[mb7084]

mb7084, le 20 04 2010, 18:58, dit :

Toute machine, EDF ou particulier, renvoie au réseau en charge négative (aujourd'hui).Si plusieurs machines sont sous le même compteur et si certaines sont en charges positives ,et bien cela devient intéressant,moins de KWh a payer au fournisseur. car les compteurs ne tournent pasà l'envers
Pour les engins à moteur thermique,que la transmission soit électrique ,hydraulique ou mécanique,pas de récupération ,c'est le frein moteur.Mais très faible consommation,donc tout n'est pas perdu

En plus les auxiliaires ,lame ,tous vérins,tous les frottements et surtout la fraise, prennent cette énergie,le reste c'est le frein moteur

Ce message a été modifié par mb7084 - 20 avril 2010 - 20:01 .

[fafoutch]

Bonjour,

Le sujet est intéressant, la propulsion diesel/électrique n'est pour l'instant qu'à l'état de prototypes avancés, la commercialisation de tels engins pour le damage n'est pas pour demain, plutôt après demain.

toutefois, le remplacement du couple pompe-moteur hydraulique par une génératrice-moteur électrique permet effectivement de réduire sensiblement la consommation de carburant pour deux principales raisons:-

- le rendement d'un moteur électrique est bien meilleur que celui d'une pompe hydraulique (beaucoup moins de frottement et moins d'énergie dépensée pour mettre en mouvement le fluide)

- le moteur diesel tourne à régime constant et ceci quelle que soit la charge demandée par la génératrice et délivre donc son couple maximum, ce qui permet d'optimiser la combustion et son rendement au mieux avec l'aide de l'électronique du moteur.

Pour ce qui concerne la récupération d'énergie, la solution idéale serait de mettre des batteries sur la machine (et profiter de l'énergie du freinage pour les recharger, comme cela se fait en manutention sur les chariots élévateurs), malheureusement, la technique et le coûts de telles batteries ne le permet pas, de plus le poids d'une cette solution serait un problème de taille, les résistances ne sont pas non plus une solution envisageable, seul l'inversion de fonctionnement moteur-génératrice (uniquement possible en courant continu) permet de profiter du frein moteur en descente.

il faudra bien étudier les engins des différentes marques sur leurs stands au SAM.

[jfd_]

KoUiToU, le 19 04 2010, 09:59, dit :

Peut-être pour l'avancement de la machine, mais il y a les pompes hydrauliques pour la lame et la fraise, et cela fait varier la puissance nécessaire. Une fraise demande plus de 100cv, donc lorsque tu recules, la fraise en l'air est à l'arrêt donc le moteur thermique baisse je pense (tout comme dépent la vitesse de rotation de ta fraise etc) Tout comme à l'arrêt le moteur se met en ralenti automatique (comme les engins de TP).

Donc à mon avis cela ne changera pas grand chose, je doute que le thermique tourne à une vitesse toujours constante, j'imagine que dans une très forte montée avec le treuil et un tas de neige énorme devant les moteurs électriques seront plus gourmands que lorsque la machine passe sur une piste plate en coeur de station. Le régime moteur sera en adéquation avec la demande des motoréducteurs de barbotins ainsi que des équipements hydrauliques de la machine.

Dans une propulsion diesel électrique, le pricipe de base est de faire tourner le moteur à vitesse constante (asservissement de la quantité de carburant au niveau des injecteurs à la demande de puissance) sinon, il n'y aurait pas de gain de consommation. C'est le principe de ce mode de propulsion. faftouch vient de l'expliquer lui aussi.

[mb7084]

En choisissant la transmission électrique,le but est ,à mon avis c'est de gagner en rendement et aussi en prix de revient et poids de la machine .Une transmission pompe ,moteur hydraulique 60 à 65% ,électrique génératrice moteur 85 à 90%.Il ne faut pas oublier dans le poids de l'hydrau, le transport
de l'huile , tubes rigides et flexibles, réservoir et huile,protections etc... .Le prix de l'hydrau n'est pas faible ainsi que son huile qui asperge parfois la neige en grosse quantité lors de la rupture d'un flexible ou autre.
Si il faut faire tourner le moteur à vitesse constante via un régulateur,je ne vois pas le problème ,c'est déjà le cas.Pour les génératrices
et moteurs et appareillages électriques,je pense que le savoir et recul en technologie est meilleur que celui de l'hydrau

