Convertisseur de fréquence

[Invité]

Bonjour,
Nous habitons à Tahiti et nous avons ramené un sèche linge à condensation et un jacuzzi de métropole qui fonctionnent en 50 Hz. Or, ici à Tahiti, la fréquence produite par les générateurs d'électricité, est de 60 Hz.
Ces 2 appareils sont en sortie monophasé. Existe-t-il des convertisseurs de fréquence capable de faire fonctionner ces appareils ?
Pour le sèche linge, la chauffe fonctionne bien et le tambour tourne bien aussi mais c'est la pompe de relevage de l'eau évaporée qui ne marche pas.
Pour le jacuzzi, les pompes fonctionnent mais au bout d'un certain temps, celles-ci s'arrêtent car elles sont trop chaudes. Après abaissement de la température, elles repartent mais se recoupent au bout de 5 minutes.
Merci de m'aiguiller.

[Invité]

)(

A mon avis l'utilisation de la fréquence 60HZ agit essentiellement sur la vitesse des moteurs et légèrement sur la puissance .
Tout ça peu fonctionner presque normalement
a titre de rappelle de la formule de la vitesse
N= 60xF sur P
N= vitesse
60= temp en mn
F= fréquence
P= paires de pôles
Des que on varie la fréquence sur cette formule le résultat(la vitesse change)

[Labobine]

Bonjour,
Pour un moteur normal il n'y a pratiquement pas d'effet, mais pour une pompe il ne faut pas oublier que la puissance est proportionnelle au carré de la vitesse.
Vos pompes tournaient avant en 50Hz à 2850trs, en 60Hz elles tournent maintenant à 3420trs soit un rapport de 1,2
Ce qui veut dire que 1,2*1,2=1,44 et que donc la puissance du moteur devrait être augmentée de 44%
Donc c'est entièrement qu'elles chauffent et pour empêcher cela il faudrait revenir à réduire le débit de 20%.

[Candela]

Bonjour,
Vous ne parlez pas de la tension : pour tous les appareils bobinés, il faut maintenir constant le rapport U/F. Donc un appareil 230V 50 Hz doit être alimenté 276V. Dans la pratique, on trouve des appareils compatibles, qui, en jouant sur les tolérances, ne respectent pas tout à fait cette règle. C'est souvent le cas des moteurs asynchrones industriels.
Outre le problème de la vitesse décrit par Labobine, un moteur asynchrone :
-alimenté à une tension trop faible augmente son glissement (comme s'il n'était pas assez puissant), le rotor chauffe et peut fondre. Mais si l'augmentation de vitesse n'entraîne pas de forte augmentation de puissance ou si le moteur est surdimensionné à l'origine, cela peut passer inaperçu.
-alimenté à une tension trop élevée, le stator chauffe et risque de griller, à moins qu'il n'ait été conçu pour cela (appareil compatible)


L'ennui, c'est quand un appareil renferme à la fois des bobinages et des résistances : pour ces dernières, la tension doit rester fixe ; en effet, si par exemple on augmente la tension de 20% pour respecter le rapport U/F, on augmente la puissance de chauffe de 44%. Selon le cas, l'appareil chauffe plus vite (si la résistance est bien refroidie comme dans un radiateur à bain d'huile ou une machine à laver) soit elle grille si elle a été conçue "juste" pour 230V.

Si un appareil est compatible, cela figure sur sa plaque signalétique, en général avec indication des deux systèmes tension/fréquence.

Pour revenir à votre question, il existe des convertisseurs 50/60Hz, et il est aussi possible d'utiliser un variateur de fréquence, mais ces appareils sont coûteux: il faut en trouver un qui ait juste la puissance nécessaire (par exemple pour la pompe qui ne doit pas être bien puissante, sans oublier l'appel de courant au démarrage) et voir si le jeu en vaut la chandelle! Et dans le cas d'un variateur, savoir le programmer...
L'opération est à déconseiller si vous n'avez pas de connaissances en électricité, car il s'agit d'une modification interne de l'appareil.
Un convertisseur dimensionné pour alimenter la globalité de l'appareil coûtera plus cher qu'un appareil neuf.
Cordialement

[Invité]

Merci Candela pour votre réponse.
Mais si j'ai bien compris, il faudrait un convertisseur de fréquence par appareil branché ? Par exemple, le jacuzzi possède 3 pompes d'une valeur totale de 5 cv donc donc un "gros" convertisseur et le sèche linge, un "petit".
Connaitriez vous des liens où nous puissions acheter ce genre d'appareil ? Un ami qui est prof d'électricité pourrait il nous le(s) monter ?
Pour l'instant nous avons racheter une pompe en 60 Hz en provenance du Canada et attendons son montage. Je vous en dirait plus dès qu'elle fonctionnera.
Cordialement.

[Candela]

Bonjour,
Il n'y a aucune raison pour que votre pompe de sèche-linge ne démarre pas, mais comme vous l'a dit Labobine, cela ne peut durer longtemps! Peut-être est-elle déjà grillée? Serait-ce celle que vous avez commandée au Canada?

