Démarreurs électrolytiques pour moteur à bagues forte puissance
Démarreurs électrolytiques double cuve pour moteur à bagues forte puissance
Démarreurs électrolytiques avec échangeur pour moteur à bagues forte puissance
Démarreurs électrolytiques pour moteur à bagues forte puissance
Démarreurs électrolytiques double cuve pour moteur à bagues forte puissance
Electrolytic starters, curve of distance variation between two electrodes
Démarreurs électrolytiques, courbe de variation de distance entre les deux électrodes

EPM

picto fleche Démarreurs électrolytiques pour moteurs à bagues de 550 à 20 000 kW

Les démarreurs électrolytiques EPM sont utilisables sur des moteurs à bagues de 500 kW à 20 000 kW. Ils fourniront la puissance de démarrage nécessaire à leur entraînement par variation de la résistance.

  • Démarrage progressif
  • Grande souplesse d’utilisation
  • Fiabilité, robustesse
  • Personnalisation des produits
  • Entretien réduit
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Les démarreurs électrolytiques EPM sont utilisables sur des moteurs à bagues de 500 kW à 20 000 kW. Ils fourniront la puissance de démarrage nécessaire à leur entraînement par variation de la résistance. Adaptés au démarrage d'applications difficiles et de forte puissance, les EPM assurent un démarrage progressif et sans à-coup mécaniques des installations de :

  • ventilation
  • broyage et concassage
  • bandes transporteuses
  • pompes…

Ils sont utilisés dans de nombreux secteurs: mines, carrières, cimenteries, traitement de l'eau, industries tertiaires. Ils sont aussi adaptés aux applications plus particulières telles que déchiqueteuses de voitures, mélangeurs de plastique et broyeurs de canne à sucre.

Un grand nombre de modèles et options sont disponibles selon la puissance de démarrage nécessaire, de l’inertie de la machine entraînée et de l’application. N’hésitez pas à nous contacter et nous expliquer votre besoin précisément (aidez-vous de la rubrique Informations nécessaires à la quotation d’un démarreur),nos équipes vous coteront le démarreur adéquat ainsi que les options à y associer éventuellement.

Vous trouverez ci-dessous la description des différents éléments d’un démarreur EPM et son principe de fonctionnement.

Informations nécessaires à la sélection d’un démarreur

  • Machine à entraîner :
  • Type (Broyeur, convoyeur…)
  • Données rotoriques : Puissance moteur, tension rotorique, courant rotorique
  • Vitesse de rotation en tr / min
  • Montage simple ou en duo
  • Température ambiante : Valeur minimum, maximum et moyenne
  • Temps de démarrage en secondes
  • Couple de démarrage : Cn
  • Nombre de démarrages par heure
  • Nombre de démarrages consécutifs
  • Pays d’installation

Description

Un démarreur EPM est constitué des éléments suivants :

  • une résistance électrolytique composée d'une cuve d'électrolyte et d'un bloc électrodique dont les dimensions sont appropriées à la puissance du moteur
  • un coffret d'appareillage MT pour le court-circuiteur
  • un coffret contrôle-commande BT.

Cuve : En tôle d'acier de 30/10 mm à 50/10 mm selon le type de démarreur, la cuve est munie d'anneaux de levage.

La capacité et les dimensions sont fonction de la puissance du démarreur.

Le remplissage de la cuve s'effectue par une trappe de chargement et la vidange par une vanne condamnable sur la position "en service".

Agitateur : L'agitateur permet, par brassage de l'électrolyte, d'utiliser au mieux le volume et la surface d'échange calorifiques du démarreur.

Electrolyte : Il est constitué, en général, d'une solution de carbonate de sodium. Le niveau de l'électrolyte est surveillé par un système magnétique à flotteur permettant, d'une part l'asservissement, d'autre part l'activation d'un relais de défauts avec contacts libres sur bornier.

Le refroidissement de l'électrolyte est obtenu par convection naturelle et circulation forcée au moyen de l'agitateur.

La température de l'électrolyte est contrôlée par plusieurs thermostats :

  • un thermostat général d'asservissement empêchant tout cycle de démarrage si la température est trop élevée. Il active également le relais de défauts.
  • un thermostat de commande de l'agitateur
  • un thermostat de commande du dispositif antigel (option) par thermo-plongeur au voisinage de 0°C.

