Forums Remontées Mécaniques: Moteurs à  courant continu et moteurs asynchrones - Forums Remontées Mécaniques

Aller au contenu


Maintenance Planifiée
Une maintenance nécessitant l'arret de tous les services est planifiée le Mercredi 1 Octobre de 6h00 à 12h30 (Heure de Paris)
Cette maintenance vise à effectuer le remplacement du serveur.
Durée de l'intervention estimée à 6h30
  • 2 Pages +
  • 1
  • 2
  • Vous ne pouvez pas commencer un sujet
  • Vous ne pouvez pas répondre à ce sujet

Moteurs à  courant continu et moteurs asynchrones Comparaison dans le cadre des RM

#1 L'utilisateur est hors-ligne   fufu 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Moderateurs Globaux
  • Messages : 1 595
  • Inscrit(e) : 21-septembre 05

Posté 04 avril 2007 - 16:10

Je souhaiterais soulever une question quoique au premier abord évidente, mais au lire de certaines remarques sur le forum, il me semble intéressant d'en débattre ici.

La très grande majorité des téléportés français sont équipés d'un moteur à courant continu (MCC ou DC). Certes on trouve encore de vieux "dinosaures", d'anciens appareils équipés de moteurs asynchrones (MAS ou AC). La variation de fréquence n'étant pas encore maitrisée à cette époque, il était courant d'observer plusieurs moteurs avec un nombre différent de paire de pôles afin de réaliser un semblant de variation de vitesse.

Aujourd'hui, la donne a changé. La variation de vitesse est maitrisée ce qui rend possible l'utilisation de moteurs asynchrones dont on fera varier la fréquence de synchronisme. De plus, technologiquement, ils sont d'une très grande simplicité : L'induit en cage d'écureuil court-circuitée ne nécessite pas l'installation d'un système balais/collecteurs, toujours fragiles, délicats à utiliser, et il n'est jamais très opportun d'avoir des contacts glissants au sein d'un système. Autres conséquences, cette simplicité technologique se répercute donc sur le coût à l'achat qui se voit fortement diminué et sur l'entretien qui semble donc être simplifié. Enfin, dans le domaine des fortes puissances (Ce qui nous concerne donc), la puissance réactive est négligeable (Au pire, on arrive à relever le facteur de puissance vers les 0,95 je crois...) (Dans les très fortes puissances la puissance réactive Q redevient un sérieux handicap).

Autant d' "arguments" en faveur du moteur asynchrone que je ne retrouve pas sur le DC.
Mis à part un rendement très intéressant sur le DC, et le fait qu'il reste LA référence technologique dans le domaine des moteurs (Le champ magnétique B reste toujours orthogonal aux conducteurs de l?induit, ce qui permet d?avoir un couple généré maximal), je sèche un petit peu...

Chez nos voisins suisses et autrichiens, on constate que le AC est généralisé sur la plupart des appareils, alors pourquoi cette exception française ?

Plusieurs interrogations ou pistes de réflexion, donc :
- Sur la facture EDF, à puissance mécanique égale, le moteur à courant continu est-il réellement plus intéressant que le moteur asynchrone ?
- Ne subsiste t-il pas au sein des exploitants et des constructeurs une sorte d'habitude, de rémanence du DC, qui ferait que l'on a du mal à s'en défaire ? (Parce que les mécanos et les électriciens le connaissent bien, sont déjà formés dessus ?)
- L'entretien de l'organe moteur est-il plus simple ? Du variateur ? Trop pointu ?

D?autres éléments que je n?ai pas soulevé ?

Autant de question que je me pose et que je vous propose de débattre ici :Poma:

Ce message a été modifié par fufu - 04 avril 2007 - 19:39 .


#2 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 04 avril 2007 - 18:58

De manière générale, dans quasiment tous les domaines industriels, la tendance générale pour les entraînements électriques à vitesse variable consiste à recourir aux moteurs AC (courant alternatif) alimentés par des variateurs de fréquence. La technologie DC (courant continu) est clairement sur le déclin et ce toutes puissances confondues. Ci-après je n'utilise pas l'abréviation MCC car elle est généralement réservée pour les Motor Control Centers.

Une des raisons pour lesquelles les entraînements DC sont très populaires en France est liée à la relative tolérance d'EDF concernant les harmoniques réseau. D'autres distributeurs sont nettement plus stricts pour ce qui est du respect des normes EN, ce qui impose l'installation de dispositifs de filtrage ou de compensation d'harmoniques qui sont relativement onéreux et génèrent également des pertes.

Le moteur asynchrone AC à ventilation extérieure est extrêmement robuste, de construction simple et ne requiert pour ainsi dire pas de maintenance. Les seules pièces à proprement parler d'usure sont les paliers. Pour les moteurs à refroidiseement extérieur, les ventilateurs du refroidissement forcé sont généralement dépourvus de filtre car le flux d'air ne passe pas par l'entrefer (espace annulaire entre le rotor et le stator), il n'y a donc par vraiment de maintenance particulière.

Le moteur courant continu (DC) est de construction plus complexe et présente surtout le désavantage majeur d'avoir un système de collecteur et de balais et, pour les puissances moyennes à importantes, de ne pas être de construction fermée excepté pour les modèles avec échangeur thermique à eau ou air (peu courants en RM). Les moteurs DC utilisés pour les RM ont une ventilation forcée avec passage de l'air par l'entrefer, ce qui nécessite un filtre qui doit être remplacé périodiquement.
Cela dit, le problème de maintenance No 1 des moteurs DC concerne le collecteur et les balais, et. surout, le tournage/fraisage du collecteur qui ne peut être effectué que dans un atelier. Vu leur masse, ces moteurs ne sont pas très pratiques à démonter et à transporter, ce qui renchérit les opérations de maintenance.

Le variateur courant continu (DC) est de conception très simple et travaille en simple conversion (redressage contrôlé). Le variateur de fréquence est lui de conception nettement plus complexe et opère en double conversion, le réseau basse tension AC triphasé étant d'abord redressé pour alimenter un circuit intermédiaire en courant continu (DC) qui alimente à son tour une section onduleur qui génère un courant triphasé de fréquence variable. En raison de la double conversion, le rendement est très légèrement moins bon mais il convient de déterminer le bilan énergétique complet en tenant compte de l'ensemble des éléments, dont notamment les transformateurs moyenne tension/basse tension (basse tension signifie max. 1000 V eff. entre phases), les filtres, selfs etc. et bien entendu les moteurs mêmes et leurs équipements de refroidissement forcé.

Pour ce qui est du rendement du moteur même, pour des applications en RM, la différence entre un moteur courant continu et alternatif est très faible et, comme mentionné, il importe d'établir un bilan énergétique complet. Pour les moteurs AC basse tension de haute puissance, le rendement est de l'ordre de 96-97% (j'avais mentionné des exemples dans un autre sujet) et ne varie que très peu entre 50% et 100% de la charge nominale.

Le choix entre AC et DC est aussi une question de maîtrise technologique et de tradition, de l'inertie qui s'oppose au changement. On peut aussi comparer des commandes Frey avec des commandes Seirel ou Semer. Finalement c'est surtout aussi le client qui décide (qui paie décide).