[RManniviers]

Blick, le 19 04 2010, 23:45, dit :

RManniviers, le 19 04 2010, 15:50, dit :

Merci Velro pour les précisions, mais tu dis qu'en descente on ne peut pas récupérer de l'énergie avec ce système?

récupérer de l'énergie avec un moteur thermique ? le réservoir de carburant se remplit ?

cela fonctionne en électricité, où tel TPH renvoie de l'électricité au réseau, en charge descendante. (TPH appartenant à EDF)

Toi t'as mangé le cirque Knie!

[fafoutch]

mb7084, le 21 04 2010, 12:45, dit :

.Pour les génératrices et moteurs et appareillages électriques,je pense que le savoir et recul en technologie est meilleur que celui de l'hydrau

effectivement, le recul est important, toutefois, il est à peu près le même que pour l'hydraulique, ces deux techniques ont vu le jour à peut près en même temps (1950-1970), mais n'ont jamais eu les mêmes applications, initialement parce que l'hydraulique à une densité de puissance très importante (c'est-à-dire qu'elle peut délivrer une puissance importante "avec des moteurs par exemple relativement petit "en fonctionnant à haute pression, 400-500bars) bien plus importante que celle des moteurs électriques de l'époque.

Les applications de transmission électrique se sont donc cantonnes à la manutention principalement, ou le poids et le volume ne sont pas handicapant, de plus il est difficile de faire fonctionner ces engins dans de fortes pentes !!!!

Parallèlement à ça, l'hydrostatique s'est développée en sur les engins de travaux public, ou la densité de puissance demandée est importante.

De nos jours, le matériel électrique a fait d'énormes progrès en miniaturisation, toutefois, le problème reste le même, la densité de puissance reste faible à bas régime, donc ce sera très difficile par exemple, de faire démarrer une machine en côte avec la lame pleine de neige, ou alors avec des intensités énormes, au risque de griller le moteur à la géné.

C'est pourquoi, il est effectivement possible de "downsizer" les moteurs avec le gain de rendement, mais je reste sceptique quant à leurs rendements sur le terrain. C'est avant tout à mon sens, un argument commerciale "écolo", c'est bien, mais je pense qu'il nous reste du temps avant de les avoir sur nos pistes.

fab

[Velro]

mb7084, le 20 04 2010, 18:58, dit :

Toute machine, EDF ou particulier, renvoie au réseau en charge négative (aujourd'hui).Si plusieurs machines sont sous le même compteur et si certaines sont en charges positives ,et bien cela devient intéressant,moins de KWh a payer au fournisseur.

Les entraînements à variateur de fréquence ne permettent la récupération d'énergie (avec retour au réseau) uniquement si la ou les unités d'alimentation sont spécialement conçues pour la régénération. Normalement on installe des variateurs de fréquence régénératifs uniquement pour des grandes puissances ou lorsque la charge est freinée quasiment en permanence (bancs d'essai, freinage de bandes etc.). Pour les remontées mécaniques, il est intéressant d'installer des variateurs de fréquence régénératifs car les puissances de freinage électrique sont élevées (plus élevées que la puissance en régime à vitesse constante). A titre d'exemple, les grues de chantier modernes sont généralement équipées de variateurs de fréquence non régénératifs. Lorsque la charge est descendue, l'énergie est bêtement dissipée dans des résistances de freinage (chopper sur circuit intermédaire courant continu du ou des variateurs de fréquence). Parfois le circui intermédaire est commun ce qui permet d'utiliser tout ou partie de l'énergie récupérée pour d'autres mouvement de la grue.
Malheureusement pour les petits variateurs de fréquence le surcoût à l'investissement pour la récupération d'énergie est trop élevé pour être attractif (en gros cela double le prix mais le facteur dépend de la marque, du modèle et de la puissance).

Citation

car les compteurs ne tournent pasà l'envers

Cela dépend des accords avec les fournisseurs d'énergie. Les anciens compteurs électromécaniques pevent être pourvus d'un andévireur. Les nouveaux compteurs électroniques sont en partie bidirectionnels mais on peut bloquer le comptage retour ou le cas échéant totaliser l'énergie en retour séparément.

