Bonjour, j'ai besoin des sachants théoriciens !

Voici le probléme que j'ai à régler (ou définir) :
Soit un TRUC (dsl modéré par moi) d'une centaine de métres de hauteur alimenté par un câble de souple que je pense être en 3G4mm² (suivant les chutes en ligne normé) alimentant un moteur triphasé via un variateur monophasé de 2.2Kw.
Mais voila, lorsque le TRUC est en bas ce câble sera donc (au mieux) enroulé (au pire en vrac) "lové"
Comment puis-je estimé l'effet selfique provoqué par tous ces enroulements à p=2200W ?
C'est pour mon taff, et comme déja expliqué mainte fois je suis avant tout informaticien indus et pas electrotechnicien.
A vous lire et d'avance merci pour le temps que vous voudrez bien passer à ma demande.

Bonsoir ADN,


Je peux te proposer une autre approche du problème sans théorie..

Tu peux positionner un moteur et l'associer à un câble métallique (avec son treuil entrainé par ton moteur).

Déja, tu bénéficieras d'un calcul électrique en moins par contre le couple sera différent et variable dans le temps.

Des sécurités restent probablement convenues d'être installées afin d'éviter une chute du système par manque tension par exemple.

Cordialement

Pascal

Bien essayé pascal, mais pas possible.
[modéré par moi] je ne peux en dire plus :-'

Il faut vraiment que je puisse apprécier la perte par effet joules de la self réalisé.
Un touret doit toujours être déroulé avant de lui demander de la puissance, mais comment juger ou apprécier cette échauffement ?

Zl=LW (W=314 à 50Hz) mais L de mémoire est en rapport avec le Øspires, le noyau et la section, mais je n'arrive pas à voir où je fais intervenir l'isolant -_-

M. Electron libre une idée, vous êtes bien callé en calcul/norme, j'apprécirais sincérement votre avis sur cette problématique.

Bonjour ADN,


La solution est de réaliser des mesures si aucune modélisation n'a été faite..

Il faut savoir comment tu penses eurouler ton câble électrique et sur le type de "touret" ainsi que le nombre de spire voir de niveaux de spires.

Si l'alimentation se réalisera depuis le bas ou le haut..

Maintenant, une simulation au préalable peut te donner un estimatif de ce qui t'attend..

Câble enroulé et démarrage direct je présume du moteur triphasé..

La rallonge ou câble (touret spécifique) d'alimentation se comportera effectivement comme une self et son dimensionnement ne doit pas être négligé (section nature du conducteur souple - etc. ..).

Il faut prendre les caractéristiques d'un conducteur (phase) et le simuler dans l'espace avec le nombre de spire pour le premier niveau et ainsi de suite pour les n niveaux ou couches successives..

Maintenant en terme d'alimentation , tu devras définir le nombre de conducteur et séparer les conducteurs de commande - de puissance et d'éclairage.

Une autre solution moins problématique serait de prendre une sorte de guirlande (moins contraignant sur le plan électrotechnique) avec un guide comme sur les ponts roulants ( dans le cas des ponts position horizontale et dans ton cas verticale).



Pour l'adaptation, une fixation sur le mur conviendrait avec des guides étudiée spécifiquement à la position verticale de cette guirlande..

Voici quelques idées rapides..

Cordialement

Pascal

Merci pascal, pour tes réponses, je connais bien les guirlandes pour pont roulant, j'ai même essayé avec une alimentation par induction ! 10K€ pour 3KW !
Mais voila c'est vraiment la seul solution, et le pire c'est que je ne suis pas sûr que les exploitant l'enroule correctement.
Bon je vais chercher une méthode de calcul basique pour faire une approche. Merci à toi.

Bonjour ADN,


En reprenant l'idée du pantographe et des caténaires des trains, tu éviterai ce problème.. maintenant est ce normalisé ??


Afin de limiter les influences des deux circuits lors de la mise sous tension, je te conseille de mettre sous tension ton câble puis ensuite ton moteur (par un autre contacteur)..

Un câble à vide ( sans charge) est de nature capacitive en général mais là, tu veux le lover sur un "touret ou autre"..

La composante capacitive devrait s'atténuer mais il faut le démontrer sur un plan théorique.

As tu les caractéristiques précises de ton câble ?

- Nombre de conducteurs et sections (si le neutre est moins important)

- Démarrage que tu retiendras pour ton moteur (démarreur ou variateur de vitesse)

- Résistance réactance et longueur ?

