Chapitre 5 protection dimensionnement et entrainement à vitesse variable

Protection et commande

Liasion avec le réseau électrique

Liaison avec le réseau électrique

Démmarage direct

Deux sens de rotation

Armoire électrique

Dimensionnement et association avec réducteur

Rappels électrique et mécanique

Criteres de choix d'un moteur

Un moteur est défini notamment en fonction des paramètres suivants:

• la puissance utile du moteur, qui doit être supérieure à la puissance imposée par la charge.
• La vitesse nominale du moteur, qui doit être supérieure ou égale à celle impose par le système.
• La tension d'alimentation du moteur, qui doit être comatible avec celle du réseau.
• L'indice de protection du moteur, qui doit satisfaire au milieu environnant dans lequel se trouve le moteur.

Rappels de mecanque

Dimensionnement d'un Moteur

Dimensionnement d'un Moto-reducteur

Entrainment Electrique à vitesse variable

Structure Génerale des Entreînements Electrique à vitesse Variable

Avantages et inconvénients des entraînements électriques

beaucoup d'avantage : 

1. Ils se trouvent pour toutes les puisances
2. Ils couvrent une large plage de couple et de vitesse
3. Ils sont opérables à tout instant
4. Les pertes à vide sont très faibles donc les rendements élevés.
5. Ils sont facilement contrôlables : régime transitoire ou permanent
6. Ils peuvent fonctionner dans les 4 quadrants couple-vitesse sans avoir recours à un engrenage spécail
7. Ils ont une longue durée de vie de par leur construction

==> En bref , ils permettent de réduire le côut d'investissement et d'entretien de la machine

quelques in convénients : 

1 Ils dépendant d'une alimentation de puissance

Exemple : s'il n'existe pas de caténaires ou de rails alimentés, la source d'alimentation doit être crée à bord de la locomotive. En général, ce sources (batteries de stockage, générateurs ) sont volumineuses, lourdes et coûteuses.

Ils ont un faible rapport puissance /poids

dû au phénomène de saturation magnétique de fer et aux problèmes de refroidissement ( ventilateurs associés aux machines électriques et/ou aux convertisseurs statiques )

Variateur Industriel

La variation de vitesse

 Malgré sa conception ancienne, le moteur asynchrone reste toujours d'actualité car l'électronique permet maintenant de faire varier sa fréquence de rotation. Pour faire varier celle-ci, il faut modifier la fréquence de rotation du champ magnétique et donc la fréquence du courant d'alimentation. Les variateurs de vitesse sont des variateurs de fréquence.

Exemple de gain d'énergie pour les entrainements électriques à vitesse variable

Caractéristique d'un réseau hydraulique et d'une pompe

 Le point de fonctionnement de la pompe centrifuge passe de A en B quand le réglage du débit se fait par la vanne de régulation et de A en C quand le réglage se fait par variation de la vitesse de la machine électrique d'entraînement- L'économie d'énergie par le 2ème mode de réglage correspond à la zone en colorée (délimitée par les points Hcvv, C, B et Hbva)

Ces courbes montrent comment, en déplaçant le point de fonctionnement de la pompe par réglage de sa vitesse, on arrive, pour un même débit, à une hauteur d’élévation plus faible, et donc à une puissance électrique consommée par la pompe plus faible. Cette économie d’énergie entraîne évidemment une économie financière qui fait que l’achat d’un convertisseur de fréquence pour une station de pompage se trouve rapidement amortie.

Autre applications industrielles

Les applications industrielles des moteurs électriques à vites variable sont multiples : 
Traction électrique

Métro du sahel (Tunisie ) : Machine à courant continu avec redresseur

Métro léger de Tunis : Machine à courant continu avec hacheur

Véhicules électriques

Téléphériques

Propulsions des navires

Convoyeurs à bandes ou à rouleaux

Industries de trandformationds

Extrudeuse (industries du plastique)

Broyeurs (climenteries , laminoirs , etc.)

Doseurs, Malaxeurs (agro-alimentaires)

Centrifugeuses

Levage

Grues

Ascenseurs

Chariots élévateur

Ponts roulants, portiques, treuils       

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