La protection moteur avec valeur ajoutée

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Heribert Einwag, chef de produits SmartWire-DT chez Eaton à Bonn nous explique pourquoi les composants de la protection des moteurs contribuent grandement à améliorer la disponibilité du système

Moteurs & Entraînements

Le disjoncteur-moteur électronique PKE offre une meilleure protection moteur pour un coût optimal.
Le disjoncteur-moteur électronique PKE offre une meilleure protection moteur pour un coût optimal.
SmartWire-DT d’Eaton connecte de simples composants tels que la commande, la signalisation et l'équipement de commutation grâce à des modules de communication directement connectés aux composants.
SmartWire-DT d’Eaton connecte de simples composants tels que la commande, la signalisation et l'équipement de commutation grâce à des modules de communication directement connectés aux composants.
Une interface SmartWire-DT enfichable transforme le démarreur de moteur électronique (EMS) multifonctions en dispositif de commutation communicant capable d'enregistrer des données.
Une interface SmartWire-DT enfichable transforme le démarreur de moteur électronique (EMS) multifonctions en dispositif de commutation communicant capable d'enregistrer des données.

La sécurité et la durée de vie d'un moteur dépendent de la manière dont il est protégé. Aujourd'hui, le besoin de dispositifs de protection est incontestable, pour veiller à ce que les moteurs, machines associées et systèmes soient protégés contre d'éventuels dommages. Ces dispositifs permettent également de protéger les personnes impliquées dans la manipulation des équipements contre les blessures liées aux démarrages grippés, surcharges, courts-circuits ou défaillances du conducteur externe dans le cas d'alimentations électriques triphasées. Outre la protection, les utilisateurs souhaitent davantage de fonctionnalités. Par exemple, connaître le statut de charge en cours peut s'avérer utile et permettre aux utilisateurs d'anticiper et de prendre des mesures préventives lorsque la charge du moteur augmente rapidement (avant que le disjoncteur ne se déclenche et ne paralyse le système). Un diagnostic détaillé concernant le déclenchement du disjoncteur-moteur peut également favoriser le processus de dépannage.
Dans ce contexte d'efficacité énergétique, il est également utile de pouvoir contrôler la consommation énergétique des moteurs individuels et de documenter les changements. Une telle mise en place requiert des systèmes de protection moteur intelligents capables d'enregistrer et de transmettre les données importantes. Dans les systèmes actuels de protection moteur, deux technologies principales sont généralement utilisées : le disjoncteur électromécanique classique avec un courant nominal ajustable, qui se déclenche en cas de court-circuit, et la gestion de commande moteur électronique complexe, qui utilisent des systèmes de bus de terrain Profibus ou Modbus pour transmettre les données enregistrées aux niveaux de contrôle supérieurs.
Les systèmes de gestion de moteurs complexes sont bien plus onéreux qu'un disjoncteur-moteur électromécanique. Ils exigent un espace d'installation plus important et disposent généralement de fonctions superflues. Les systèmes de bus de terrain restent également rares en tant que dispositifs, même si le potentiel de leurs systèmes avancés et préventifs en matière de protection moteur suscite l'intérêt.

Zoom sur la tension du moteur et la surcharge

Le disjoncteur-moteur PKE d'Eaton est une solution alternative qui intègre une protection électronique contre les surcharges sur une plage étendue. Le système répond aux nombreuses fonctions attendues d'un dispositif de protection moteur à la pointe de la technologie. En plus de sa fonction de protection de base, le système enregistre les informations importantes pour évaluer de manière exhaustive le statut du moteur.
La conception s'apparente à celle d'un disjoncteur-moteur électromécanique, ce qui facilite l'installation et évite tout impact négatif sur le développement d'un projet. Grâce à son unité de déclenchement électronique intégrée, le PKE peut enregistrer les informations importantes, dont la tension du moteur, la surcharge et autres données de diagnostic avant de les transmettre à l'application finale pour un traitement plus détaillé.
Pour les moteurs qui nécessitent une tension stable, la moindre fluctuation de tension est facile à enregistrer. Des lectures plus fréquentes peuvent indiquer une usure, et une chute de tension à une pompe peut indiquer une surchauffe. Toutes ces données peuvent servir pour un entretien préventif. La capacité à enregistrer les surcharges en quantités analogiques est primordiale pour la sécurité opérationnelle. Les chiffres aident les opérateurs à évaluer la charge dans un moteur et, en cas de panne imminente, aident le personnel à prendre les mesures nécessaires pour empêcher le disjoncteur de se déclencher et éviter que l'unité ne tombe en panne.
En fonction des conditions climatiques, la surveillance du statut de charge du système d'entraînement d'une bande transporteuse pourrait également être adaptée pour éviter le déclenchement non intentionnel du système de protection moteur. Dans ce cas, le PKE joue un rôle important pour assurer la sécurité opérationnelle et une meilleure disponibilité.