Pour ce qui est de la facture EDF je ne pense pas qu'il y ait des différences significatives entre une solution moderne AC et DC, et, si l'on tient compte d'harmoniques comparables, la solution DC est probablement moins intéressante. Les moteurs récents, AC ou DC, ont des meilleurs rendements que les anciens moteurs mais parfois cela se fait un peu au détriment de la fiabilité en raison d'une optimisation thermique plus pointue. Le pire ce sont les moteurs mal rebobinés, parfois leur rendement est nettement moins bon qu'avec le bobinage d'origine mais souvent personne n'en est conscient

Côté investissement, le DC est moins cher si on ferme les yeux sur les harmonqiues réseau mais si on installe tous les filtres requis on n'est plus forcément gagnant.
Comme mentionné, la maintenance est beaucoup plus simple pour les moteurs AC. L'électronique de puissance même, AC ou DC, ne nécessite quasiment pas d'entretien à part un dépoussièrage et éventuellement le remplacement des filtres de ventilation des armoires et modules redresseurs et onduleurs. Donc pas de différence significative entre l'électronique de puissance AC et DC de ce point. A noter que les condensateurs des circuits intermédiaires des variateurs de fréquence ont une durée de vie limitée mais ils tiennent quand même assez longtemps surtout si, le cas échéant, ils sont reformés conformément aux directives des fabricants après une période de non-utilisation prolongée.

Dernier détail, les variateurs de fréquence avec redresseur contrôlé sont très tolérants aux perturbations du réseau et, contrairement aux variateurs DC, ne posent aucun problème en cas de coupure réseau même si le moteur opère dans un quadrant régénératif (c.à.d. en étant entraîné par la charge).

Voilà, c'est un peu long mais peut-être que cela aura apporté quelques éléments de réponses.

Edit: Le facteur de puissance des variateurs AC haute de gamme avec unité d'alimentation/réinjection à IGBT est unitaire. Si nécessaire on peut même compenser un cos phi inductif (dépend des rapports de puissance évidemment).

(Edité pour l'haurtogrhaffe é ôtres phôtes.)

Ce message a été modifié par Velro - 04 avril 2007 - 19:16 .


#3 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

  • -.-
  • Voir la galerie
  • Groupe : Membres+
  • Messages : 8 212
  • Inscrit(e) : 05-décembre 04

Posté 04 avril 2007 - 19:47

bon, et bien, le but n'était pas de donner toutes les réponses directement, lol. Enfin, c'est super cette réponse :Poma: ultra complet comme d'habitude, ça remet les choses bien au clair et condense (enfin, regroupe serait le terme le plus exact) diverses choses écrites dans divers posts ...

Tes propos sont très compréhensibles même pour une personne n'ayant pas de connaissances hyper pointues en la matière (je parle de moi bien-sur :Poma: ).

Merci ;) :)


Donc le jour ou EDF ne sera plus aussi laxiste sur les harmonique faudra que les stations se posent des questions en gros ...

La concurrence d'EDF est déjà en place dans certains coins, quelle est leur degré de tolérance par rapport à EDF ?
Working together keeps our ropeways in motion

#4 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 05 avril 2007 - 23:31

Pour en revenir aux questions d'harmoniques, de façon outrageusement simplifiée, il s'agit pour l'essentiel d'une pollution du réseau électrique provoquée par certains consommateurs, le plus souvent des équipements comprenant de l'électronique de puissance.
Les effets néfastes de ces perturbations se manifestent d'une part par de possibles dysfonctionnements d'équipements sensibles (p.ex. un PC ou automate programmable qui se plante parfois sans que l'on sache pourquoi) et d'autre part par une charge additionnelle des équipements de distribution (transformateurs, câbles, appareillages etc.) se traduisant pas des pertes énergétique et une sollicitation accrue du matériel.

Il est important de distinguer entre ces deux aspects. Si un réseau est perturbé au point de provoquer des problèmes de fonctionnement d'équipements raccordé, les abonnés finiront par se plaindre et en pareil cas seront alors effectuées des mesures pour déterminer si la qualité du réseau remplit les normes ou non au point de raccordement d'un abonné. Si tel n'est pas le cas, il incombe au distributeur d'énergie de prendre les mesures nécessaires afin de respecter les normes. En pratique cela se traduit souvent pas un chasse au coupable, c.à.d. découvrir le fautif qui "pollue" le réseau au-delà des limites autorisées.
Dans le passé, les analyseurs de réseau permettant de déterminer la qualité du réseau étaient peu répandus et très onéreux, de telles mesures n'étaient ainsi souvent effectuée qu'en cas de problèmes.
Même en cas d'absence de problèmes côté abonnés, un distributeur d'énergie a tout avantage à faire imposer les normes car cela permet une meilleure utilisation des infrastructures. Cela dit, c'est aussi un peu un couteau à double tranchant car en forçant les clients à scrupuleusement respecter les normes, ces clients peuvent également à leur tour avoir tendance à se montrer plus pointilleux concernant la qualité et la disponibilité du réseau.

Pour les installations existantes je m'imagine mal les distributeurs imposer après-coup le respect strict des normes excepté dans les cas où se posent des problèmes manifestes (ce n'est toutefois pas exclu).

Comme je ne connais pas bien la pratique d'EDF je ne peux pas répondre en détail aux questions posées. En général, les entraînements courant continu des RM ne posent pas beaucoup de problèmes en pratique et chaque RM est normalement alimentée en moyenne tension et non en basse tension. Les très anciens systèmes à convertisseur dynamique (groupe Ward-Léonard) permettent un découplage tout en assurant un pontage des micro- et mini-coupures réseau, donc là aucun de souçi. Pour les variateurs DC modernes le taux de perturbation dépend de l'installation (performance du filtrage etc.).

L'ouverture du marché n'a pas forcément d'influence sur la question des harmoniques tolérables car ce point concerne l'opérateur des infrastructures de distribution et non la société chez laquelle on s'approvisionne en énergie électrique. Si EDF reste propriétaire des infrastructures elle aura toujours son mot à dire pour ce qui est des conditions de raccordement. Il est également possible d'appliquer le principe du pollueur-payeur, c.à.d. pénaliser (=faire passer à la caisse) spécifiquement les abonnés qui polluent le réseau.

Pour en revenir aux questions posées, comme mentionné, pour les anciennes installations il n'y a probablement pas trop de souçis à se faire sauf si des abonnés voisins souffrent de problèmes d'harmoniques. Pour les installations nouvelles il est judicieux de procéder à une évaluation d'ensemble en comparant les solutions AC et DC, il faut alors tenir compte non seulement des investissements initiaux mais également des frais d'exploitation sur plusieurs années. Les variateurs de fréquence modernes de grande puissance sont très fiables s'ils sont de fabrication réputée, bien dimensionnés et refroidis correctement et la quasi absence de maintenance des moteurs asynchrones est souvent considérée comme facteur décisif.

