Choix variateur de fréquence et pilotage de celui-ci

[damien16]

Bonjour,

pour le contexte il faut savoir que mes connaissances en électronique, électromécanique sont assez limités, je m'y intéresse et essaye d'apprendre en ce moment en "professionnalisant" ce que je bricole.
J'ai juste bricolés des choses avec de l'Arduino, servomoteurs, etc. Sinon en informatique/programmation je me débrouille.

Actuellement j'aimerais piloter des moteurs depuis mon ordinateur (windows ou linux) en direct c'est à dire pouvoir les démarrer, arrêter, modifier leur vitesse et le sens de rotation au moyens de commandes sur l'ordinateur.

J'ai deux moteurs triphasés identiques que je veux piloter en parallèle (voir photo): 0,75kW ; 2830t/min ; 50 Hz ; 3,2A
moteur: https://www.sendbox.fr/bcKIUhOX/7f17f8e ... 7554913495
Je vais les brancher sur du 230V.

- De ce que j'ai compris donc il me faudrait un variateur de fréquence mono-tri de 1,5kW? ou plus, besoin d'un peut de marge (2,2Kw)?

- En regardant les variateurs qu'il existe j'ai du mal à me rendre compte des gammes, mon budget n'étant pas illimité (c'est d'ailleurs pour ça que je n'ai pas envisagé d'avoir un variateur par moteur mais si c'est nécessaire dites le moi), est ce que c'est quelque chose comme ça qu'il me faudrait vous pensez?
https://www.distrelec.fr/fr/convertisse ... track=true

- j'ai lu qu'il fallait mieux mettre des disjoncteurs quand moteurs montés en parallèle sur un variateur du coup j'ai deux PKZM0-25, je pensais mettre ça, un avis?

- Je pensais aussi mettre des relais que j'ai que je contrôle par ordinateur vers chaque moteur dans le cas où la position d'un des deux moteurs a été désynchronisé (on sait jamais) pour pouvoir en mettre un seul en marche ponctuellement. Je vous met un schéma de ce que j'ai en tête, dites moi si c'est déconnant: https://www.sendbox.fr/MFToeFGJ/c82c23b ... 2b89ca4f1d

- Comme je suis étranger aux protocoles de communication et automates industriels je ne sais pas du tout ce qu'il doit y avoir entre le variateur et l'ordinateur pour le diriger, j'ai vu qu'il y avait des contrôleurs qui étaient utilisés mais est ce que vous pouvez me dire ce qu'il me faudrait dans mon cas si il y faut quelque chose entre le variateur et l'ordinateur? Si oui est ce que vous pouvez m'expliquer comment cette communication fonctionne ou me diriger vers une source d'informations sur ça?

Si j'ai oublié de préciser des choses n'hésitez pas à demander.

Désolé ça fait beaucoup d'interrogations, merci d'avance pour votre temps et votre aide.

PS: en essayant d'ajouter les images via les fichiers joints j'ai cette erreur "Le formulaire envoyé n’est pas valide. Essayez à nouveau", avec des images jpeg ou png de 10Ko donc je vous ai mis des lien :/

[Titipass]

Bonjour,
Il serait intéressant de savoir ce que tu veux faire avec les moteurs, si ils sont indépendants au niveau mécanique, si il y a des risques de surcharge, etc...
Cela permettrait d'être plus précis sur les réponses.
- L'ATV12 peut être une bonne solution.
- Les disjoncteurs thermiques en sortie permettent de protéger les moteurs des surcharges. Le variateur a une protection thermique moteur intégrée mais elle est réglée pour le courant des deux moteurs et ne peux donc pas protéger chacun d'entre eux séparément.
- Je ne comprends pas la question sur les contacteurs et je ne peux pas ouvrir le fichier. On peut mettre des contacteurs en sortie des variateurs mais cela peut poser des problèmes dans certains cas (en particulier coupure à pleine charge). Il faudrait avoir plus de détails sur l'application.
- Le pilotage du variateur peut se faire par I/O digitales (ordre de marche + éventuellement vitesse préselectionnées) et analogique 4/20mA ou 0/10V si les vitesses préselectionnées ne suffisent pas. Le pilotage de l'ATV12 peut également se faire par Modbus RTU.
- Voir les documents suivants:
https://www.se.com/fr/fr/download/document/BBV28580/
https://www.se.com/fr/fr/download/document/BBV28590/

[MiGaNuTs]

Plusieurs choses a savoir avant de choisir le variateur.

Le plus important, combien de couple ton moteur a besoin pour démarrer ?
Si tu entraine un ventilateur il te faudra presque rien, mais si c'est un système de levage par exemple c'est plus du tout le même problème.

