Variateur de puissance vitesse pour moteur asynchrone

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par Macro » 22/09/11, 14:20

dirk pitt a écrit :sur une petite pompe, il se peut que le moteur ne soit pas un asynchrone mais ce qu'on appelle un moteur universel avec des charbons. dans ce cas, la variation de tension fait baisser la vitesse. c'est ce qu'il y a sur toutes les perceuses portatives.

Sur les circulateurs de chauffage ce sont bien des moteurs asynchrones...Mais leur puissance est ridicule et bien souvent il sont quasi inutiles...Ce sont de simples accelererateurs de circulation centrifuges...
Le simple fait de les brider en sortie (ancienne methode de regulation des chauffages) donne exactement le meme resultat. Une pompe cenrifuge qui tourne sur un robinet fermé ne consomme quasiment pas d'electricité la conso augmente avec le debit de circulation.
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Re: Variateur de puissance vitesse pour moteur asynchrone




par Macro » 22/09/11, 14:25

Christophe a écrit :J'aimerais faire varier la vitesse de rotation de notre pompe solaire afin d'optimiser le fonctionnement du systeme.

La pompe est une pompe guinard de 650W monophasé.

Qu'est ce qui existe comme appareil pour faire varier la puissance d'un tel moteur et à quel coût (environ?). Merci


Si c'est une centrifuge sa consomation est proportionnelle au debit que tu lui demande. Bride la sortie et la conso va chuter...
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par Christophe » 22/09/11, 15:01

Oui le bridage c'est ce qui avait été conseillé par André je ne sais plus dans quel sujet...Par contre il disait que c'était dans une marge assez réduite (-20%...). C'est pourquoi je n'ai jamais tenté.

Brider le fluide c'est similaire à augmenter les pertes de charge: y a pas tellement moins de puissance électrique consommée quand on augmente les frottements...

Faire tourner une pompe centrifuge (pas un circulateur qui est prévu pour) dont la sortie serait complètement fermée n'est pas très conseillé...il me semble...

Dans ce cas extrême: la puissance n'est pas nulle mais le rendement l'est...
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par Macro » 22/09/11, 15:20

Sur les installations industrielles sur lesquelles je bosse les pompes ont calculées pour avoir une pression mini aux plusieurs points de sortie et effectivement on calcule les pompes pour que la pression monte au refoulement d'environ 20% quand on est au mini. Mais sur une pompe de 250 m3/h on oscille avec un débit de sortie entre 15 et 240 toute la journée.

Tiens je vais aller mesurer les courants et vous metre les resultats...
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par Macro » 22/09/11, 15:41

Sur pompe centrifuge avec moteur asynchrone 400V tri 55KW
Debit Max 250m3/h Hmt 63m

On a
Au demarrage 200 (limité par demarreur altistar)
a debit 0 conso sur une phase 46 ampére
a 15m3/h 51A
a 120 66A
a 240 97A
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par Christophe » 22/09/11, 17:15

Super pour les mesures!

Les débits sont régulés comment? Juste sur la perte de charge en aval comme tu l'as dis plus haut? La hauteur mano est constante pour tous les débits?

A 0 de débit (vanne fermée?) on consomme donc grosso modo 50% de la puissance nominale...pour rien...rendement nul. Ca doit bien chauffer :)

Mais on voit aussi que le rendement de cette méthode de bridage n'est pas très bon : en passant de 15 à 240 m3/h soit 16 fois plus de puissance fluide, on ne consomme électriquement que 2 fois plus, rapport de 8 !

Sachant qu'à 240 m3/h, puissance nominale, le rendement est probablement de l'ordre de 60 à 70% je vous laisse calculer le rendement à 15 m3 avec cette méthode de bridage !

Ca doit bien chauffer le corps de pompe, le fluide, les conduites, les vannes, le moteur...

Or dans mon cas c'est justement dans un but d'optimisation du rendement, donc exit cette méthode ! On consomme peut être moins mais on gâche beaucoup plus !

Sinon, moi aussi j'ai fait des mesures sur ma pompe solaire ! Ca marche mieux que je ne pensais. J'écris le compte rendu.

Je me sens assez bête de n'avoir pas testé plus tôt...et surtout je comprends pas que je ne le savais pas...(jamais appris) !
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par Christophe » 22/09/11, 18:22

Voici les miennes!

Mesures faites sur la pompe solaire, conditions suivantes :

- pompe auto amorcante Guinard Kiétis 4000 de 650W

- en charge hydraulique stabilisée (c'est à dire lorsque l'eau est monté et redescendu = circuit hydraulique amorcé, à ne pas confondre avec pompe amorcée). Il faut au moins 1.2 bar pour amorcer.

