Oui tout à fait dyhne, le couplage par résistances est sous entendu pour des petites puissances (et s'adresse plutôt au bricoleur qu'au professionnel, bien que le système puisse être robuste, notamment pour coupler une machine fragile comme une PMG. On doit pouvoir placer des gradins de résistances pour affiner le couplage en deux temps). Les résistances devront effectivement être robustes.
Mais pour faire péter les protections EDF éloignées, il faut avoir une machine de taille assez conséquente en rapport du réseau sur lequel elle est couplée. Et dans ce cas effectivement, plus de place pour l'approximation...
De toute façon c'est assez rare d'avoir un alternateur sur une micro-centrale couplée au réseau. L’intérêt, c'est pour quelqu’un déjà installé en autonome qui voudrait vendre son surplus, ou en cas de réseau pas fiable pour pouvoir iloter en cas de coupure réseau. C'est ce que je voudrais faire chez moi, mais c'est pas sans difficultés techniques. J'avais visité un gars qui faisait les deux mais il utilisait un moteur et un alternateur sur la même bécane avec des circuits séparés. Cela dit le couplage d'alternateur au réseau ça se fait souvent dans le cas des groupes électrogènes pour la reconnexion au réseau sans coupure.
Moteurs et génératrices asynchrones
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Herv12
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Centrale au fil de l'eau en autoconso. Turbines bricolées pour l'essentiel avec de la récup.
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MHEC
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonsoir,
Merci de vos retours d'expérience. Pour revenir à mon inondation du siècle, j'ai eu beaucoup de chance, l'eau s'est arrêtée de monter à quelques cm de la génératrice, comme vous pouvez le voir sur la photo, elle est quand même placée assez haute sur les 2 gros IPN de l’ensemble multi + géné, c’est surtout l’humidité et la condensation qui pose problème.
Pour remettre en route une géné qui a stagnée dans le froid et l’humidité, je confirme vos propos, il faut la faire préchauffer à vide pour cela, j’ai un chauffage au gaz (qui peut servir en secours pour la maison d’habitation) que je mets à fond et je lance la machine à vide à 500 tr/mn pendant plusieurs mn.
Ce préchauffage à vide va également faire chauffer l’huile du multiplicateur (EP320), et je peux vous dire, que c’est le multi qui pose problème beaucoup plus que la génératrice ( 5 à 6 défaut du multi + arrêt d’urgence pendant ce préchauffage ).
Bonne nuit
PV
Merci de vos retours d'expérience. Pour revenir à mon inondation du siècle, j'ai eu beaucoup de chance, l'eau s'est arrêtée de monter à quelques cm de la génératrice, comme vous pouvez le voir sur la photo, elle est quand même placée assez haute sur les 2 gros IPN de l’ensemble multi + géné, c’est surtout l’humidité et la condensation qui pose problème.
Pour remettre en route une géné qui a stagnée dans le froid et l’humidité, je confirme vos propos, il faut la faire préchauffer à vide pour cela, j’ai un chauffage au gaz (qui peut servir en secours pour la maison d’habitation) que je mets à fond et je lance la machine à vide à 500 tr/mn pendant plusieurs mn.
Ce préchauffage à vide va également faire chauffer l’huile du multiplicateur (EP320), et je peux vous dire, que c’est le multi qui pose problème beaucoup plus que la génératrice ( 5 à 6 défaut du multi + arrêt d’urgence pendant ce préchauffage ).
Bonne nuit
PV
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Microcentrale HydroElectrique de Chappes
Turbine Kaplan double réglage THEE : 10 m3/s / 2,80 m - 145 t/mn - Ø roue 1,80 m.
Génératrice: ABB de 220 kW, Multiplicateur: HANSEN, Production: 1 000 MWh/an.
Site web: Moulin de Chappes.com
Turbine Kaplan double réglage THEE : 10 m3/s / 2,80 m - 145 t/mn - Ø roue 1,80 m.
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Ticapix
Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonsoir,
Un autre retour d'expérience, après trempage de roulements, je suis persuadé qu'il faut impérativement changer les roulements sinon leur durée de vie est souvent très raccourcie.
En ce qui concerne le nettoyage de la géné 220 kw (pleine de boue)=> démontage rotor ( lavage nettoyeur haute pression de loin) idem pour le stator puis étuvage dans un four improvisé . Construction d'une "cabane" avec des panneaux isolant de laine de roche rigide, mise en place de 5 radiateurs de 2 kw reliés à un thermostat réglé à 80°, le tout pendant 2 jours environ.
