tension d'un moteur asynchrone

[invite4b81595c]

Bonjour,

Je souhaiterais avoir un éclairage concernant la tension d'alimentation de moteur Triphasé asynchrone.
Le contexte: en Polynésie, la tension officiele du réseau en tri est 400V 60 Hz ce qui est apparemment assez rare dans le monde.
Pour ne rien arranger, la stabilité du réseau n'est pas exceptionnelle et on peut sans problème mesurer entre 370 et 420V à certains endroits.

Dans ma société, on utilise énormément de pompes centrifuges pour le pompage d'eau et on rencontre pas mal de problèmes avec des pompes qui ont des durées de vies pas terribles (Je parle ici de "vraies" pompes, xxxxxxxxx [dénigrement stupide et inacceptable]).

d'une part, on a du mal à trouver des pompes avec moteurs 400V 60hz; on nous propose le plus souvent du 380V-60Hz, du 440V-60Hz ou du 460V-60Hz.
Pour le 460V-60Hz, on nous dit que cela fonctionne très bien sur du 400V-60Hz et qu'il suffit de baisser de l'ordre de 5% la courbe débit-pression. Cela signifie pour moi, que la pompe tourne donc un peu moins vite et donc forcément on joue sur le glissement, ce qui il me semble n'est pas forcément terrible (mon élec est loin).

première question: Peut on véritablement faire tourner une pompe 460V-60Hz avec du 400V-60Hz?
http://forums.futura-sciences.com/te...-alimente.html
Si je m'en réfère à ce qui est dit dans ce post, ça ne semble pas une bonne idée.

Deuxième question: mieux vaut il faire tourner un moteur en sur-tension ou en sous-tension. ou bien pour une tension réseau de 410V, mieux vaut-il un moteur 380V ou un moteur 440V?

Si quelqu'un pouvait m'éclairer et m'expliquer les conséquences de chacun de ces cas.


merci beaucoup
-----

[inviteede7e2b6]

hello,

si vous êtes client important , il est toujours possible de demander une pompe avec le moteur
bobiné "sur mesure".

à voir avec le technico du fabricant.

[invite76532345]

Bonjour

Généralement, pour une installation industrielle, le cahier des charges prévoit une variation de +/- 15% de la tension d'alimentation.
Autrement dit votre tension nominale de 400V peut varier (suivant un cahier des charges "classique") entre 340 et 460 V.
Vous dites:

on peut sans problème mesurer entre 370 et 420V à certains endroits.

Ce qui correspond à une variation de - 7.5% à + 5% ...... largement "dans la plaque".

qu'il suffit de baisser de l'ordre de 5% la courbe débit-pression.

N'importe quoi. Argument de marchand qui veut "fourguer sa daube" en critiquant certains constructeurs (parce que c'est la mode en France).
La vitesse d'un moteur asynchrone triphasé est uniquement fonction de la fréquence du courant.
Le couple, et par conséquent la puissance recueillie à l'arbre est elle fonction de la tension.
C'est pourquoi, quand on dimensionne le moteur d'une pompe on "sur-dimensionne" de manière à suivre le cahier des charges sans faire "trop" chauffer le moteur en cas de sous tension.
Les constructeurs de moteurs (tout au moins ceux dont on trouve les produits un peu partout dans le monde) connaissent le problème
et fournissent des machines qui offrent une certaine "latitude" d'alimentation.
Dans le cas d'une variation de tension sur moteur asynchrone, le couple électromagnétique de la machine est proportionnel au carré de la tension d’alimentation statorique.
Dans votre cas, une alimentation à 92.5% de V_plaque vous diminue P_plaque de 100-86 =14% (arrondi)

première question: Peut on véritablement faire tourner une pompe 460V-60Hz avec du 400V-60Hz?

400/460 = 87%, soit une chute de 13% (dans le cahier des charges)
Ce n'est pas la pompe qui est "460V" mais son moteur. la pompe elle est une machine tournante qui se contente de tourner quand elle est entraînée par un moteur (électrique, thermique, à bras, à âne ...etc)
Donc:
La réponse est oui; à condition bien entendu que le moteur ait été au départ prévu avec une puissance P_plaque correspondante au service demandé.
La pompe demandant toujours la même puissance pour fournir le même travail hydraulique, en cas de baisse de tension le moteur "calculé ric-rac" va surchauffer.
Par contre, avec 370V, la chute est de 20% et là on dépasse le 15% cahier des charges, avec un risque évident de forte surchauffe, voire casse.

Deuxième question: mieux vaut il faire tourner un moteur en sur-tension ou en sous-tension. ou bien pour une tension réseau de 410V, mieux vaut-il un moteur 380V ou un moteur 440V?

- Moteur "380":
Tension 370...... Pratiquement V_plaque . . . . Tension 420: V_plaque +10.5% . . . .Moteur acceptable (s'il est de bonne fabrication, c'est à dire garanti par le constructeur comme répondant aux normes internationales. Beaucoup de Clients industriels refusent des moteurs de certaines marques pourtant très connues à cause du non respect de ces normes)
- Moteur "440":
Tension 370......V_plaque-16% (hors cahier des charges) . . . .Tension 420 V_plaque -5%. Donc à déconseiller.

on rencontre pas mal de problèmes avec des pompes qui ont des durées de vies pas terribles (Je parle ici de "vraies" pompes, ......

