Dimensionnement Groupe electrogene diesel

[Invité]

Salut à tous
Je dispose d'un broyeur et d'un mélangeur de céréale
Chacun faisant respectivement 7,5kw et 5,25kw soit au total 12,75kw.
Je voudrais savoir quelle sera la puissance du Groupe électrogène à prévoir pour les faire tourner 6h/j
Merci

[Candela]

Bonjour,
En général, le problème est d'arriver à démarrer les moteurs plutôt que de les alimenter en régime établi.
Il faut donc nous indiquer le type des moteurs (asynchrone, à cage ou à bague?), le type de démarreur s'il en existe, si les machines démarrent à vide ou en charge, si leur inertie est importante (j= **mN)(à defaut, la durée du démarrage).
Ces moteurs peuvent-ils démarrer l'un après l'autre, et dans ce cas y a-t-il un ordre à respecter? Le premier moteur est-il en charge lorsque le deuxième démarre?
Tout cela parce qu'un moteur asynchrone démarrant en direct appelle facilement 6 à 7 fois son intensité nominale, et 2,5 à 3 fois sa puissance mécanique (celle qui figure sur la plaque). Or si le réseau Edf est très tolérant pour des surcharges momentanées, un alternateur l'est moins et un Diesel pas du tout!
Pendant que vous y êtes, indiquez-nous la valeur de Id/In figurant sur la plaque.

En fonctionnement normal et en régime stable, un Diesel doit tourner entre 35* et 80% de sa capacité, la marge doit être réservée justement pour des pointes. Si celles-ci sont fréquentes, ou si ce sont des "pics" de plus de 10 minutes, ne pas dépasser 90% pendant ces périodes.
C'est un peu compliqué, mais on n'a pas encore trouvé de méthode simple.

Cordialement

*40% s'il est refroidi par air en hiver

[Invité]

Salut,
Tous le deux moteurs sont à cage ,démarrent à vide et séparément.
Les démarrages sont directs, le deuxième 5,25kw en générale démarre quand le premier 7,5Kw est en charge
Jamais le deux ne démarrent simultanément,

Merci

[Labobine]

Bonjour,
Je vous ai parlé d'au moins 20kw dans un autre forum, mais avec un broyeur à marteau à démarrage direct je me doute que la réponse de Candela ne sera pas en-dessous.

[Candela]

Bonjour,
Voici les données du problème :

En l'absence d'éléments, calcul fait avec des moteurs alu standard de notre "constructeur national", 4p 1500 tr :
7,5 kW In 15,2 A [z_c osphi] 0,82 4/4 0,86 4/4 Id/in = 7
5,5 kW In 11,1 A [z_c osphi] 0,83 4/4 0,847 4/4 Id/in = 6,3

Démarrage du 7,5 kW, en charge à cause de l'inertie
Puissance active appelée :
15,2 x 7 x 320 (tension estimée 400-20%) x 1,732 x 0,37 ( estimé au démarrage) = 21,8 kW
Puissance active appelée en fonction (max) 7,5 / 0,86 (rendement) 8,72 kW
Cette puissance est théorique, on peut considérer qu'en réel elle sera 15% inférieure soit 7,41. Cette valeur peut être vérifiée par mesure.
Démarrage du 2è moteur :
11,1 x 6,3 x 320 x 1,732 x 0,36 = 13,95 kW
Soit au total 21,36 kW /26,7 kVA
Correctifs :
-le 2 è moteur démarre à vide, donc rapidement, on peut "jouer sur l'inertie" du groupe (mais pas pour le premier)
- le moteur d'un groupe est généralement un peu plus puissant que l'alternateur, il est rare de trouver un moteur ayant exactement la puissance de l'alternateur. C'est la puissance en kW du moteur diminuée de rendement de l'alternateur qu'il faut prendre.

Donc, c'est clairement le démarrage du premier moteur qui détermine la puissance que le groupe doit délivrer.
On partira donc sur 22 kW/27,5 kVA, à corriger éventuellement si le moteur est nettement plus puissant que l'alternateur (attention: la puissance indiqué sur la plaque moteur est au régime de rotation maxi du moteur; il faut connaître la puissance moteur au régime de rotation du groupe)
Dernières vérifications:
- l'alternateur délivrera-t-il l'intensité voulue ?
27,5 kVA 400V = 39,7 A . Les alternateurs modernes délivrent jusqu'à entre 3,5 et 4 fois l'In pendant une vingtaine de secondes, soit 139 A mini, alors que le premier démarrage en demandera 106 et le 2è 85 (avec le 1er moteur): pas de Pb
-Le groupe sera-t-il correctement chargé?
On peut considérer que l'ensemble "tirera" de l'ordre de 15 kW - 20%, soit 12 kW. Cela fait 54,5 % de charge, ce qui est correct. attention à ce qu'il n'y ait pas de marche trop prolongée (= des heures) sur le broyeur seul, car là c'est tangent...
Je vous ai détaillé le calcul afin que vous puissiez corriger éventuellement avec vos propres valeurs. Si le groupe est à acquérir neuf, le mieux est de demander la détermination au constructeur, vous serez ainsi couvert si cela ne fonctionne pas. Vous devez savoir que le problème posé est parmi les plus délicats pour un groupe électrogène.
Si vous souhaitez améliorer les choses en utilisant un démarreur, celui-ci ne doit pas avoir pour effet d'augmenter le , vous perdriez de ce côté ce que cous gagneriez de l'autre! Oubliez les résistances, vous pouvez utiliser :
-étoile triangle (moteur 5,5 kW seulement en raison de l'inertie)
-autotransfo
-selfs
-rotor à double cage (pour le 7,5) ou cage résistante, moteur à bagues
Les démarreurs statoriques à thyristors sont déconseillés avec un alternateur. Les variateurs de fréquence conviennent très bien, mais l'association d'un gros variateur avec un alternateur moins de 4 fois plus puissant peut réserver des surprises côté harmoniques. Pour ces deux solutions, il faut impérativement consulter le fabricant de l'alternateur.

Je sais que c'est un peu technique, mais c'est le sujet qui veut ça. N'hésitez pas à poser des questions si vous ne comprenez pas.
Cordialement

[Invité]

Merci Candela,
Votre démonstration vient de confirmer les estimations d'un concessionnaire de groupe CAT que j'ai contacté entre temps.
Selon lui,il faudra prévoir un engin de 30KVA pour être certain de supporter les pics de démarrage,j'avoue que j'avais du mal à m'imaginer une puissance aussi forte.Surtout qu'à l'achat c'est un gros pactole.....
Mais avec votre intervention,il est clair que notre vendeur n'a pas exagéré.
Je vous remercie Candela ,vos données ont été exploitable et votre participation très bénéfique
A bientôt,
Cordialement

[Candela]

Bonjour,
Précision concernant le groupe:
S'il est surchargeable* (cas de certain groupes "PRP", par ex + 10% 1h toutes les 12h), c'est la puissance surcharge incluse qu'il faut comparer à la puissance nécessaire au démarrage de moteurs.

Cordialement

* PRP= production, usage continu possible ESP = secours, usage occasionnel selon définitions ISO. Normalement, les notices constructeur indiquent ces puissances normalisées