Ne pas oublier de faire une petite circulation d'air.
Puis contrôle isolement => OK du premier coup, roulements neufs et remontage, pas de problème par la suite.
MHEC, attention certains chauffages gaz produisent de la vapeur d'eau donc pas forcément le plus adapté.
Cdt
TG
Un autre retour d'expérience, après trempage de roulements, je suis persuadé qu'il faut impérativement changer les roulements sinon leur durée de vie est souvent très raccourcie.
En ce qui concerne le nettoyage de la géné 220 kw (pleine de boue)=> démontage rotor ( lavage nettoyeur haute pression de loin) idem pour le stator puis étuvage dans un four improvisé . Construction d'une "cabane" avec des panneaux isolant de laine de roche rigide, mise en place de 5 radiateurs de 2 kw reliés à un thermostat réglé à 80°, le tout pendant 2 jours environ.
Ne pas oublier de faire une petite circulation d'air.
Puis contrôle isolement => OK du premier coup, roulements neufs et remontage, pas de problème par la suite.
MHEC, attention certains chauffages gaz produisent de la vapeur d'eau donc pas forcément le plus adapté.
Cdt
TG
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Ticapix
Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonsoir,
Je ne suis pas tout à fait d'accord, un alternateur a tout à fait sa place sur une petite centrale et encore plus aujourd'hui qu'hier.
J'en exploite un 750 tours/250 kw marque ASEA de 1947. Il est encore avec des balais et une excitation statique.
Le couplage se fait à l'automate grâce à une centrale de mesure c'est certes un peu plus sophistiqué qu'avec un synchro-coupleur mais en général plus souple car plus précis.
Le seul inconvénient que je lui trouve c'est un temps de couplage plus long qu'avec une géné asynchrone en moyenne 70 à 90 sec contre moins de 2à pour une géné asynchrone.
Mais en dehors de ce détail c'est royal, pas de condensateurs, jamais de pénalités de kvar, une installation hyper simple et sécurisée.
L'adaptation de la tg phi se fait en continu sans intervention extérieure.
C'est effectivement plus cher qu'une géné asynchrone mais on s'y retrouve vite.
Ex dernièrement j'ai coté une géné et un alternateur pour un entrainement direct à 500 tours 250 kw
Différence de prix environ 12 000 € plus le contrôle commande de l'alternateur environ 3000 soit un total de + 15 000 €
De l'autre coté, il faut rajouter des condensateurs ici en 500 tours il en faut au moins 400 kvar pour une Tg entre 0,3 et 0,4 => Mini 3/3500 €
à changer tous les ...ans plus les soucis, le feu, ...etc
Sans compter que l'alternateur a un meilleur rendement que la géné surtout en dessous de 50% de charge.
Au final , je ne trouve pas délirant de mettre un alternateur dans une micro centrale sauf sur certaines machines difficile à régler en vitesse pour la synchronisation au réseau.
Cdt
TG
Je ne suis pas tout à fait d'accord, un alternateur a tout à fait sa place sur une petite centrale et encore plus aujourd'hui qu'hier.
J'en exploite un 750 tours/250 kw marque ASEA de 1947. Il est encore avec des balais et une excitation statique.
Le couplage se fait à l'automate grâce à une centrale de mesure c'est certes un peu plus sophistiqué qu'avec un synchro-coupleur mais en général plus souple car plus précis.
Le seul inconvénient que je lui trouve c'est un temps de couplage plus long qu'avec une géné asynchrone en moyenne 70 à 90 sec contre moins de 2à pour une géné asynchrone.
Mais en dehors de ce détail c'est royal, pas de condensateurs, jamais de pénalités de kvar, une installation hyper simple et sécurisée.
L'adaptation de la tg phi se fait en continu sans intervention extérieure.
C'est effectivement plus cher qu'une géné asynchrone mais on s'y retrouve vite.
Ex dernièrement j'ai coté une géné et un alternateur pour un entrainement direct à 500 tours 250 kw
Différence de prix environ 12 000 € plus le contrôle commande de l'alternateur environ 3000 soit un total de + 15 000 €
De l'autre coté, il faut rajouter des condensateurs ici en 500 tours il en faut au moins 400 kvar pour une Tg entre 0,3 et 0,4 => Mini 3/3500 €
à changer tous les ...ans plus les soucis, le feu, ...etc
Sans compter que l'alternateur a un meilleur rendement que la géné surtout en dessous de 50% de charge.