Côté pièces de rechange, il est intéressant de mentionner une différence importante entre les moteurs courant continu et les moteurs asynchrones. Les moteurs courant continu sont plus ou moins normalisés pour ce qui est des cotes de montage (et encore, il faut bien vérifier!), par contre pour chaque hauteur d'axe il y a de nombreux modèles qui diffèrent par la puissance et la vitesse de rotation (je simplifie à l'extrême ici). Les moteurs asynchrones sont eux largement normalisés et contrairement aux moteurs DC il n'y a pas une myriade de vitesses de rotation nominales vu que celles-ci sont déterminées par le nombre de pôles (il faut quand même vérifier car tout n'est pas normalisé, surtout pour les grandes puissances).
En pratique, par exemple, on pourra avoir de nombreux moteurs DC de 500 kW tournant à des vitesses nominales différentes alors qu'en AC à 500 kW on aura des moteurs à 2 pôles (3000 1/mn, un peu rapide pour les gros réducteurs) ou 4 pôles (1500 1/mn, souvent idéal car ni trop lent ni trop rapide). Les nombres de pôles supérieurs sont moins courants car à puissance égale la taille et le prix d'un moteur augmentent lorsque sa vitesse nominale diminue. On soulignera encore qu'un moteur AC doit être spécifiquement conçu pour une expoitation avec variateur de fréquence car les pointes de commutation engendrent des variations de tension très rapides (du/dt en [kV/ms]) qui sollicitent fortement les isolations, pour les grandes puissance on recourt à des roulement isolés afin d'éviter une électro-érosion des pistes. Si on alimente un ancien moteur avec un variateur de fréquence il risque de lâcher rapidement mais cela dépend de divers facteurs, si nécessaire, on peut également équiper un variateur de fréquence de filtres de sortie spéciaux.

#5 L'utilisateur est hors-ligne   fufu 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Moderateurs Globaux
  • Messages : 1 595
  • Inscrit(e) : 21-septembre 05

Posté 08 décembre 2007 - 11:46

D'après le dernier numéro de Montagne Leaders, il semblerait effectivement qu'un arrêté ai fixé un seuil limite appliqué aux harmoniques liées à la technologie d'entrainement, ce qui confirmerait les hypothèses énnoncées ci-dessus.

Cela expliquerais également pourquoi on observe une recrudescence de moteur asynchrones dans les nouveaux appareils : Tête de Bellard, Derby, Cairn-Caron... bientôt Val-Cenis ?

Et en appareils existants on retiendra par exemple Corbalanche, et le Mollaret...

#6 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 14 décembre 2007 - 14:11

Faut voir en pratique. Des directives européennes existent depuis un moment mais ne sont pas forcément respectées. Cela va dépendre de la politique des distributeurs d'énergie. Personnellement je trouve certaines directives excessives en pratique, des variateurs DC sans filtrage adéquat ont fonctionné depuis quelques décennies sans poser de réels problèmes alors parfois toute cette polémique EMC/RFI/rétroactions réseau me fait penser à une chasse aux sorcières alors que d'autres domaines sont quasiment passés sous silence (p.ex. lignes à haute tension, installations de téléphonie mobile...).

De façon générale, l'avenir des entraînements de RM appartient clairement à la technologie AC même si les entraînements DC ne sont pas près de disparaître. En Suisse et en Autriche les entraînements AC de RM sont courants. Dans les autres domaines industriels l'AC tend à supplanter le DC dans nombre de domaines, y.c. certaines applications traditionnelles du DC (p.ex. bobinoirs et autres enrouleurs).

Pour être complet on peut encore mentionner les entraînements AC directs avec moteurs lents à couple élevé avec excitation par aimants permanents. Cette technologie présente l'avantage de ne pas requérir de réducteur, par contre le moteur est très lourd et son remplacement est assez compliqué en pratique. Les variateurs sont conventionnels, seul leur logiciel de commande est adapté au type de moteur.

#7 L'utilisateur est hors-ligne   jfd_ 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 534
  • Inscrit(e) : 30-août 07

Posté 14 décembre 2007 - 21:39

Juste une question par rapport à ton propos. Est-ce que tu ne penses pas que ce que tu appelles chasse aux sorcières (je suis globalement d'accord avec toi sur ce point) n'est justement pas inhérente à l'apparition des 'petits' distributeurs (par rapport à EDF/RTE s'entend bien sur) suite à l'ouverture du marché? Et justifiée par leur apparition depuis quelques années. En effet, ces derniers ayant des capacités moindres, ils seront naturellement moins tolérants à des charges atypiques. D'où cette 'chasse'.

Je m'explique par raport à une situation que je connais bien au niveau de ma boite. Nous disposons d'une centrale électrogène diesel de secours pour nous alimenter en totalité si jamais les deux alimentations 20kv d'EDF viennent à tomber. Le site représente une charge assez fortement réactive (beaucoup d'alimentations à découpage forte puissance, une centaine de moteurs asynchrones de puissance entre 20 et 90kw,...). Cette charge ne pose strictement aucun souci pour EDF mais en a posé pas mal lors de la construction de la centrale. Celle-ci est composée de 5 groupes de 5000kw électrique unitaire mais 4 suffisant pour alimenter tout le site (le 5ième est là en secours des autres). Il a fallu poser beaucoup de filtres et de correcteurs de facteur de charge pour que les générateurs 'ne fassent pas la gueule'.

Je fais l'assimilation de la centrale diesel à une petit producteur face à EDF.
Envie d'appréhender l'entrainement cycle? Visitez le site VO2 Cycling ( http://www.vo2cycling.fr )

#8 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 15 décembre 2007 - 16:13

Du secouru 5x 5000 kW c'est très conséquent.

Si tu avais mentionné 5x 500 kVA j'aurais pensé à un centre de calcul moyen, un grand central téléphonique etc. mais 5x 5 MVA secouru je n'ai jamais vu sinon dans le nucléaire.
Au-delà d'environ 2000 à 2500 kW les moteurs diesels sont de type lent genre marine avec démarrage à air comprimé. En Suisse il y a quelques groupes de secours de plus de 2500 kVA, de telles puissances sont néanmoins rares. Dans certains pays on trouve des centrales électriques à moteurs diesel, notamment dans le Golfe et aux USA et certaines installations sans raccordement au réseau ont également des groupes puissante en "prime power" (parfois aussi avec des turbines à gaz alimentés au mazout), c'est typiquement le cas dans le domaine pétrolier, genre plates-formes de forage, FPSO etc.

Les grands centres de calcul ont des puissances de raccordement de plusieurs MW. Une partie de l'énergie est utilisée pour les alimentations secourues (UPS, ASC ou alimentations sans coupures en français). La quasi totalité de cette puissance est dissipée en chaleur, il faut donc des systèmes de ventilation et de refroidissement conséquents qui sont également gourmands en énergie.

Le degré de linéarité de la charge représentée par des alimentations secourues dépend beaucoup de leur type. Certains modèles avancés ont des redresseurs contrôlés et représentent une charge quasiment ohmique alors que d'autres représentent un charge non linéaire très défavorable pour le réseau et tendent parfois à surcharger le conducteur de neutre s'ils y sont raccordés.

Contrairement à un réseau relativement rigide caractérisé par une basse impédance et des courants de court-circuits élevés, les alternateurs synchrones des groupes électrogènes de secours sont beaucoup plus problématiques en cas de charges non linéaires (donc non purement ohmiques). En pratique il est nécessaire de confortablement surdimensionner les groupes de secours par rapport à la puissance nominale de raccordement du réseau remplacé par le secouru. C'est en particulier aussi le cas en présence de gros moteurs dépourvus de variateurs ou démarreurs progressifs. Cela dit, à l'exception des UPS (ASC) haut de gamme et des très grands variateurs de fréquence à redresseur contrôlé à IGBT (et non simplement à thyristors ou diodes) la plupart des consommateurs à électronique de puissance sont plus ou moins probblématiques pour les réseaux secourus.

En pratique il existe plusieurs solutions mais les corrections après-coup peuvent être onéreuses. Parfois on installe même des filtres dits actifs comprenant de l'électronique de puissance. Il est souvent plus simple de surdimensionner les groupes électroghènes ou d'en augmenter le nombre. On peut également recourir à des UPS présentant un facteur de puissance (cos phi) proche de 1. Malheureusement les bureaux d'ingénieurs, et surtout dans le domaine du bâtiment, ne sont pas tous très compétents pour ce genre de problèmes et il est vrai que la problématique inhérente aux charges non linéaires est relativement récente.

