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Calcul de puissance

#1 L'utilisateur est hors-ligne   CB06 

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Posté 21 avril 2017 - 13:42

Bonjour,

Comment peut-on calculer la puissance d'une remontée à partir de la longueur, du dénivelé, de la charge ... ?
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#2 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 22 avril 2017 - 12:54

Voir le messageCB06, le 21 avril 2017 - 13:42 , dit :

Comment peut-on calculer la puissance d'une remontée à partir de la longueur, du dénivelé, de la charge ... ?

Le sujet a été abordé à plusieurs reprises et il y a même des exemples. Essaie de faire un recherche, moi je n'y arrive pas.

En pratique les constructeurs utilisent des programmes spécialisés, par contre un calcul relativement basique en reprenant p.ex. certaines bases de calcul des anciennes ordonnances suisses donnent des résultats assez corrects. Je l'avais fait pour un TSD fictif et un grand TPH à va-et-vient réel, dans ce dernier cas j'ai pu comparer les résultats avec l'entraînement installé et la concordance était assez bonne.

La calcul scolaire basique donne déjà une indication de base, après il faut tenir compte des frottements, de la marge de puissance pour le démarrage et le freinage électrique en tenant compte des masses en mouvement, etc.

Sinon tu peux prendre des exemples des reportages. La puissance nette théorique en [W] sans tenir compte des pertes avec côté descendant vide correspond au poids total des personnes transportées en une heure en [N] multiplié par le dénivelé en [m] puis divisé par 3600. Sinon tu peux t'amuser avec le sinus de l'angle de pente, etc. mais le résultat final sera le même.

Ce message a été modifié par Velro - 22 avril 2017 - 13:02 .

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#3 L'utilisateur est hors-ligne   CB06 

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Posté 22 avril 2017 - 22:38

Voir le messageVelro, le 22 avril 2017 - 12:54 , dit :

Voir le messageCB06, le 21 avril 2017 - 13:42 , dit :

Comment peut-on calculer la puissance d'une remontée à partir de la longueur, du dénivelé, de la charge ... ?

Le sujet a été abordé à plusieurs reprises et il y a même des exemples. Essaie de faire un recherche, moi je n'y arrive pas.

En pratique les constructeurs utilisent des programmes spécialisés, par contre un calcul relativement basique en reprenant p.ex. certaines bases de calcul des anciennes ordonnances suisses donnent des résultats assez corrects. Je l'avais fait pour un TSD fictif et un grand TPH à va-et-vient réel, dans ce dernier cas j'ai pu comparer les résultats avec l'entraînement installé et la concordance était assez bonne.

La calcul scolaire basique donne déjà une indication de base, après il faut tenir compte des frottements, de la marge de puissance pour le démarrage et le freinage électrique en tenant compte des masses en mouvement, etc.

Sinon tu peux prendre des exemples des reportages. La puissance nette théorique en [W] sans tenir compte des pertes avec côté descendant vide correspond au poids total des personnes transportées en une heure en [N] multiplié par le dénivelé en [m] puis divisé par 3600. Sinon tu peux t'amuser avec le sinus de l'angle de pente, etc. mais le résultat final sera le même.


Merci mais je n'ai pas trouvé non plus :wacko:

Personne ne connaît ce calcul ?
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#4 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 09:06

(Extrait reposté.)

J'ai retrouvé un des anciens sujets sur les calculs d'entraînements:
https://www.remontee...showtopic=14895

Pour la recherche on peut utiliser les deux termes suivants: calcul puissance.


Si tu maîtrises l'allemand et les chiffre arabes je te conseille ce PDF (date de 1999 mais est assez complet pour une introduction):
https://newsroom.dop...load/file/4469/

Sinon il y a toujours le livre Ropeway Technology (https://newsroom.dop...comprehensibly/).
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#5 L'utilisateur est hors-ligne   remontees 

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Posté 23 avril 2017 - 11:03

Sinon il y a le sujet de BTS Électrotechnique 2003 avec son corrigé (très faciles à trouver sur Internet) qui propose un raisonnement assez simple pour dimensionner la motorisation du télésiège fixe du Glacier à l'Alpe d'Huez.
À venir, de nombreux reportages, peut-être un jour sur la Plagne !
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#6 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 11:18

Tu parles de cet énoncé?:
http://crdp.ac-borde...5/U5-2quest.pdf

Lien avec les annexes techniques:
http://mecabts.pages....fr/SET2003.pdf

On trouve facilement le corrigé avec Google (rechercher: BTS électrotechnique 2003 télésiège). Je n'ai pas encore regardé en détail.