Au final , je ne trouve pas délirant de mettre un alternateur dans une micro centrale sauf sur certaines machines difficile à régler en vitesse pour la synchronisation au réseau.
Cdt
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dB-)
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonjour,
je complète le sujet avec pas mal de retard :
Paul, comme le dit Eric tu as donc bien une "vraie" génératrice
. Si une machine asynchrone est plaquée avec une vitesse au dessus de la vitesse de synchronisme c'est une génératrice, les moteurs sont plaqués avec une vitesse inférieure.
Exemples de génératrices :
Au niveau principe, les deux machines asynchrones (moteur et génératrice) sont identiques, un moteur peut tourner en génératrice et une génératrice peut tourner en moteur, mais de même qu'il est peu indiqué de se lancer dans un tour de France cycliste avec un VTT ou un vélo de facteur, de même je trouve dommage de produire du courant avec un moteur.
Un moteur est une solution provisoire et économique pour démarrer un projet, ou une solution acceptable pour de l'autoconsommation, mais pour de la vente de courant le surcoût d'une vraie génératrice sera amorti en quelques années et ensuite l'efficacité et les gains seront plus importants.
Sur une petite installation connectée au réseau 415 V pour de l'autoconsommation, j'ai utilisé le moteur neuf VEM ci-dessous :
J'ai pris ce moteur car je n'ai pas trouvé de vraie génératrice 2.2 kW 1000 tr/min (la gamme VEM en 1000 tr/min commence à 3 kW, et il n'est pas dit qu'une vraie génératrice 3 kW utilisée à 2 kW fera mieux qu'un moteur 2 kW ...)
En mode génératrice, j'ai obtenu les mesures suivantes, en ouvrant progressivement l'eau :
Moralité :
- ce qui compte c'est le courant maximal dans les bobinages, qu'on ne doit dépasser ni en mode moteur, ni en mode génératrice
- en mode moteur on a ici un courant maximal de 5,35 A avec un cos Phi de 0,76 et une puissance à l'arbre de 2,2 kW
- en mode génératrice, ce courant maximal correspond à un cos Phi de 0,43 et une puissance injectée de 1,71 kW ...
Pour injecter du courant sur le réseau actuel 415 V, je classerais les machines asynchrones ainsi :
a) ancien moteur 380 V : rendement médiocre, ça chauffe, à mon avis une mauvaise solution
b) ancienne génératrice 380 V : un peu mieux mais pas optimal
c) moteur récent 400 V : solution semblable à la b
d) génératrice récente 400 V : l'idéal
On pourrait croire qu'un moteur plaqué 440 V ou 460 V ferait une excellente génératrice, mais attention, cette tension correspond à du 60 Hz ! (cas des moteurs prévus pour les réseaux 50 et 60 Hz)
Au niveau technologie, les génératrices peuvent être optimisées ainsi (tout n'est pas systématiquement utilisé simultanément) :
- un frettage du rotor pour mieux le protéger contre les sur-vitesses
- un bobinage du stator mieux protégé dans les encoches (feutres) et mieux fixé (ligatures)
- un rotor à cage d'écureuil coulée en cuivre, en non en aluminium
- ou un rotor à barres de cuivre
- un vernis de protection classe F et non B
- environ 10 à 15 % de spires en plus au stator : diminue la saturation magnétique, augmente le cos Phi et le rendement
dB-)
je complète le sujet avec pas mal de retard :
Paul, comme le dit Eric tu as donc bien une "vraie" génératrice
. Si une machine asynchrone est plaquée avec une vitesse au dessus de la vitesse de synchronisme c'est une génératrice, les moteurs sont plaqués avec une vitesse inférieure.Exemples de génératrices :
Au niveau principe, les deux machines asynchrones (moteur et génératrice) sont identiques, un moteur peut tourner en génératrice et une génératrice peut tourner en moteur, mais de même qu'il est peu indiqué de se lancer dans un tour de France cycliste avec un VTT ou un vélo de facteur, de même je trouve dommage de produire du courant avec un moteur.
Un moteur est une solution provisoire et économique pour démarrer un projet, ou une solution acceptable pour de l'autoconsommation, mais pour de la vente de courant le surcoût d'une vraie génératrice sera amorti en quelques années et ensuite l'efficacité et les gains seront plus importants.
