Moteurs et génératrices asynchrones
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Turbix
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Très bien merci pour la réponse
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cristof
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
bonjour,
Je souhaite faire l'essais de l'utilisation d'un petit moteur asynchrone triphasé pour en faire un alternateur.
Les caractéristiques du moteur : tri 230/380, 1500rpm.
Il ne sera pas couplé au réseau secteur, mais utilisé avec redressement triphasé + régulateur de charge mppt (500V DC max).
Ce serait pour une petite turbine Pelton.
Il serait câblé en triangle avec un condo en parallèle sur chaque enroulement
Je vais approvisionner plusieurs jeux de condensateur allant de 30 à 90uf/450V. Y a t-il une "formule" pour le calcul de la capacité des condos ?
Quel type de moteur choisir ?
rotor bobiné (à bagues) , à cage (cage à écureuil).
Merci pour vos avis.
J'ai deja une turbine Pelton qui fonctionne (950W max) avec un alternateur tri à aimants permanents ME1112.
Le but serait de tester si un moteur asynchrone tri pourrait produire de meilleurs résultats.
Je souhaite faire l'essais de l'utilisation d'un petit moteur asynchrone triphasé pour en faire un alternateur.
Les caractéristiques du moteur : tri 230/380, 1500rpm.
Il ne sera pas couplé au réseau secteur, mais utilisé avec redressement triphasé + régulateur de charge mppt (500V DC max).
Ce serait pour une petite turbine Pelton.
Il serait câblé en triangle avec un condo en parallèle sur chaque enroulement
Je vais approvisionner plusieurs jeux de condensateur allant de 30 à 90uf/450V. Y a t-il une "formule" pour le calcul de la capacité des condos ?
Quel type de moteur choisir ?
rotor bobiné (à bagues) , à cage (cage à écureuil).
Merci pour vos avis.
J'ai deja une turbine Pelton qui fonctionne (950W max) avec un alternateur tri à aimants permanents ME1112.
Le but serait de tester si un moteur asynchrone tri pourrait produire de meilleurs résultats.
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ericnoharet
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour,
La capacité a mettre est fonction de la charge.
Si la charge est constante cela fonctionne bien.
Attention a la surtension si la charge est déconnecté et que les condensateurs restent connecté et que la turbine part en emballement.
Un lien, j'avais mieux, mais je ne retrouve pas.
https://www.econologie.com/forums/elect ... t6820.html
Bonne journée
Eric
La capacité a mettre est fonction de la charge.
Si la charge est constante cela fonctionne bien.
Attention a la surtension si la charge est déconnecté et que les condensateurs restent connecté et que la turbine part en emballement.
Un lien, j'avais mieux, mais je ne retrouve pas.
https://www.econologie.com/forums/elect ... t6820.html
Bonne journée
Eric
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dB-)
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour,
je ne crois pas que vous trouverez un moteur triphasé asynchrone à bagues dans cette gamme de puissance, reste le bon vieux "cage d'écureuil"
Attention, du triphasé 380 Veff redressé en double alternance donne 515 Vdc, le régulateur de charge 500 Vdc peut ne pas apprécier (sans parler des problèmes ci-dessous) ..
Pour calculer les condensateurs il faut lire sur la plaque signalétique de votre moteur les valeurs de :
U : tension entre phases
I : courant dans une phase
cos(Phi) : facteur de puissance
De ces trois valeurs vous déduisez :
Sa puissance apparente absorbée S = U * I * racine(3)
Sa puissance active absorbée P = U * I * racine(3) * cos(Phi)
Sa puissance réactive absorbée Q = racine (S² - P²)
L'ensemble de vos 3 condensateurs devra fournir au moins cette puissance réactive Q donc chaque condensateur devra fournir 1/3 de Q
La puissance réactive d'un condensateur branché entre phases (triangle) est Qc = U² * C * 2 * Pi * F, soit C = Qc / (U² * 2 * Pi * F)
Exemple d'un moteur triphasé prenant en 50 Hz un courant de 10 A par phase sous 400 V entre phases, avec un cos(Phi) de 0.8 :
S = 6928 VA
P = 5543 W
Q = 4156 Vars
Il faudra 3 condensateurs électrolytiques branchés entre phases, du type non polarisés, pour branchement permanent, d'au moins 28 µF, et tension au moins 400 Vac
Ça c'est le coté simple.. Comme je l'ai déjà indiqué quelques messages plus haut, d'une part ça m'étonnerait que vous ayez un meilleur rendement qu'un bon PMG, d'autre part c'est une vraie usine à gaz à réguler ..
