[Résolu] Explication phénomènes électriques démarrage/arrêt moteurs asynchrones triphasés

Bonjour à tous,

J'espère être dans la bonne rubrique du forum,

Après des mesures effectuées en amont d'un démarreur-ralentisseur progressif d'une pompe centrifuge immergée à moteur asynchrone triphasé, j'ai remarqué les phénomènes suivants lors de l'arrêt du moteur :

> un appel de courant conséquent (environ 1/4 inférieur au courant de démarrage) ;
> une chute de tension ;
> un pic de puissance réactive absorbée (pas de pic en actif) ;

Comprenant bien que tout cela ait lieu lors du démarrage, je ne me l'explique pas lors de l'arrêt. Des explications seraient bienvenues !

Je précise qu'un clapet anti-retour est placé à l'aspiration de la pompe empêchant l'eau de retomber dans le puits.

Egalement, peut-on en déduire un mode d'arrêt du démarreur progressif (en roue libre / par décélération / par injection DC / contre courant / etc.)

Merci de votre aide,

Salutations,

Bonjour

Plutôt que de poser une question générale, qui risque de déboucher sur des réponses inappropriées, ,
commences donc par nous situer le problème .....
- quelle puissance mise en œuvre (moteur de pompe) ,
- quel démarreur/ralentisseur utilisé ( fabriquant, et référence ).
cela évitera de tout mélanger ....

ta question est-elle purement informative, ou pour déboucher sur un problème à résoudre ?

cordialement

Bonjour,

Merci de votre réponse.

J'étudie les appels de courant de la pompe afin de vérifier deux choses :

> le bon fonctionnement du démarreur/ralentisseur
> l'impact sur la facturation

Caractéristiques des composants :

> La pompe : pompe centrifuge immergé aux caractéristiques inconnues, la mesure indique une Puissance Active de 45 kW en régime permanent. Placée à 200 mètres au fond du puits, elle refoule dans un bassin à ciel ouvert, sa HMT totale étant de 170 m pour un débit de 36 m3/h. Autant dire que son rendement n'est pas très bon...

> Le démarreur/ralentisseur progressif : Allen Bradley SMC Dialog Plus / Ref :150-B97NBDB / Courant max en régime permanent : 97A / Puissance max en régime permanent : 45 kW)

Voici les courbes de mes enregistrements de courant et de puissance active :

https://i.servimg.com/u/f58/18/56/05/63/captur11.jpg

N'hésitez pas à me demander d'autres précisions.

Salutations

Bonjour

Je ne vois pas trop ce que l'on peut te dire, surtout avec un enregistrement sans base de temps ....

Ce qui est certain, c'est que le courant me parait tout à fait normal,
- On a un régime nominal de l'ordre de 80 A , (correct pour un Imax permanent de 87 A pour le démarreur)
et une pointe instantanée au démarrage limitée à 170 A ...2 In .... donc bon fonctionnement du démarreur
- On voit la puissance absorbée de l'ordre de 45 KW  
- On voir la surpuissance absorbée au démarrage :
* la petite pointe doit correspondre à l'énergie inertielle (moteur +pompe liée à sa mise en vitesse)
* l'énergie dans le triangle qui suit(jusqu'à sa stabilisation) doit correspondre à l'énergie inertielle pour la mise en vitesse de l'eau dans ses conduits ( masse d'eau à mettre en vitesse )

Ce qui est sûr, c'est que ces deux énergies sont absorbées à chaque démarrage. A l'arrêt, il n'y a pas d’absorption d'énergie, car celle ci se transfère na naturellement sur le système hydraulique, mais avec un mauvais rendement du fait de la vitesse qui chute ....  
C'est un peu comme une voiture ... il faut une énergie importante pour passer de 0 à 100 Km/H , puis une énergie permanente pour rouler à 100 Km/H , puis si l'on passe au point mort ( couper l'énergie ), elle diminuera progressivement de vitesse, s'arrêtera... Il te semble avoir parcouru une distance gratuitement ... mais en fait, c'est avec l'énergie inertielle lors de la mise en vitesse ....
Est-ce clair ... avec ce parallèle plus terre à terre ....

Quant à la pointe de courant, lors de l'arrêt, elle est due au comportement du moteur face à une alimentation non sinusoïdale ... pb des démarreurs ..... Mais comme tu le vois elle ne s'accompagne pas de transfert d'énergie électrique ..

Comme ta courbe n'a pas de base de temps, et que tu ne nous a pas donné les temps de réglage ( Démarrage et Arrêt ) du démarreur on ne peut rien conclure ...

Une question que l'on peut se poser :
- Le temps de démarrage est le but même du démarreur pour limiter le courant, tout en ayant une courbe de couple suffisante ....
- Mais pourquoi, dans le cas d'une pompe, avoir programmé un temps d'arrêt ..... il me semblerait plus logique de le réduire au minimum, et laisser la pompe s’arrêter naturellement sur son inertie ......
et je penses que cette pointe à l'arrêt disparaitrait ..  ( il faudrait faire des essais enregistrés d'arrêt avec 2 temps différends ... un plus grand, et un plus petit .. pour voir la réaction.


Quant à l'énergie supplémentaire à chaque démarrage, il suffit de calculer la surface de cette partie au-dessus de la ligne de puissance nominale .....


