{"id":585,"date":"2018-01-18T15:58:03","date_gmt":"2018-01-18T15:58:03","guid":{"rendered":"http:\/\/ry0xysuxf.preview.infomaniak.website\/?p=585"},"modified":"2023-12-11T03:26:18","modified_gmt":"2023-12-11T03:26:18","slug":"histoire-de-couples","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.airvision.be\/fr\/histoire-de-couples\/","title":{"rendered":"9. Histoire de couples"},"content":{"rendered":"\n<p>Les variateurs de fr\u00e9quence sont de plus en plus utilis\u00e9s pour l&#8217;entra\u00eenement des ventilateurs. Leurs avantages sont nombreux:<\/p>\n\n\n\n<ul class=\"wp-block-list\">\n<li>Leur co\u00fbt d&#8217;investissement a consid\u00e9rablement diminu\u00e9 depuis 20 ans, et est souvent rapidement amorti.<\/li>\n\n\n\n<li>Ils permettent de d\u00e9marrer en \u00e9vitant les pointes de courant des d\u00e9marrages directs (5 \u00e0 7 fois In).<\/li>\n\n\n\n<li>Ils procurent d&#8217;importantes \u00e9conomies d&#8217;\u00e9nergie par rapport \u00e0 l&#8217;\u00e9tranglement du circuit par un registre ou un inclineur, lors des marches \u00e0 allure partielle.<\/li>\n\n\n\n<li>Ils permettent l&#8217;ajustement de la courbe du ventilateur \u00e0 n&#8217;importe quelle modification du circuit,temporaire ou permanente.<\/li>\n\n\n\n<li>Ils r\u00e9duisent globalement le bruit de la machine entra\u00een\u00e9e, lorsqu&#8217;il est inutile que celle-ci continue \u00e0 fonctionner \u00e0 pleine vitesse.<\/li>\n\n\n\n<li>Ils allongent la dur\u00e9e de vie des \u00e9quipements m\u00e9caniques (en particulier les paliers, mais aussi la roue lorsqu&#8217;elle v\u00e9hicule des poussi\u00e8res abrasives)<\/li>\n\n\n\n<li>Dans certains cas, ils \u00e9vitent le recours aux courroies de transmission et donc suppriment les co\u00fbts d&#8217;entretien relatifs au remplacement de courroies us\u00e9es.<\/li>\n<\/ul>\n\n\n\n<p>Le dimensionnement du moteur \u00e9lectrique d&#8217;un ventilateur \u00e0 vitesse variable est classique. Il convient n\u00e9anmoins de se souvenir de ce qui suit, lorsqu&#8217;on souhaite faire fonctionner un ventilateur \u00e0 une vitesse sup\u00e9rieure \u00e0 la vitesse nominale du moteur.<\/p>\n\n\n\n<p><strong><em>Rappel<\/em><\/strong>:<br><em>On sait que le couple r\u00e9sistant d&#8217;un ventilateur est une parabole, puisqu&#8217;il est proportionnel au carr\u00e9 de la vitesse<\/em><br><em> (Cr= kN\u00b2) <\/em><br><strong><em>sauf aux basses vitesses ou les r\u00e9sistances passives doivent \u00eatre prises en compte. Il faut donc s&#8217;assurer que lemoteur est capable de d\u00e9livrer le couple \u00e0 la vitesse consid\u00e9r\u00e9e<\/em><\/strong><\/p>\n\n\n<div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"503\" height=\"366\" src=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-19.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-5577\" srcset=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-19.jpg 503w, https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-19-300x218.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 503px) 100vw, 503px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\">Exemple de courbe du couple r\u00e9sistant d&#8217;un ventilateur<\/figcaption><\/figure>\n<\/div>\n\n\n<p>En fonction de la vitesse, un moteur \u00e9lectrique d\u00e9livre une puissance directement proportionnelle \u00e0 la vitesse entre N=0 et N correspondant \u00e0 la tension du r\u00e9seau, soit 50 Hz (par ex : de 0 \u00e0 1500 RPM, pour un moteur 4 p\u00f4les). Par contre, au-del\u00e0 de 50 Hz, la puissance d\u00e9livr\u00e9e reste constante (voir figure ci-dessous), et le couple variera inversement \u00e0 la vitesse, selon la formule C= P\/(pN\/30), avec P= cste.<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\" style=\"flex-basis:66.66%\">\n<p>Si le moteur a \u00e9t\u00e9 dimensionn\u00e9 initialement pour procurer la puissance n\u00e9cessaire \u00e0 la vitesse nominale, il est inutile de s&#8217;inqui\u00e9ter de savoir s&#8217;il sera capable de d\u00e9livrer le couple n\u00e9cessaire \u00e0 vitesse partielle, car le couple moteur (constant) sera toujours sup\u00e9rieur \u00e0 la parabole du couple r\u00e9sistant.