Citation

Pour les engins à moteur thermique,que la transmission soit électrique ,hydraulique ou mécanique,pas de récupération ,c'est le frein moteur.Mais très faible consommation,donc tout n'est pas perdu

La dernière génération de moteurs diesel synthétise du carburant et remplit le réservoir à la descente. mdr mdr

Sérieusement, la consommation au ralenti est faible. Comme exemple, pour un gros moteur de 1200 [kW] la consommation au ralenti est inférieure à 10 litres/heure (mesuré toutefois sans services auxiliaires et avec ventilation séparée).

Avec les transmissions hydrostatiques avec moteur diesel, l'énergie de freinage est dissipée dans les radiateurs d'huile hydraulique (le cas échéant avec régulation thermostatique et, quasiment toujours, avec ventilation forcée). Les moteurs hydrauliques ne chauffent pas tellement, leur température est essentiellement liée à la température de l'huile hydraulique, cette dernière servant aussi bien à la lubrification qu'au refroidissement des composants hydrauliques.

Ce message a été modifié par Velro - 11 mai 2010 - 22:25 .

[Velro]

fafoutch, le 21 04 2010, 10:18, dit :

Bonjour,

Le sujet est intéressant, la propulsion diesel/électrique n'est pour l'instant qu'à l'état de prototypes avancés, la commercialisation de tels engins pour le damage n'est pas pour demain, plutôt après demain.

C'est avant tout une question de coûts, voir ma réponse détaillée quelque part au début du sujet. Techniquement je ne pense pas que la densité de puissance des moteurs électriques puisse être beaucoup augmentée pour ce genre d'application (en partant de solutions économiquement viables, je ne parle pas de supraconducteurs et autres solutions exotiques de laboratoire).

Citation

toutefois, le remplacement du couple pompe-moteur hydraulique par une génératrice-moteur électrique permet effectivement de réduire sensiblement la consommation de carburant pour deux principales raisons:-

- le rendement d'un moteur électrique est bien meilleur que celui d'une pompe hydraulique (beaucoup moins de frottement et moins d'énergie dépensée pour mettre en mouvement le fluide)

Le rendement au point optimal des pompe et moteurs hydrauliques n'est pas si mauvais mais les plages de fonctionnement (domaines débit et pression) dans lesquelles le rendement est très bon sont restreintes. Pour les moteurs électriques asynchrones alimentés par variateur de fréquence les plages de rendement sont moins restreintes.

Citation

- le moteur diesel tourne à régime constant et ceci quelle que soit la charge demandée par la génératrice et délivre donc son couple maximum, ce qui permet d'optimiser la combustion et son rendement au mieux avec l'aide de l'électronique du moteur.

Pas nécessairement, c'est à la commande programmable de gérer de façon optimale l'injection d'un moteur diesel pouvant tourner à vitesse variable. Pour une transmission diesel-électrique non indépendante du réseau on n'est pas lié à une fréquence fixe si le variateur de fréquence est conçu ou paramétrisé pour travailler avec une fréquence d'alimentation variable.
A faible demande de puissance il est plus économique de réduire les "gaz" que de faire tourner le moteur au point de rendement maximal (minima de la courbe de consommation).

Citation

Pour ce qui concerne la récupération d'énergie, la solution idéale serait de mettre des batteries sur la machine (et profiter de l'énergie du freinage pour les recharger, comme cela se fait en manutention sur les chariots élévateurs), malheureusement, la technique et le coûts de telles batteries ne le permet pas, de plus le poids d'une cette solution serait un problème de taille, les résistances ne sont pas non plus une solution envisageable, seul l'inversion de fonctionnement moteur-génératrice (uniquement possible en courant continu) permet de profiter du frein moteur en descente.

il faudra bien étudier les engins des différentes marques sur leurs stands au SAM.

Les moteurs diesel n'ont qu'une capacité de freinage limitée (env. 20 [%] de la puissance si mes souvenirs sont bons). La récupération avec batteries n'est effectivement pas réaliste. Beaucoup trop onéreux et également trop lourd, de plus la durée de vie des batteries reste limitée.
Les résistances de freinage sont envisageables sans problème et cette solution est la seule envisageable avec une transmission diesel-électrique à moins de recourir à des ralentisseurs séparés (courant de Foucault, retarder hydraulique etc.).