Cordialement

Pascal

re, Mais arrête de proposer d'autres solutions, y'en a pas (j'peux pas détailler, dsl)
Le câble sera surrement de type souple HO7RNF ou de type CNOMO http://www.nexans.fr/France/family/doc/en/H05VV5-F.pdf
la section sera du 5G4mm² en mono (deux fils pour autre chose^^) sur une longueur de 100métre. La puissance est de 2.5Kw maxi et U=réseau soit 240V/50Hz. Le démarrage du moteur se fera bien aprés l'alimentation du câble, et via un variateur de fréquence. (l'idéal serait d'alimenter cette machine en 300V continu, car l'effet de L est nul en DC)
mais cela ne change pas grand chose, lorsque I va monter, l'inductance va s'y opposer (di/dt) le variateur va se "charger" au niveau de son redresseur. Le moteur lui ne sera que peu perturbé si le besoin en I n'est pas trop dynamique (ce qui est le cas).
Aprés c'est l'échauffement du câble qu'il faut que je juge par calcul, car la tension est critique dans mon AMDEC.

je viens de relire mes cours et d'autre source sur le Net, et il me manque des infos. L notament et pour le calculer : ben spa simple !
. Donc : .

Pour connaitre L il faudrait pouvoir mesurer le champs magnétique généré à I max et ce en variation, ce qui est presque impossible ! ou alors faire une approche avec :

L(µH) = 31,6*a*Nb spires²/_(6a+9b+10c)
où :
a représente le diamètre moyen de la bobine (exprimé en m)
b représente la longueur de la bobine (exprimé en m)
c représente l'épaisseur du bobinage (exprimé en m)
N représente le nombre de spires de la bobine


Je ne suis pas sûr que cela soit terrible, mais bon c'est une approche.
Pour un calcul précis, il faut donc se référer à des bases plus sérieuses en électromagnétisme.

Il reste donc à déterminer l'effet joules provoqué !

Merci du temps que tu me consacre Pascal.

Une idée ?
Si je fais parcourir 1V/50Hz dans mon câble de 100M en court-circuit.
La mesure du ieff me permettrai de calculer l'impédance équivalente ?
Et du coup d'en déduire sous Un=240V les pertes en lignes, selon plusieurs position de lovage de cette boucle !
Bon faut fabriquer un générateur 1V/5A c'est pas simple, mais dans l'idée j'ai bon ?
++

Estimation : R=rho*L/S avec rho=0.017 pour le cuivre
cela me donne une approche de R=0.017*(100m/4mm²) = 425mOhm soit presqu'un 1ohm pour l'aller et le retour. Donc en Dc Icc=1.2A.
En vrai c'est mieux d'écrire tout en métre : R=1.7.10-8*(100/4.10-6) = 0.425

Est-ce que cela me donne le droit d'écrire que Pjoules=RI² avec I=P/U.rac(2) ?
Si oui cela donne I=2500/(240x1.4142)= ~7.4A et donc Pjoules = 7.4*1ohm = 7.4Watt
cela semble raisonable, mais voila il n'y a pas l'effet de self ! grrrr.

Adn 56, bonjour.

Durant ma carrière de vérificateur agrée par arrêté ministériel. J'ai souvent contrôlé des grues portuaires et tout autres engins du même style dans les mines au jour et au fond, dans les carrières. Certains moteurs de ces engins étaient alimentés par des câbles enroulés sur des tambours. Il me semble que les seuls problèmes évoqués étaient les intensités admissibles lié du fait que le câble était enroulé sur lui même. Nous appliquions alors des coef de correction. Nous nous sommes jamais préoccupé de l'effet selfique due "à la bobine"

Maintenant en ce qui concerne les pertes joules, celles-ci sont dues uniquement à l'effet résistif du câble. L'effet selfique n'intervient pas. Pour faire un calcul sérieux, il;faudrait prendre "Rho" à la température de fonctionnement du câble (soit 1,25xRho 0°C = 0,023 soit 85°C environ et non pas 0,017)
A mon avis un autre problème plus sérieux apparait, il s'agit du poids du câble lorsque la cabine est en haut ! Je n'ai pas fait le calcul mais 100m de 5G4² ça pèse beaucoup ! Pensez aux efforts sur les connexions et les moyens de fixation. Ce "mode de pose n'est pas reconnu par la NFC 15-100" Faites autrement.

Un extrait de votre AMDEC m'intéresse et en particulier : "Après c'est l'échauffement du câble qu'il faut que je juge par calcul, car la tension est critique dans mon AMDEC"

Salutations.