Les "problèmes" viennent de la construction des "vraies" pompes, pas des moteurs. A quelles normes répondent elles ?
A quel (s) point (s) de leur courbe travaillent elles ?
La pompe est une affaire de "professionnels", pas de "commerciaux"

Bonne journée
Cordialement

[Jean4259]

Bonjour,

Je pense que la première chose a faire est de mesurer le courant sur une phase, et le cycle de fonctionnement, et d'indiquer les valeurs sur ce forum.
L'un des spécialistes de l'asynchrone pourra dire si le moteur travaille en sécurité.
Jean

[A voir en vidéo sur Futura]

[invite4b81595c]

Bonjour

merci de vos réponses.

Juste pour précision; je parle essentiellement de pompes immergées et donc il s'agit de moteurs totalement intégrés à la pompe, d'où la raison pour laquelle j'ai tendance à ne pas faire de distinction entre pompe et moteur. Bien entendu, lorsque je parle des caractéristiques électriques, c'est bien pour le moteur.
C'est aussi la raison pour laquelle il n'est pas possible (sauf exception très rare) de changer de type de moteur.

A pixel: Malheureusement, à l'ère de la standardisation, ce n'est pas si évident que ça d'obtenir ce que l'on veut lorsque l'on sort des standards. Et lorsque c'est possible, c'est souvent hors de prix.

A Papykiwi:
Si je reprend le cas de la pompe 460V 60Hz qui fonctionne en 400V 60Hz.
Je te confirme que l'on a fait les essais de débit pression et on obtient pour chaque valeur de débit une HMT à 400V = 0,95*HMT de la courbe théorique à 460V.
Cela veut bien donc dire que la pompe (et donc le moteur) tourne plus lentement de l'ordre de 2%; non?

Concernant la puissance du moteur; peut tu me confirmer que j'ai bien compris ce que tu as expliqué:
Tension réseau=400V: Tension plaque moteur= 460V donc chute de tension de 13%
Cela veut dire que la puissance max fournie par le moteur va chuter d'environ 25% par rapport à la Puissance nominale indiquée sur la plaque.
Donc si je veux que le moteur puisse fonctionner sans risque dans ces conditions, il faut que la puissance plaquée sur le moteur soit au moins de 25% supérieur à la puissance que la pompe demande à l'arbre; c'est bien ça?

Jean4259:
Il faut que retrouve des mesures que l'on a faites et je soumettrais

merci beaucoup

[invite76532345]

Re:

Je te confirme que l'on a fait les essais de débit pression et on obtient pour chaque valeur de débit une HMT à 400V = 0,95*HMT de la courbe théorique à 460V.

Et bien entendu, vous avez mesuré hors du puits (pas de scaphandrier disponible) et tenu compte de la hauteur de la colonne entre la pompe et le point de mesure et de la perte de charge correspondante pour le débit mesuré.

Cela veut bien donc dire que la pompe (et donc le moteur) tourne plus lentement de l'ordre de 2%; non?

Non.
Il faut d'abord répondre à la question de l'alinéa précédent et savoir quelles tolérances le constructeur affiche par rapport aux données théoriques de sa pompe.
Ces tolérances peuvent varier de 0% (demande "NNT" de la part du Client ==>surcoût important)
à 3% (pompes "process" ISO 13709)
et jusqu'à 10% ("vraies" pompes "lambda")
Et savoir aussi si le 60hz est réellement à 6O, ou un peu en dessous.

Donc si je veux que le moteur puisse fonctionner sans risque dans ces conditions, il faut que la puissance plaquée sur le moteur soit au moins de 25% supérieur à la puissance que la pompe demande à l'arbre; c'est bien ça?

Tout à fait. Cette "manip" (+25%) à la construction est assez courante.
Le moteur, si la pompe a été bien étudiée (oui je sais, ......le budget....) ne travaille jamais à sa pleine puissance. On essaie toujours de travailler vers le milieu de la courbe, au plus près du "B.E.P". Mais parfois c'est impossible.

Il faut que retrouve des mesures que l'on a faites et je soumettrais

Ce serait très intéressant; y compris les conditions des mesures (hauteur de la prise de mesure par rapport au plan de sol, profondeur du puits, diamètre des tuyauteries, température de l'eau, nature et classe des instruments de mesure, étalonnage certifié ou non et "à jour", tension et fréquence réseau.... etc) c'est à dire tous les paramètres que l'on recense lors d'un essai "au banc".

A te lire.
Cordialement

[invite4b81595c]

Bonjour,

Ci joint la fiche d'une pompe.
Lire tout en haut en rouge la note concernant la correction à apporter lorsque fonctionnement à une tension inférieure.

Si on regarde la puissance absorbée par l'hydraulique de pompe et la puissance nominale du moteur, déjà à 460V, c'est juste.
Du coup, les 25% pour fonctionnement en 400V...