Dans quelle plage de vitesses tu va travailler ?
Si tu descends a moins de 15/20 Hz il faut que le variateur soit capable fournir un boost de couple conséquent a ton moteur.
Si tu dépasse les 60 Hz c'est surtout le moteur qui va "morfler", mais si ça dure "longtemps" le variateur aussi va chauffer un peu plus.

C'est quoi la mécanique entrainée par les moteurs ?
Si les 2 moteurs son liés mécaniquement ou si ils sont indépendant c'est pas pareil.
Le pire cas c'est si ils sont indépendant mécaniquement mais que les 2 doivent se suivre précisément. Dans ce cas il va te falloir des codeurs, des variateurs avec des cartes codeur, et un mode maitre/esclave entre les 2 variateurs. Avec du variateur chinois premier prix, tu peut oublier tout de suite.

Autres trucs importants, quelque soit le variateur que tu va choisir.
Lorsque que tu a un moteur triphasé alimenté par un variateur mono, le courant qui rentre dans le variateur est égal a la somme des 3 courants qui en ressortent (plus un poil de cul pour les pertes). Et au démarrage (surtout en charge, d’où le premier point), ou/et a basse vitesse celui ci peut atteindre plusieurs fois le courant "nominal" de ton moteur. Autant dire qu'il faut une installation électrique "sérieuse" si la mécanique a entrainer est un peu "balaise".

Si tu place un contacteur entre la sortie du variateur et ton moteur il vaux mieux que le courant dans ton (ou tes) moteur(s) soit a zéro (ou presque) lorsque tu ouvre le contacteur. Sinon tu créé des surtensions entre les phases, et c'est un excellent moyen de cramer le pont de puissance du variateur (et les contacts du contacteur aussi, mais en général ca résiste bien mieux que le var).

Et enfin, simples avis personnel :
Envoyer des consignes de vitesse a un var depuis un PC, ca se fait très bien, j'y vois pas d'inconvénient, mais pour les ordres de marche et surtout d’arrêt rien ne vaux un bon vieux bouton physique.
Le Modbus TCP c'est le meilleur protocole pour communiquer entre un PC et un variateur.
Schneider font des variateurs qui sont pas mal, mais ils sont quand même vachement chers.

[Titipass]

Le courant d'entrée du variateur au démarrage des moteurs est très faible, même si le courant de sortie est élevé. Le variateur est un convertisseur, la puissance d'entrée est proche de la puissance de sortie (aux pertes du variateur près). Au démarrage moteur, le couple peut être important mais la vitesse est faible, donc la puissance mécanique, donc la puissance absorbée au réseau.

[MiGaNuTs]

Le courant d'entrée du variateur au démarrage des moteurs est très faible, même si le courant de sortie est élevé. Le variateur est un convertisseur, la puissance d'entrée est proche de la puissance de sortie (aux pertes du variateur près). Au démarrage moteur, le couple peut être important mais la vitesse est faible, donc la puissance mécanique, donc la puissance absorbée au réseau.

Sans charge et avec un rendement moteur de 100%, oui.

Dans la pratique ca peut etre tres different...

[damien16]

Bonjour,

merci beaucoup pour vos réponses et merci pour la doc, en effet la communication Modbus n'a pas l'air très compliqué, ça devrait aller à ce niveau si il suffit juste de connecter un rj45 et écrire quelques lignes de codes.
En effet problème sur l'image schéma mais c'est pas important, je comprends pas pourquoi :/

Pour détailler l'application mécanique, chaque moteur entraine un chariot qui roule sur des rails, les deux chariots sont reliés par un portique donc on peut dire que c'est un seul ensemble mécanique mais justement cet ensemble n'est pas assez rigide et c'est pourquoi les deux chariots doivent avancer de manière synchronisée en parallèle. On est dans le cas que tu évoque MiGaNuTs.
C'est pour ça que j'envisageais de les mettre sur le même variateur et d'avoir une possibilité de les "recaler" avec des contacteurs mais si il y a une solution plus propre avec codeurs etc je veux bien plus d'info sur ça.
Pas de risque de surcharge à priori.
L'ensemble (2 chariots + portique) fait 300kg au max mais j'ai appliqué 300kg à chaque chariot dans mes calculs pour être large.
vitesse chariot = entre 0 et 2m/s
roue de 40cm de diamètre
acceleration = 0,5m/s/s
Cchariot = 30Nm
reduction de 16 par chaines et pignons (19d => 76d|19d => 76d _ 2x4)
Cmoteur = 1,9Nm

J'ai pas appliqué de coefficient de perte sur la réduction mais bon avec la marge de poids que j'ai pris et l'écart entre les 1,9Nm requis et les 2,5Nm du moteur ça devrait le faire je pense.
De toute façon je peux réduire la vitesse et accélération si ça le fait pas, c'est une première version test. Surement que je monterais en charge avec d'autres bons moteurs plus tard, bref c'est pas le sujet.