Je termine cette digression. Pour en revenir aux questions posées, il m'est difficile de répondre pour la France car je ne connais pas les spécificités de votre marché. En Suisse nous avions plusieurs milliers (!) de petits distributeurs mais il y a eu de forts regroupements ces dernières années. Que l'on s'entende bien sur les définitions: de nombreuses communes minuscules ont ou avaient leur propre service électrique limité à la distribution basse tension (BT), les stations moyenne tension/basse tension (MT/BT) n'étant pas de leur ressort. Seules les grandes communes ainsi que les grands distributeurs régionaux ont leurs propres spécialistes MT.

En pratique je ne pense pas qu'en Suisse il y aura beaucoup de changements avec la libéralisation car les infrastructures ont été dimensionnées généreusement avec les deniers publics (service de monopole excepté pour les gros consommateurs, genre plusieurs millions d'EUR par an).

Cela dit, la mode étant aux économies il n'est pas exclu que les distributeurs chercheront à serrer la vis, si tel est le cas je pense que tout le monde suivra la tendance, pas uniquement les petits distributeurs. Mais si tel est le cas, les clients pourront aussi avoir tendance à exiger le respect des normes, donc comme je l'avais déjà mentionné, c'est un couteau à double tranchant pour les distributeurs surtout que de nos jours on trouve des appareils de mesure nettement moins onéreux que par le passé, il existe également des compteurs d'énergie privés (non étalonnés officiellement) disposant de fonctions de bases d'analyse de réseau permettant d'enregistrer certaines anomalies du réseau.

Au final il ne faudrait pas non plus tomber dans l'excès genre écologie de réseau car à ma connaissance les gros problèmes sont rares et s'il y en a c'est généralement dû à des erreurs de conception, mauvais choix d'équipements, erreurs d'installation (équipotentialité, blindages...) etc.

Ce message a été modifié par Velro - 15 décembre 2007 - 16:15 .


#9 L'utilisateur est hors-ligne   jfd_ 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 534
  • Inscrit(e) : 30-août 07

Posté 15 décembre 2007 - 22:31

Je ne me suis pas trompé sur les puissances. C'est bien ce que j'ai noté. Lorsque la centrale tourne, la facture est salée car à 4 groupes pleine puissance, c'est environ 35000 litres de gazole/jour qui sont engloutis. Au niveau moteur, c'est du Caterpillar 16 cylindres turbo-diesel 750 tours/minute pour environ 7000cv (assez rapides pour ce genre de puissance donc). Ils ne démarrent que sur 8 cylindres les 3 premières minutes avant de passer sur 16 puis couplage de l'alternateur. Mais disposer d'un tel moyen permet à ma boite d'avoir un abonnement à tarif extrêmement bas chez EDF car on s'engage à se sortir du réseau en cas de pointe de consommation (ou de manque d'énergie sur le réseau comme cela a été le cas lors de la canicule de 2003 où les centrales nucléaires Françaises étaient en surchauffe et ne pouvaient produire normalement => 5 semaines sur groupe ;) ). A quatre groupes, la charge est de 88% environ.

Pour en revenir à la charge, il y a aussi sur le site un centre de calcul qui absorbe ~35% du total à lui seul (et dont la consommation se découpe en gros de la manière que tu décris avec un poste climatisation très important car le Sud de la France, en été...).
Les soucis qui ont été rencontrés étaient une pollution récurrente du réseau par les moteurs qui ressortait de manière beaucoup plus importante en cas d'usage des groupes. De gros transitoires au démarrage des moteurs arrivaient à faire sauter les circuits d'entrée de plusieurs gros onduleurs à la fois (les plus gros moteurs ont un démarrage étoile-triangle à commutation (installation assez ancienne remontant aux début des années 1970)). Ce phénomène ne s'étendait pas à tout le réseau de l'entreprise mais il était trop important (environ 20% du site sautait) compte tenu de la criticité de l'alimentation pour que de grosses cellules de filtrage ne soient pas installées.

Au niveau Français, la libéralisation est récente et les petits producteurs ont tendance à se multiplier. Comme ils ne sont plus tenus de revendre à EDF, ils vendent aussi aux distributeurs autres. Mais du coup, la tolérance vis à vis de remontées de parasites sur le réseau est de plus en plus mince alors qu'auparavant la pollution réseau n'était que peu sujette à recherches : de plus en plus de clients doivent s'équiper en filtres ou sont dotés de compteurs de puissance réactive.
Envie d'appréhender l'entrainement cycle? Visitez le site VO2 Cycling ( http://www.vo2cycling.fr )

#10 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 21 décembre 2007 - 16:56

J'espère que tu ne m'en voudras pas de contacter par message privé car ça devient un peu technique et hors sujet.

De telles puissances secourues sont exceptionnelles excepté dans le nucléaire. La puissance unitaire des groupes électrogènes courants dépasse rarement 2000 à 2500 kVA env. Pour les grandes puissance les alternateurs sont en moyenne tension (typiquement juste quelques kilovolts et je suppose que c'est le cas pour vous).

En Suisse il est malheureusement interdit d'exploiter des moteurs diesel plus de 50 (pas sûr du nbre d'heure exact, faudrait que je vérifie) s'ils ne sont pas pourvus de catalyseurs,. ce qui, outre le prix du diesel actuellement très élevé, rend impossible la compensation de puissance de pointe comme cela se faisait parfois avant l'entrée en vigueur de ces ordonnances écolos (le catalyseurs sont très onéreux). Les heures de marche en secours réseau n'entrent évidemment pas en ligne de compte.

Ici, en règle générale, les consommateurs industriels (même petit garage) paient l'énergie active (kWh actifs), l'énergie réactive (kVArh) dépassant un pourcentage donné de l'énergie active ainsi que la puissance de pointe (kW), définie par intégration sur des périodes successives de 15 minutes (pas de fenêtre glissante, j'ai programmé des système permettant d'exploiter au maximum la pointe en étant syncrhonisé avec les compteurs de façon à savoir quand débute chaque période de calcul de 15 mn). Le coût par kW de pointe est de l'ordre de 7 euros, ce qui signifie que si on a un téléphérique avec 1000 kW de puissance de pointe (mesuré sur la période de 15 mn la plus chargée du mois) on paiera 7000 euros chaque mois juste pour la pointe, l'énergie, c.à.d. les kWh viennent eux s'y ajouter. Il peut suffire d'une seule course pour atteindre la pointe mensuelle même si le téléphérique est hors service le reste de la période de calcul mensuelle.
Pour ce qui est de l'exemple chiffré, on est d'accord qu'une course ne requiert en général pas 15 mn à 1000 kW mais si ce sont 10 mn à 800 kW on aura 533.33 kW de puissance de pointe.

Je suppose que ces groupes sont démarrée pneumatiquement. Il faut quel délai de connexion réseau après l'ordre de démarrage ferme?

