pilotage d'un moteur à double enroulement séparé

Bonjour à tous

J'ai une application où je dois faire varier la vitesse d'un tapis pour qu'il parcours 8m dans une plage de temps variant de 2min à 14 min.

Afin d'obtenir cette plage vitesse, je pense mettre en œuvre un moteur à enroulements séparés 4-8 pole, accompagné de son motoréducteur.

Ma question se trouve dans le moyen à mettre en œuvre afin de faire varier la vitesse de ce moteur.
Pour préciser une peu l'application: la temps de passage varie en fonction du produit inséré dessus. à chaque changement de produit, la variable de temps de passage est transmises à l'automate qui va piloter le moteur (via un variateur je présume). Une fois la vitesse définie, celle ci ne change pas jusqu'au changement de produit suivant. Autrement dit, la vitesse ne varie pas en cours de cylce. un cycle peut durer entre 15min et 3-4h.

quel outils de pilotage me conseiller vous (qualité et cout bien sur): variateur u/f constant, variateur contrôle vectorielle SFVC ou SFV?
Il y a t-il d'autre moyen de piloter ce moteur?

J'ai cru comprendre que si j'utiliser une variateur u/f constant, j'étais obliger d'utiliser deux variateurs(un pour chaque enroulement), est-ce toujours le cas si je met en œuvre un autre type de variateur?

Existe t-il des variateurs avec 6 sorties, spécialement adapté à ce type de moteur?

Merci pour votre aide.

Bonsoir,

Comme indiqué dans la charte du forum, il est demandé de faire une petite présentation dans la rubrique adéquate, en précisant par exemple vos connaissances, cela permet de mieux orienter les réponses....

D'avance merci !

Cordialement,

au temps pour moi, c'est fait
désolé pour l'oubli

cordialement

Bonjour,

Votre choix s'est porté sur un moteur à double enroulement. Vous avez en effet une plage de vitesse variant d'un facteur 1 à 7 (=parcourir 8m dans une plage de temps variant de 2min à 14 min).

A mon avis, cette plage de variation peut très bien être obtenue avec une association variateur + moteur asynchrone + réducteur, avec un nombre de pôles+réducteur bien choisi, on arrive à une plage de variation de fréquence de 7Hz à 50Hz. Pour peu que la charge le permette, il est possible d'envisager un fonctionnement en survitesse, par exemple sur une plage de variation de fréquence de 8,5Hz à 60 Hz.

Dans ce cas, privilégier un variateur à commande vectorielle de de flux (sans retour de vitesse, je pense que la précision de vitesse pour votre application ne le nécessite pas) qui est plus performant sur les très basses vitesses qu'un variateur scalaire (en U/f constant).

Votre moteur étant appelé à fonctionner durant de longues périodes à basse voire très basse vitesse, il conviendra de ne pas choisir un moteur autoventilé (=dont le refroidissement est assuré par un ventilateur monté sur l'axe du rotor) mais un moteur moto-ventilé.

D'autres avis ?

Bonjour

Merci pour votre retour.

Effectivement, je suis d'accord avec vous, je pourrais atteindre cette plage de vitesse avec un moteur asynchrone simple enroulement et des équipement bien dimensionnés. Seulement, pour des questions de durée de vie des équipements, je bride les variateurs à 15hz mini et 85hz max.
Dans le cas échéant, j'ai beau tourné le problème dans tous les sens, je n'arrive pas à obtenir ma plage de vitesse.
Merci pour la remarque sur la ventilation, que je n'avais pas pris en compte.
Je connais les bases sur ces variateurs à commande vectorielle, mais je ne suis jamais allé en profondeur dans ce sujet.
Quelques sites intéressant qui pourraient m'orienter et m'aider dans mon analyse?
Effectivement, le tapis étant très lourd, le couple nécessaire (surtout au démarrage) est assez conséquent.

Un de mes fournisseur me certifie que je n'ai besoin que d'un seul variateur à commande vectorielle pour piloter un moteurs à double enroulement. De part le principe des ces moteurs, j'ai du mal à comprendre.
Pensait vous qu'il est ceci est réalisable? comment?

Lors de la mise en œuvre de ces variateurs, il y a t-il d'autre d'équipement annexe à mettre en œuvre? (filtre, onduleur....)

Coté coûts, qu'elle est le ratio de prix entre un variateur scalaire et un vectoriel ?

Encore merci pour votre aide.

cdt

Quelques remarques :

arigoto a écrit:

Coté coûts, qu'elle est le ratio de prix entre un variateur scalaire et un vectoriel ?

Difficile de répondre à cette question tant les offres sur le marché sont vastes (beaucoup de constructeurs sont sur le marché) et tant les critères de choix et les options peuvent varier.
Beaucoup de variateur peuvent d'ailleur se configurer soit en commande scalaire, soit en commande vectorielle...