Pareil, je débute en mécanique donc si vous trouvez ça bizarre ou qu'il vous manque encore des infos n'hésitez pas.
Encore merci

[itasoft]

Slts,
C’est pas parce que les deux moteurs sont sur le même variateur qu’il vont être synchrones il faut deux variateurs en mode Maitre/esclave (pilote/suiveur)
Base: Le retour vitesse du maître sert de consigne à l'esclave

[MiGaNuTs]

Déjà tu a calculé ton rapport de réduction a priori pour que la vitesse "normale" de tes moteurs soit aux environ de 50 Hz, C'est une bonne base.
Tu travaille dans la plage ou tu a le moins de pertes par glissement et le meilleur couple/rendement des moteurs. C'est un bon début.
Ton couple de démarrage, sans être presque nul, reste quand même faible par rapport au couple nominal du moteur (enfin sauf si tu mets des rampes d’accélération hyper courtes, mais ça ne me semble pas nécessaire).
Du coup tu n'a pas besoin de surdimensionner les variateurs par rapport a la puissance des moteurs. Des variateurs qui font la même puissance que tes moteur ça fera très bien l'affaire.
Si c’était moi qui devait faire ce truc, je prendrais 2 variateurs SEW Modrive B , avec les options technologiques (pour faire le mode maitre esclave. (Je crois même que c'est faisable avec l'option T sur un seul des 2 variateurs. Faudrait confirmer avec leur service technique)), Codeur TTL et Modbus TCP.
Et pour le codeur ils font un système de codeur incrémental avec une tout petite platine de capteurs qui s’intègre entre le corps du moteur(frein) et le ventilateur, et un ventilateur spécifique qui est un bête ventilo moteur, mais avec des micros aimants noyés dans les ailettes.
ça marche super bien et ça prends zéro place.
Un fin de course a chaque extrémité de chaque rail pour faire des butées, éventuellement 2 capteurs supplémentaire pour le point zéro (tu peut utiliser les butées début ou fin comme point zéro sinon).
Les variateurs pilotent directement les freins de tes moteurs. (Vu le poids de ton portique, tu mets des moteurs-frein ? Ca me parait évident mais peut etre que je fait un peu déformation professionnelle)
Ton PC envoie une consigne de position au variateur maitre. Le variateur esclave suit en permanence la position du maitre, et roule.
Il reste juste a ajouter quelques sécurités et le tour est joué. Pas besoin d'automate.
Juste un p'tit relais de sécu programmable pour gérer une rampe d’arrêt rapide "safety". Les Movidrive B ont l’intéressante particularité de pouvoir faire archi facilement un arrêt en freinage contrôlé rapide sur 200 ou 500 ms avant la mise hors énergie et le blocage du frein. Il faut juste leur envoyer en décalé les 2 ordres, et évidement les paramétrer.

Comme on est pas revendeurs SEW a mon boulot, mon chargé d'affaire mettrait surement autre chose, mais je pas sur que ça marchera aussi bien.

[damien16]

Bonjour,
Désolé j'ai pas eu beaucoup de temps mais j'ai regardé des docs de variateurs et de modbus encore pour mieux comprendre mais je n'ai pas trouvé quelque chose. Est ce qu'il est possible de réaliser un mode maitre/esclave sur deux variateurs sans codeur, directement sur le PC avec le retour de vitesse? Sinon est ce que vous pouvez m'expliquer à quoi sers le codeur que je comprenne bien?
Non j'ai pas de moteur frein mais il y a aucun danger.
J'ai cherché sur internet les variateurs dont tu parle SEW Modrive B, j'ai pas trouvé grand chose, tu sais où on peut se fournir? et aussi est ce que certains ont d'autres propositions de référence de variateur?
Merci.

[Titipass]

La solution avec deux variateurs et codeurs n'est pas du tout dans le même ordre de prix que ce que tu avais envisagé. En fait tout dépends de la rigidité de l'ensemble mécanique et de la précision, vitesse de ce que tu attends. Si tu n'es pas gourmand, une solution avec un variateur et deux moteurs en // peut fonctionner : à vérifier.
Après, si on parle de synchronisation des deux mouvements, on peut parler d'asservissement en couple, en vitesse ou en position. Et là, encore une fois, cela devient très complexe !
Quant à ma remarque sur les courants de démarrage, je la maintiens et ce n'est pas que de la théorie...