5 semaines non-stop sur groupes c'est impressionnant, je pense que nombre de petits groupes auraient des problèmes. Les grands moteurs sont eux souvent conçus pour la marche continue (genre usage marine, plate-formes pétrolières et autres applications de prime power). Ces accords avec EDF sont intéressants, aux USA on trouve des grandes entrprises avec 10 ou 20 groupes de 1000 à 2000 kVA alignées dans la cour ou sur des toits et ces groupes sont utilisés tant pour décharger le réseau que pour alimenter les consommateurs secourus. Dans un autre regstre on trouve les groupes de couplage chaleur-force, ces derniers doivent toutefois répondre à des critères écologiques particuliers et ils ne sont pas vraiment adaptés pour remplacer des groupes de secours (et le plus souvent ils fonctionnent de tout façon au gaz naturel, gaz de décharge ou gaz de digestion).

Le grand problème avec les groupes électrogènes est la faible capacité de surcharge des alernateurss. On le voit aussi bien avec les petit groupes portables qu'avec les grands groupes. P.ex. pour démarrer un moteur, même en étoile-triangle, il faut passablement surdimensiionner l'alternateur, surtout en cas de démarrage lourd. Les petit groupes portable ont parfois même de la peine avec des meuleuses angulaires ou des grosse perforatrices électropneumatiques, quoique pour pallier à ce problème certains outils portatifs ont des régulateurs de démarrage progressifs.

Grosso modo un réseau secouru représente un réseau d'une très faible rigidité comparé au résau et les puissances de court-cicruit sont très largement inférieures. Il est évident que les charges non linéaire sont beaucoup plus critiques pour des réseaux secourus que pour des réseaux interconnectés très rigides.
Les mesures prises après-coup sont souvent onéreuses, parfois il est plus judicieux de procéder à une bonne planification d'ensemble, p.ex. en incluant des ballasts électroniques compensés pour l'éclairage, les onduleurs et des variateurs de fréquence avec redresseurs actifs représentant une charge quasiment ohmique pour le réseau etc.

Les convertisseurs dynamiques et groupes diesel dits no-break, avec volants d'inertie, sont toujours utiisés; personnellement je ne suis pas tellement pour car en cas de problème de démarrage des grroupes la couverture de secours ne dure que quelques secondes et après tout se plante. Leur seul avantage réside dans l'absence de batteries.

Encore un détail,. la façon dont est chargé le réseau secouru après le démarrage des groupes a une grande importance. Idéalement les systèmes de gestion et de conduite devraient automatiquement échelonner de façon coordonnée la reconnexion des charges mais en pratique c'est souvent du tout ou rien, c.à.d. que la charge est commutée directement et non progressivement.
En présence de moteurs de grande puissance unitaire (relativement à la puissance secourue disponible) il n'y pas de miracle, seuls des dispositifs de démarrage électronmiques et variateurs de fréquence permettent éventuellement d'apporter une solution, et encore faut-il les paramétriser correctement et éventuellement prévoir un jeu de paramètre spécial pour alimentation par groupes de secours (en raison de variations tension et de fréquence beaucoup plus importantes que pour le résau normal).

Parfois en cas d'erreurs de câblage ou de paramétrisation, des groupes électrogènes fonctionnant en parallèle se chargent mutuellement en créant des courants de compensation entre les différents alternateurs et le tout se met alors à osciller. Les groupes ont un régulation de puissance agissant sur la quantité de fuel à injecter et une régulation de tension de l'alternateur. En marche autonome la modulation de l'injection influence la vitesse (et donc la fréquence) et la régulation de tension... la tension; en marche parallèle avec un réseau rigide l'injection détermine la puissance restituée au réseau (au pire le moteur est entraîné par le réseaz et à ce moment la protection de puissance retour arrête le groupe après quelques secondes voire quasiment instantanément en cas de puissance retour importante) et la régulation de tension le cos phi (facteur de puissance).
En marche parallèle en ilôt tout devient encore un peu plus compliqué et il est important que les régulations soient paramétrisées correctement.

J'arrête là car ça n'intéresse sûrememnt personne. On pourrait créer un sujet "groupes électrogènes de secours" car certaines RM en sont équipée même si en général l'entraînement de secours est plutôt à transmission mécanique directe ou hydraulique.

Ce message a été modifié par Velro - 21 décembre 2007 - 17:19 .


#11 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

  • -.-
  • Voir la galerie
  • Groupe : Membres+
  • Messages : 8 212
  • Inscrit(e) : 05-décembre 04

Posté 10 janvier 2008 - 17:21

Bon, je n'ai pas tout compris ce qui est dit plus haut (c'est très très technique lol), mais j'ai quand même une question qui concerne les moteurs asynchrones,

Pourquoi le bruit que fait un moteur asynchrone est-il si particulier ? (limite sifflement ... contrairement au bruit plus classique d'un moteur à courant continu ...)

le bruit du MAS est très différentiable de tous les autres bruits dans une gare, ce qui fait qu'on entend clairement le bruit du moteur et independamment, sur d'autres fréquences et autres harmoniques le bruit du réducteur et des voies...

a quoi cela est-il du ? probablement à la conception même du MAS, mais quoi en particulier ?
Working together keeps our ropeways in motion

#12 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 10 janvier 2008 - 21:26

La suite de la discussion ci-dessus a été passée en Messages Privés car cela devenait trop hors sujet.

Les bruits parfois très désagréables à certaines vitesses sont liés à la combinaison variateur de fréquence/moteur. Le bruit est produit par les vibrations mécaniques des bobinages et autres pièces. En fonction du modèle de variateur de fréquence, de la fréquence de sortie du variateur, la fréquence de modulation avec laquelle sont asservis les semiconducteurs de puissance, la construction du moteur même et la charge il peut parfois se produire de sifflements gênants. En général il ne surviennent que dans certaines plages de vitesses et de charge. Parfois on programme les variateurs et/ou les commandes de manière à passer rapidement les plages critiques générant des bruits gênants ou entraînant des phénomènes de résonance mécanique (p.ex. pompes industrielles). En pareil cas certaines vitesses ne sont atteintes que brièvement durant des phases transitoires d'accélération ou de décélération.
Côté moteur le bruit produit dépend notamment de détails d'exécution du bobinage statorique, genre imprégnation, fixation des paquets de tôle etc. car en fin de compte il s'agit simplement de vibations mécaniques Un exemple extrême dans un auitre domaine est le puissant bruit de battement produit par les électroaimants des machines à résonance magnétique nucléaire utilisées en imagerie médicale (aimants de gradient il me semble mais il faudrait que je vérifie).

Les problèmes de sifflement des moteurs AC, que l'on rencontre également avec certains servo-entraînements AC, sont difficilement prévisibles car comme mentionné ils dépendent aussi bien du moteur, du variateur que de la charge. P.ex. pour des treuils de machineries de théâtre cela peut poser des problèmes. Avec les variateurs haut de gamme on peut souvent diminuer les sifflements en modifiant la paramétrisation. Cela dit, dans les applications courantes le problème n'est pas critique, surtout avec des variateurs de fréquence modernes associés à des moteurs asynchrones modernes. Les anciens moteurs asynchrones ne sont pas forcément adaptés aux variateurs de fréquence, surtout en raison des variations de tension (du/dt en [kV/ms]) très rapides engendrées par les pointes de commutation des semiconducteurs de puissance: parfois l'isolation lâche rapidement après la mise sur variateur de fréquence d'un ancien moteur, on peut touefois installer des filtres pour diminuer l'effet des pointes de commutation, ce qui augmente le coût et diminue légèrement le rendement (je l'avais mentionné quelque part).