- il ne faut brancher que des charges résistives pures (ampoules à filament, radiateurs électriques, ..)
- ou des charges inductives compensées individuellement pour avoir un cos Phi de 1
- le comportement avec un onduleur, qui plus est en MPPT, reste à découvrir
Un des multiples problèmes qui peut (va) se présenter : en cas de survitesse (baisse de la charge, augmentation de la puissance de la turbine, ..), la fréquence F augmente, donc Qc augmente, ce qui fait augmenter U .. Si les condensateurs sont un peu juste en tension ils éclatent (lunettes conseillées), la génératrice n'est alors plus excitée et ne produit plus, et la turbine s'emballe.
Il y a d'autres problèmes, comme l'arrêt de l'ensemble en charge qui diminue l'aimantation résiduelle du rotor, l'apparition soudaine et +/- imprévisible de la tension (amorçage), etc.. mais quand tous les problèmes sont résolus, en effet, ça fonctionne !
Bonne expérimentation !
(commencez les essais avec une charge résistive et non directement le régulateur..)
dB-)
je ne crois pas que vous trouverez un moteur triphasé asynchrone à bagues dans cette gamme de puissance, reste le bon vieux "cage d'écureuil"
Attention, du triphasé 380 Veff redressé en double alternance donne 515 Vdc, le régulateur de charge 500 Vdc peut ne pas apprécier (sans parler des problèmes ci-dessous) ..
Pour calculer les condensateurs il faut lire sur la plaque signalétique de votre moteur les valeurs de :
U : tension entre phases
I : courant dans une phase
cos(Phi) : facteur de puissance
De ces trois valeurs vous déduisez :
Sa puissance apparente absorbée S = U * I * racine(3)
Sa puissance active absorbée P = U * I * racine(3) * cos(Phi)
Sa puissance réactive absorbée Q = racine (S² - P²)
L'ensemble de vos 3 condensateurs devra fournir au moins cette puissance réactive Q donc chaque condensateur devra fournir 1/3 de Q
La puissance réactive d'un condensateur branché entre phases (triangle) est Qc = U² * C * 2 * Pi * F, soit C = Qc / (U² * 2 * Pi * F)
Exemple d'un moteur triphasé prenant en 50 Hz un courant de 10 A par phase sous 400 V entre phases, avec un cos(Phi) de 0.8 :
S = 6928 VA
P = 5543 W
Q = 4156 Vars
Il faudra 3 condensateurs électrolytiques branchés entre phases, du type non polarisés, pour branchement permanent, d'au moins 28 µF, et tension au moins 400 Vac
Ça c'est le coté simple.. Comme je l'ai déjà indiqué quelques messages plus haut, d'une part ça m'étonnerait que vous ayez un meilleur rendement qu'un bon PMG, d'autre part c'est une vraie usine à gaz à réguler ..
- il ne faut brancher que des charges résistives pures (ampoules à filament, radiateurs électriques, ..)
- ou des charges inductives compensées individuellement pour avoir un cos Phi de 1
- le comportement avec un onduleur, qui plus est en MPPT, reste à découvrir
Un des multiples problèmes qui peut (va) se présenter : en cas de survitesse (baisse de la charge, augmentation de la puissance de la turbine, ..), la fréquence F augmente, donc Qc augmente, ce qui fait augmenter U .. Si les condensateurs sont un peu juste en tension ils éclatent (lunettes conseillées), la génératrice n'est alors plus excitée et ne produit plus, et la turbine s'emballe.
