Forums Remontées Mécaniques: Avantages et inconvénients des différentes motorisation électrique - Forums Remontées Mécaniques

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Avantages et inconvénients des différentes motorisation électrique Principalement sur le rendement énergétique globale.

#1 L'utilisateur est hors-ligne   manujour 

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Posté 01 novembre 2019 - 23:33

Salutations, je me permet d'ouvrire ce topic par rapport rendement globale des différentes motorisation électrique (courant continu, asynchrone et Direct-Drive). Rendement globale, c'est-à-dire depuis l'alimentation du variateur jusqu'au bout d'arbre lent qui entraîne la poulie motrice. En effet, il y a des pertes qui commence au variateur dans les armoires de puissances, notamment par effet joule sinon il n'y aurait pas de ventilation (ou autres systèmes de refroidissement), ensuite le moteur où il y a des pertes par effet joule et mécanique, puis le réducteur avec ses pertes mécaniques. L'effet joule, c'est le courant qui génère de la chaleur dans un matériau conducteur qui le parcours. Alors, vous direz que le Direct-Drive permet de suprimer les pertes mécaniques lié au réducteur (en considérant que ce dernier a un rendement de 93%), mais les armoires de puissances qui semblent plus complexes ne génèreraient elles pas plus de pertes ?
A titre d'exemple, pour un moteur à courant continu (MCC) l'armoire de puissance est constituée d'un redresseur commandé réversible pour créer une tension continue variable qui alimente le moteur, et pour un moteur asynchrone (MAS) c'est plus complexe l'armoire se compose de 3 fois plus d'éléments. J'ai pu constater qu'une armoire de puissances d'un MAS qu'en plus d'être plus grande générée aussie plus de chaleur (d'où la présence d'une VMC puissante pour refroidire le local) que son homologue MCC.
Certe le Direct-Drive ne permet pas que de faire (probablement) des économies d'énergie, il y a le bruit fortement réduit, et la maintenance réduite (pas d'huile réducteur à renouveler). Cependant sur ce dernier point, lors des granges visites il n'y aurait-il pas une dépose du Direct-Drive ? Car ça pèse au moins 15 Tonnes, ça nécessitera une grosse grue comme à la construction et démonter le toit.
Concernant les pertes mécaniques dans le réducteur qui se traduit en chaleur, ça peut être valorisé pour chauffer les locaux.
Autres point concernant les différences entre moteur MCC et MAS, le MCC a plus de pertes mécaniques à cause des balais (charbons) qui frottent sur le collecteur et c'est de l'entretien en plus par rapport à un MAS, mais ce dernier génère des pertes plus importante ailleur comme dit plus haut, et des contraintes d'implantation des armoires de puissance (de par leurs tailles) plus contraignantes.

En bref, quels sont les avantages et les inconvénients de ces différentes motorisation (courant continu, asynchrone et Direct-Drive), principalement sur l'aspect énergétique. Mais éventuellement sur le plan économique, le surcoût lié au Direct-Drive est-il rentabilisé à terme ? Et sur le plan de la maintenance.

Je ne mets pas vraiment en doute le bien fondé du Direct-Drive, mais je me pose des questions. C'est pour cela que j'ouvre ce topic.

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#2 L'utilisateur est hors-ligne   seilbahn_geek 

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Posté 20 novembre 2020 - 11:03

Hello, first of all I don't speak French, so appologies in advance.

But i think that is a very interesting question.

The fact everyone knows is that direct current motor (MCC) and its converter (controller?) are cheaper to purchase, that's why some ski resorts tend to stick with this kind of drive even today. On the other hand, as you mentioned, MCC motors need more maintenance because of the wearing out brushes and commutators. Brushed motors are also louder and at low rpm there is a phenomenon called torque ripple.

AC motors (MAS) can be split into asynchronous (induction motors) and synchronous motors:
Almost all MAS motors with gearbox are asynchronous motors, often with permanent magnets (instead of copper windings) on the ROTOR. Direct drive and Sector drive use the other type, synchronous motors with permnent magnets. The frequency converters are more complex and therefore more expensive.

But I'm wondering why there are sometimes 2, sometimes 3 and sometimes even 6 wires connected to the MAS (AC motor). I know they use 3 phase electricity and thus need 3 wires, but how can smetimes be there 2 or 6 wires?

Cheers
Mark
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#3 L'utilisateur est hors-ligne   PassionRM 

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Posté 15 décembre 2020 - 21:48

Hello,
seilbahn_geek: normally, there are five wires for motors: the three phases, the neuter and the Protective Earth.
But, sometimes, there is not neuter; consequently, sometimes, there is four wires.
Du TKD au TPH… Vive toutes les RMs !!!
De la vieillerie des années 30 aux nouveautés, vive les RMs !!!

Prochain(s) reportage(s), prévus sur le (très) long terme: voir ma page personnelle.
0

#4 L'utilisateur est hors-ligne   benbel 

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Posté 16 décembre 2020 - 18:47

Voir le messageseilbahn_geek, le 20 novembre 2020 - 11:03 , dit :


...
But I'm wondering why there are sometimes 2, sometimes 3 and sometimes even 6 wires connected to the MAS (AC motor). I know they use 3 phase electricity and thus need 3 wires, but how can smetimes be there 2 or 6 wires?
Cheers
Mark


The number of electrical cables connected to an AC motor does not depend on the number of phases but much more on the size/power of the motor.

You will not find a cable for each phase and one for the earth. On the contrary each cable connected to the motor is made up of several wires, one per phase and an earth one, this in order to be compliant with the electromagnetic compatibility.

This can be seen on those pictures :


Image IPB
On the right side, you see on the top, the wires coming from the drive (in this case an ABB ACS800) with the 3 phases. Under the connectors you see that the 3 phases (black, red and white)
wires are combined with an earth one into the 6 cables going to the motor : the 3 cables in the front are clearly visible, the 3 at the back are mostly hidden by the front ones.



Image IPB
Another example : in this case only 4 cables are going to the motor.

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