Dépannage facile, compatible avec la classe IE3

S'il se déclenche, le disjoncteur-moteur électronique fournit des informations détaillées sur l'origine de la défaillance tout en remplissant sa fonction de protection. En l'occurrence, les disjoncteurs-moteurs traditionnels fournissent uniquement des informations sur l'origine du déclenchement (surcharge ou court-circuit) et émettent un message d'erreur vers l'API par le biais du câblage de commande. Comparativement, un disjoncteur-moteur électronique fournit également des informations relatives aux causes possibles de la défaillance de phase à l'origine de la panne.
Les valeurs transmises comprennent également la configuration de surcharge et de CLASSE (5-20) que le PKE fournit. Les schémas facilitent le paramétrage du dispositif et permettent à l'opérateur de détecter tout paramètre erroné ou tout changement aléatoire lors de l'exploitation. Tout déclenchement prématuré ou toute surcharge du moteur connecté peut ainsi être évité. En ce qui concerne la sélection des éléments de protection moteur en accord avec les directives ErP (produits liés à l'énergie), les disjoncteurs conviennent à la protection des moteurs en matière d'efficacité énergétique de la classe IE3. Les équipements de commutation doivent être vérifiés pour s'assurer qu'ils conviennent aux moteurs IE3 dans la mesure où ils sont soumis à de grands courants d'alimentation.
Heureusement, Eaton propose des dispositifs de protection moteur PKE et PKZ compatibles et les a optimisés pour qu'ils répondent aux nouvelles exigences (en savoir plus sur www.eaton.fr/IE3). Les deux formules sont éprouvées et protègent les moteurs IE2 et IE3 en toute fiabilité et en toute sécurité. Avec les contacteurs DILM mis à jour, les utilisateurs ont désormais accès à un ensemble de démarreurs-moteurs compatibles IE3 pouvant atteindre les 375 kW.

Intégrés avec intelligence et flexibilité

Le disjoncteur-moteur PKE peut immédiatement se transformer en dispositif de commutation communicant grâce au câblage intelligent SmartWire-DT d'Eaton et à la technologie de communication. Il accélère considérablement la planification, la projection, le câblage, le test et le démarrage des systèmes électriques par rapport au câblage conventionnel. De plus, le câblage intelligent facilite le changement de connexion pour l'équipement de commande et de signalisation, les commutateurs annexes, les voyants, les commutateurs de protection moteur, les démarreurs progressifs, les convertisseurs de fréquence et les circuits, et peut simultanément les convertir en composants d'automation pour la communication.
Les données enregistrées par l'équipement de commutation peuvent également se transmettre aux bus de terrain industriels conventionnels par le biais de passerelles, qui sont désormais disponibles pour Profibus, Canopen, Profitnet, Modbus-TCP, Ethernet-IP, Powerlink et Ethercat. L'architecture des passerelles est ainsi faite que les utilisateurs doivent uniquement changer de passerelle lorsque reliées à des unités de commande différentes. Hormis cela, aucune autre modification n'est nécessaire au niveau de l'appareillage électrique.
Le disjoncteur-moteur PKE associé au SmartWire-DT offre une protection moteur puissante et efficace pour améliorer la sécurité opérationnelle ainsi que la disponibilité de la machine ou du système. Il permet également d'optimiser l'organisation de la maintenance et, en cas de panne, de réduire les temps de réparation grâce aux diagnostics avancés qu'il fournit. De plus, la conception et l'exécution restent identiques à celles du disjoncteur électromécanique PKZ, ce qui facilite encore davantage son utilisation. La protection moteur intelligente PKE permet désormais aux constructeurs de machines et de systèmes de créer des solutions plus simples, plus économiques et compactes, pour des systèmes encore plus fiables.
Livre blanc sur www.eaton.eu/fr/iw/mac.

Posté le 20 février 2017 - (546 affichages)
Eaton
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