Sur une petite installation connectée au réseau 415 V pour de l'autoconsommation, j'ai utilisé le moteur neuf VEM ci-dessous :
J'ai pris ce moteur car je n'ai pas trouvé de vraie génératrice 2.2 kW 1000 tr/min (la gamme VEM en 1000 tr/min commence à 3 kW, et il n'est pas dit qu'une vraie génératrice 3 kW utilisée à 2 kW fera mieux qu'un moteur 2 kW ...)
En mode génératrice, j'ai obtenu les mesures suivantes, en ouvrant progressivement l'eau :
Moralité :
- ce qui compte c'est le courant maximal dans les bobinages, qu'on ne doit dépasser ni en mode moteur, ni en mode génératrice
- en mode moteur on a ici un courant maximal de 5,35 A avec un cos Phi de 0,76 et une puissance à l'arbre de 2,2 kW
- en mode génératrice, ce courant maximal correspond à un cos Phi de 0,43 et une puissance injectée de 1,71 kW ...
Pour injecter du courant sur le réseau actuel 415 V, je classerais les machines asynchrones ainsi :
a) ancien moteur 380 V : rendement médiocre, ça chauffe, à mon avis une mauvaise solution
b) ancienne génératrice 380 V : un peu mieux mais pas optimal
c) moteur récent 400 V : solution semblable à la b
d) génératrice récente 400 V : l'idéal
On pourrait croire qu'un moteur plaqué 440 V ou 460 V ferait une excellente génératrice, mais attention, cette tension correspond à du 60 Hz ! (cas des moteurs prévus pour les réseaux 50 et 60 Hz)
Au niveau technologie, les génératrices peuvent être optimisées ainsi (tout n'est pas systématiquement utilisé simultanément) :
- un frettage du rotor pour mieux le protéger contre les sur-vitesses
- un bobinage du stator mieux protégé dans les encoches (feutres) et mieux fixé (ligatures)
- un rotor à cage d'écureuil coulée en cuivre, en non en aluminium
- ou un rotor à barres de cuivre
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- environ 10 à 15 % de spires en plus au stator : diminue la saturation magnétique, augmente le cos Phi et le rendement
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didier Beaume, DBH Sarl 33 les Chênes 88340 Le Val d'Ajol, RCS Epinal Siren 510 554 835 capital 50 000 € APE 3511Z TVA FR82510554835
Etudes, vente et pose de turbines, rénovation, régulation, maintenance, vannes, grilles, dégrilleurs
Microcentrale avec une Kaplan DR 1600 l/s @ 4.80 m en entraînement direct @ 500 tr/min
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Encore moi :
@ Paul :
dB-)
@ Paul :
Après inondation, si un capteur indique un problème sur le multiplicateur de vitesse, c'est probablement simplement ce capteur qui à un problème ! (ou comme on disait étant gosse : "c'est celui qui dit qui y est !")( 5 à 6 défaut du multi + arrêt d’urgence pendant ce préchauffage )
dB-)
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonjour,
je termine avec bien du retard une petite installation de 30 kW qui injectera sur le réseau avec un alternateur Meccalte sans balais, classe S1, et autorégulé en tension.
Les précautions à prendre :
- j'ai ajouté le transformateur prévu en option par le constructeur pour un fonctionnement d'alternateurs en parallèle
- ce module (en haut à gauche sur la photo ci-dessous) surveille le courant produit au stator, et diminue si besoin l'excitation
- j'ai aussi ajouté l'option PFR (correction du facteur de puissance), à droite sur la photo ci-dessus
- ce module ajuste la tension alternateur à la tension réseau, avant fermeture du contacteur de ligne
- il permet aussi de régler exactement le facteur de puissance souhaité
- et j'ai monté enfin un petit synchrocoupleur Enerdis, à gauche sur la photo ci-dessus
Le contacteur de ligne ne se ferme que si :
- l'automate active le synchrocoupleur
- le synchrocoupleur est d'accord
- et le coffret de découplage le veut bien
A la mise en marche, le synchrocoupleur indique à l'automate s'il faut accélérer ou ralentir la turbine pour arriver au couplage. Il analyse l'évolution de vitesse, et anticipe le couplage du contacteur (on peut paramétrer le temps de fermeture du contacteur)
Mise en service au cours des prochaines semaines !
Cordialement
dB-)
je termine avec bien du retard une petite installation de 30 kW qui injectera sur le réseau avec un alternateur Meccalte sans balais, classe S1, et autorégulé en tension.