Blocs électrodiques : Disposés en ligne, au nombre de trois, les blocs électrodiques comprennent chacun une électrode fixe et une électrode mobile.

Un compartimentage en polypropylène assure l'isolement entre phases.

Les électrodes moulées sont constituées de parties cylindriques concentriques qui, en position "résistance minimum", s'interpénètrent sans toutefois entrer en contact.

L'électrode fixe, située à la partie inférieure du compartiment isolant, est alimentée par une barre de cuivre isolée. Cette barre ne traverse aucune paroi de la cuve et remonte directement dans le coffret d'appareillage. Il n'y a donc aucun risque de fuite d'électrolyte.

L'électrode mobile se déplace verticalement à l'intérieur du compartiment isolant, en coulissant sur un guide de nylon. Elle est supportée par deux fortes tiges de laiton fixées à une traverse porte-électrodes. Cette traverse, commune aux trois électrodes mobiles, constitue le point neutre.

Compte tenu de la faible densité de courant – de l'ordre de 1 A au cm² – la durée de vie des électrodes est extrêmement longue.

Commandes des blocs électrodiques :

Moteur d'entraînement des électrodes mobiles : Le déplacement de la traverse porte-électrodes est commandé par un système vis mère et noix entraîné par un ensemble motorisé (moto-réducteur ou moteur + variateur ou servo moteur).

Un volant permet une éventuelle commande manuelle des électrodes.

Les temps de démarrage sont réglables de 20 à 130 secondes, par sélection des rapports de réduction et des vitesses du moto-réducteur.

Sur option, avec un moteur d'entraînement équipé d'un variateur de vitesse, les temps de démarrage sont réglables de 10 à 150 secondes.

Sécurités et verrouillages : Des interrupteurs fin de course contrôlent, d'une part, le fonctionnement du motoréducteur

et commandent, d'autre part, le court-circuiteur qui élimine la résistance résiduelle en fin de démarrage.

Une protection par relais thermique déclenche le moto-réducteur en cas de blocage accidentel.

Un verrouillage électrique évite qu'un nouveau démarrage ne soit entrepris tant que les électrodes mobiles ne sont pas revenues à leur position de départ.

Ce retour à la position de départ s'effectue automatiquement après fermeture du court-circuiteur.

Dans le cas où une coupure d'alimentation se produit en cours de démarrage, lors de la remise sous tension de l'installation la remontée de l'ensemble mobile se fait également automatiquement. Ainsi un nouveau cycle de démarrage du moteur est possible.

Coffrets d'appareillage et de contrôle/commande : Les organes d'asservissement (court-circuiteur, relayage, circuit de contrôle ...) du démarreur sont rassemblés et incorporés dans deux coffrets séparés : un coffret MT contenant le court-circuiteur et un coffret BT de contrôle-commande.

Des presses-étoupes peuvent être fournis.

Le coffret MT est généralement intégré à l'ensemble. Il peut cependant être séparé dans quelques cas particuliers, en fonction de la marque d'appareillage et de son calibre (par exemple 2000 A / 5000 V).

Principe


graphOn associe à tout moteur à bagues un démarreur rotorique dont l'intensité de démarrage ne dépasse pas deux fois l'intensité nominale en moyenne.

Le couple moteur doit être parfaitement adapté au couple résistant de la machine par le choix judicieux des résistances de démarrage.

La supériorité du démarreur EPM réside dans le fait qu'il est à résistance autovariable. Ce type de démarreur permet d'assurer des démarrages excellents avec montée en vitesse progressive et sans à-coup, mais il répond aussi à certains besoins tels que variation de vitesse (glissement) et freinage à contre-courant.

 

Son principe met en oeuvre une résistance électrolytique à électrodes mobiles dans un niveau constant.

On obtient une grande variation de résistance par déplacement des électrodes au sein de l'électrolyte.

En fin de démarrage, la résistance est éliminée par un court-circuiteur.