Merci pour ta réponse.
Je suis étonné de voir que seul un coef est appliqué à I dans le cas d'un enrouleur.
Note cela m'arrange !
Tu aurais une idée du coef à appliquer lorsque le câble est totalement enroulé ?
Ton retour d'expérience dans ce domaine (grue, etc..) en tant que vérificateur va m'être des plus utiles !
Pour les pertes joules c'est vrai en continu car il n'y a que R, mais en AC, force est de constater que le câble chauffe plus enroulé qu'a plat donc il doit bien y avoir un effet joules supplémentaires dû à l'impédance Z=R+ZL+ZC. soit Pjoules = Zi². Tu ne crois pas ?
Pour la pondération du Rho je l'ai vu aussi, mais j'ai fait une approche à 20° pour essayer d'avoir un ordre de grandeur. Je prend bonne note de la valeur de 0.023 à 85° (en espérant que le câble n'y arrive pas)
Ton appréciation vis à vis du poids est totalement fondé, c'est bien un des soucis à résoudre, les câbles standard sont donnés pour des hauteurs max de 50m, je cherche donc des câbles spéciaux (armature renforcé par fil acier par exemple).
Pour info du CNOMO 5G4 est donné pour 355Kg/Km soit 35Kg à pendouiller dans le vide !
(référence 78733505 dans le PDF ci dessus)
La section de 4mm² est pondéré avec la chute de tension sur 100m selon des abaques, peut être si le calcul de l'effet bobine est négligeable, je pourrais revenir à une section plus faible.(2500W c'est pas énorme)
Pour l'AMDEC je ne pourrais en fournir qu'un extrait car comme je le dis il y a une chappe de plomb au niveau secret technologique que je me dois de respecter. (En plus entre la méca et moi, nous sommes déja à plus de 150 lignes !)
En gros, l'abscence de tension est en classé "sérieuse" dans les risques, je prépare donc un systéme avec batterie de secour pour diminuer la classe de risque. Voila pourquoi son échauffement ou les pertubations réseaux doivent être aussi pris en compte.
La nouvelle directive est trés pointu à ce sujet. Je suis en DL6 avec un Sil 3 (ex cat IV).

Ce qui me fou le doute c'est lorsque tu me dis que la NFC 15-100 ne reconnais pas ce mode de pose ? Je ne vois pas pourquoi ? l'Apave ne me la pas d'ailleurs pas signalé en début de projet.

Nous devons faire l'objet d'une certification CE de type et donc présenter un dossier bien béton. Comme je le disais à Pascal tout les modes d'alimentation ont été passé en revu et seul celui ci rempli plus de 75% des critéres technicoéconomiques.
As tu plus d'info sur le sujet ?
Merci pour ta colaboration, cordialement.

Au faite, que pensez vous de mon idée ci dessus pour définir un Z correct du câble ?

Sinon à bien y réfléchir je me demande si nous sommes liés à C15-100 en tant que fabricant de machines industrielles ?

Bonjour
Je suivais ce fil , intéressant, mais parti, sur une fausse piste .....

Bien évidemment, j'admets des restrictions liées au secret industriel, mais pour l'étude d'une telle liaison, il faut quand même définir ce quelle va transporter .
Quand je lis : alimentant un moteur triphasé via un convertisseur monophasé , pour une puissance de 2200 W ......et plus loin, que le convertisseur sera mis en service après la mise sous tension ......

Dois-je en déduire qu'il s'agit d'une alimentation monophasée 230V (par exemple) alimentant la plateforme mobile ( moteur+variateur) ?

Il semble, en effet, que ce type de liaison est peu courante ... car habituellement, effectivement, on se limite à des câbles ( type CNOMO) qui sont des cables de commande . Penser aussi à des contraintes de ZeroHallogène qui peuvent être imposées.
En tout cas, sur l'aspect mécanique, tel que prévu, il semble nécessaire d'avoir une ame acier (ou équivallent ). Seuls les fabriquants pourront essayer de te proposer un produit adéquat.
Je pense à NEXANS qui dispose d'un large pannel de solution au travers de des productions spécialisées.

Pour ce qui est de l'aspect "pertes" , je confirme la réponse de Electron libre" qui t'indique que seules les pertes joules ( issues de la résistance) sont à prendre en compte .
En effet, d'une part ( self propre et mutuelle) est négligeable devant la résistance, donxc n'intervient pas pour la chute de tension.
D'autres part, la partie selfique d'une impédance n'a jamais créé de pertes joules ...

Effectivement, un cable enroulé chauffe plus qu'un cable déroulé, mais c'est du uniquement au fait qu'il ne peut pas se refroidir, et le cuivre va monter en température ..... d'où la correction de résistivité mentionnée. Attention à la T° limite définite par la spec du câble.
La résistance à utiliser pour le calcul de la chute de tension doit être prise à cette température max ( donc vérifier l'adéquation t° ambiante , et échauffement).