Il y a d'autres problèmes, comme l'arrêt de l'ensemble en charge qui diminue l'aimantation résiduelle du rotor, l'apparition soudaine et +/- imprévisible de la tension (amorçage), etc.. mais quand tous les problèmes sont résolus, en effet, ça fonctionne !
Bonne expérimentation !
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dB-)
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
Site Web DBH Sarl.eu
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cristof
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Merci pour vos réponses, je vais tester tout cela et voir si le jeu en vaut la chandelle.
Je vous donnerais mes résultats dans quelques semaines (si les pluies d'automne regonflent mon ruisseau
)
Je vous donnerais mes résultats dans quelques semaines (si les pluies d'automne regonflent mon ruisseau
)-
Papy_brico
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour à tous,
Oui, des bêtes à misère les génératrices asynchrones ... mais pourtant !
Petit conseil pour la protection des condensateurs: les connecter via un contacteur auto maintenu.
En parallèle, sur la bobine de ce contacteur mettre une varistor de tension adaptée qui fera sauter le fusible d’alimentation de ce circuit avant la tension limite des condensateur. (650V dans mon cas 3 65uF ) .
Simple mais efficace pour ne pas exploser les condensateurs.
Après plusieurs essais (et quelques petits fusibles...
) on peut définir une zone de travail acceptable.
Sous-tension, si trop de charge ou trop peu de puissance à la turbine >> vers 170 V le contacteur libére les condensateurs.
Sur-tension, la varistor se met en court circuit > le fusible saute, les condensateurs sont libérés et emballement.
Pour des raisons diverses, j'ai perdu mon raccordement de revente au réseau national 400 V et du jour au lendemain, j'ai dû "bricoler" pour assurer mon chauffage.
J'ai laissé la génératrice LS de 30KW couplée en 400V triangle ... je n'ai rien changé, mais je travaille, maintenant, en 230V entre phases sur des charges équilibrées 145 V ...vers un faux neutre ...
Les charges:
-chaudière électrique 21KW à la base, couplable par plots 3 * 7 kw et le premier plot que je peux diviser par 2 pour des essais plus fin .
-divers radiateurs électriques avec thermostats mecaniques bloqués au maxi pour la charge X.
Toutes les charges couplées entre phase et neutre ...un faux neutre finalement mais mes charges sont équilibrées et sous alimentées…mais avec le changement climatique 15 kW c'est déjà bien.
Si la fréquence de départ est trop faible > pas d'amorçage.
Le bon compromis une fréquence un peu élevée et une charge faible.
La montée en tension à la mise en service des condensateurs est très transitoire et inévitable, la faible charge au départ fait rapidement tombé la fréquence et la tension ...si trop de charge pas d'amorçage et perte du rémanent.
La fréquence se balade un peu, mais sans importance, elle monte avec la puissance .
Graphique de montée en puissance. Pour ceux que cela intéresse le fichier des mesures. « « Le comportement avec un onduleur, qui plus est en MPPT, reste à découvrir » »
Les onduleurs hybrides se démocratisent, on commence à trouver de belles occasions.
Petite production hydro + générateur asynchrone + redresseur + IGBT et charge ballast (production = consommation) + un onduleur en MPPT ... un sujet à ouvrir !
Oui, des bêtes à misère les génératrices asynchrones ... mais pourtant !
Petit conseil pour la protection des condensateurs: les connecter via un contacteur auto maintenu.
En parallèle, sur la bobine de ce contacteur mettre une varistor de tension adaptée qui fera sauter le fusible d’alimentation de ce circuit avant la tension limite des condensateur. (650V dans mon cas 3 65uF ) .
Simple mais efficace pour ne pas exploser les condensateurs.
