ABB drives Guide technique No. 5 Les courants de palier dans les systèmes d’entraînement c.a. à vitesse variable 2 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Guide technique No. 5 Les courants de palier dans les systèmes d’entraînement c.a. à vitesse variable © Copyright 2012 ABB. Toutes les dispositions, indications et caractéristiques sont susceptibles de modification sansréavis. 3BFE64320700 REV C FR 24.2.2012 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 3 4 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Table des matières Chapitre 1 - Introduction ...........................................................................7 Généralités .........................................................................................7 Eviter les courants de palier ...............................................................7 Chapitre 2 - Origine des courants de palier ...............................................8 Les impulsions de courant HF ............................................................8 Commutation très rapide ...................................................................9 Comment se forment les courants de palier HF? ..................................9 Courant de circulation ...................................................................9 Courant à la terre de l’arbre ...........................................................9 Courant de décharge capacitif ......................................................10 Circuit de mode commun ..................................................................10 Capacités de fuite ...........................................................................11 Quel itinéraire emprunte le courant dans le système? .........................12 Chutes de tension ............................................................................12 Transformateur de mode commun .....................................................14 Diviseur de tension capacitif ..............................................................15 Chapitre 3 - Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF ...........17 Trois solutions ..................................................................................17 Câbles moteur multiconducteurs ..................................................17 Itinéraire court et de faible impédance ..........................................18 Liaisons d’équipotentialité HF ......................................................19 Respecter les consignes du fabricant du produit ...............................19 Autres solutions ..........................................................................19 Mesurer les courants de palier HF .....................................................20 Une affaire de spécialistes ................................................................21 Chapitre 4 - Bibliographie ........................................................................22 Chapitre 5 - Index ....................................................................................23 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 5 6 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Chapitre 1 - Introduction Généralités Il arrive que quelques mois seulement après la mise en route d’un entraînement de puissance à vitesse variable, les roulements du moteur doivent être remplacés. La dégradation prématurée de ces roulements peut être le fait de courants de palier, courants parasites qui circulent dans les roulements. Les courants de palier ont toujours existé dans les moteurs électriques mais, depuis quelques années, ils sont à l’origine d’un plus grand nombre d’avaries. Les variateurs électroniques de vitesse modernes, avec leurs impulsions de tension très rapides et leurs fréquences de commutation élevées, peuvent provoquer la circulation d’impulsions de courant haute fréquence dans les roulements qui graduellement détériorent les pistes de roulement. Eviter les courants de palier Pour prévenir cette dégradation, il faut soigner la mise à la terre de l’équipement et permettre aux courants de circulation de reboucler vers le châssis du variateur sans passer par les roulements. L’amplitude de ces courants peut être réduite en utilisant des câbles moteurs à conducteurs symétriques ou en filtrant la sortie du variateur. Par ailleurs, en isolant les roulements du moteur, on interrompt le parcours emprunté par les courants de palier. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 7 Chapitre 2 - Origine des courants de palier Les impulsions de courant HF Les courants de palier présentent plusieurs formes. Alors que les nouvelles règles pratiques de conception et de fabrication des moteurs permettent quasiment de s’affranchir des courants de palier basse fréquence (BF) induits par l’asymétrie des moteurs, la commutation rapide des composants de puissance des nouvelles générations de variateurs à courant alternatif (c.a.) peut générer la circulation d’impulsions de courant HF à travers les roulements. Si l’énergie de ces impulsions est suffisamment élevée, il y a transfert de métal entre les billes et les pistes de roulement dans le lubrifiant, phénomène appelé “piquage”. L’incidence d’une seule impulsion est négligeable ; cependant, une piqûre microscopique constitue un défaut de continuité qui est lui-même générateur d’impulsions qui seront à l’origine d’un piquage sur toute la circonférence de la piste de roulement. La fréquence de commutation des variateurs c.a. modernes est très élevée et les nombreuses impulsions peuvent provoquer une dégradation rapide des pistes de roulement et donc la détérioration des roulements. Les problèmes liés aux courants de palier HF sont étudiés par ABB depuis 1987. L’importance de la conception des systèmes d’entraînement a été mise en évidence seulement récemment. Chacun des éléments constitutifs de l’entraînement (moteur, réducteur et variateur) est un produit fiable de haute technicité avec un MTBF (moyenne des temps de bon fonctionnement) élevé. Mais lorsqu’ils sont associés pour former un ensemble, il est indispensable de respecter certaines règles d’installation. Figure 1: les courants de palier provoquent le piquage des pistes de roulement. 8 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Origine des courants de palier Commutation très rapide Les convertisseurs de fréquence actuels à transistors de puissance IGBT présentent des commutations 20 fois plus rapides qu’il y a une décennie. Depuis quelques années, on assiste à une augmentation de la dégradation des roulements liée au phénomène de piquage, dans un délai assez court après la mise en route des entraînements c.a. (1 à 6 mois). La gravité des dommages varie en fonction de la configuration de l’ensemble et des méthodes d’installation. Comment se forment les courants de palier HF? Les courants de palier trouvent leur origine dans la tension induite dans les roulements. Dans le cas des courants de palier HF, cette tension peut être générée de trois manières différentes. Les principaux facteurs d’influence sont la taille du moteur et le mode de mise à la terre de sa carcasse et de son arbre. L’installation électrique, à savoir le choix du type de câble et le mode de raccordement des conducteurs de protection et du blindage électrique, est primordiale. Le du/dt des composants de puissance du variateur c.a. et le niveau de tension du bus c.c. affectent le niveau des courants de palier. Courant de circulation Dans les gros moteurs, une tension HF est induite entre les extrémités de l’arbre moteur par le flux HF circulant autour du stator. Ce flux est le fait d’une distribution asymétrique du courant capacitif de fuite entre le bobinage et la carcasse du stator. La tension entre les extrémités de l’arbre affecte les roulements. Si elle est suffisamment élevée pour vaincre l’impédance du film d’huile dans les roulements, un courant qui tente de compenser ce flux dans le stator se met à circuler dans la boucle formée par l’arbre, les roulements et la carcasse du stator. Ce type courant de palier HF est appelé “courant de circulation”. Courant à la terre de l’arbre Ce courant qui s’écoule dans le stator doit retourner à sa source, à savoir le variateur. Tout itinéraire qu’il emprunte présente une impédance et, donc, la tension sur la carcasse moteur augmente par rapport au niveau de la terre de la source. Si l’arbre moteur est mis à la terre via la machine entraînée, cette augmentation de la tension moteur est observée sur les roulements. Si la tension augmente suffisamment pour vaincre l’impédance du film d’huile du roulement côté accouplement, une partie du courant peut retourner au variateur via le roulement côté accouplement, l’arbre et la machine entraînée. Ce courant de palier HF est appelé “courant à la terre de l’arbre”. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 9 Origine des courants de palier Courant de décharge capacitif Dans les petits moteurs, la composante de tension interne de la tension de mode commun sur les capacités de fuite internes du moteur peut générer des tensions d’arbre suffisamment élevées pour créer des impulsions de courant de palier HF. Ce phénomène survient si l’arbre moteur n’est pas mis à la terre via la machine entraînée, alors que la carcasse moteur est mise à la terre selon le mode de protection normal. Circuit de mode commun Les courants de palier HF sont liés à l’existence d’un circuit de mode commun du système d’entraînement c.a. Vcommun En fonctionnement normal, une alimentation triphasée type délivre une tension sinusoïdale équilibrée et symétrique, c’est-à-dire que la somme vectorielle des trois phases est toujours égale à zéro. Il est donc normal que le neutre soit à un potentiel de 0 V. Toutefois, ce n’est pas le cas avec un variateur triphasé MLI (modulation de largeur d’impulsions) dans lequel une tension c.c. est convertie en tensions triphasées. Même si les composantes de la fréquence fondamentale des tensions de sortie sont symétriques et équilibrées, il est impossible d’arriver à chaque instant à un équilibre parfait entre les phases avec deux niveaux de sortie possibles. La tension du point neutre n’est pas nulle et peut être définie comme une source de tension de mode commun. Elle peut être mesurée au point zéro de toute charge, par ex., le point étoile du bobinage moteur. Temps [s] Figure 2: forme des tensions de phase d’un variateur MLI triphasé typique et tension moyenne des trois phases (ou tension du point neutre) dans un système d’entraînement c.a. moderne. On voit clairement que la tension du neutre n’est pas nulle et elle peut être définie comme une source de tension de mode commun. Cette tension est proportionnelle à la tension du bus c.c. et sa fréquence est égale à la fréquence de commutation du variateur. 