Pour les moteurs de grande puissance, la ventilation forcée est souvent suffisamment bruyante pour couvrir les sifflements désagréables que l'on remarquerait si l'on arrêtait la ventilation forcée. Pour être précis, la ventilation forcée n'est requise que dans certains cas, cela dépend de la capacité d'autoventilation du moteur au régime de charge et conditions environnementales applicable, à vitesse lente le ventilateur monté sur l'arbre du moteur n'est guère utile ce qui explique le ou les ventilateurs de refroidissement forcés. Contrairement aux moteurs asynchrones, les moteurs DC (courant continu) n'ont généralement pas de ventilateur sur l'arbre du rotor et, hormis pour les petites puissances, nécessitent ainsi quasiment toujours une ventilation forcée ou un système de reciculation d'air avec échangeur de chaleur.

Voilà quelques éléments de réponse, comme je ne me suis jamais penché très en détail sur le problème du bruit il faudrait que je me renseigne plus en détail car dans la plupart des cas "on fait avec" et on optimise simplement les paramètres du variateur lors de la mise en service et, si nécessaire, en apportant des corrections après-coup.

Ce message a été modifié par Velro - 10 janvier 2008 - 21:32 .


#13 L'utilisateur est hors-ligne   Thomas 

  • -.-
  • Voir la galerie
  • Groupe : Membres+
  • Messages : 8 212
  • Inscrit(e) : 05-décembre 04

Posté 10 janvier 2008 - 22:39

Bonsoir, merci pour tous ces détails et explications toujours aussi précises.

Il est vrai que dans unt reuil de rm, il y a beaucoup d'autres éléments qui font du bruit, réducteur, ventillation forcée et voies pour les plus bruyants, ce bruit n'est donc pas très gênant. (la ventillation peut même couvrir le bruit à certains moment dans les phases transitoirses d'accélération ...)
Par contre, sur les téléskis, qui emploient pour la plupart des moteurs asynchrones, on a pas vraiment l'impression de sifflement que l'on entend sur les plus gros moteur (qui font plusieurs centaines de kW ..)
enfin, tu expliques un peu pourquoi dans ton post ..
encore merci :) (bien qu'il y ait des notions que je n'ai pas tout à fait comprises, l'électrotech n'étant pas vraiment ma spécialité et ma tasse de thé ...)
Working together keeps our ropeways in motion

#14 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 11 janvier 2008 - 14:34

Coïncidence: une partie de la réponse se trouve ici:
http://www.remontees-mecaniques.net/forums...amp;#entry51399

En résumé: les moteurs de TK ne requièrent pas de variateurs de vitesses car il n'est pas nécessaire d'exploiter un TK à des vitesses intermédiaires. Le moteur étant alimentés directement par le réseau et non par un système d'onduleur à fréquence variable il n'y a pas de bruit particulier bien caractéristique aux entraînements avec variateur de fréquence. En présence de démarreurs électroniques on peut parfois constater des sifflements similaires aux entraînements à variateurs de fréquence mais uniquement lors des phase de démarrage ou de freinage (sur un TK le freinage et très rapide, donc difficile de s'en rendre compte) car au-delà de ces phases transitoires le démarreur est quasiment "transparent" et se comporte un peu comme une faible résistance dans le circuit d'alimentation du moteur. Pour augmenter la durée de vie des semiconducteurs on peut bypasser les démarreurs en fin de démarrage mais en pareil cas il faut assurer la protection par des relais externes aux démarreur. Seuls certains démarreurs assurent la protection du moteur. Les fusibles ultra-rapides ne sont destinés qu'à la protection des semiconducteurs de puissance en cas de courts-cicuits en aval des (ou dans les) étages de puisance mais ne sont d'aucune utilité pour la protection du moteur contre les surcharges. Il est primordial de ne pas remplacer ces fusibles spéciaux par des fusibles "normaux".

Pour rappel, de façon simplifiée, un variateur de fréquence comprend un redresseur qui alimente un circuit intermédiaire en courant continu. Ce circuit intermédiaire, pourvu de condensateurs électrolytiques, alimente à son tour une ou plusieurs unités onduleurs qui génèrent une tension de sortie (plus ou moins) sinusoïdale de fréquence variable. Dans les variateurs de fréquence de grande puissance on trouve des unités redresseurs et des unités onduleurs exploitéesrepectivement en parralèle avec un moteur unique en sortie. Les multi-drives. c.à.d. variateurs avec redresseur(s) commun(s) alimentant plusieurs onduleurs auxquels sont connectés des moteurs individuels ne sont pas utilisés en RM.
Certains grands variateurs de fréquence haut de gamme sont de conception modulaire et disposent d'unités de puissance à IGBT identiques pour la partie redresseur et onduleur, ce qui facilite la maintenance et le stockage des pièces de rechange.

Réponse abrégée:
Les TK n'étant généralement pas équipés de variateurs de fréquence, le bruit caractéristique des entraînements à variateur de fréquence n'est pas perceptible car leurs moteurs sont alimentés en "tension" réseau et non par une tension sinsuoïdale générée par de l'électronique de puissance. Je mets "tension" entre guillemets car formellement parlant la tension chute au long d'un circuit dès qu'un courant y circule.

Edit: Caukilles. :)

Ce message a été modifié par Velro - 11 janvier 2008 - 14:43 .


#15 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 17 septembre 2008 - 18:19

En réponse à ce sujet: http://www.remontees-mecaniques.net/forums...?showtopic=6189

Le terme "brushless" est principalement utilisé en référence à certains types de moteurs à commutation électronique, soit principalement des servomoteurs ainsi que des moteurs à usage particuliers dans des applications non servo telles p.ex. des petits ventilateurs (genre alimentations de PC). Bien que formellement "brushless" signifie "sans balais", le terme n'est pas courant pour désigner les moteurs asynchrones habituels. Les moteurs courant continu (DC) habituels ont eux une commutation mécanique assurée par le collecteur et les balais, l'excitation est séparée pour les grands moteur DC et à aimants permanents pour les petits moteurs DC (genre servomoteurs).

Il convient de se méfier de la terminologie car on utilise parfois le terme "DC brushless" pour désigner des petits servomoteurs qui sont en réalité des moteurs AC synchrones avec excitation permanente (donc par aimants permanents) et commutation électronique. L'électronique de puissance est parfois intégrée dans le moteur même et donc transparente pour l'utilisateur (cf. p.ex. http://www.maxonmotor.com/ ou http://www.faulhaber-group.com/).
Le terme servomoteur désigne des moteurs destinés à des applications à exigences élevée pour ce qui est de la régulation de vitesse, p.ex. pour des avances de machines-outils bien que de nos jours on recourt quasiment exclusivement à des servomoteurs brushless (sauf en partie en microtechnique). Les moteurs pas-à-pas sont également courants pour les applications non critiques (en boucle ouverte, dans sans feedback (rétroaction) de postion).
Donc en gros en dstingue entre les applications servo (=précision requise, puissance généralement de quelques [kW] au plus) et les applications de puissance (0 à 400 [MW[ env.), avec quelques cas particuliers à cheval (p.ex. entraînements de broches servopositionnables, cylindres d'impression sychonisés par arbre électronique etc. qui peuvent avoir des puissances de quelques dizaines de [kW]).

Pour disposer de deux vitesses fixes on peut recourir à des moteurs deux vitesses ou deux moteurs séparés dont l'arbre est accouplé mécaniquement. Il existe plusieurs schémas de couplage pour démarrage en Dahlander, parfois avec démarrage en étoile/triangle pour la bassse vitesse etc. Au pire on peut avoir 12 bornes pour 2 vitesses si les bobinages sont séparés. Il existe des moteurs 3 vitesse avec 18 bornes etc. Pas très drôle à raccorder lorsqie le marquage des bornes est devenu illisible.


