Moteurs et génératrices asynchrones

[Ponpon]

Bonjour a tous, une petite question pour les pro:
Moteur ça c'est sur lol mais a quelle vitesse le faire tourner? et pour produire quoi là est la question ?
voici la plaque :

[PERRET]

Bonjour,

La plaque en photo est celle d'un moteur de 110 kW à rotor bobiné, vitesse de synchronisme 600 t/mn dont le bobinage a été réalisé pour la tension de 500 V triphasé lorsque le couplage des bobinages est en étoile.
Rien n’empêche de le faire fonctionner en génératrice asynchrone et sa vitesse de rotation serait alors de 625 t/mn à pleine puissance.
Encore faut-il disposer du rhéostat de démarrage et, si vous n'en disposez pas, il est toujours possible de court-circuiter les 3 bagues du rotor.
Le faire fonctionner sous 400 V n'est pas rédhibitoire, la puissance maximum fournie pourrait être théoriquement de l'ordre de 70 kW.

Néanmoins, le rendement de ces anciens moteurs n'est pas extraordinaire et que, surtout, sa puissance n'est-elle pas disproportionnée à celle que peut fournir votre roue à aubes.

En résumé, il vaut mieux l'oublier pour votre installation.

Se rappeler que pour la production d'électricité il faut éviter de suréquiper le site, ce qui entraine des surcoûts inutiles.

[dB-)]

Bonjour,

si ce moteur ne vous a rien coûté, pourquoi pas ... sinon il n'est pas vraiment adapté :

a) il a un rotor bobiné, complication inutile comme l'indique M. Perret :
- il faut connecter sur le circuit du rotor un rhéostat triphasé à l'ancienne, et son échauffement sera de la puissance perdue
- ou des résistances commutées (idem, l'un ou l'autre permettent de réduire si besoin le courant de couplage)
- ou encore le shunter depuis l'extérieur (après les bagues)
- dans les 3 cas nécessité d'entretenir au fil des années les bagues et les balais
- 4ème possibilité : ouvrir le moteur, shunter les 3 bagues directement sur le rotor et supprimer les balais

PS : si on laisse le circuit rotorique ouvert, la machine (moteur ou génératrice) ne développe quasiment aucune puissance

Creusement de bagues.png

b) la tension délivrée ne correspond pas à celle du réseau

c) sa puissance est trop importante, comme indiqué sur le sujet relatif à ce moulin je pense (je peux me tromper) qu'il faut plutôt viser une puissance injectée d'une vingtaine de kW. Pour la déterminer il faudrait connaître les caractéristiques précises du site, de la roue, de l'injecteur, le jeu entre roue, radier et bajoyers, la qualité de réalisation, la transmission, la vitesse nominale, etc ...

d) le cumul des points a) b) et c) ci-dessus abaissera le rendement du générateur : d'environ 90 % pour une génératrice asynchrone à rotor en cage d'écureuil bien dimensionnée, il peut descendre à moins de 75 % (estimation) avec ce moteur.

e) attention aussi à l'emballement, ce moteur supporte un ratio d'emballement de 1500/600 = 2.5 qu'une roue à aubes peut largement dépasser : on peut atteindre 3 ou 4 voire plus, tout dépend de l'arrivée d'eau, de la roue, des frottements, freinages à vide, etc.. Prévoyez une ou deux sécurités contre l'emballement, par exemple un freinage conséquent au niveau générateur, une fermeture de l'injecteur via un vérin et un accumulateur hydraulique, une vanne de garde qui tombe rapidement par son propre poids, etc ...

f) sur un moteur utilisé et/ou stocké depuis près de 30 ans, prévoir un test d'isolation : il faut idéalement plusieurs Giga Ohms sous 1 000 V entre bobinages, et de même entre bobinages et masse. Si l'isolement n'est pas trop mauvais prévoir un démontage, nettoyage, et échange des roulements. En cas de problème d'isolement, essayer un séchage de quelques jours, et si après cela l'isolation est toujours mauvaise, un rebobinage est nécessaire (moins drôle, et à condition que les tôles ne soient pas trop oxydées)

h) autre problème du sur-dimensionnement, il faut que toute l'installation électrique soit homogène : câbles, contacteur, disjoncteur, raccordement Enedis ...

Éventuellement, une solution serait de monter cet ancien moteur pour faire les essais, et une fois la puissance électrique fournie mesurée, le remplacer par une génératrice de même vitesse, mais mieux dimensionnée.

Bonne journée

dB-)

[Ponpon]

Merci pour vos réponces on as ce moteur donc on fera avec s'il peut produire 70kw on verra bien.
Si on fait rien on n'avance pas!!

