Aide
Bonjour,
C’est la première fois que je poste, alors je ne sais pas si quelqu’un ici peut m’aider. Je suis en train d’essayer de comprendre la consommation électrique d’un système de télécabines à mouvement continu (pour simplifier) et je ne suis pas sûr de comprendre.
Données:
- Dénivelé: 850m
- env. 30 cabines par direction (pente moyenne de 34.5%)
- Charge utile d'une cabine: 320kg
- Moteur à courant continu: 200 kW
Calcul 1:
En considérant que le poids des cabines montantes et descendantes se compensent et que les cabines montantes sont pleines et descendantes vides:
Energie potentielle nécessaire pour 1 cabine = mgh = 320kg * 9.81 N/kg * 850m = 741 Wh
Consommation énergétique pour 30 cabines = 22.2 kWh
Même si on considère un rendement de 70% (frottement de l'air, mécanique, etc..), on trouve env. 32 kWh.
Calcul 2:
Consommation moteur: 200 kW pendant 1 heure = 200 kWh
Il y a là un facteur 6.25 entre les 2 façons de calculer, est-ce que c’est un facteur de sécurité?
Est-ce que mes hypothèses sont fausses ou ai-je oublié quelque chose?
Comment gère-t-on l’énergie généré quand il n’y a que des personnes qui descendent?
Merci d’avance pour votre éclaircissement…
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Consommation électrique Consommation électrique de remontées mécaniques
#2
monchu 
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Posté 14 novembre 2023 - 14:03
Bonjour. Bienvenue sur le forum.
Il manque une donnée pour comparer les résultats des deux calculs : le débit de l'appareil. Le calcul 1 correspond à l'énergie théorique pour monter 30 cabines, mais ce résultat est à multiplier par le nombre de demi-tours que fait l'appareil en une heure pour le comparer au calcul 2.
Il manque une donnée pour comparer les résultats des deux calculs : le débit de l'appareil. Le calcul 1 correspond à l'énergie théorique pour monter 30 cabines, mais ce résultat est à multiplier par le nombre de demi-tours que fait l'appareil en une heure pour le comparer au calcul 2.
#3
manujour
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Posté 14 novembre 2023 - 21:32
Bonjour, je te propose mon calcul 3 :
Tout d'abord pour rappel une pente de 100% est une pente inclinée à 45° (et non à 90°).
Donc une pente à 34,5% est d'environ 19°.
La machine tracte 30 cabines chargées à 320kg chacune et n'oublions pas le rapport poids/masse (9,81N/kg), donc 30×320×9,81=94176N à tracter.
Cependant la machine ne tracte pas les cabines à la verticale, mais dans un plan incliné de 19°. A l'aide de l'outil trigonométrique SIN(19°), on obtient un facteur pour avoir le poids (la force) réellement tracter. Soit 94176×SIN(19°)=30 661N
Ensuite il manque la vitesse, mais admettons que la télécabine tourne à 4m/s, avec la formule force × vitesse : 30661×4=122 643 W soit environ 123kW de puissance nécessaire pour tracter les cabines chargées à vitesse stabilisée, et 175kW en prenant le rendement que tu indiques. Pour 1 heure de fonctionnement ça fait évidemment 175kWh.
On est certe pas à 200kW, mais c'est proche.
Pour conclure, le moteur indique certe une puissance nominale de 200kW, mais un moteur qui tourne à vide sa puissance est proche de zéro (il n'y a que les pertes).
Tout d'abord pour rappel une pente de 100% est une pente inclinée à 45° (et non à 90°).
Donc une pente à 34,5% est d'environ 19°.
La machine tracte 30 cabines chargées à 320kg chacune et n'oublions pas le rapport poids/masse (9,81N/kg), donc 30×320×9,81=94176N à tracter.
Cependant la machine ne tracte pas les cabines à la verticale, mais dans un plan incliné de 19°. A l'aide de l'outil trigonométrique SIN(19°), on obtient un facteur pour avoir le poids (la force) réellement tracter. Soit 94176×SIN(19°)=30 661N
Ensuite il manque la vitesse, mais admettons que la télécabine tourne à 4m/s, avec la formule force × vitesse : 30661×4=122 643 W soit environ 123kW de puissance nécessaire pour tracter les cabines chargées à vitesse stabilisée, et 175kW en prenant le rendement que tu indiques. Pour 1 heure de fonctionnement ça fait évidemment 175kWh.
On est certe pas à 200kW, mais c'est proche.
Pour conclure, le moteur indique certe une puissance nominale de 200kW, mais un moteur qui tourne à vide sa puissance est proche de zéro (il n'y a que les pertes).
#4
monpote
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Posté 15 novembre 2023 - 11:48
manujour, le 14 novembre 2023 - 21:32 , dit :
Bonjour, je te propose mon calcul 3 :
Tout d'abord pour rappel une pente de 100% est une pente inclinée à 45° (et non à 90°).
Donc une pente à 34,5% est d'environ 19°.
La machine tracte 30 cabines chargées à 320kg chacune et n'oublions pas le rapport poids/masse (9,81N/kg), donc 30×320×9,81=94176N à tracter.
Cependant la machine ne tracte pas les cabines à la verticale, mais dans un plan incliné de 19°. A l'aide de l'outil trigonométrique SIN(19°), on obtient un facteur pour avoir le poids (la force) réellement tracter. Soit 94176×SIN(19°)=30 661N
Ensuite il manque la vitesse, mais admettons que la télécabine tourne à 4m/s, avec la formule force × vitesse : 30661×4=122 643 W soit environ 123kW de puissance nécessaire pour tracter les cabines chargées à vitesse stabilisée, et 175kW en prenant le rendement que tu indiques. Pour 1 heure de fonctionnement ça fait évidemment 175kWh.
