a généralement beaucoup de "démarrage/arrêt" d'où l'utilisation d'un moteur "spécial levage". Ce ne semble pas être le cas ici. Notre pauvre Gerald semble se trouver au royaume de la bidouille où l'économie ponctuelle de quelques sous prévaut sur une analyse long terme. Si ces gens persistent dans leur calcul de puissance, c'est une classe "F", voire "H" qu'il faudra choisir et la durée de vie sera à recalculer.

A+

[invite43901482]

Cela se fabrique encore?, où ça ? Il me semblait que les EuroNormes commençaient de nos jour à la classe "B".

Lol ca Papykiwi je ne sais pas du tout je ne suis pas dans le monde de l'industrie. Il est fort possible que cela n'existe plus

Mouais! Mais le système est bâtard.

J'utilise simplement les normes.

La durée de vie d'un moteur dépend aussi beaucoup du nombre de démarrages/arrêts

C'est exact mais je pense qu'ici si on ne le donne pas on doit surement négliger ce genre de condition.

Notre pauvre Gerald semble se trouver au royaume de la bidouille où l'économie ponctuelle de quelques sous prévaut sur une analyse long terme

Il n'a pas toutes les données c'est certains!!! au moins il devrait indiquer les conditions négligées et celles prises en compte.

Je pense qu'on devrait savoir déjà exactement ce qu'on veut afin d'avoir quelquechose de précis, car il est facile de dire que ce n'est pas ça si on a pas les données exactes du probleme.

Ce n'est pas à nous de refaire le probleme.

[invite0ba3915d]

Salut tout le monde, je vous remercie un peu tard j'en conviens j'ai obtenu mon BTS et ce un peu grace à vous encore merci !