Après plusieurs essais (et quelques petits fusibles...
) on peut définir une zone de travail acceptable.Sous-tension, si trop de charge ou trop peu de puissance à la turbine >> vers 170 V le contacteur libére les condensateurs.
Sur-tension, la varistor se met en court circuit > le fusible saute, les condensateurs sont libérés et emballement.
Pour des raisons diverses, j'ai perdu mon raccordement de revente au réseau national 400 V et du jour au lendemain, j'ai dû "bricoler" pour assurer mon chauffage.
J'ai laissé la génératrice LS de 30KW couplée en 400V triangle ... je n'ai rien changé, mais je travaille, maintenant, en 230V entre phases sur des charges équilibrées 145 V ...vers un faux neutre ...
Les charges:
-chaudière électrique 21KW à la base, couplable par plots 3 * 7 kw et le premier plot que je peux diviser par 2 pour des essais plus fin .
-divers radiateurs électriques avec thermostats mecaniques bloqués au maxi pour la charge X.
Toutes les charges couplées entre phase et neutre ...un faux neutre finalement mais mes charges sont équilibrées et sous alimentées…mais avec le changement climatique 15 kW c'est déjà bien.
Si la fréquence de départ est trop faible > pas d'amorçage.
Le bon compromis une fréquence un peu élevée et une charge faible.
La montée en tension à la mise en service des condensateurs est très transitoire et inévitable, la faible charge au départ fait rapidement tombé la fréquence et la tension ...si trop de charge pas d'amorçage et perte du rémanent.
La fréquence se balade un peu, mais sans importance, elle monte avec la puissance .
Graphique de montée en puissance. Pour ceux que cela intéresse le fichier des mesures. « « Le comportement avec un onduleur, qui plus est en MPPT, reste à découvrir
» »Les onduleurs hybrides se démocratisent, on commence à trouver de belles occasions.
Petite production hydro + générateur asynchrone + redresseur + IGBT et charge ballast (production = consommation) + un onduleur en MPPT ... un sujet à ouvrir !
Vous ne pouvez pas consulter les pièces jointes insérées à ce message.
Il y a la technique d'un côté et le commercial de l'autre ..............comme dirait dB-)
Trop de commercial met parfois la technique en porte à faux
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dB-)
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour,
@ Papy_brico : merci pour cette astuce que je connaissais pas !
Il y a ce qu'on peut faire chez soi, avec de bonnes connaissances techniques, en expérimentant et en améliorant au fil des jours sa propre installation et en acceptant la casse, mais réaliser quelque chose de simple, fiable, et sans danger chez un client néophyte éloigné de 600 km, avec évidemment une garantie de résultat, est plus stressant...
Un petit site que j'ai rénové en partie est actuellement connecté au réseau sans vente (avec protection de découplage VDE 0126.1.1 + contrat Enedis), et je le complète pour fonctionner en mode "'autoconsommation" lors des pannes réseau : génératrice asynchrone + condensateurs + ballast.
J'avais fait un premier essai sur place avec un ballast pondéré de 0 à 9 kW par pas de 1 kW, géré par un automate et des contacteurs statiques, mais j'ai eu quelques frayeurs à cause de la "lenteur" de cet ensemble : démarrage manuel de la turbine, apparition de l'auto-excitation, puis temps de démarrage de l'alimentation AC > 24 Vdc environ 1.2 s, suivi du temps de démarrage de l'automate (aussi 1.2 s) .. Pendant ces quelques secondes la tension arrivait déjà vers 650 Vac (au lieu de 400), sans que le ballast ne s'enclenche ...
Je travaille donc actuellement sur un autre système, qui peut être branché sur toute installation d'une dizaine de kW pour la transformer en groupe électrogène :
L'ensemble comporte un jeu de condensateurs (C1), ainsi qu'un redresseur triphasé double alternance (D1) suivi d'un hacheur constitué d'un IGBT VS-GT55LA120UX (T1) commandant le ballast (R1).