<br><br>Par contre, au-dessus de la vitesse nominale, il est n\u00e9cessaire de faire ce contr\u00f4le pour \u00e9viter les mauvaises surprises<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\" style=\"flex-basis:33.33%\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"334\" height=\"229\" src=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-20.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-5580\" srcset=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-20.jpg 334w, https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-20-300x206.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 334px) 100vw, 334px\" \/><figcaption class=\"wp-element-caption\"><em>Puissance d\u00e9livr\u00e9e par le moteur en fonction de la vitesse<\/em><\/figcaption><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n\n\n\n<p>Prenons par exemple le cas d&#8217;un ventilateur qui doit fonctionner \u00e0 diverses allures et dont on sait qu&#8217;il faudra disposer des puissances suivantes: 120 kW \u00e0 1480 RPM et 237 kw \u00e0 1966 RPM.<\/p>\n\n\n\n<p>A priori, la s\u00e9lection d&#8217;un moteur de 250 kW para\u00eet suffisante. H\u00e9las, il n&#8217;en est rien.<\/p>\n\n\n\n<p>En effet ! Selon la formule P= C x w = C x (2pN\/60), on a Cr \u00e0 1966 RPM = 237000\/(2p x1966\/60)= 1151 Nm De son c\u00f4t\u00e9, le couple moteur \u00e0 1966 RPM est plus faible qu&#8217;\u00e0 1500 RPM, et diminue lin\u00e9airement avec la vitesse au-dessus de 50 Hz selon la formule P= C x w puisque P = 250 kW reste constant au-del\u00e0 de la vitesse nominale du moteur (1480 RPM \u00e0 50 Hz):<\/p>\n\n\n\n<p>Cm \u00e0 1480 RPM= 250000\/( px1480\/30)= 1613 Nm. D&#8217;o\u00f9 Cm \u00e0 1966 RPM= 1613 x 1480\/1966 = 1214 Nm<\/p>\n\n\n\n<p>A priori, 1214 Nm \u00e9tant sup\u00e9rieur \u00e0 1151 Nm, le dimensionnement parait suffisant. Il faut n\u00e9anmoins tenir compte du fait que 1214 Nm serait le couple d\u00e9livr\u00e9, si le r\u00e9seau d\u00e9livrait exactement les 66 Hz correspondants \u00e0 1966 RPM. Ici, ces 66 Hz sont &#8220;fabriqu\u00e9s&#8221; par un variateur qui engendre des harmoniques; celles-ci provoquent des pertes qui emp\u00eachent de d\u00e9livrer la totalit\u00e9 du couple auquel on s&#8217;attend. Selon la courbe ci-dessous, si on veut que le moteur continue \u00e0 fonctionner en \u00e9chauffement B, le couple disponible sera:<\/p>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-columns is-layout-flex wp-container-core-columns-is-layout-9d6595d7 wp-block-columns-is-layout-flex\">\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\">\n<p>Cm =1613 x 0.68 = 1096 <br><br>Au lieu des 1214 Nm th\u00e9oriques calcul\u00e9s ci-dessus, et donc insuffisant pour le programme de la machine entra\u00een\u00e9e.<br><br>On s\u00e9lectionnera d\u00e8s lors un moteur de puissance standardis\u00e9e imm\u00e9diatement sup\u00e9rieure, soit 315 kW.<\/p>\n<\/div>\n\n\n\n<div class=\"wp-block-column is-layout-flow wp-block-column-is-layout-flow\"><div class=\"wp-block-image\">\n<figure class=\"aligncenter size-full\"><img loading=\"lazy\" decoding=\"async\" width=\"404\" height=\"295\" src=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-21.jpg\" alt=\"\" class=\"wp-image-5583\" srcset=\"https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-21.jpg 404w, https:\/\/www.airvision.be\/wp-content\/uploads\/1-21-300x219.jpg 300w\" sizes=\"auto, (max-width: 404px) 100vw, 404px\" \/><\/figure>\n<\/div><\/div>\n<\/div>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"<p>Les variateurs de fr\u00e9quence sont de plus en plus utilis\u00e9s pour l&#8217;entra\u00eenement des ventilateurs. 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