Avantages des démarreurs AOIP pour moteurs à bagues

  • Accélération progressive sans à-coups / Freinage possible par réinsertion de la résistance
  • Forte adaptabilité des démarreurs aux besoins spécifiques :
  • Valeur de résistance facilement modifiable, même par l’utilisateur
  • Possibilité de commande manuelle des électrodes
  • Possibilité d'associer un servomoteur de régulation et un échangeur thermique pour les utilisations de forte puissance nécessitant des démarrages fréquents et/ou une variation de vitesse
  • Temps de démarrage standard (réglés en usine) : 20 s, 30 s, 40 s, 60 s, 80 s et 130 s. (En option, avec moteur d'entraînement équipé d'un variateur de vitesse, temps de démarrage réglables de 5 s à 300 s)
  • Tension rotorique jusqu’à 3500 V
  • Possibilité de coupler les EPM (EPM duo) entre elles pour moteurs de forte puissance, pour piloter simultanément deux moteurs identiques ou pour réduire les contraintes mécaniques
  • Tropicalisation, chauffage anti-gel, système anti-condensation, échangeur de température…
  • Matériel robuste et fiable :
  • Maintenance réduite (changement d’électrolyte tous les 10 ans)
  • Niveau électrolytique surveillé par un système magnétique à flotteur
  • Température d'électrolyte contrôlée par thermostats, refroidissement par convection naturelle et brassage par agitateur
  • Faible densité de courant des électrodes : de l'ordre de 1 A/cm²
  • Protection de l'appareillage de commande : IP 54 (IP 55 en option)
  • Démarrage silencieux, pas de ventilateur utilisé

Technologies et principe des démarreurs AOIP pour moteurs à bagues

Les démarreurs électrolytiques AOIP pour moteurs à bagues, également appelés démarreurs à résistance liquide (Liquid Resistance Starters, LRS) utilisent des résistances électrolytiques mobiles. Chaque démarreur est constitué de 3 cuves (une par phase) contenant le liquide conducteur appelé électrolyte (Eau mélangée à du sel, habituellement du Carbonate de Sodium) et deux électrodes immergées. L’une est fixée dans le bas de la cuve, l’autre est mobile et positionnée dans l’alignement vertical à la première en haut de la cuve. Ces deux électrodes sont en acier inoxydable (ou bronze en option),de forme cylindrique qui peuvent s’emboiter.

La valeur de résistance obtenue est déterminée par la distance entre les deux électrodes, par la concentration de Carbonate de Sodium et la température de l’électrolyte. Le niveau et la température de l’électrolyte sont contrôlés respectivement par un flotteur et des thermostats déclenchant une alarme lors d’un dépassement des limites.

Par modification de la distance entre les électrodes, on obtient une variation précise de la résistance et donc un ajustement de la tension d’alimentation et une réduction du courant et du couple de démarrage, ce qui constitue les objectifs recherchés (voir partie Pourquoi utiliser un démarreur pour moteur à bagues).

La concentration en Carbonate de Sodium est définie selon les données démarreur, celles de la machine à entraîner (telles que couple de démarrage requis) et les conditions ambiantes.

Le démarreur fait diminuer petit à petit la résistance au cours du démarrage, ce qui assure un démarrage progressif de la machine entraînée, contrairement aux à-coups inhérents aux démarreurs utilisant des électrodes fixes. A la fin de la phase de démarrage, la résistance est court-circuitée.

Avantages des électrodes mobiles

Certains fabricants de LRS n’utilisent pas d’électrodes mobiles mais font varier le niveau de l’électrolyte pour faire varier la valeur de la résistance. Cette solution implique d’utiliser une pompe de circulation, ce qui comporte deux inconvénients majeurs :

  • La pompe est un élément qui nécessite plus d’entretien que le reste du démarreur
  • La variation du niveau d’électrolyte se fait plutôt lentement, ce qui empêche de faire varier la résistance suffisamment rapidement pour certaines applications (Contrôle de chute sur broyeurs à boulets par exemple).

Pourquoi utiliser un démarreur pour moteur à bagues

Pour démarrer un moteur à bagues, le couple d’accélération doit être plus élevé que le couple de résistance. Plus l’inertie du moteur est élevée, plus le couple d’accélération doit l’être également, sinon le démarrage sera très long et le moteur pourrait être endommagé.

Si un moteur à bagues est démarré directement, sans l’aide d’un démarreur :

  • Le courant absorbé par le moteur à l’allumage sera extrêmement élevé. Par exemple, un moteur de 110 kW avec un courant nominal de 205 A et un ratio courant d’allumage / courant nominal égal à 6 absorbe 1230 A au démarrage, ce qui réduit considérablement la tension au niveau du transformateur MT / BT et peut endommager les autres équipements qui y sont connectés. En général, un ratio de 10% maximum est accepté.
  • Le couple de démarrage sera également très élevé. Par exemple, pour un moteur de 110 kW avec un ratio couple de démarrage / couple nominal égal à 2,4, le couple est appliqué par l’arbre moteur sur la machine entrainée, ce qui conduit à un vieillissement prématuré du couple mécanique (arbre de transmission ou courroie de transmission) ou même à la casse de la machine entraînée.

