alternateur 100 kw

Vos problèmes concernant les mesures, les pannes des moteurs et alternateurs en général.
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daure louis
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alternateur 100 kw

Message par daure louis » mer. 18 juil. 2018 19:57

bonjour je me permet d'ouvrir un nouveau sujet car l'ancien était voué à l'échec
- si je prends comme base un alternateur de 100 kw/h:
qu'est ce que je dois savoir pour l'utiliser ? ( alternateur pour les nuls)
merci de votre aide
p-s: étant à la retraite et souvent en vacances, je m'excuse du retard

Candela
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Re: alternateur 100 kw

Message par Candela » jeu. 19 juil. 2018 10:37

Bonjour,
1-l'alternateur délivre une puissance de 100 kW (le kWh est une unité d'énergie)
2- l'alternateur est défini pour une puissance en kVA, assortie d'un cos phi de 0,8 (exception possible pour de très petites machines vendue pour cos phi 1). Cela signifie que sa régulation est capable de maintenir la tension assignée jusqu'à cette valeur de 0,8, et dans ces conditions il délivrera 80 kW. Il délivrera 100 kW permanents (c.a.d. sans surcharge) uniquement si le cos phi =1. Formule: P(kW) = S(kVA) x cos phi
Ceci est conforme à la normalisation internationale, et vous ne trouverez donc pas d'alternateur plaqué "100 kW").
3- le nombre de pôles définit la vitesse de synchronisme (2p=3000tr/min, 4 p=1500 tr etc)
4- ne confondez pas un "alternateur" (machine synchrone) avec une génératrice asynchrone. Si l'alternateur doit être couplé à "quelque chose" (autre alternateur, source quelconque, réseau) il faut pouvoir l'amener avec précision à la vitesse de synchronisme, à la suite de quoi il faut procéder à la "mise en phase". Celle-ci doit être vérifiée, au minimum, à l'aide d'un synchronoscope (appareil de mesure), sinon avec un système de couplage (automate dédié à cette fonction). Le couplage ne soit être réalisé qu'à cette condition, sous peine de créer un court-circuit violent assorti d'un énorme à-coup mécanique. Vous pouvez "casser" votre machine (j'ai vu une alternateur de 1500 kVA avec une fente de la largeur du pouce dans sa carcasse, et je passe sur les autres dégâts...)
5- le couplage à un réseau est soumis à une stricte réglementation nécessitant un coûteux appareillage et les compétences d'un professionnel. L'installation doit être vérifiée et testée par le distributeur. Gros risque (pécuniaire et pénal) en cas de non-respect...
6-Dans le cas d'un alternateur "autonome", couplé uniquement à des récepteurs, la vitesse doit être régulée à la valeur correspondant au nombre de pôles avec une bonne précision (+/- 5% en régime permanent est un minimum), faute de quoi soit la tension correcte ne peut être obtenue, soit le régulateur se met en sécurité(plus de tension ou tension très faible) soit il grille.
Cordialement
PS: Si vous n'êtes pas "compétent" en électricité industrielle, je vous conseille très vivement de faire appel à un professionnel.
Vous risquez non seulement des dégâts matériels, mais vous pouvez mettre en danger votre vie et celle des personnes utilisant l'installation

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Re: alternateur 100 kw

Message par daure louis » ven. 20 juil. 2018 17:18

bonjour
et merci de votre réponse
n'étant pas du métier, je ne suis évidemment pas compétent, et donc je viens me documenter sur votre forum. je suis en phase recherche et il est évident que je passerai la main à un pro
j'aimerai comprendre comment calculer un couple , et à quoi correspond le terme "force"
prenons un exemple: sur une roue de 4 mètres de diamètre, un poids de 250 kg qui ferait basculer la roue (1 fois) , cela donnerait quoi? en terme force,couple,masse
merci

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Re: alternateur 100 kw

Message par Candela » lun. 23 juil. 2018 23:15

Bonjour,
Si vous souhaitez approfondir, il faut d'abord abandonner le "langage courant" :-o
Vous devez considérer que 250 kg est une masse: c'est une valeur invariante où que l'on de trouve (comme dans l'espace, ou en orbite autour de la terre).
Si cette masse est soumise à une accélération, cela donne une force selon la formule:
F = m x γ
Si l'on parle "poids", γ prend la valeur particulière g = 9,81N/kg *
Votre masse de 250 kg "pèse" donc 250 x 9,81 = 2452 N ( N est le symbole du Newton).
La pesanteur est à l'origine de cette force dirigée vers le centre de la terre.
Dans un satellite en orbite, l'objet serait soumis à une force centrifuge de sens contraire équilibrant la "pesanteur", d'où la notion d'"apesanteur".
Si cette masse est suspendue à un câble enroulé autour d'un cylindre de 4 m de diamètre, celui-ci subit un couple exprimé par F ^(distance à l'axe). ^est le symbole du produit vectoriel : la force est perpendiculaire au rayon entre l'axe et le point d'appui.
Ce couple est donc de 2 ^2452 = 4904 mètres.newtons.
Maintenant, si la masse n'est pas "suspendue", mais "attachée au cylindre", la distance au centre va varier à mesure de la rotation, et si le cylindre n'est pas freiné la rotation va finir par s'arrêter au point bas: la force est alors représentée par un vecteur passant par le centre, la "distance au centre" est nulle et donc le couple également.
on prend en compte le rayon entre le centre du cylindre et le centre de gravité de la masse multiplié par le cosinus de l'angle qu'il forme avec la verticale.
Vous suivez? Faites un petit croquis, et si ça ne va pas je le mettrai en ligne (pour l'instant je ne suis pas chez moi et je n'ai pas de scanner).
Cordialement

