Dans les secteurs industriels utilisant quotidiennement la force motrice, on distingue : les industries extractives,
la sidérurgie, la métallurgie des métaux non ferreux, les industries
chimiques les textiles et cuirs, le caoutchouc, les papiers cartons, les
industries agricoles et alimentaires, les industries diverses,
production et transformation de l’énergie .tout ceci montre combien la force motrice est utilisées en vitesse variable.
Elle
permet, outre ses avantages, d’allonger la durée de vie d’un équipement
entraînant le processus et / ou des économies d’énergie importantes.
1. Synthèse des applications :
L’usage
du moteur à courant continu à vitesse variable a été et reste très
utilisé dans de nombreuses ,depuis les premières industries telles que
la sidérurgie, jusqu ‘aux robots, en passant par la traction .Ce succès
s’explique en partie par la simplicité de son fonctionnement, de son
alimentation et de sa commande .Grâce à sa structure , le moteur à
courant continu permet un réglage du couple indépendamment de la vitesse
et de la position du rotor et permet ainsi un contrôle très simplifié
et flexible. Malheureusement, le moteur possède un collecteur qu’il faut
entretenir et qui inter dit l’emploi de la machine dans certaines
conditions environnementales. Néanmoins, les machines alternatives
trouvent preneur car elles peuvent être robustes, d’un prix
concurrentiel et d’une aptitude à s’accommoder aux divers besoins de
l’industrie, elles ont aussi une grande aptitude à la variation de
vitesse avec des réponses électriques et mécaniques rapides, une
aptitude d’asservissement largement éprouvées et une grande précision.
Dans le tableau ci-dessous, on montre l’utilisation par type de machine dans différents secteurs industriels. [3], [4], [5].
MOTEUR
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ALIMENTATION
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APPLICATION TYPE
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Courant continu
► Bobiné
► Aimant permanents
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Hacheur ou redresseur
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Entraînement industriel (aciéries, papeteries,…) et traction (bus, métro, train)
Véhicules électriques, servitudes pour automobile et avionique, robotique, asservissements vitesse et position,…..
|
Asynchrone
► Monophasé à cage
► Triphasé à cage
► Triphasé bobiné
|
Sinusoïdale ou par gradateur
Onduleur sinusoïdal triphasé MLI (Modulation de largeur d’impulsion).
Sinusoïdale ou cascade hyposynchrone, récupération rotorique ou résistance de démarrage.
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Entraînement de faible puissance, bas prix, domestiques et industriels.
Entraînements P<2MW
Entraînements 3 à 10MW
Entraînements à forte puissance avec plage de vitesse limitée, alternateur ou moteur couple .
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Synchrone
► Excitation bobinée (avec bagues ou diodes tournantes)
► Excitation par aimants
► Réluctance variable avec cage de démarrage
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Sinusoïdale triphasée ou onduleur de courant, cycloconvertisseur.
Sinusoïdale triphasé (ou biphasé selon machine) ou onduleur MLI.
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Entraînements ventilateurs et compresseurs grande puissance, traction propulsion, laminage.
Entraînements faibles ou moyenne puissance nécessitant une synchronisation.
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Pas à pas
Tous type
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Continue commutée : créneaux de tension ou de courant.
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Péri-informatique imprimantes,
Asservissement de position.
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Réluctance variable
► Polyphasé
► Monophasé
|
Continue commutée
Continue commutée ou
Sinusoïdale
|
Entraînements
sans balais (faible coût ) avec grande plage de vitesse pour faible et
moyenne puissance . Domestique et avionique.
Entraînements synchrones de faible et très faible puissance.
|
Tableau 1.1. Principales applications de l’ensemble (machine- convertisseur).
La
double alimentation concerne les machines à courant alternatif ayant
des enroulements statoriques et rotoriques biphasés ou triphasés .on
utilise généralement le moteur asynchrone à rotor bobiné.
Dans
les moteurs à double alimentation, l’énergie du circuit d’alimentation
est appliquée au niveau des enroulements du stator et du rotor .Les
enroulements statoriques sont directement alimentés par le réseau ,
alors que ceux du rotor sont alimentés à travers un convertisseur de
fréquence.
Le
tableau (1.2) nous indique, les nombreuses applications de la vitesse
variable pouvant être utilisées dans les secteurs industriels.[3].
SECTEUR INDUSTRIEL
|
EMPLOI DE VITESSE VARIABLE
|
Mécanique et métallurgie |
Calandreuses, machines de moulage, presses, laminoirs, bobineuses,….
|
Imprimerie |
Machines typographiques, enroulements
|
Textile
|
Machine à coudre, bobineuses, enroulement,……
|
Plasturgie
|
Mélangeurs, enrouleuses,…
|
Cartons-pâtes et papier |
Epaississeurs, enrouleuses, dérouleuses,……
|
Transport et manutention |
Véhicules, engins de traction,….
|
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