Critères :
- variateurs spécialisés (HVAC, levage, textile, etc...) vs variateurs généralistes
- variateurs avec fonctions métiers (PID intégré, reprise à la volée, freinage par injection de CC, safe stop, PLCOpen etc.)
- variateurs communicants ou pas
- variateurs régénératifs ou pas
- type de commande : scalaire uniquement, scalaire + vectoriel en boucle ouverte, vectoriel en boucle ouverte + vectoriel en boucle fermé, option loi quadratique, possibilité de piloter des moteurs synchrones...
- tension d'alimentation monophasé (puissances < 2,2 kW) ou triphasée
- possibilités de surcouple temporaire
- filtres CEM intégrés ou non
- Paramétrage par logiciel PC ou non
- l'indice de protection IP
- connaissances/habitudes du service de maintenance sur tel ou tel constructeur
etc.


Exemples prix chez Radiospares pour des ATV de chez Schneider (qui est loin d'être le moins cher des constructeurs) pour un variateur 1,5 kW :
- ATV12 monopasé - 1,5 kW : 299 € voir ici
- ATV312 monophasé - 1,5 kW : 436€ voir ici
- ATV312 triphasé + filtre CEM intégré - 1,5 kW : 616€ voir ici
- ATV71 triphasé - 1,5 kW : 966€ voir ici

ATV12 : commande U/f (+option loi quadratique) ou vectorielle de flux en boucle ouverte, communicant Modbus, pour machines simples
ATV312 : commande U/f ou vectorielle de flux en boucle ouverte, communicant Modbus + CANOpen, pour machines simples
ATV71 : commande vectorielle en boucle ouverte ou fermée, communicant, pour machines complexes

arigato a écrit:

Effectivement, le tapis étant très lourd, le couple nécessaire (surtout au démarrage) est assez conséquent.

Un de mes fournisseur me certifie que je n'ai besoin que d'un seul variateur à commande vectorielle pour piloter un moteurs à double enroulement. De part le principe des ces moteurs, j'ai du mal à comprendre.
Pensait vous qu'il est ceci est réalisable? comment?

Votre choix se porte sur un moteur à double enroulement, c'est un peut comme si on avait deux moteurs avec des caractéristiques différentes (puissance, couple, vitesse, cos phi, courant absorbé) suivant que l'on utilise l'un ou l'autre des jeux d'enroulements au niveau du stator mais avec le même rotor.

Après je dirais qu'il y a effectivement deux options :
- soit partir sur deux variateurs simples et économiques pour gérer les deux jeux d'enroulements. Pour du convoyage à vitesse constante les exigences restent peu importantes.
- soit partir sur un variateur plus complexe et performant pouvant gérer seul le moteur par commutation de sa sortie sur l'un ou l'autre des enroulements.

Le mieux étant de se rapprocher de ses fournisseurs

Exemple d'une option qui peut être intéressante à rechercher : la commutation de jeux de paramètres moteur
Un ATV71 pourra être capable de mémoriser deux (ou plus) jeux de paramètres moteurs et de commuter sur l'un ou l'autre de ces jeux grâce à une entrée logique (variateur à l'arrêt). Il peut être alors utilisé pour piloter les deux jeux d'enroulements d'un moteur à enroulement séparé par commutation de sa sortie + commutation des jeux de paramètres.
Extrait de doc ATV71 :

Merci pour votre aide et ces superbes explications détaillées.

Si je résume, étant donné mon application, qui reste assez "basique" et sans un besoin de précision fondamentale.

Soit je pars sur deux variateurs scalaire, soit sur un seul variateur vectorielle sans contrôle de vitesse mais avec la capacité de gérer deux configurations.
Le choix se portera plus sur l'aspect coût et sur les besoins maintenance d'harmoniser leurs type de variateur.
D'un point de vue fonctionnel, un variateur vectoriel me semble être surdimensionné par rapport à mon besoin. D'autant plus que l'on se fourni chez siemens, et d'après ce que je lis, la différence de cout entre 2 variateurs scalaires et un variateur vectoriel ne semble pas justifier la mise en place d'un variateur vectoriel.

l'apport technologique apporté par les variateurs vectoriels ne semble pas justifier le surcout.

Dites moi si je me trompe.

Je suis toujours à l'écoute de vos conseils

merci encore

cdt

Bonjour,

je suis globalement d'accord avec ce résumé (dans la mesure où l'on exclut la solution variateur vectoriel de flux sans retour + moteur asynchrone haut rendement IE2 + réducteur haut rendement pour toute la plage de vitesse).

Maintenant, je ne peux que vous conseiller de vous rapprocher de vos fournisseurs, ce sont tout de même eux qui connaissent le mieux les spécificités de leur matériel et de faire chiffrer plusieurs solutions. D'autant que si vous partez sur du Siemens, il y a du monde dans leur gamme... (tiens, je ne connaissais pas les V20, c'est tout nouveau...)

Configurateur variateurs Siemens :
https://www.industry.siemens.com/drives/global/en/converter/Pages/Default.aspx?HTTPS=REDIR
Doc : http://www.cjoint.com/c/EJEcVLFFNtd

Extraits du catalogue Siemens D31 2015 :






Extraits du catalogue Siemens PM21 2013

Parfait

Merci à vous tous pour vos réponses.

J'ai assez d'informations pour partager avec mes fournisseurs.

Merci pour votre temps

Cordialement

Bonjour,

par curiosité et aussi parce que cela m'intéresse, sera-t-il possible d'avoir un retour sur la solution que sera adoptée ?

Merci d'avance