Il a existé une multitude de machines tournantes de conceptions plus ou moins bizarres simplement parce qu'en l'absence d'équipements d'électronique de puissance moderne à semiconducteurs on devait recourir à toutes sortes d'artifices pour faire varier la vitesse et générer une couple suffisant pour la charge en question sur l'ensemble des plages de vitesses requises. De nombreux moteurs de conception plus complexe que le moteur à courant continu ou asynchrone ou synchrone à excitation permanente sont encore en service, on trouve notamment encore de nombreux moteurs à bagues car leur couple de démarrage est supérieur à celui d'un moteur asynchrone conventionnel de hauteur d'axe (ou plus précisément hauteur d'arbre) similaire.

De nos jours la plupart des moteurs électriques dans l'industrie sont de type asynchrone avec rotor à cage d'écureuil. On trouve aussi de nombreux moteurs asynchrones à 2 vitesses pour des applications pour lesquelles un variateur de fréquence n'est pas justifié, p.ex. en ventilation (domaine que ne je connais que très mal).

A part peut-être en France, la plupart des remontées mécaniques récentes avec entraînements à vitesse variable sont équipées de variateurs de fréquence. Ces quinze dernières années les variateurs de fréquence de grande puissance ont passablement baissé côté prix et sont devenus très fiables, de plus, les moteurs asynchrones sont relativement bon marché et, surtout, ils ne nécessitent quasiment pas d'entretien, les seules pièces d'usure à proprement parler étant les roulements. Les petits moteurs asynchrones ont des roulements fermés graissés à vie, les grands roulements sont eux généralement équipés de graisseurs. Je posterai un message sur la révision des moteurs pour donner une idée... Enfin si cela intéresse quelqu'un.

Petit addendum: Les moteurs synchrones lents à haut couple avec excitation permanente équipent quelques RM, il permettent l'entraînement direct, donc sans réducteur, de la poulie. Ce type de moteur est également utilisé dans le domaine des ascenseurs. On trouve quelques infos sur ces moteurs, je ne me rappelle plus dans quel sujet j'avais posté. La variation de vitesse se fait au moyen d'un variateur de fréquence dont le firmware a simplement été adapté à ce type de moteur.

Ce message a été modifié par Velro - 17 septembre 2008 - 18:53 .


#16 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 17 septembre 2008 - 22:59

Corpus delicti?
Image IPB
Photo postée par dj jean jean

Le système de commutation avec collecteur et charbons constitue le talon d'Achille des moteurs à courant continu. Les charbons s'usent et créent des dépôts de poussière à l'intérieur de moteur. Les charbons mêmes sont assez facilement remplaçables, il faut toutefois les rôder correctement. Le problème principal se situe au niveau du collecteur même car le diamètre de celui-ci diminue en raison du frottement des charbons et lors de révisions il est alors préférable de tourner le collecteur entre pointes sur un tour et de refraiser les isolations si nécessaire.

La photo ci-dessus montre le côté collecteur d'un grand moteur à courant continu, vu à travers la vitre organique de protection replaçant parfois les plaques de fermeture en acier. Il y a 4 porte-charbons disposés à 90°, on en voit 3 sur la photo. Chaque porte-charbons comprend ici 6 charbons, les deux porte-charbons diamétralement opposés sont interconnectés. Les quatre porte-charbons sont montés sur un anneau afin de permettre le réglage angulaire (ça porte un nom mais j'ai oublié). Les fils souples brillants se terminent dans les charbons et y sont intégrés lors de la fabrication, on aperçoit les vis 6 pans de connexion (des fiches ouvertes en "U" serties sur les fils des charbons).
Les pièces arrondies sont le dessus des ressorts en spirale de tôle appuyant les charbons sur le collecteur, certains modèles peuvent être bloqués en position ouverte ce qui facilite le remplaçement des charbons.

La révision d'un moteur courant continu n'est en soi pas compliquée, la difficulté réside plutôt dans la manipulation de pièces lourdes, un moteur DC de TS ayant typiquement une masse de l'ordre de 2 tonnes voire plus, c'est juste pour donner une idée de l'ordre de grandeur car la masse dépend de la puissance et du couple (pour une même puissance, plus la vitesse nominale est faible plus le moteur est grand... et lourd).

Ce message a été modifié par Velro - 17 septembre 2008 - 23:06 .


#17 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 28 novembre 2009 - 21:06

Voir le messageNéoto, le 28 11 2009, 19:17, dit :

Toutes ses vidéos sont vraiment intéressantes à voir. :)

Pour le TPH Lauterbrunnen-Grütschalp, il aurait quand même une capacité de près de 30 T ? Est-ce le plus "gros" TPH de Suisse alors ?

Le Peak 2 Peak fait également partis des plus gros TPH... 4.4 km, 2050 P/H par direction, portée unique de plus de 3 Km,... le tout avec "seulement" 520 Kw selon mes notes, même pas la puissance d'un simple TSD...

Image IPB
Salle regroupant la chaine cinématique du 3S.

Pour lui aussi on a utilisé quelques téléportés pour le construire. :rolleyes:

Je me trompe où le profil est quasiment plat?


Spécifications du TPH100 Grütschalp (je dois vérifier si ces données sont bien celles de l'exécution finale)
Longueur oblique: 1431.50 [m]
Dénivellation: 685.66 [m]
Pente moyenne: 54.56 [%]
Capacité cabine: 100 personnes (8000 [kg], peut-être 8080 pour 100+1)
Capacité plateau: 6000 [kg]
Masse en mouvement: 26220 [kg]
Dimensions cabine: 6.93 x 3.6 x 2.4 [m]
Pylônes (hauteurs): No 1: 25 [m]; No 2: 43 [m]; No 3: 48 [m]; No 4: 20 [m]
Durée trajet: 224 [s]
Vitesse: 10 [m/s] (7 [m/s] au passage des ouvrages de ligne)
Débit théorique: 600 [pers/h] (par direction)
Débit pratique: 500 [pers/h] (par direction)

Pour faire monter 26220 [kg] à 10 [m/s] le long f'une pente de 55 [%] il faut déjà une bonne puissance. Et après ce n'est que la pente moyenne, il faut tenir compte de la pente maximale et encore garantir le redémarrage à charge maximale au point de pente maximale et inclure le poids du câble déroulé.
A cela s'ajoutent les pertes (réducteurs, galets etc.).

Le fait de ne pas avoir de cabine descendante faisant contrepoids est fortement pénalisant, raison pour laquelle les configurations monovoies ne sont justifiable sque dans des cas très particuliers car énergétiquement parlant, malgré le freinage électrique, ce sont des concepts à éviter (voir Vanoise Express ou la reconstruction du TPH de Roosevelt Island).
Dans le cas de Grütschalp la sotution monovoie avec treuil à tamnour a été dictée par des contraintes de place car ce TPH remplace un funiculaire.

Les TPH avec treuil à tambour sont assez rares et généralement des TPH non publics ou du moins construits à l'origine à des fins non publiques. Les TPH avec treuil à tambour et concession fédérale sont extrêmement rares. L'enroulement sur le tambour sollicite très fortement le câble tracteur et par rapport à une boucle de traction conventionnelles les facteurs de sécurité sont accrus.