La gestion de l'IGBT se fait en PWM vers les 10 kHz par un microcontrôleur ATtiny 85 (A3), suivi d'un driver de MOSFET MIC4424 (A4), le tout alimenté par un petit module RAC10-15SK 80 à 300 Vac vers 15 Vdc isolé galvaniquement (A2)
Ya plus qu'à ... typon, insoleuse UV, 1 L de perchlorure de fer et 2 L de café, quelques nuits blanches, la routine ...
Normalement cet ensemble devrait démarrer en moins de 0.1 s après amorçage de l'auto-excitation, puis gérer assez finement le ballast, en continu et non plus par paliers de 1 kW
En dernier recours, j'étudie plusieurs solutions pour éviter toute surtension aux bornes des condensateurs :
a) une vraie "crowbar" composée de "Gmovs" (varistances) costauds placés sur la sortie du disjoncteur ... (la "crowbar" est littéralement un pied de biche que l'on jette sur un bornier pour le court-circuiter...)
b) une télécommande de disjoncteur : un petit circuit (varistance, Gmov, etc..) envoie une impulsion pour ouvrir le disjoncteur en cas de surtension
c) on peut aussi utiliser un relais programmable (surtensions, sous tensions, surintensité, etc..) pour déclencher cette télécommande
d) autre solution, un disjoncteur "intelligent", trouvé récemment sur le Web et que je trouve astucieux : c'est un disjoncteur avec une liaison Wifi, et on peut le programmer au moyen d'une application de domotique gratuite sur smartphone pour qu'il se déclenche en cas de sous tension, ou surtension, plage horaire, etc..
e) même genre de solution avec ce combiné "compteur et contacteur" trouvé lui aussi sur le Web, lui aussi en liaison Wifi, même interface de programmation, mêmes possibilités, en cours de test ..
En test aussi actuellement, un inverseur de source :
Bonne fin de journée
dB-)
@ Papy_brico : merci pour cette astuce que je connaissais pas !
Il y a ce qu'on peut faire chez soi, avec de bonnes connaissances techniques, en expérimentant et en améliorant au fil des jours sa propre installation et en acceptant la casse, mais réaliser quelque chose de simple, fiable, et sans danger chez un client néophyte éloigné de 600 km, avec évidemment une garantie de résultat, est plus stressant...
Un petit site que j'ai rénové en partie est actuellement connecté au réseau sans vente (avec protection de découplage VDE 0126.1.1 + contrat Enedis), et je le complète pour fonctionner en mode "'autoconsommation" lors des pannes réseau : génératrice asynchrone + condensateurs + ballast.
J'avais fait un premier essai sur place avec un ballast pondéré de 0 à 9 kW par pas de 1 kW, géré par un automate et des contacteurs statiques, mais j'ai eu quelques frayeurs à cause de la "lenteur" de cet ensemble : démarrage manuel de la turbine, apparition de l'auto-excitation, puis temps de démarrage de l'alimentation AC > 24 Vdc environ 1.2 s, suivi du temps de démarrage de l'automate (aussi 1.2 s) .. Pendant ces quelques secondes la tension arrivait déjà vers 650 Vac (au lieu de 400), sans que le ballast ne s'enclenche ...
Je travaille donc actuellement sur un autre système, qui peut être branché sur toute installation d'une dizaine de kW pour la transformer en groupe électrogène :
L'ensemble comporte un jeu de condensateurs (C1), ainsi qu'un redresseur triphasé double alternance (D1) suivi d'un hacheur constitué d'un IGBT VS-GT55LA120UX (T1) commandant le ballast (R1).
La gestion de l'IGBT se fait en PWM vers les 10 kHz par un microcontrôleur ATtiny 85 (A3), suivi d'un driver de MOSFET MIC4424 (A4), le tout alimenté par un petit module RAC10-15SK 80 à 300 Vac vers 15 Vdc isolé galvaniquement (A2)
Ya plus qu'à ... typon, insoleuse UV, 1 L de perchlorure de fer et 2 L de café, quelques nuits blanches, la routine ...