Afin de diminuer le courant et le couple nécessaires au démarrage, il faut réduire la tension d’alimentation du moteur. Si elle est diminuée par deux, le courant absorbé l’est également.

Par exemple, pour un moteur au ratio couple de démarrage / couple nominal égal à 2 et un ratio courant de démarrage / courant nominal égal à 6 sous une tension nominale de 400 V : Si la tension d’alimentation est réduite à 200 V, le courant absorbé sera seulement égal à 3 fois le courant nominal et le couple sera réduit du carré de la baisse de tension d’alimentation, soit un couple moteur de 2 / (2²) = 0,5 fois le couple nominal.

Réduire la tension d’alimentation du moteur se fait à l’aide de résistances placées en série sur chaque phase du circuit rotor. Les résistances sont soit des grilles métalliques (refroidies dans de l’air ou de l’huile),soit des résistances électrolytiques.

Caractéristiques :

RéférencePuissance maximum du moteur
Cd / Cn = 0,7Cd / Cn = 1Cd / Cn = 1,4Cd / Cn = 2
EPM1/11600 kW1100 kW790 kW550 kW
EPM2/12600 kW1800 kW1300 kW900 kW
EPM3/15200 kW3700 kW2600 kW1850 kW
EPM3/26400 kW4500 kW3200 kW2250 kW
EPM4/17800 kW5500 kW3900 kW2750 kW
EPM4/213000 kW9100 kW6500 kW4550 kW
EPM1/1 DUO2 x 1600 kW2 x 1100 kW2 x 790 kW2 x 550 kW
EPM2/1 DUO2 x 2600 kW2 x 1800 kW2 x 1300 kW2 x 900 kW
EPM3/1 DUO2 x 5200 kW2 x 3700 kW2 x 2600 kW2 x 1850 kW
EPM3/2 DUO2 x 6400 kW2 x 4500 kW2 x 3200 kW2 x 2250 kW
EPM3/1 DUO2 x 7800 kW2 x 5500 kW2 x 3900 kW2 x 2750 kW
EPM4/2 DUO2 x 9100 kW2 x 6500 kW2 x 4550 kW

Puissance maximum du moteur donnée pour un démarrage/heure et trois démarrages consécutifs à partir de l'état froid.

Différents modèles permettent d'adapter le démarreur en fonction de la puissance du (ou des deux) moteur(s) et de l'inertie de la machine entraînée.
Les plages d'emploi des démarreurs EPM sont données ci-dessus à titre d'exemple car interviennent d'autres facteurs non négligeables, pour de bonnes conditions de démarrage ; temps et cadences de démarrage, couple, type et charge de la machine, température ambiante, etc...
Tension rotorique entre bagues : 3500 V max
Temps de démarrage standards : 20, 30, 40, 60, 80, 130 s réglés en usine
Niveau d'électrolyte surveillé par système magnétique à flotteur
Température d'électrolyte contrôlée par thermostats
Refroidissement de l'électrolyte par convection naturelle et brassage par agitateur
Faible densité de courant des électrodes : de l'ordre de 1 A/cm².