Ce message a été modifié par Velro - 23 avril 2017 - 11:49 .

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#7 L'utilisateur est hors-ligne   remontees 

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Posté 23 avril 2017 - 11:20

Oui c'est ça ! :) merci pour le lien.
À venir, de nombreux reportages, peut-être un jour sur la Plagne !
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#8 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 12:11

J'ai corrigé le lien, voici celui avec les annexes techniques:
http://mecabts.pages....fr/SET2003.pdf


Petit note perso:

Le choix du modèle de variateur de fréquence est atypique, normalement on recourt à des variateurs régénératifs avec onduleur côté réseau et non un redresseur à pont de diodes (ou pont mixte pour permettre la précharge du circuit intermédiaire). Par contre en présence d'une alimentation par groupe électrogène la fonction régénérative n'est pas utile, un moteur Diesel ne permettant qu'une puissance très limitée en retour. Un freinage électrique performant n'est possiblée qu'avec des résistances de freinage associées à un chopper de freinage.
A noter que pour les très grandes puissances de freinage avec des variateurs non régénératifs on recourt à des modules de puissance (onduleurs) similaires à ceux utilisés côté sortie ou, pour les variateurs avec onduleur côté réseau, en entrée (à la connexion triphasée du module de puissance sont alors raccordées de diodes, le hardware du module ne change pas, par contre le logiciel de contrôle est un firmware spécifique pour le freinage). En raison des grandes puissances à dissiper et des coûts cette configuration est très rare (p.ex. pour freiner en cas de perte de réseau), en général on opte pour un variateur régénératif car des bancs de résistances qui dissipent 1000 à 2000 kW ça chauffe beaucoup!!!!

Par rapport à un réseau traditionnel, une alimentation par groupe électrogène est caractérisée par une faible puissance de court-circuit et une stabilité en tension et en fréquence réduites.
Si le réseau est trop instable, un variateur avec unité d'alimentation à IGBT (appelée ISU pour IGBT Supply Unit chez ABB) peut être utilisé car plus tolérante aux instabilités réseau qu'une unité d'alimentation conventionnelle, par contre son prix est nettement plus élevé qu'une unité d'alimentation à diodes (DSU) ou thyristors (TSU).

En pratique, comme expliqué dans d'autres sujets, pour les RM on déclasse en général les moteurs et les variateurs en raison de l'altitude supérieure à 1000 m s/mer puis si nécessaire on corrige dans l'autre sens en tenant compte des conditions de température en général plus favorables (p.ex. 30 °C au lieu des 40 °C standards mais il faut voir de cas en cas selon les conditions prévalant réellement au lieu d'installation. Une partie du déclassement dû à l'altitude est compensé par un surclassement lié à une température ambiante moins élevée que la température de référence (40 °C).

Ce message a été modifié par Velro - 23 avril 2017 - 12:16 .

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#9 L'utilisateur est hors-ligne   CB06 

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Posté 23 avril 2017 - 12:40

Merci :rolleyes:
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#10 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 13:46

Je n'ai pas lu en détail mais en parcourant en vitesse je suis surpris du câblage en 3LNPE. Comme le variateur n'a pas de raccordement au neutre, autant câbler en 3LPEN et garder le cas échéant un départ 3LNPE séparé de faible section au niveau du groupe électrogène pour les auxiliaires.

Ce type de bizarrerie existe même dans l'industrie: s'il est vrai qu'en général il importe de tirer un neutre séparé, pour alimenter de grandes machines (au moins plusieurs centaines d'ampères) autant ne câbler qu'en 3LPEN puisque de toute façon les machines industrielles ne nécessitent en général pas de raccordement au neutre (pour les machines industrielles à raccordement triphasé selon les normes européennes (EN), le raccordement au neutre n'est admissible qu'avec l'accord du client).
Mais j'ai vu des alim câblées en n x 240 mm2 par phase et n/2 x 240 mm2 pour le neutre et, respectivement, le PE... avec le neutre utilisé seulement pour moins de 10 ampères. (Normalement pour les machines industrielles, la ou les tensions de commande sont générées à partir du triphasé réseau.)

Ce message a été modifié par Velro - 23 avril 2017 - 13:49 .