Un convertisseur par moteur ou par machine, c'est une question de sous!
Déjà, vous ne précisez pas la tension dont vous disposez.
Si la machine à équiper comporte des résistances et que celles-ci peuvent fonctionner sous cette tension, il est inutile et coûteux de changer la fréquence du circuit qui les alimente.
Exemple d'une machine à laver :
Résistances 3000 w, moteur 280W, pompe 50W
Il faudrait avoir un convertisseur de 4 Kva environ (pour pouvoir démarrer le moteur), et il serait compliqué d'avoir un seul convertisseur pour les deux moteurs (au point de vue schéma).
La bonne solution serait un convertisseur pour le moteur 280W (exemple pas forcément bon, les machines actuelles ayant presque toutes des moteurs à courant continu) et remplacer la pompe (vu sa puissance, ce sera moins coûteux que tout "bricolage").

Attention pour les moteurs, le convertisseur doit pouvoir fournir le courant de démarrage. Pour des moteurs triphasés, il suffirait d'utiliser un variateur de fréquence par moteur, qui assurerait en plus le démarrage "doux", mais cette solution ne fonctionne (et n'existe-) pas en monophasé.
Convertisseur 60/50 Hz : ICI

La mise en place de convertisseurs unitaires entraîne des modifications du câblage interne de la machine et nécessite une bonne connaissance en électricité, et en circuits de commandes de machines.
Elles ne sont pas à la portée d'un "amateur". Sachez que toute personne qui modifie une machine en prend personnellement la responsabilité et que les risques peuvent être graves en cas de montage défectueux. En plus, il y a probabilité de la perte de garantie. Vote "professeur" doit donc être sûr de ses compétences (mais c'est le cas de tout professionnel à qui vous confieriez l'opération).

Pour le jacuzzi, la modification me semble très coûteuse en raison du courant de démarrage et du fait que vous deviez raisonner en VA et non en watts (En W, c'est la puissance mécanique fournie, en VA c'est la puissance électrique apparente, produit des volts et des ampères).
Exemple d'un moteur 1,1kW 3000 tr d'un grand constructeur :
7,5 A nominal soit 1725 VA et 4,3 fois plus au démarrage. Si les moteurs peuvent démarrer l'un après l'autre, le convertisseur doit pouvoir fournir :
5175 VA permanents pour 3 moteurs et 10850 VA en pointe (qq sec)!
1ch = 736 W
Cordialement

[Labobine]

Bonjour,
Moi je pense que plutôt "l'usine à gaz" vaut mieux changer carrément les pompes par des pompes qui fonctionnnent en 60Hz ou réduire le débit car fatalement elle doivent plus débiter qu'avant.

[Invité]

Bonjour,
Merci pour ces 2 réponses et surtout à Candela pour les informations détaillées.
Dès que "le professeur" verra cela, je vous en dirais des nouvelles.

[Candela]

Bonjour,
Mes connaissances en hydraulique sont lointaines et n'ont pas été entretenues! Mais je me pose une question : ne serait-il pas possible de revenir à un débit "nominal" et à une puissance absorbée correcte en étranglant le passage avec une vanne (au refoulement, impératif)?

Serait-il possible de connaître la tension d'alimentation :
-du moteur en 50 Hz (à lire sur la plaque)
-effective du réseau en 60 Hz
Ceci afin de vérifier si les tolérances seraient respectées côté stator.

Si la pompe a bien une protection thermique, un essai pourrait être fait en fermant la vanne jusqu'à ce que l'intensité absorbée soit un peu en dessous de l' In moteur ; voir ensuite si ça déclenche toujours, et si le débit est correct...

Les solutions données sont complémentaires et leur coût doivent être comparés au cas par cas.
L'avis de Labobine n'est donc pas en contradiction avec ce que j'ai écrit : j'ai pris des exemples pour bien montrer comment il faut dimensionner afin de comparer les solutions .
La solution "vanne", si elle fonctionne, sera d'un coût ridicule...
Pour le sèche-linge, si le moteur est équipé d'un variateur, cela explique qu'il fonctionne.

Cordialement

[Labobine]

bonjour,
Je vais vous parler du premier dépannage de moteur avec mon maître d'appprentissage.
Nous avions refait le moteur de 7,5cv d'une pompe qui avait grillé et dont la garantie n'était pas encore passée. Mon patron était un peu étonné et craignant quelque chose avait dit au client : "Y a t'il une vanne à la sortie ? si elle n'y est pas mettez en une et je viendrait la mettre en route.
On a donc été rebranché cette pompe, mon patron avait amené simplement sa pince ampèremétrique, il a mis en route la pompe et mis en place sa pince et comme le moteur évidemment prenait beaucoup trop par rapport à l'intensioté marquée sur le moteur il a simplement tourné la vanne en fermant le débit jusqu'à ce que l'aiguille de l'ampèremètre arrive à la bonne intensité. La pompe n'a jamais regrillée.