*la valeur de g varie un peu avec la latitude et l'altitude: 9,81 est la valeur communément admise pour la France au niveau de la mer

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Re: alternateur 100 kw

Message par daure louis » dim. 30 sept. 2018 19:16

bonjour, c'est encore moi et je m'excuse mais j'ai du mal a me concentrer
je m'excuse surtout auprès de Mr candela, car je plane en ce moment (diabète trop important et mal maitrisé)

tout ce que je vais dire est théorique et donc j'aimerai votre avis
1) avec une roue à godets alimentée par le haut via une vanne réglable
2) la roue à godets aura 4 mètres de diamètre et 1 mètre de large, et 16 godets (8 actifs,8 repos)
3) godet = 50x50x100cm=250litres=250kg . il y aura toujours 4 godets pleins , donc
1000 kg de poussée? force? connais pas le terme exact
4) avec vanne régler le débit pour que la roue tourne (comme une éolienne e.d.f) à 14 tours/minute
---------------
et à partir de là , je ne sais pas calculer
5) comme l'éolienne , mettre un réducteur/multiplicateur de 1/100, o.k mais quelle puissance?
6) le multiplicateur entrainerait un alternateur, mais de quelle puissance maximum? pour l'alternateur
merci pour vos réponses
daure

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Re: alternateur 100 kw

Message par daure louis » ven. 19 oct. 2018 02:00

bonjour
pour mr candela ou autre
ma petite fille a un camping du coté de nyons (60 mobil homes) et donc j'étudie de mettre un alternateur de 500 kw/h et donc je me tourne vers vous , si je dois faire appel à un professionnel il vaudrait mieux une société ou un indépendant ? quelle qualification?(alternateurs?)
peut-on m'indiquer ce qu'il faut mettre derrière l(alternateur? coffret électrique et..)?
une adresse d'un professionnel à contacter?
au passage bonne retraite à labobine moi ca fait 15 ans déjà, heureusement qu'il y a internet et ses forums et leurs acteurs a+

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Re: alternateur 100 kw

Message par Candela » sam. 20 oct. 2018 00:23

Bonsoir,
-Pour votre roue à auges, je cherche de la documentation, ce qui n'est guère aisé vu que ce genre de machine n'est plus guère utilisé à l'heure actuelle.
(Pour l'instant, je suis plongé :-D dans un ouvrage légué par mon grand-père, qui a réalisé plusieurs installations de ce genre...il y a plus d'un siècle)
Le rendement d'une telle roue n'est pas bon, pour plusieurs raisons:
-mauvaise utilisation de l'énergie cinétique de l'eau
-pertes d'eau par force centrifuge si la vitesse est trop élevée
-très mauvais rendement d'un multiplicateur de rapport 100. Dans la mesure du possible, il faut utiliser une machine électrique à grand nombre de pôles, en recherchant un optimum économique. A première vue, 6 ou 8 pôles semble possible, au delà ce n'est plus standard.
- plutôt qu'un alternateur, il faut envisager une génératrice asynchrone (machine proche d'un moteur). En effet, pour pouvoir se coupler au réseau avec un alternateur, il faut pouvoir non seulement arriver au synchronisme, mais à la mise en phase en jouant avec précision sur l'arrivée d'eau. Je vous laisse imaginer la difficulté... De plus la protection de découplage, obligatoire, est complexe et coûteuse.
A suivre...
Cordialement

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Re: alternateur 100 kw

Message par daure louis » mar. 23 oct. 2018 23:10

bonjour mr candela
je m'adresse à vous car vous très contrariant pour les novices rêveurs comme moi , mais je dois reconnaître que vous êtes très compétant.
je vais vous exposer mon projet en partant de la fin car c'est le but final
_ est ce qu'un alternateur peut être connecté au réseau edf s'il est configuré en sortie 650volts
comme les alternateurs éoliennes le font ? si oui c'est des agents edf qui le font et facture ou on doit passer par un pro?