On est certe pas à 200kW, mais c'est proche.
Pour conclure, le moteur indique certe une puissance nominale de 200kW, mais un moteur qui tourne à vide sa puissance est proche de zéro (il n'y a que les pertes).
Tout d'abord pour rappel une pente de 100% est une pente inclinée à 45° (et non à 90°).
Donc une pente à 34,5% est d'environ 19°.
La machine tracte 30 cabines chargées à 320kg chacune et n'oublions pas le rapport poids/masse (9,81N/kg), donc 30×320×9,81=94176N à tracter.
Cependant la machine ne tracte pas les cabines à la verticale, mais dans un plan incliné de 19°. A l'aide de l'outil trigonométrique SIN(19°), on obtient un facteur pour avoir le poids (la force) réellement tracter. Soit 94176×SIN(19°)=30 661N
Ensuite il manque la vitesse, mais admettons que la télécabine tourne à 4m/s, avec la formule force × vitesse : 30661×4=122 643 W soit environ 123kW de puissance nécessaire pour tracter les cabines chargées à vitesse stabilisée, et 175kW en prenant le rendement que tu indiques. Pour 1 heure de fonctionnement ça fait évidemment 175kWh.
On est certe pas à 200kW, mais c'est proche.
Pour conclure, le moteur indique certe une puissance nominale de 200kW, mais un moteur qui tourne à vide sa puissance est proche de zéro (il n'y a que les pertes).
J'avais pas pensé à prendre la formule du travail F x v, merci!
Mais donc du coup si on considère maintenant qu'il n'y a que des personnes qui descendent, le moteur doit freiner 123kW, comment font-ils avec toutes cette énergie dans le moteur? Il faut énormément refroidir...
monchu, le 14 novembre 2023 - 14:03 , dit :
Bonjour. Bienvenue sur le forum.
Il manque une donnée pour comparer les résultats des deux calculs : le débit de l'appareil. Le calcul 1 correspond à l'énergie théorique pour monter 30 cabines, mais ce résultat est à multiplier par le nombre de demi-tours que fait l'appareil en une heure pour le comparer au calcul 2.
Il manque une donnée pour comparer les résultats des deux calculs : le débit de l'appareil. Le calcul 1 correspond à l'énergie théorique pour monter 30 cabines, mais ce résultat est à multiplier par le nombre de demi-tours que fait l'appareil en une heure pour le comparer au calcul 2.
J'imagine que par "le nombre de demi-tours" tu veux dire que j'ai pas mentionné la vitesse.
#5
manujour
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Posté 15 novembre 2023 - 17:52
Les moteurs électriques (asynchrone ou courant continu) sont réversibles, c'est-à-dire que dans ton cas de figure il fonctionne en mode générateur, il injecte de la puissance dans le réseau EDF, et il a même moins de contraintes que lorsque il est en mode moteur.
#6
eugene
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Posté 15 novembre 2023 - 23:04
manujour, le 15 novembre 2023 - 17:52 , dit :
Les moteurs électriques (asynchrone ou courant continu) sont réversibles, c'est-à-dire que dans ton cas de figure il fonctionne en mode générateur, il injecte de la puissance dans le réseau EDF, et il a même moins de contraintes que lorsque il est en mode moteur.
Et EDF ( enedis ou rdf ) déteste ça ,car ça pollue le réseau et facture la pollution en conséquence .
Ce message a été modifié par eugene - 15 novembre 2023 - 23:05 .
#7
monpote
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Posté 17 novembre 2023 - 17:08
eugene, le 15 novembre 2023 - 23:04 , dit :
manujour, le 15 novembre 2023 - 17:52 , dit :
Les moteurs électriques (asynchrone ou courant continu) sont réversibles, c'est-à-dire que dans ton cas de figure il fonctionne en mode générateur, il injecte de la puissance dans le réseau EDF, et il a même moins de contraintes que lorsque il est en mode moteur.
Et EDF ( enedis ou rdf ) déteste ça ,car ça pollue le réseau et facture la pollution en conséquence .
En quoi ça pollue?
Est-ce que c'est généralisé sur toutes les remontées?
#8
manujour
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Posté 17 novembre 2023 - 19:45
En électrotechnique on appel cela la pollution harmonique, la tension alternative n'est plus correctement sinusoïdale ~. Mais en générale cette pollution ne se répercute pas (ou très peu) sur le réseau ENEDIS, car les exploitants sont directement fournis en 20 000 Volts puits ont un ou plusieurs transformateurs pour créer leur propre réseaux basse tension (230/400V) proche des appareilles, et c'est ces réseaux qui peuvent être pollués suivant les variateurs de vitesse employé.
ENEDIS surfacture la puissance réactive (mais c'est autre chose), pour la pollution harmonique il y a une valeur imposé et à mon avis obligation de corriger si ce n'est pas le cas.
Quoi qu'il en soit, ça n'a rien avoir avec ce que j'ai dit plus haut.
ENEDIS surfacture la puissance réactive (mais c'est autre chose), pour la pollution harmonique il y a une valeur imposé et à mon avis obligation de corriger si ce n'est pas le cas.
Quoi qu'il en soit, ça n'a rien avoir avec ce que j'ai dit plus haut.
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