En tout cas, ne pas confondre un DÉMARREUR et un VARIATEUR  ..... les fonctionnements sont tout à fait différends , et les courbes relevée seraient différentes .....  
Donc attention de ne pas aller "piocher" des informations liées aux VARIATEURS ....

Pourquoi ne pas poser cette question (pointes à l’arrêt) au fabriquant ... qui connait parfaitement le comportement de son démarreur .....

Cordialement

Bonjour

Je viens de trouver ce document, qui traite un peu du pb des pompes .....

http://www.cvm.qc.ca/charbono/perso/Cours/MOTEURS/mot-wp003a-fr-p.pdf

qui était d'ailleurs en POST-IT dans le secteur "MACHINE ASYNCHRONE" de ce site
https://www.electrotechnique-fr.com/t2682-322-la-machine-asynchrone-mas-triphasee


Il semble que :
- bien évidemment le démarreur progressif limite le courant au démarrage ,
- mais de plus, il peut ralentir ou modeler la vitesse de démarrage de façon à avoir une montée en pression hydraulique sans accoup, dans le cas d'une pompe.

- de même, lors de l’arrêt, il peut éviter l'accoup de chute de pression brutale, avec une rampe d’arrêt, qui permet de réduire progressivement (donc sans accoup) la pression.
Il est certain que cette rampe de vitesse à l’arrêt, avec un DEMARREUR, ne peut pas passer inaperçue vis à vis du courant moteur, et de sa forme d'onde ..
On ne peut pas avoir le beurre et l'argent du beurre avec un DEMARREUR.

Mais, là, il faudrait avoir l'avis de spécialiste de groupes moteur-pompe de puissance.

Cordialement

bonjour à tous, comme tu as des réponses de la part des professionnels (admin) du site (loup blanc) j'ajouterais de petits détails, j'espère qu'ils seront utile pour vous : djadja212, ces démarreurs progressif sont fait pour les pompes pour éviter les démarrages fort et brutale des pompes, éviter les coups de bélier ,cassures des turbines, canalisations, vannes, etc et limiter les courants de démarrages 4 ou 6 fois le I nominal, pour l'énergie réactives vous avez des pics par rapport à la pompe un peu puissante : 45 kw, il vous faut des batteries de compensation du réactifs et cos phi, dimensionnée selon la puissance de la pompe, et éviter les surcoûts de facturation, pour l'arrêt de la pompe il est conseillé comme vous a informé loup blanc, l'arrêt inerte et progressif de la pompe et éviter l'arrêt immédiat de la pompe et n'avoir pas les coups de bélier , un retour fort de l'eau après l'arrêt immédiat de la pompe qui peut endommager le clapet, et autres accessoires de la conduite

cordialement

Bonjour,
La symétrie des courbes me paraît tout à fait normale puisque l'arrêt progressif est un "démarrage à l'envers".
Le système est probablement piloté en tension, avec une limite d'intensité.
La baisse de tension n'a aucune conséquence tant que le couple moteur est supérieur ou égal au couple résistant; cependant il y augmentation d'intensité pour compenser la chute de tension, ceci jusqu'à ce que le couple maxi disponible compte-tenu de la tension (par augmentation du glissement)soit égal au couple résistant.A ce moment, on observe le pic d'intensité, proche de la valeur limite. Ensuite, la tension baissant toujours, l'intensité décroît tandis que le moteur ralentit, le couple résistant dépassant désormais le couple moteur.
Juste mon avis...

Cordialement

Bonjour

oui, je suis d'accord avec ces explications.
La durée de la phase de démarrage a été réglée pour ne pas dépasser le courant max que l'on s'impose. Comme elle assez longue, elle satisfait aux besoins de démarrage en douceur de la pompe, et donc de la dynamique du mouvement de la masse d'eau. (cf explications précédentes).

Pour l'arrêt, il faut éviter, comme indiqué aussi, un arrêt brusque du moteur, qui introduirait des effets dynamiques nocifs dus à la masse d'eau.
Mais, je penses, que ici, le temps d’arrêt a été programmé trop long, plus long que la phase naturelle d'arrêt du mouvement de la masse d'eau, et donc, pendant cette phase de ralentissement, la pompe demande une puissance (ou couple) qui induit des courants importants, comme expliqué ci-avant.

Je préconiserais des essais en réduisant progressivement le temps d’arrêt programmé sur le démarreur.... et avoir ainsi des courants d’arrêt plus réduits.
Toutefois, cette façon de faire ne me semble pas nocive ni pour le moteur, ni pour la pompe .. (dans la limite d'un nombre de cycles de Marche/Arrêt cohérents.

cordialement

Bonjour,

Excusez moi de revenir vers vous si tardivement. Je vous remercie des explications claires et logiques que vous avez su me fournir, je pense qu'elle correspondent tout à fait à la réalité des phénomènes observés. Comme vous l'avez indiqué, il est clair que dans le cas d'une pompe immergé il est préférable de laisser la pompe s'arrêter en "roue" libre", c'est donc ce que j'ai préconisé et en effet la point de courant s'est bien affaiblie.

Merci de votre sollicitude,

Meilleures salutations.

NB : J'aimerai mettre [RESOLU] mais je ne vois pas comment..

Bonjour

OK, et merci du retour

Effectivement, et conformément à la logique, il y a lieu de régler une pente d'arrêt du moteur la moins contraignante mécaniquement (et donc électriquement).

Cordialement