_ en prenant comme exemple un alternateur de 500 Kw (625 kva) couple 2652,58 Nm à 1800 tours

si ma roue à godets avec des godets de 250litres donne F=250kg x 9.81 =2452,5 N

F=250kg x 9.81 =2452,5 N
avec son rayon de 2 mètres C = F x d = 2452.5 x 2.0 m = 4905.00 N.m (newtons-mètres).

la vitesse de rotation de la roue n'est pas importante car il y aura toujours 2 godets pleins
et la roue dans notre cas n'est utilisée que pour fournir le couple sur le réducteur 1/100
ou peut être un multiplicateur.
il faudra agir sur le débit d'eau pour avoir 1800 tours(excuser moi mais je n'utilise pas de ruisseau, mais autre chose)

c'est vrai que la roue à godets c'est arcaïque , mais elle permet d'atteindre la puissance
désirée. on peut la doublée toujours diametre 4 mètres mais largeur 2 mètres ce qui donne
500 litres = 500 kg par godets et 9810 N.m (newtons-mètres).

Je précise que la personne avec qui ma petite fille vit est propriétaire d'un camping dans la drôme, c'est l'objet de mon projet.
p-s: vous avez dit qu'on pouvait employer des ?? asyncrones à la place des alternateur? je suis ouvert à toute idée , mais comme je ne suis pas un pro si vous pouvez développer ca serait sympa
merci à vous a+

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Re: alternateur 100 kw

Message par Candela » mer. 24 oct. 2018 00:57

Bonsoir,
Je réponds d'abord à votre dernier post (le précédent n'est pas oublié...).
Tout alternateur peut être connecté au réseau EdF, MAIS:
-en basse tension, il doit délivrer "environ" 410V (le régulateur s'adapte à la tension du réseau et régule le cos phi à la valeur désirée par Enedis). Si la machine est définie avec une tension différente, il faut adapter cette tension au moyen d'un autotransfo ou d'un transfo
-en HTA, vous devez délivrer 21 kV à vide avec en entrée la tension nominale de 650V. Il faut un transfo, un poste, mais le tarif d'achat est plus élevé.
-la vitesse de 1800 tr/ mi est rigoureusement incompatible avec le réseau EdF. C'est 1500 (4 pôles), mais peut-être votre machine est définie à 60 Hz? Dans ce cas, elle peut tourner à 1500 Tr avec une puissance réduite de 20% (cad :1,2) et une tension réduite dans la même proportion.
Je suppose que cet alternateur est existant...

Avec un alternateur, vous devez atteindre très précisément la vitesse de synchronisme (celle qui donne 50 Hz) et contr^ler la mise en phase avec un appareil nommé synchro-coupleur. Cela me semble vraiment difficile avec une roue à augets.
Avec une génératrice asynchrone, vous n'avez pas besoin de cette précision: vous couplez à +/- 10% de cette vitesse. Si le couple est insuffisant la machine fonctionnera en moteur, et il suffira à partir de cette position d'augmenter le débit jusqu'à obtenir la puissance voulue. Il faudra ajouter des condensateurs pour obtenir le cos phi désiré. La manoeuvre peut être automatisée sans recours à un matériel coûteux, et la protection est aussi plus simple.
Avec ce type de machine, la puissance est atteinte avec 8-10% de glissement, c'est à dire vers 1590-1650 Tr/mn: c'est pour cela que l'on parle de "machine asynchrone".
Petite précision; Enedis ne s'implique jamais dans l'installation du client: celui-ci doit délivrer une tension, une fréquence et un cos compatible avec le réseau et défini par contrat. Et Enedis ne réalise le câblage que jusqu'au "point de livraison"(en BT, c'est le disjoncteur d'abonné).
Cordialement

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Re: alternateur 100 kw

Message par daure louis » mer. 24 oct. 2018 13:45

bonjour mr candela
je vous remercie de m'avoir réorienté vers les moteurs asyncrones
je découvre et donc je fais appel à votre science ( vous n'étiez pas professeur ?)

j'ai trouvé la documentation suivante:

- Moteurs asynchrones 11-315Kw 1°) est ce que cela veut dire qu'il démarre à 11 kw et donnera 315 kw à 3000 t/mn ?
-------
- MOTEUR ÉLECTRIQUE ASYNCHRONE 3000 TR B3 EUROPEAN ELECTRIC COMPANY 2 pôles (3000 tr/min),400/690V.
Fonte Normes IE3 ou IE2
2°) 400/690V (il peut suivant configuration sortir en 400 ou 690 volts ?)
-----
- Moteurs électriques asynchrones carcasse fonte, IP 55, IC411 auto ventilés, classe F/B.
- Protection affective contre la corrosion.-Roulement à capacités de charge élevée de type NSK ou SKF.
- Conception et fabrication adaptée à l'usage d'un variateur de fréquence.
3°) utilité du variateur ? pour démmarrage en charge ?
---------
- Protection thermique bobinage intégrée (HA>200).
4°) sur l'alternateur on avait le couple en Newton, mais ici comment connaitre les couples (demmarrage et lineaire ou en charge)
en vous remerciant
daure

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