Pourtant, on a une pompe assez similaire à celle-ci qui tourne depuis 5 ans à 400V et pas eu de problèmes.
Je recherche les relèves courant-tension pour les envoyer.

merci

[invite0324077b]

si personne ne veut vous fabriquer la pompe exactement adapté , la pompe faite pour 380V50Hz serait peut etre mieux que 460V60Hz

le moteur 380V50Hz voit sa tension et sa puissance augmenter proportionelement a la frequence , donc a 400V 60Hz il ne sera pas en difficulté

compliqué par le fait que depuis longtemps en france le 380V fait 400V ou plus ...

par contre dans l'autre sens une pompe prevue pour 460V 60Hz ne fait plus la bonne puissance a 400V donc se trouve en surcharge et grille

si il faut faire tourner une pompe 460V sur du 400V il faut y mettre au auto transfo ! pas besoin d'un transfo qui fait toute la puissance , simplement un transfo qui fait 60V au secondaire et dont les secondaire sont branché dans le bon sens pour faire 60V de plus

ce transfo ne doit faire qu'une puissance reduite : 60/400eme de la puissance de la pompe ... si il n'y a pas de transfo 60 v un transfo 48V sera toujours mieux que rien

[invite4b81595c]

Bonjour Chatelot;

Je peux te dire que brancher une pompe avec moteur dimensionné pour fonctionner en 50 HZ à 400V va très vite griller sur du 400V 60 HZ. Tout simplement parceque la puissance absorbée par la pompe à vitesse de rotation 60 Hz est d'environ de 25% supérieur à celle à 50 Hz. C'est logique, la pompe tournant plus vite, elle pompe plus de débit plus haut.
Dans l'autre sens, par contre ça ne pose aucun problème électriquement si ce n'est que la courbe débit pression est bien plus basse.

Pour le coup du transfo; je comprend pas comment tu branches le transfo; tu peux me faire un schéma?

merci

[invite76532345]

Re:
La note en haut de la data-sheet dit:

Pour alimentation à 380V, 230V et 220V / 60Hz : - au même débit multiplier l'hauteur manométrique par 0,95; - au même débit le rendement reste pratiquement constant; - la puissance absorbée par la pompe doit être calculée de nouveau

Ils ne parlent pas d'alimentation en 400V. D'autre part il y a la théorie, les calculs du B.E puis la réalisation usine ou atelier avec quelquefois des ....... surprises !!!!
En plus, si le moteur est déjà trop petit au départ (voir les PJ pour la puissance demandée) car correspondant à une puissance hydraulique supérieure à celle notée sur sa plaque, laquelle ne tient pas compte de la marge normalisée
qui est :P_hyd x 1.15 pour cette tranche de puissance.

Pour info la norme ISO 9906 concerne les essais de la pompe, pas sa construction. "grade 2" indique qu'il y a 5 essais d’effectués mais cela ne dit pas quelles tolérances le constructeur à fixées.
(En qualité de "prescripteur" au B.E quand j'étais en activité je n'aurais jamais proposé une telle pompe de peur de me faire lyncher par le Client.
Note: Les acheteurs ont souvent d’autres critères que "techniques" pour définir le matériel. )

A suivre.

[invite0324077b]

pour le transfo : les 3 primaire branché normalement sur le reseau triphasé 400V : en etoile si c'est des bobine 230V

les 3 bobine secondaire branché entre l'entré et la sortie : avec des secondaire 48V ça peut ajouter ou soustraire 48V a la tension entre neutre et phase suivant le sens ou c'est branché

dans le bon sens ça fera 230 + 48 = 278 V entre phase et neutre

ce qui fait 278 x racine de 3 = 481 V

raté ça en fait trop car les 48V sont ajouté a la tension entre phase et neutre

pour passer de 400 a 460 il ne faut pas ajouter 60V mais 60 / racine de 3 = 34 V

l'avantage de cette solution c'est que le transfo n'est pas dimensionné pour passer toute la puissance : il ne passe que 34/230 fois la puissance

34 / 230 = 0,147

pour un moteur de 1kW il faut un transfo de 147W seulement

[invite0324077b]

pour ce qui est de passer un moteur electrique de 400V 50Hz a 400V 60Hz ça va bien pour un moteur seul , il tourne plus vite , et fait la même puissance , plus de vitesse et moins de couple

probleme avec une pompe : en tournant plus vite la pompe veut plus de puissance ... donc le moteur se trouve en surcharge

[Jean4259]

Cette solution est valable en étoile, mais impossible en triangle.

Le fer est dimensionné pour la faible puissance ainsi que l'enroulement 230V
L'enroulement additif (34V) est dimensionné pour la puissance nominale.

Jean

[invite0324077b]

l'enroulement 34v supporte le passage de tout le courant du moteur ... mais comme il ne fait qu'une tension reduite , il ne fait qu'une puissance reduite dans la même proportion

ça permet donc de corriger une tension de reseau avec un transfo plus economique que si toute la puissance passait dans le transfo