Méthodes de démarrage des moteurs électriques moyenne tension
La majorité des moteurs industriels en service aujourd’hui sont alimentés par des moteurs électriques moyenne tension. Ces moteurs, dont la taille varie de 500 kW à 13,8 kV, sont conçus pour des applications industrielles telles que les compresseurs et les pompes qui fonctionnent à des vitesses plus élevées que les moteurs basse tension. Ainsi, les moteurs doivent avoir un couple de démarrage élevé pour entraîner la charge et maintenir la vitesse une fois qu’elle a accéléré.
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Afin de répondre à ces exigences, les constructeurs de moteurs utilisent un certain nombre de méthodes de démarrage. La forme la plus simple est le démarreur direct en ligne (DOL), composé d’un contacteur d’isolement et d’un dispositif de protection contre les surcharges du moteur. Les formes les plus avancées du démarreur comprennent divers types de dispositifs à tension réduite, qui utilisent un bus CC pour stocker l’alimentation CC et un contacteur de marche ou de dérivation pour court-circuiter les dispositifs à tension réduite une fois que le moteur a accéléré.
Ces démarreurs sont disponibles avec des contrôleurs en boucle ouverte ou des contrôleurs en boucle fermée. Les contrôleurs en boucle ouverte sont basés sur des séquences temporisées qui augmentent la tension à la tension de ligne à un taux fixe. Les contrôleurs en boucle fermée surveillent un ou plusieurs paramètres pendant la période de démarrage et ajustent la tension du moteur de manière à optimiser les caractéristiques de démarrage.
des moteurs électriques moyenne tension
La résistance primaire d’un démarreur à tension réduite est constituée d’une série de résistances entre le contacteur d’isolement et le moteur. Ces résistances bobinées, coulées ou liquides limitent le courant et réduisent ainsi le couple de démarrage. Selon le type de démarreur à tension réduite, ces résistances peuvent être pontées par un deuxième contacteur pour fournir un courant complet au moteur une fois qu’il a accéléré jusqu’à sa vitesse de fonctionnement.
Une autre méthode pour réduire le courant d’appel consiste à utiliser un variateur de fréquence (VFD). Un VFD effectue une rectification fonctionnelle de la source d’alimentation CA et convertit le CC en un courant alternatif qui peut être contrôlé par l’utilisateur pour manipuler la vitesse du moteur. Le système de contrôle du VFD peut augmenter la fréquence et la tension à un taux prédéterminé pour accélérer la charge sans courant excessif.
De plus, un VFD peut être équipé d’un interrupteur de dérivation auxiliaire pour permettre au moteur de démarrer directement à partir de l’alimentation secteur si la capacité du secteur est suffisante à cet effet. Ce commutateur de dérivation peut être actionné automatiquement ou manuellement.
Un autre avantage de l’utilisation d’un VFD est que le courant de démarrage ne dépasse jamais le courant de pleine charge du moteur, ce qui permet une utilisation plus efficace de la capacité du secteur et une demande plus faible sur le réseau électrique. Menzel a récemment fourni un moteur MT modulaire spécifiquement configuré de sa gamme MEBSSW qui entraînait un compresseur industriel dans une application poussiéreuse.
Ce moteur a été dimensionné pour correspondre aux interfaces mécaniques et électriques du moteur existant afin de garantir une installation rapide avec un minimum de temps d’arrêt. Le moteur était classé IE3 et construit avec un rotor en acier au silicium pour assurer une grande fiabilité et une meilleure résistance à l’humidité et à la corrosion. Cette configuration comprenait également des roulements spéciaux qui ont été sélectionnés pour répondre aux exigences de cette application. Le moteur était doté d’un indice de protection IP55 et les roulements étaient équipés d’un joint spécial pour empêcher la contamination par la poussière et la saleté.