Pour ce qui est de cet échauffement, il n'y a malheuresement que 2 solutions (à ma connaissance) :
- Une étude thermique (faire le schéma thermique du cable enroulé, d'où connaissance géométrique de son enroulement, résistance thermique de l'isolant d'un brin, et de/des isolants extérieurs, des guippages , ... ).
C'est complexe , et encore faut-il connaître ces diverses résistances thermiques. A mon avis, là aussi, seul le fabriquant pourra vous aider.

- Un essai physique direct , de ce cable enroulé, parcouru par un courant ( DC ou AC pour les fils concernés ). Ce câble enroulé sera équipé d'au moins une sonde thermique en son coeur , et placé dans un espace d'air libre. On pourra ainsi apprécier le gradient de T° en fonction du courant, et de ce fait, justifier que l'on est loin des limites spécifiées pour le câble. Mais c'est uniquement à titre de justification thermique ( et donc aussi de justification de la résistivitée retenue pour le calcul de chute de tension).

A noter, que c'est comme celà que les fabriquants opèrent pour mentionner sur les prolongateurs sur touret ; Puissance max déroulée, et puissance max enroulé ).

Mon intervention se situe donc à deux niveaux :
- accord avec le point de vue de Electron Libre
- désaccord avec cette histoire de chute de tension qui nécessite une connaissance de la self ......

Par contre, si deux fils du cable sont utilisés pour transmettre des signaux de commande, il faudra s'assurer de deux points :
- aspect normatif : les courants faibles ne doivent pas cheminer dans un cable qui transporte de la puissance .
- aspect fonctionnel : s'assurer de l'absence de parasitage, car un variateur de vitesse, ou tout engin de ce genre est réputé "polluant" et nécessite peut-être un filtre adéquat à a son entrée

Cordialement et bon projet et justificatifs associés ...

Euh oui, me semble quoi ? désolé mais j'ai modéré mes infos c'est peut être du à cela le bug d'affichage.

Considére que donc par dépit d'info qu'il faut imaginer le plus haut degré de protection.

(je vais devoir faire supprimer ce fil si cela continu, mince à la fin on s'en fou de truc qui bouge).

Consentrez vous s'il vous plait sur la question de départ !
Comment définir, estimer, calculer la perte par effet joules et les effets perturbateurs pour le réseau d'un câble de 100M en 5G4mm² enroulé.

Navré d'être un peu sec, mais aprés j'ai des remontés de bretelle des plus désagréables !
cordialement.

Re
Vu ton message , que je comprends .. ( et j'avais déjà constaté tes suppressions d'infos)
et je confirme :
- les pertes par effet joule n'ont aucun lien avec les caractéristiques selfiques ou capacitives du câble ...
- Elles sont liées, à la seule résistance (terme réel de l'impédance), et donc à la connaissance de la température des brins... ( donc, par défaut, prendre la T° max de la spec du cable ...) .

Attention aussi à bien prendre la valeur efficace du courant (estimer bien évidamment le Cos PHI, mais aussi la forme d'onde et donc la présence d'harmoniques.

Et in fine, il faudra soit par essai, soit par aide fournisseur du câble, pouvoir vérifier que l'on ne dépasse pas la T° maxi spécifiée du câble , lorsque celui-ci sera placé, enroulé, dans son environnement thermique.

J'espère, comme tu le souhaite, avoir recentré ma réponse .

Cordialement

Bonjour les amis,


ADN tu as peut être donné la solution la plus facile à apporter à ton système..

Citation:

Le câble sera surrement de type souple HO7RNF ou de type CNOMO http://www.nexans.fr/France/family/doc/en/H05VV5-F.pdf la section sera du 5G4mm² en mono (deux fils pour autre chose^^) sur une longueur de 100métre. La puissance est de 2.5Kw maxi et U=réseau soit 240V/50Hz. Le démarrage du moteur se fera bien aprés l'alimentation du câble, et via un variateur de fréquence. (l'idéal serait d'alimenter cette machine en 300V continu, car l'effet de L est nul en DC) mais cela ne change pas grand chose, lorsque I va monter, l'inductance va s'y opposer (di/dt) le variateur va se "charger" au niveau de son redresseur. Le moteur lui ne sera que peu perturbé si le besoin en I n'est pas trop dynamique (ce qui est le cas). Aprés c'est l'échauffement du câble qu'il faut que je juge par calcul, car la tension est critique dans mon AMDEC.

En prenant un moteur à courant continu, tu laisses de coté rapidement les transitoires avec un RT V 84 Télémécanique.


Avec un moteur triphasé, cela nécessite quelques essais en réel (longueur de câbles enroulés) et démarrage progressif du système simulé par une charge entrainée (couple résistant avec une génératrice qui débite sur des résistance par exemple banc de charge en école par exemple)..


Cordialement

Pascal