Samedi 4 juillet 2015 à 14:45

Sciences et techniques

Hier nous avons rappelé quelques propriétés de l’électromagnétisme et nous avons vu la différence entre un moteur synchrone et asynchrone.
    Mais ma correspondantes souhaitait pouvoir comprendre et vérifier les dires d’un syndic suite à une consultation concernant la rénovation de l’ascenseurs de son immeuble, et comme j’ai dû, il y a peu de temps, faire une telle consultation pour la copropriété où j’habite, je vais pouvoir lui donner les élément essentiels.

Motorisation asynchrone à deux vitesses :

    Si la copropriété fait rénover son ascenseur, c’est qu’il avait un certain âge.
    Les anciens ascenseurs utilisaient des moteurs asynchrones, car des moteurs synchrone n’auraient pu démarrez en charge.
    L’axe du moteur est accouplé à une vis sans fin, laquelle fait tourner un engrenage lié à une grande roue sur laquelle passent des câbles. Ces câbles sont liés d’un coté à la cabine de l’ascenseur et de l’autre à un contrepoids, qui équilibre son poids et limite donc la surcharge des passagers. (voir photo ci dessous que j’ai annotée).

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/moteurasynchroneascenseur.jpg
    Les câbles sont entraînés par frottement sur la roue , qui est de  grand diamètre car les câbles d’aciers, de gros diamètre (environ 1cm) et très solides ne peuvent se courber au delà d’une certaine limite.
    Le moteur comporte deux enroulements qui correspondent à deux vitesses de l’ascenseur, par exemple 1m/s et 0,3 m/s. Lorsque l’ascenseur, qui se déplace à 1m/s arrive à deux mètres de l’étage où il doit s’arrêter, un contact fait fonctionner le moteur en vitesse réduite, puis un second contact provoque l’arrêt. Avec un bon réglage on arrive ainsi à arrêter la machine ± 1cm près.
    Mais de tels moteurs sont bruyants et consommateurs d’électricité.

La modulation de fréquence et un moteur synchrone :

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/moteurtreuil.jpg    Un progrès a été fait en alimentant le moteur, non plus avec le courant du secteur à 50 Hz, mais avec un variateur de fréquence qui peut alimenter le moteur avec un courant de fréquence variable allant de zéro à 120 Hz.
    Au démarrage et à l’arrivée, la fréquence va varier progressivement et les manoeuvres seront donc douces et peu bruyantes.
    Il est possible d’utiliser un moteur synchrone, qui ne démarrait pas en charge avec une fréquence fixe de 50 hz, peuvent maintenant démarrer avec la fréquence faible de départ. Ils tournent alors à une vitesse proportionnelle à la fréquence d’alimentation et on peut donc faire varier très progressivement la vitesse de l’appareil, d’où douceur, confort, silence relatif et un arrêt à quelques mm près.
    Par contre ce confort et ce silence sont moindres avec un moteur asynchrone, qui a un glissement fonction de la charge, ce qui oblige l’électronique à corriger la vitesse en permanence.
    Ces moteurs synchrones associés à un variateur de fréquence, ont un meilleur rendement et consomment moins d’électricité.
    La photo ci contre montre une telle motorisation moderne à treuil et moteur synchrone
    Les motorisations à treuils modernes sont donc équipées de moteurs synchrones dont la vitesse est variable grâce à une alimentation à fréquence variable, commandée par une armoire électronique.
    Les constructeurs étranger appellent ces machines à treuil « geared «  ce qui veut dire « moteur à réduction » en anglais.

Les motorisation « gearless » :

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/moteurascenseur.jpg    Dans les immeubles récemment construits, les architectes essaient de réduire toutes les surfaces, et notamment ne veulent plus construire de locaux de machinerie d’ascenseurs sur le toit. Les machines à treuil sont volumineuses et les ascensoristes ont essayé de réduire les dimensions des motorisations.
    Une nouvelle génération de moteurs synchrones, directement liée à la roue de traction, sans aucun engrenage ni vis sans fin a vu le jour et s’appelle « gearless » : « sans réducteur ».
    Mais la roue destinée à tirer les câbles est trop volumineuse et l’effort de traction est trop important. Ces machines utilisent donc à la place des câbles, des courroies plates en plastique avec une âme en fils d’aciers torsadés. Lors des opérations d’entretien on peut envoyer un courant électrique dans ces fils pour contrôler leur bon état.
    La photo ci dessous montre un appareillage gearless.
    Les motorisations gerless, très compactes peuvent être mises en haut ou en bas de la gaine de l’ascenseur, et ne nécessitent plus de locaux de machinerie sur le toit.
    Mais elles sont 10 à 15% plus chères et donc, si vous avez de tels locaux, cela ne sert à rien de mettre une telle machine et un moteur synchrone à treuil classique est préférable.
    Ces machines gearless sont destinées aux immeubles en construction.

Les armoires de commande électroniques :

http://lancien.cowblog.fr/images/Sciences2/armoireNG240.jpg    Elles ont remplacé les vieilles armoires électromécaniques et sont  constituées de microprocesseurs et de matériel électroniques et sont égrées par des logiciels.
    Dans une telle armoire, on trouve principalement les modules suivants :
        - l’alimentation de puissance du moteur en fréquence variable;
        - le pilotage de la vitesse de l’ascenseurs, en fonction des demandes d’étages enregistrées des usagers;
        - le système de repérage de la position de l’ascenseur grâce à de petits contacteurs magnétiques dans la gaine;
        - un dispositif de pesée pour éviter la surcharge de l’ascenseur;
        - les systèmes de commande d’ouverture et fermeture des portes, et les sécurités correspondantes;
        - un système de gestion de la signalisation en cabine et aux étages;
        - un système particulier de commande des fonctions de l’ascenseur à partir du toit de la cabine destiné aux personnels d’entretien;
        - un module de synthèse vocale (pour les mal-voyants);
        - un système d’alerte et de télétransmission permettant d’appeler un dépanneur si on est enfermé dans l’ascenseur en panne.
    En outre un système de contrôle de survitesse décèlerait une vitesse anormale de la cabine et fait alors déclencher des mâchoires qui se serrent autour des guides et arrêtent la cabine (on appelle cela le « parachute »).
    L’armoire est commandée par un système de boutons en cabine et sur les paliers et donne des indications visibles et sonores sur des voyants.


Les coûts :


    Une modernisation d’un ascenseur (moteur + électronique) est une opération longue et chère. qui nécessite environ 3 semaines de travaux.
    Le prix est évidemment variable suivant l’installateur, la grandeur de l’ascenseur, la hauteur de l’immeuble. Ils sont de l’ordre de 30 000 €,  pour des immeubles moyens, se répartissant approximativement  en 10 000 € pour la motorisation, 15 000 pour l’armoire et le câblage électrique, et 5000 € pour la signalisation et les commandes en cabine ou sur les paliers.
   
Par jazz le Samedi 4 juillet 2015 à 15:20
bonjour jean-pierre
je suis allé quelques jours en Bretagne (Auray,Vannes ---)de sympathiques lieux que tu connais bien . et me voici de retour sur la toile du net , te proposant une nouvelle musicale découverte "noemi waysfeld et blik"

te souhaitant un bon w end ; A+ du troubadour Emmanuel
 

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