Spécifications additionnelles

Démarreur EPM DUOPour entraîner une machine nécessitant une forte puissance et pour mieux répartir les efforts mécaniques, il est parfois préférable de faire appel à deux moteurs de puissance donnée au lieu d'un seul de puissance double.
Un démarreur DUO est alors utilisé pour assurer une accélération rigoureusement identique aux deux moteurs.
Le démarreur EPM DUO est constitué de deux résistances électrolytiques dont les valeurs sont équilibrées par communication entre les deux cuves. Les commandes des électrodes mobiles sont accouplées mécaniquement afin d'assurer un synchronisme parfait du déplacement des jeux d'électrodes avec un seul moto-réducteur.
Enfin, pour que le court-circuitage soit rigoureusement simultané, un seul contacteur, hexapolaire ou tétrapolaire, élimine les deux résistances en fin de démarrage.
Démarreur EPM avec échangeurCe modèle permet de répondre aux applications nécessitant :
- de fortes cadences de démarrage
- des variations de vitesse ou un glissement permanent du moteur.
Tous les modèles EPM peuvent être équipés d'un système échangeur par adjonction d'un servomoteur de régulation et d'un échangeur thermique.
La dissipation et la capacité calorifique du démarreur sont augmentées de façon importante. Cet échangeur nécessite la fourniture d'une arrivée d'eau.
ElectrolyteComposition : sel conditionné en sachets à dissoudre dans de l'eau potable et huile anti-évaporation
Contrôle de température par thermostat 16 A / 400 V
Contrôle du niveau par transparence des bacs
Antigel (option)Protection jusqu’à -20°C
Il doit être prévu dès la mise en service du démarreur car, ajouté à un électrolyte, il en modifie la résistivité. Il peut être utilisé tout au long de l'année.
Il est constitué d'un thermo-plongeur et d'un thermostat.

Spécifications générales

ModèleCapacité cuveDimensions (H x L x l)Poids (cuve vide)
EPM1/11000 l2000 x 1700 x 1230 mm720 kg
EPM2/11500 l2000 x 2120 x 1360 mm850 kg
EPM3/13000 l2290 x 2510 x 1660 mm1230 kg
EPM4/15000 l2500 x 2950 x 1860 mm1650 kg
EPM1/1 DUO2 x 1000 l2000 x 2760 x 1520 mm1500 kg
EPM2/1 DUO2 x 1500 l2000 x 2945 x 2030 mm1800 kg
EPM3/1 DUO2 x 3000 l2290 x 3580 x 2560 mm2450 kg
EPM4/1 DUO2 x 5000 l2500 x 4020 x 2950 mm2800 kg

Démarreurs :

EPM1/1             Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 1

EPM2/1             Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 2

EPM3/1             Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 3

EPM4/1             Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 4

EPM1/1 DUO     Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 1 – Double cuve

EPM2/1 DUO     Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 2 – Double cuve

EPM3/1 DUO     Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 3 – Double cuve

EPM4/1 DUO     Démarreur électrolytique à électrodes plongeantes – Taille 4 – Double cuve

 

Livrés en standard avec :

  • Cuve en acier trois compartiments en polypropylène (un par phase),guides d’électrode et isolants
  • 3 électrodes fixes et 3 électrodes mobiles
  • Contacteur de court-circuitage
  • Coffret MT IP54 pour les connections avec les câbles du rotor
  • Coffret de contrôle BT IP65 pour les commandes
  • Moteur électrodes, alimentation 400 V / 50 Hz 3 phases
  • Agitateur et moteur agitateur, alimentation 400 V / 50 Hz 3 phases
  • Coffret de commande alimenté en 230 V / 50Hz monophasé
  • Contacteurs position haute et basse des électrodes
  • Thermostat (85°C) de sécurité pour l’électrolyte
  • Thermostat de contrôle de l’agitateur (40°C) lorsque que le démarreur est court-circuité
  • Détecteur de niveau d'électrolyte
  • Peinture RAL7030
  • Electrolyte et huile anti-évaporation pour un remplissage
  • Documentation complète : Schémas mécaniques et électriques, diagramme de câblage, plan de masse, liste des pièces détachées, manuel de maintenance et d’opération en FR / EN / DE / IT / RU / ES

Options et accessoires :

Electrodes haute résistance en bronze

Autre tension d’alimentation pour moteur électrodes et moteur agitateur

Autre teinte de peinture

Autre langue de manuel d’utilisation et de maintenance

Tropicalisation

Résistance anti-condensation dans le coffret BT

Résistance anti-gel dans la cuve

Transformateur dans le coffret BT pour fournir le 230 V

Temps de démarrage variable

Détection de blocage du rotor

Relevage de balais

Capteur de position des électrodes

Afficheur de température électrolyte

IP55 pour le coffret MT

Échangeur de chaleur pour les démarrages difficiles ou nombreux (électrolyte-eau ou électrolyte-air)

Variation de vitesse du moteur principal

Variation rapide du couple pour les broyeurs

Rapport de variation de résistance de 1 à 100 au lieu de 1 à 50

Certification CSA et UL, certification GOST

Résistance finale d’insertion

Résistance de glissement

Toits

Presse étoupe

Automate et programmation

ProductDescriptionReleaseType
EPM

Brochure commerciale

04/2015pdf