Normalement cet ensemble devrait démarrer en moins de 0.1 s après amorçage de l'auto-excitation, puis gérer assez finement le ballast, en continu et non plus par paliers de 1 kW
En dernier recours, j'étudie plusieurs solutions pour éviter toute surtension aux bornes des condensateurs :
a) une vraie "crowbar" composée de "Gmovs" (varistances) costauds placés sur la sortie du disjoncteur ... (la "crowbar" est littéralement un pied de biche que l'on jette sur un bornier pour le court-circuiter...)
b) une télécommande de disjoncteur : un petit circuit (varistance, Gmov, etc..) envoie une impulsion pour ouvrir le disjoncteur en cas de surtension
c) on peut aussi utiliser un relais programmable (surtensions, sous tensions, surintensité, etc..) pour déclencher cette télécommande
d) autre solution, un disjoncteur "intelligent", trouvé récemment sur le Web et que je trouve astucieux : c'est un disjoncteur avec une liaison Wifi, et on peut le programmer au moyen d'une application de domotique gratuite sur smartphone pour qu'il se déclenche en cas de sous tension, ou surtension, plage horaire, etc..
e) même genre de solution avec ce combiné "compteur et contacteur" trouvé lui aussi sur le Web, lui aussi en liaison Wifi, même interface de programmation, mêmes possibilités, en cours de test ..
En test aussi actuellement, un inverseur de source :
Bonne fin de journée
dB-)
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stur
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour à tous
J'ai une petite turbine Francis qui produit environ 10 kva en autoconsommation totale
Toute la maison ( radiateurs, tv ,ordis , box, LL, Lv ....) est alimentée une majeure partie de l'année par la turbine avec des variations de tension 195/250 v et de fréquence 48/58 Hz ceci, depuis une vingtaine d'années
Récemment, j'ai fait motoriser( 350 w) un des de mon portail , les réglages ont été faits sur l'alimentation EDF mais lorsque j'ai rebasculé sur la turbine aprés les violents orages, le moteur s'est mis à "bugger"
Puis je mettre un ondulateur ou un redresseur pour alimenter le moteur du portai avec un courant plus "régulier" l?
Merci d'avance pour vis
Sturg
J'ai une petite turbine Francis qui produit environ 10 kva en autoconsommation totale
Toute la maison ( radiateurs, tv ,ordis , box, LL, Lv ....) est alimentée une majeure partie de l'année par la turbine avec des variations de tension 195/250 v et de fréquence 48/58 Hz ceci, depuis une vingtaine d'années
Récemment, j'ai fait motoriser( 350 w) un des de mon portail , les réglages ont été faits sur l'alimentation EDF mais lorsque j'ai rebasculé sur la turbine aprés les violents orages, le moteur s'est mis à "bugger"
Puis je mettre un ondulateur ou un redresseur pour alimenter le moteur du portai avec un courant plus "régulier" l?
Merci d'avance pour vis
Sturg
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ericnoharet
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour,
De quel type est votre génératrice, et comment se fait la régulation ?
Pour l'onduleur, il vous faudrait un double conversion avec plage de tension d'entrée élargie.
En principe, on en trouve pas des très petits, 1500w minimum.
Eric
De quel type est votre génératrice, et comment se fait la régulation ?
Pour l'onduleur, il vous faudrait un double conversion avec plage de tension d'entrée élargie.
En principe, on en trouve pas des très petits, 1500w minimum.
Eric
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stur
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Re: Moteurs et génératrices asynchrones
Bonjour
La régulation est faite par un ancien régulateur tachymétrique et la production d'électricité par un alternateur de 36 kva Cordialement
La régulation est faite par un ancien régulateur tachymétrique et la production d'électricité par un alternateur de 36 kva Cordialement
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