[PERRET]

Bonjour,

Si vous voulez utiliser ce moteur 110 kW il vous faudra souscrire un contrat "Tarif Jaune", coûteux, avec la nécessité pour Enedis, le plus souvent, d'implanter ou remplacer un transformateur HT/BT.
Prévoir alors une dépense de raccordement de quelques dizaines de milliers d'euros plus une redevance "Turpe" de 65,52 €/mois.
Et souvent un délai de 18 mois avant la mise en service.
Il vous faudra également une armoire de condensateurs pour le relèvement du facteur de puissance (cos phi). Quelques milliers d'€ en plus.
Si vous dépassez 100 kW de puissance souscrite, vous aurez à payer une taxe annuelle IFER : 3,155 € par kW souscrit, en 2019.

Si vous vous limitez à 36 kW (36 kVA), un branchement domestique "Tarif Bleu" est suffisant.
Coût, s'il n'est pas déjà existant : environ 1 500 €.
Un abonnement réduit, pas de Turpe à payer chaque mois, pas de redevance IFER, pas d'obligation concernant le facteur de puissance et seulement deux factures à EDF-OA à faire par an

D'après ce que j'ai lu, si votre roue peut fournir une vingtaine de kW, oubliez alors moteur à rotor bobiné de 110 kW et Tarif Jaune.
Et vous pouvez espérer une vente à EDF-OA d'environ 19 000 €/an si le débit de la rivière est suffisant toute l'année et l'installation bien réalisée.

Et, comme je l'ai déjà écrit, DBH Sarl figure, parmi les plus qualifiés, pour conseiller, fournir et installer le matériel strictement nécessaire.
Mais il n'est pas le seul sur ce marché étroit et particulier.

Se méfier des margoulins, pour ne pas dire escrocs, qui promettent monts et merveilles pour vous vendre ou installer du matériel superflu ou inutile.
C'est assez fréquent sur ce marché.

[jc012]

Bonjour le forum,
J'ai deux génératrices asynchrone HELMKE de 1989 avec les caractéristiques données sur la plaque signalétique pour la première et pour la seconde c'est une 110KW HELMKE de 1989 en 380V 1500tr/min.

Les deux génératrices n'ont jamais été rembobinées. Pensez vous qu'il serait utile de les rebobiner en 410V? et si oui avez vous une idée du tarif?

Par avance merci pour votre éclairage

Bonne soirée

[jc012]

bonjour, après quelques contacts il faut compter entre 4 et 5ke/géné. Je reste septique sur la plus value apportée par cette opération...

[dB-)]

Bonsoir,

les prix de rebobinage dépendent des artisans, de la hauteur d'axe, et de la qualité du travail (différentes classes de température, imprégnations, échange des roulements, de quelle marque, etc ...), et ceux que vous citez sont plausibles.

Un rebobinage du stator 380 V vers 410 V ne fera gagner que quelques % (et fera baisser un poil la distorsion), pour estimer cela il faudrait faire des mesures sur la génératrice et la modéliser, éventuellement, le SAV Helmke pourrait vous indiquer le gain potentiel.

Par exemple un gain de 2% donne un supplément de production de 1 kW pour la génératrice 50 kW et 2 kW pour la 100 kW (machines tournant à pleine puissance), à 13 cts du kWh et 5 k€ de rebobinage, il faut 5000 / 0.13 = 38 000 h de fonctionnement à pleine puissance pour amortir l'opération sur la 50 kW, disons en gros 9 ans de fonctionnement moyen ... Et 4 ans pour la 100 kW ...

Au cas où vous passeriez par un transformateur 400 V / 20 kV, il est parfois possible d'ajuster la tension primaire, auquel cas il suffit de l'augmenter pour abaisser le secondaire vers 380 V et vous utiliserez au mieux vos deux génératrices. (PS : en production, l'énergie allant de la génératrice vers le réseau, le primaire conventionnel est en fait le secondaire, et le secondaire conventionnel est le le primaire ... )

2017-12-08_214034.png

Bonne soirée

dB-)

[jc012]

Merci DB pour ce retour.
Je vais méditer

[juju42]

Bonjour à tous,

J'ai dans mon moulin en cours de rénovation un moteur / génératrice (aie j'entends déjà les spécialistes me reprendre sur cette approximation, mais je suis preneur d'information, n'hésitez surtout pas !) que je n'arrive pas à estimer en terme de puissance, efficacité et possibilités.

voici la photo de sa plaque constructeur



le moteur était utilisé soit en production en électricité l'hiver (durant la nuit) pour des radiateurs à accumulateur ou utilisé en été (le jour) pour le moulin lorsque la rivière ne fournissait plus assez d'eau pour la turbine. (turbine Francis environ 800 L sous 2.4 m de chute)

Question subsidiaire : avec "5 phases" indiquées sur la plaque mais alimenté avec 3 phases + Neutre, je ne sais pas comment estimer l'intensité aux borne d'un tel moteur

Merci par avance