- pour chaque tension d'alimentation j'ai fait une mesure des mBar en sortie de la pompe (approximatif car le mano a déjà vécu et n'est pas très précis, mais ca donne une idée)

On a ceci:

Image

Ca semble cohérent!

Au niveau des performances:

- La variation de vitesse est très perceptible (contrairement au moteur à vide testé ce matin, voir : https://www.econologie.com/forums/abaisser-l ... 11126.html )

- Le circuit s'auto-amorce (c'est à dire qu'il a besoin de monter à 1.2 bars) jusqu'à 140 V AC, en dessous il n'arrive plus mais la pompe arrive toujours à s'auto amorcer (jusqu'à 100V et même 90V).

- A 140V la consommation en montée de colonne d'eau est de 560W et cela met environ (à mesurer) 2 fois plus de temps qu'à 230V / 650 W, donc je sais pas si intéressant sur cette phase de rester en 140V! Je ferais des mesures plus tard. Le rendement de pompage semble clairement moins bon sur cette phase du pompage à 140V qu'à 230V !

- La pompe commence à faire un "couinement" à partir de 100V, à 80V le circuit se désamorce, même lorsque la pompe tourne encore (puissance fournie au fluide insuffisante, la consommation de la pompe est alors de 210W, rendement hydraulique nul).

- A 70V la pompe s'arrête.

- Sans pression, elle redémarre lentement entre 80 et 90V (je suis pas resté longtemps si bas: j'aime pas mettre des watts, donc des calories, dans quelque chose qui tourne pas!)

- Pour le moment 110V semble être le meilleur compromis : le bruit est très faible (c'est très très impressionnant au niveau du local de la pompe ! Limite on l'entends plus ! Ca serait intéressant à mesurer avec un sonomètre), le circuit ne se désamorce pas, la pression est encore à 300 mBars...reste à voir le rendement de pompage...et donc si le débit est suffisant! (à voir en mesurant les T° et estimer un COP...si j'y arrive)

La suite ?

- Là j'ai réglé le rhéostat sur 140V: c'est la tension mini pour l'autoamorçage du circuit. La consommation en régime stabilisé est de 440W (contre 650W sous 230V). Je vais laisser ainsi quelques jours (il va faire beau ce weend) pour voir comment ça chauffe !

- J'ai 2 solutions pour la suite:

1) laisser sur 140V et finaliser le montage, soit avec le rhéostat, soit avec un pont diviseur en AC (ca existe?)
2) si énergétiquement et thermiquement à 110V c'est ok alors passer à 110V en régime amorcé + régime plus élevé pour l'amorçage (tension à définir) avec un relais temporisé.

- Reste donc à voir les performances "thermiques" mais je pense qu'elles seront bonnes puisqu'il est conseillé une puissance de pompage de 3 à 5W par m² de panneau solaire en vidange et comme j'ai 65 m² de surface (donc puissance entre 200 et 330 W)...reste l'inconnue du rendement de la pompe en sous vitesse (surement pas très bon)...

- Question subsidiaire: le refroidissement par air du moteur ne risque-t-il pas d'être insuffisant vu la baisse de RPM (les RPM, donc le débit d'air donc la puissance de refroidissement, baissent plus vite que la puissance électrique consommée donc la puissance à refroidir...)?

A suivre donc !

ps: je suis encore bleufé qu'on puisse faire varier la puissance d'un moteur asynchrone de cette manière :shock: ...y a surement un vice caché dans la méthode :lol:
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par Macro » 23/09/11, 08:15

Est ce que tu mesure ta consommation en entrée de l'autotransfo???
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par Christophe » 23/09/11, 11:03

Oui avec un économètre sur prise (EM230) qui ne fonctionne qu'en 220-230V AC évidement, je me doute bien qu'il y a quelques pertes dans le transformateur. A vide il prend 10W environ.

Je pourrais mesurer l'ampérage qui arrive au moteur.

Je suppose que le problème de la perte de rendement hydraulique à RPM réduits est plus important.
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par Macro » 23/09/11, 11:24

Pas sur... J'ai des pompes qui ont été montées en 1250 rpm ou en 2450...

Je pense que cette solution technique n'est pas utilisée pour une simple histoire de cout...

Il me semble que les electrotec avaient ce genre de varios dans l'atelier d'a coté quand j'etais au lycée ils etaient immenses...

De notre coté on faisait sensiblement la meme chose avec un CI(de memoire un TCA quelque chose) et des triacs ...Pour un cout rudimentaire et un encombrement ridicule...

Mais le mieux est d'avoir une pompe adaptée a l'utisation exigée. Si tu as vraiment deux debits trés differents a appliquer, une grosse pour remplir ton installation, une petite pour faire la circulation...
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