Les précautions à prendre :
- j'ai ajouté le transformateur prévu en option par le constructeur pour un fonctionnement d'alternateurs en parallèle
- ce module (en haut à gauche sur la photo ci-dessous) surveille le courant produit au stator, et diminue si besoin l'excitation
- j'ai aussi ajouté l'option PFR (correction du facteur de puissance), à droite sur la photo ci-dessus
- ce module ajuste la tension alternateur à la tension réseau, avant fermeture du contacteur de ligne
- il permet aussi de régler exactement le facteur de puissance souhaité
- et j'ai monté enfin un petit synchrocoupleur Enerdis, à gauche sur la photo ci-dessus
Le contacteur de ligne ne se ferme que si :
- l'automate active le synchrocoupleur
- le synchrocoupleur est d'accord
- et le coffret de découplage le veut bien
A la mise en marche, le synchrocoupleur indique à l'automate s'il faut accélérer ou ralentir la turbine pour arriver au couplage. Il analyse l'évolution de vitesse, et anticipe le couplage du contacteur (on peut paramétrer le temps de fermeture du contacteur)
Mise en service au cours des prochaines semaines !
Cordialement
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moulino51
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonjour Paul,
Plus haut tu cite "un radiateur a gaz" :o
Amha, c'est une solution a proscrire, car tout ce qui est chauffage a gaz mobile produit beaucoup trop de vapeur d'eau (idem pour ces cochonneries de poêles a pétrole)
Ta génératrice n'a pas été sous l'eau et c'est quand même une bonne nouvelle ça !
Gé
Plus haut tu cite "un radiateur a gaz" :o
Amha, c'est une solution a proscrire, car tout ce qui est chauffage a gaz mobile produit beaucoup trop de vapeur d'eau (idem pour ces cochonneries de poêles a pétrole)
Ta génératrice n'a pas été sous l'eau et c'est quand même une bonne nouvelle ça !
Gé
"Il ne suffit pas de regarder quelle planète nous allons laisser à nos enfants
mais aussi quels enfants nous laisserons à la planète"
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BLax
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Bonjour
Ouf, le post de Ticapix me rassure ! Perso, je penche de plus en plus sur une machine synchrone pour ma petite centrale 100 kW ( Francis double 2/3 -1/3, et donc grande plage de puissance… ), mais j'avoue que je suis novice sur ce domaine...
Petite question à Ticapix pour me convaincre définitivement… Serait-il possible d'avoir les courbes de rendement pour la géné et l'altérenateur dont vous parlez dans votre post( 500 t/min 250 kW ) ?
D'après ce que j'ai cru comprendre, l'alternateur (synchrone) se défend mieux sur les faibles P/Pmax…
Merci
BLax
Ouf, le post de Ticapix me rassure ! Perso, je penche de plus en plus sur une machine synchrone pour ma petite centrale 100 kW ( Francis double 2/3 -1/3, et donc grande plage de puissance… ), mais j'avoue que je suis novice sur ce domaine...
Petite question à Ticapix pour me convaincre définitivement… Serait-il possible d'avoir les courbes de rendement pour la géné et l'altérenateur dont vous parlez dans votre post( 500 t/min 250 kW ) ?
D'après ce que j'ai cru comprendre, l'alternateur (synchrone) se défend mieux sur les faibles P/Pmax…
Merci
BLax
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Herv12
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Re : Moteur asynchrone ou génératrice
Merci les gars pour ces retours
Disons que pour quelqun qui monte une centrale de petite puissance (<100Kw) s'il n'a pas l'utilité de faire de l'auto consommation par moment, je doute que le choix de l'alternateur soit le choix le plus pertinent sur le plan économique, bien que les machines synchrones doivent avoir un meilleur rendement (surtout les PMG a puissance partielle). Comme d'hab finalement chaque cas est unique et doit être étudié en fonction du comportement du cours d'eau...
Par contre je vous rejoins sur le fait que quelque part, pour un passionné, un alternateur, c'est quand même autre chose
Disons que pour quelqun qui monte une centrale de petite puissance (<100Kw) s'il n'a pas l'utilité de faire de l'auto consommation par moment, je doute que le choix de l'alternateur soit le choix le plus pertinent sur le plan économique, bien que les machines synchrones doivent avoir un meilleur rendement (surtout les PMG a puissance partielle). Comme d'hab finalement chaque cas est unique et doit être étudié en fonction du comportement du cours d'eau...
Par contre je vous rejoins sur le fait que quelque part, pour un passionné, un alternateur, c'est quand même autre chose
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