La capacité d'alimentation correspondant à moteurs asynchrones triphasés nécessite un examen approfondi de caractéristiques de démarrage, charge opérationnelle, efficacité et stabilité du système. Un dimensionnement approprié garantit que les équipements d'alimentation électrique (générateurs, transformateurs, variateurs de fréquence) répondent aux demandes du moteur sans surconception excessive, qui gaspille des ressources. Vous trouverez ci-dessous une analyse détaillée des principaux principes de correspondance pour différents types d'alimentation.
Le générateur doit couvrir la demande de puissance instantanée maximale du moteur (en particulier le courant de démarrage) tout en maintenant la stabilité de la tension et la précision de la fréquence.
Paramètres clés :
• Méthode de démarrage du moteur (DOL, étoile-triangle, démarreur progressif, VFD).
• Multiple de courant de démarrage (5 à 7× courant nominal pour DOL).
• Facteur de puissance (généralement 0,8 à 0,9 pour les moteurs).
• Réponse transitoire du générateur (creux de tension ≤15%, fluctuation de fréquence ≤±5%).
Pour le démarrage direct en ligne (DOL) :
Générateur kVA = Moteur kW × Courant de démarrage multiple / Rendement du générateur × Facteur de puissance
Pour les démarreurs progressifs/VFD :
Générateur kVA=1,5×Moteur kW
• Démarrage DOL : capacité du générateur ≥ 3× puissance du moteur (par ex. Moteur de 30 kW → Générateur 90 kVA).
• Démarrage VFD : Capacité du générateur ≥ 1,5× puissance du moteur.
• Plusieurs moteurs : somme des kVA de démarrage du plus grand moteur + puissance de fonctionnement des autres moteurs.
Le transformateur doit limiter la chute de tension lors du démarrage du moteur (≤ 10 à 15 %) tout en prenant en charge les autres charges connectées.
Paramètres clés :
• Démarrage du multiple actuel.
• Impédance du transformateur (généralement 4 à 6 %).
• Taux de charge (recommandé ≤80% pour un fonctionnement continu).
Pour un seul moteur :
Transformateur kVA = Moteur kW × Courant de démarrage Multiple / Facteur de puissance
Pour plusieurs moteurs :
Transformateur kVA = 1,25 × (somme des charges de fonctionnement + plus grand kVA de démarrage du moteur)
• Démarrage DOL : Transformateur ≥ 3× puissance moteur (ex. moteur 11 kW → transformateur 35 kVA).
• Démarrage étoile-triangle : Transformateur ≥ 2× puissance moteur.
• Moteurs alimentés par VFD : Transformateur ≥ 1,2 × puissance d'entrée du VFD (prend en compte les harmoniques).
Le VFD doit correspondre au courant nominal, à la capacité de surcharge et aux limites thermiques du moteur, avec un déclassement supplémentaire pour les harmoniques ou les températures élevées.
Paramètres clés :
• Courant nominal du moteur et capacité de surcharge (le VFD doit supporter une surcharge de 1,5 × pendant 1 min).
• Fréquence porteuse (des fréquences plus élevées augmentent les pertes de commutation).
• Température ambiante (déclassement requis au-dessus de 40°C).
Courant nominal VFD = 1,1 × courant à pleine charge du moteur (FLC)
Directives de sélection de puissance :
• Usage général : puissance du VFD ≥ 1,1 × puissance du moteur (par exemple, moteur de 15 kW → VFD de 18,5 kW).
• Usage intensif (par exemple, grues) : puissance du VFD ≥ 1,5× puissance du moteur.
• Charges à couple constant (convoyeurs) : 1,1× puissance du moteur.
• Charges de couple variables (ventilateurs/pompes) : 1× puissance du moteur.
• Environnements à haute température: Ajoutez une marge de 10 à 20 %.
1. Optimiser la méthode de démarrage : préférez les démarreurs progressifs ou les VFD pour réduire les demandes d'alimentation électrique.
2. Redondance du système :
• Générateurs/transformateurs : 10 à 20 % de capacité disponible.
• VFD : refroidissement dédié pour éviter le déclassement.
3. Équilibre entre efficacité et coûts :
• Cycles de service élevés : utilisez des transformateurs à haut rendement (par exemple, SCB13).
• Fonctionnement intermittent : Capacité inférieure acceptable.
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Alimentation |
Principe de correspondance de base |
Rapport de capacité typique |
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Générateur |
Réponse transitoire + courant de démarrage |
DOL : 3 à 4 × puissance du moteur |
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Transformateur |
Limite de chute de tension + empilement de charge |
DOL : 3 × puissance du moteur |
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VFD |
Courant nominal + capacité de surcharge |
Général : 1,1 × puissance du moteur |
Une bonne adaptation de l'alimentation électrique évite les pannes de démarrage du moteur, la surchauffe ou l'instabilité du réseau. garantir un fonctionnement sûr, efficace et rentable. Les tendances futures incluent des systèmes intelligents adaptatifs à la charge et des VFD à base de semi-conducteurs à large bande interdite pour une optimisation plus poussée.
Termes clés :
DOL (direct en ligne)
kVA (Kilovolt-Ampère)
VFD (Entraînement à fréquence variable)
SCB13 (transformateur de type sec à haut rendement)
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