Pour le dimensionnement d'un moteur de TPH à va-et-vient on doit tenir compte d'une part de la puissance requise pour la marche et d'autre part du couple maximal à fournir accélérer et également pour redémarrer le TPH au point de pente maximale dans le cas de charge et autres conditions les plus défavorables tout en maintenant une marge de sécurité (les performances de freinage électrique ne sont normalement pas vraiment déterminantes en premier lieu pour le dimensionnement du moteur).
Un moteur électrique comprend deux limites différentes: l'une pour le fonctionnement dans la durée (capacité de charge thermique) et l'autre pour le couple maximal. Une certaine surcharge au démarrage est parfaitement admissible pour autant que les cycles de charge complets ne surchargent pas le moteur. Généralement on fait une simulation thermique au moyen d'un logiciel. En pratique des sondes de températures permettent une certaine surveillance thermique (sondes PTC, parfois KTY et rarement Pt100 sauf pour des très grands moteurs genre plusieurs [MW], les anciens moteurs ont encore souvent des thermostats de bobinages appelés parfois "Klixon" (c'est une marque de thermostats)).
La protection principale contre les surcharges et les courts-circuits (entre phases et contre la terre) est toutefois assurée par le variateur de vitesse (courant continu ou variateur de fréquence) qui mesure en permanence les courants et effectue une simulation thermique du moteur sur la base d'un modèle numérique. En fonction des cycles de charge du moteur, le variateur "estime" la température du moteur et procède à un derating ou un déclenchement en cas de surcharge.

Selon les caractéristiques d'une installation, la taille du moteur est déterminée soit par la puissance requise, soit par le couple maximal requis.
Pour les RM, la puissance de pointe maximale du moteur est généralement développée lors du freinage électrique, elle souvent limitée par la puissance du variateur de fréquence car la capacité de surcharge thermique des IGBT est réduite (leur constante de temps thermique est très inférieure à celle d'un moteur).

Ce message a été modifié par Velro - 28 novembre 2009 - 21:57 .


#18 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 28 novembre 2009 - 21:23

Voir également ce sujet d'Alpinforum (avec des photos d'ATV du treuil de Grütschalp, on y voit également les deux variateurs de fréquence ABB ACS 800):

Citation



Citation

Posté par ATV dans le sujet du lien susmentionné d'Alpinforum (j'ai partiellement traduit de l'allemand):
Téléphériques à va-et-vient avec moteur(s) asynchrone(s) et variateur(s) de fréquence:
120PB Robiei 2x 400kW à 500V
100WPB Grütschalp 2x 1100kW à 690V (treuil à tambour)
150PB Jumbo 1x 900kW à 400V
110PB Col des Gentianes 1x 900kW bei 400V
125PB Croix de Culet 1x 710kW à 400V
100PB Felskinn 1x 710kW à 690V

Téléphériques à va-et-vient avec entraînement courant continu et variateur à thyristors:
125PB Mulania 2x 565kW nominal und 2x 1092kW au démarrage

Téléphériques à va-et-vient avec groupe Ward Leonard:
180PB Twinnliner Samnaun 1x1250kW continu, 1x 1730kW démarrage
150PB Unterrothorn Zermatt WLAC: 1000kW, moteur de lancement 23kW, DC Motor nomin. 882, démarr.1686kW, générateur 920/1748kW
125PB Hohtäli Zermatt WLAC: 900kW, Anwurfmotor 30kW, DC Motor Nenn 666, Anfahr 1327kW, Generator 704/1502kW
125PB High Camp Squaw WLAC: 600kW (480V 60Hz), Anwurfmotor 30kW, DC Motor Nenn 520, Anfahr 1150kW, Generator 550/1200kW

Téléphériques à mouvement continu
Funitel Gold Coast 2x 959kW
15EUB Alger 1x 900kW
6KSB Stätzerhorn 2x 644kW (DCS)
6KSB Marolires 2x 450kW bei 400V (ACS)

On pourrait rajouter les Funitels et les grands funiculaires.
Pour le TPH 20 tonnes de San Carlo - Robiei il me semblait que c'était dans les 2x 900 [kW] mais je dois vérifier.

Lien vers la superbe photo d'ATV montrant l'entraînement du TPH de chantier 40 tonnes de Linthal:
http://img5.imageban...cq/P1210814.JPG
.

Ce message a été modifié par Velro - 28 novembre 2009 - 21:32 .


#19 L'utilisateur est hors-ligne   Néoto 

  • 3S de l'Olympique
  • Voir la galerie
  • Groupe : Membres
  • Messages : 2 082
  • Inscrit(e) : 28-mars 08

Posté 29 novembre 2009 - 15:53

Oui, profil presque plat (36 mètres de différence entre les deux stations), mais mine de rien tu peux déjà y aller avec 520 Kw :

Image IPB

Image IPB

C'est la que le concept du 3S prend tout son sens, encore plus que sur l'Alpin Express par exemple. Il mérite selon de faire partis des plus gros TPH du monde.

Mais la d'un coup je me sépare du sujet initial qui est tout aussi intéressant :)

Merci pour toutes les explications techniques, ça reste complexe quand même. :rolleyes:

#20 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

  • FUN des Marmottes III
  • Groupe : Membres
  • Messages : 1 479
  • Inscrit(e) : 23-décembre 06

Posté 29 novembre 2009 - 16:23

Personnellement je ne suis pas à cheval sur les hors-sujets car on ne peut pas toujours contenir une discussion ni ouvrir un nouveau sujet pour chaque petite digression.

Effectivement, le profil est assez plat. Ce qui importe est de permettre le redémarrage de la RM dans le cas de charge le plus défavorable. Pour les RM à mouvement continu l'on n'observe pas de changements de charge aussi abrupts que dans le cas de certains TPH à va-et-vient. La charge sur l'entraînement (couple moteur ou freinant) d'un TPH à va-et-vient peut changer de façon impressionnante au passage d'un ouvrage de ligne si le changement de pente est important.
Avec certains anciens entraînements on sent des à-coups lors de la compensation de l'accélération, ce qui peut être désagréable. Les entraînements modernes bien paramétrisés permettent de garantir une vitesse quasiment constante même au passage des sabots des pylônes, pour autant que la réserve de couple soit suffisante pour permettre la régulation. Si cette réserve est insuffisante, l'entraînement n'est pas assez performant pour atténuer suffisamment le changement de vitesse et celui-ci devient alors plus ou moins perceptible (à ne pas confondre avec les variations de vitesse verticale qui sont souvent ressenties par les passagers comme peu agréables). En fonctionnement normal, les décélérations d'un TPH sont assurées par freinage électrique (y.c. arrêt électrique). Les systèmes de freinage mécaniques interviennent à l'arrêt ainsi qu'en cas de décélération insuffisante du freinage électrique (quelles qu'en soient les causes) ou en cas d'arrêt d'urgence. Normalement l'on évite le plus possible les arrêts non électriques car ils sollicitent les installations et usent les freins.
Les grands TPH, TC et TS modernes ont des système de freinage régulés permettant une décélération à peu près constante indépendamment de la vitesse et de la charge.

Ce message a été modifié par Velro - 29 novembre 2009 - 16:40 .


  • 2 Pages +
  • 1
  • 2
  • Vous ne pouvez pas commencer un sujet
  • Vous ne pouvez pas répondre à ce sujet

1 utilisateur(s) en train de lire ce sujet
0 membre(s), 1 invité(s), 0 utilisateur(s) anonyme(s)