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#11 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 17:22

J'y cois pas. :)/>

Comme le scan de la page 12/23 extraite du catalogue ABB ACS 600 est en partie illisible, j'ai ressorti une version imprimée de la brochure ABB réf. 3BFE64262581R0207 du 06 juin 2000. Comme quoi c'est toujours utile de conserver les anciennes docs (et en plus c'est une des rares docs que j'ai en français). :)/>

Contrairement aux ACS800 (puis ACS880) qui ont succédé aux ACS600, les chiffres dans le codage d'article ne correspondent pas au courant (p.ex. un onduleur 400 V ACA610-0765-3 a un courant nominal de 1064 A).

Les ACS600 sont les premiers variateurs ayant équipé des RM en Suisse. Sauf erreur le Fun'Ambule a été une des premières (ou la première) installations (selon une pub de Frey). Avant il y a eu une autre génération de variateurs, les Sami Star mais à ma connaissante elle n'ont pas été utilisées pour les RM. Si on remonte encore plus loin dans le temps, on se retrouve à l'ère du DC, avec différents DCS et avant il y avait encore ces chers Veritron.

Ce message a été modifié par Velro - 23 avril 2017 - 17:24 .

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#12 L'utilisateur est hors-ligne   Greg° 

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Posté 23 avril 2017 - 18:52

Concernant la masse en mouvement j'observe que les constructeurs ont du mal à l'estimer, il serait facilement tenté de remporter un appel d'offre avec un nombre de pylône en moins avec certaines conséquences d'oscillation et d'élasticité sur la ligne.

J'ai déjà vu sur certaine installation la modification de la limitation de courant sur le variateur par rapport à la théorie et parfois il était difficilement possible d'arrêter dans le temps souhaité l'installation pleine charge pour l'anti-collision notamment.
Des marges d'erreurs et de sécurité sont donc appliquées quasi systématiquement pour prévenir cela.

Ce message a été modifié par Greg° - 23 avril 2017 - 18:54 .

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#13 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 19:24

Pour en revenir à l'examen, au début le frein de service est ouvert avec un électro-aimant et par la suite on parle de frein à ouverture hydraulique.

Pour ce qui est de l'acquisition de vitesse, en pratique, on mesure en principe la vitesse du câble avec un galet dédié ou au niveau d'une poulie ni freinée ni entraînée et la vitesse de l'entraînement est acquise elle au niveau de la chaîne cinématique (p.ex. codeur moteur pour les installations moderne, les tachys étant considées commes dépassées); par contre la combinaison feedback vitesse de rotation sur le treuil et feedback vitesse de rotation moteur mentionnée dans l'examen n'est pas recommandée car basés tous deux sur la chaîne cinématique (diversité insuffisante).

Le schéma avec le variateur n'est pas rigoureux, p.ex. il manque un traitillé entre les 3 pôles principaux du contacteur réseau et la numérotation (p.ex. dans F1, F2, F3) s'écrit de la même taille car il ne s'agit pas d'indices. Bien qu'autorisé, les lettres complémentaires ne sont plus recommandées. De plus le graphisme est horrible mais c'est un détail (aucun schéma sérieux ne se présente de cette façon).

Je n'ai tout lu mais en survolant j'ai constaté une erreur dans le corrigé: si deux conducteurs de 120 mm2 sont requis par phase, le conducteur de protection doit avoir une section minimale équivalente à la moitié (donc 120 mm2). Si un départ est réalisé en 3LNPE (réseau TN-S) il n'est pas admissible de sous-dimensionner le neutre en-dessous de sa section réglementaire habituelle (par contre en cas de forte charge du neutre en raisons de charges non linéaires, comme p.ex. dans les centres de calcul, il peut parfois être nécessaire d'avoir une section de neutre supérieure à celle de chacun des trois conducteurs polaires.

Le freinage régénératif tel que mentionné en page 9 sur 10 est impossible dans cet exemple: d'une part le variateur retenu n'est pas régénératif et d'autre part même si le variateur était régénératif, le groupe électrogène ne pourrait pas "absorber" de puissance de freinage significative, en pratique la protection de puissance en retour déclencherait le disjoncteur principal de l'alternateur (ou, selon le schéma du groupe, le contacteur).

Les quelques fôtes d'ortografe j'en passe car j'en fais tout plein et j'ai la flemme de les corriger. :)

Ce message a été modifié par Velro - 23 avril 2017 - 19:31 .