Pour le moment je reste d'avis que, si l'on tient compte de l'ensemble des arguments ayant trait aux aspects techniques, économiques et de sécurité, la transmission hydrostatique reste la meilleure solution pour l'entraînement des barbortins des dameuses (et évidemment idem pour les treuils, fraises etc.).
Techniquement, un entraînement diesel-électrique est toutefois réalisable avec les technologies existantes à condition de développer des moteurs sur mesure (probablement avec refroidissement à eau)

A mon avis il serait beaucoup plus judicieux d'optimiser la gestion des moteurs diesel (par contrôle électronique de l'actuateur de la pompe d'injection), cela permettrait de gagner en consommation. En principe de telles optimisations sont également possibles sur des anciens engins.

Ce message a été modifié par Velro - 11 mai 2010 - 22:29 .

[foon]

fafoutch, le 21 04 2010, 13:29, dit :

mb7084, le 21 04 2010, 12:45, dit :

.Pour les génératrices et moteurs et appareillages électriques,je pense que le savoir et recul en technologie est meilleur que celui de l'hydrau

effectivement, le recul est important, toutefois, il est à peu près le même que pour l'hydraulique, ces deux techniques ont vu le jour à peut près en même temps (1950-1970)(...)

Pour information, les premiers essais de transmission électrique ont été effectués en France sur une locomotive vapeur-électrique en... 1892! (Locomotive Heilmann du réseau de l'Ouest)
Mais il est vrai que les locomotives diesel-électriques se sont surtout développées dans les années 30-40 aux USA, et les années 50-60 en Europe.
En ce qui concerne le freinage à récupération, la technique est aussi très ancienne, mais n'était jusque là applicable qu'aux chemins de fer, car l'énergie récupérée n'était pas stockable.
On se contentait de la renvoyer dans la ligne de contact (caténaire), qui la réinjectait dans les autres machines sur la ligne. (Sur les lignes de montagne,
les trains en descente allimentaient donc ceux en montée)

[Velro]

Quasiment tous les entraînements de grandes RM permettent le freinage électrique avec réinjection de l'énergie au réseau électrique car les résistances de freinage seraient trop grandes en raison de la puissance de freinage requise.

Les entraînements diesel-électriques sont courants pour les locomotives diesel. Les très grands camions de mines à ciel ouvert (genre à plusieurs centaines de tonnes de charge utile, voir Terex, Caterpillar etc.) ont également en partie des entraînements diesel-électriques de plusieurs MW avec des motoréducteurs à l'intérieur des moyeux des roues.

Certains paquebots modernes ont également une propulsion diesel-électrique, par exemple avec des entraînements à variateurs de fréquence moyenne tension. Cela permet notamment de ne faire tourner que le nombre de moteurs diesel nécessaires pour produire la puissance requise.

Dans la plupart des domaines les entraînements "électriques-mécaniques" (moteurs électriques associés généralement à des réducteurs mécaniques) ne sont pas en concurrence avec les entraînements hydrostatiques car leurs caractéristiques spécifiques ne les rendent pas interchangeables.

Si les conditions d'utilisations sont très difficiles, les entraînements hydrosatiques sont souvent préférables aux entraînements électriques. A noter l'exception des grand tunneliers modernes qui ont des entraînements principaux électriques (parfois plus de 4000 [kW ] rien que pour le disque de coupe, puissance à laquelle il faut rajouter quelques [MW] pour les divers services auxiliaires. Les tunneliers sont probablement les machines de chantier les plus grandes, lourdes, puissantes et complexes (genre 400 [m] de long pour une masse dépassant 3000 tonnes).

Ce message a été modifié par Velro - 22 mai 2010 - 15:42 .

[fafoutch]

Bonjour,

Effectivement, il existe un grand nombre d'application ou le couple diesel/élèctrique fait merveille, toutefois ces applications sont essentiellement dans le TP ou le chemin de fer, là ou la contrainte de poids n'est pas déterminante.

Sur un engin chenillé comme une dameuse, cette contrainte est un des facteurs, avec celui du volume des équipements, qui est le plus contraignant.

c'est pourquoi, entre autre, à ce jour, ce mode de transmission ne s'est toujours pas généralisé.