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#14 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 23 avril 2017 - 19:39

Voir le messageGreg°, le 23 avril 2017 - 18:52 , dit :

Concernant la masse en mouvement j'observe que les constructeurs ont du mal à l'estimer, il serait facilement tenté de remporter un appel d'offre avec un nombre de pylône en moins avec certaines conséquences d'oscillation et d'élasticité sur la ligne.

Intéressant comme remarque. Je ne sais pas exactement à quel point sont réalisés des calculs simulant le comportement dynamique de la ligne.
En principe avec la puissance de calcul actuelle cela devrait être possible mais après si on doit modéliser avec de nombreuses variantes de cas de charge et refaire le calcul p.ex. par tranches d'avancement de 0.5 m cela reste long à calculer.


Citation

J'ai déjà vu sur certaine installation la modification de la limitation de courant sur le variateur par rapport à la théorie et parfois il était difficilement possible d'arrêter dans le temps souhaité l'installation pleine charge pour l'anti-collision notamment.
Des marges d'erreurs et de sécurité sont donc appliquées quasi systématiquement pour prévenir cela.

Il faudrait avoir accès aux calculs de ligne et d'entraînement d'une part et d'autre part vérifier la paramétrisation effective du variateur. Perso je ne travaille pas dans les RM mais j'ai vu de très nombreux variateurs mal paramétrisés (idem pour les disjoncteurs avec déclencheurs sophistiqués ou les relais de protection complexes). Tant qu'il n'y a pas de problème en pratique cela passe souvent inaperçu.

Normalement lors de la mise en service et la réception, l'exploitant peut vérifier le bon fonctionnement des sécurités et les autorités contrôlent également de façon très stricte ce qui a trait aux décélérations (tous les points importants sont protocolé de façon formelle).

Ce message a été modifié par Velro - 24 avril 2017 - 07:04 .

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#15 L'utilisateur est hors-ligne   Velro 

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Posté 24 avril 2017 - 07:00

Encore quelques petites remarques concernant l'examen discuté:

En pratique, une longueur de ligne en basse tension de 100 m dans ce contexte précis constituerait une erreur de conception. En présence d'une charge largement majoritaires dans le bilan de puissance on installe un groupe électrogène (ou un transfo MT/BT) le plus près possible du raccordement de puissance principal du tableau du TS. Accessoirement cela permet de réduire les risques liés à la foudre. En général, rien n'empêche d'installer un groupe életrogène près d'une station motrice, le cas échéant on peut insonoriser et, pour le fuel, l'accès à la motrice est toujours possible en dameuse ou en véhicule tout terrain voire à chenilles.

Pour ce qui est du choix du disjoncteur il faut vérifier si le groupe électrogène est déjà fourni avec un disjoncteur d'alternateur. Si c'est le cas, il n'est pas utile de prévoir un deuxième disjoncteur si la protection de la ligne est assurée (en référence au cas discuté où le départ correspond à la puissance nominale du groupe). Par ailleurs, le groupe me semble quelque peu sous-dimensionné mais je n'ai pas recalculé en détail. Perso j'applique des marges de réserve un peu plus grandes mais il faudrait que je me penche en détail les calculs pour cet exemple. Le dimensionnement est toujours un compromis entre une réserve excessive qui fait perdre de l'argent et une réserve trop limite qui finit par coûter trop cher à moyen voire long terme (le taux de défaillance de l'électronique de puissance et des moteurs est tributaire des températures auxquelles sont soumis les matériels et un sous-sectionnement, même conforme aux normes, peut occasionner une surconsommation non négligeable à long terme, en particulier pour des lignes fortement chargées quasiment en permanence, surtout dans l'industrie).

Pour terminer, avec les automates programmables de sécurité (ou des systèmes programables propriétaires), on ne surveille pas uniquement le temps d'arrêt mais également la décélération. Si l'on considère une décélération théoriquement constante, la courbe de la vitesse de marche en fonction du temps est une droite de pente négative coupant l'abcisse à droite de l'origine du système de coordonnées; dans la commande est programmée une droite limite avec une certaine marge de tolérance (translation positive selon l'ordonnée) et si la vitesse effective dépasse cette limite, éventuellement en imposant une petite durée de dépassement minimale, la commande considère qu'il y a défaut de freinage pour raison de décélération insuffisante. Uniquement attendre un dépassement du délai de freinage maximal fait perdre un temps précieux vu la détection inutilement retardée du défaut.

Ce message a été modifié par Velro - 24 avril 2017 - 07:09 .

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