10 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Origine des courants de palier Courant de mode commun Chaque fois qu’une des trois tensions de sortie du variateur varie, un courant proportionnel à cette variation s’écoule à la terre via les capacités de fuite de tous les composants du circuit de sortie. Le courant revient à la source via le conducteur de terre et les capacités de fuite du variateur, qui sont extérieures au système triphasé. Ce type de courant qui circule dans le système en boucle fermée à l`extérieur du système est appelé “courant de mode commun”. Temps Figure 3: exemple de courant de mode commun sur la sortie du variateur. L’impulsion est une superposition de plusieurs fréquences du fait des fréquences naturelles différentes des parcours parallèles empruntés par le courant de mode commun. Capacités de fuite Dès lors que deux éléments conducteurs sont séparés par un isolant, il y a un effet capacitif. Ainsi, par exemple, le conducteur de phase d’un câble a une capacité par rapport au conducteur PE dont il est séparé par un isolant au PVC ; de même, une spire d’enroulement moteur est isolée de la carcasse par un vernis et un isolant d’encoche, de sorte qu’elle a une capacité par rapport à la carcasse du moteur. Les valeurs de capacité au sein d’un câble et, plus particulièrement, à l’intérieur du moteur, sont très faibles. Une faible capacité signifie une impédance élevée aux basses fréquences, ce qui bloque les courants de circulation BF. Il en va autrement pour les hautes fréquences auxquelles travaillent les variateurs. En effet, aux très hautes fréquences, même les faibles capacités à l’intérieur du moteur constituent un chemin de faible impédance pour la circulation des courants. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 11 Origine des courants de palier Figure 4: boucle simplifiée du courant de mode commun d’un variateur MLI et d’un moteur asynchrone. Le variateur joue le rôle de source de tension de mode commun (Vcm). Le courant de mode commun (MC) s’écoule par les inductances de mode commun du câble et du moteur L c L m et à travers les capacités de fuite entre les enroulements moteur et la carcasse moteur, qui donnent ensemble Cm. De la carcasse moteur, le courant passe dans le réseau de terre usine d’inductance Lg. L g reçoit également un courant de MC de la capacité de fuite Cc du câble. Le châssis du variateur est raccordé au réseau de terre usine et couple les courants de terre du courant de MC via les capacités de fuite Cin entre le variateur et la carcasse, à la source de tension de mode commun. Quel itinéraire emprunte le courant dans le système? Pour retourner de la carcasse moteur au châssis du variateur, le courant de fuite passe par la carcasse moteur, le blindage des câbles ou les conducteurs PE et, éventuellement, les structures en acier ou en aluminium du bâtiment de l’usine. Tous ces éléments ont leur inductance. La circulation du courant de MC par cette inductance provoque une chute de tension qui augmente le potentiel de la carcasse moteur par rapport au potentiel de terre de la source au niveau du châssis du variateur. Cette tension de la carcasse moteur est une partie de la tension de MC du variateur. Le courant de MC cherche à emprunter l’itinéraire de plus faible impédance. Si une impédance élevée est rencontrée le long du parcours choisi (ex., le raccordement PE de la carcasse moteur), la tension de la carcasse moteur fera dévier une partie du courant de MC vers un parcours différent, par le bâtiment. Dans les installations existantes, un certain nombre de circuits parallèles existent. La plupart ont un impact négligeable sur la valeur du courant de MC ou les courants de palier, mais peuvent avoir un impact significatif en termes de compatibilité électromagnétique (CEM). Chutes de tension Si la valeur de cette inductance est suffisamment élevée, la réactance dans la gamme supérieure des fréquences types de 12 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Origine des courants de palier courant de MC, entre 50 kHz et 1 MHz, peut supporter des chutes de tension supérieures à 100 volts entre la carcasse moteur et le châssis du variateur. Si, dans ce cas, l’arbre moteur est accouplé mécaniquement à un réducteur ou une autre machine entraînée qui est directement mise à la terre et quasiment au même potentiel de terre que le châssis du variateur, il se peut qu’une partie du courant de MC du variateur se reboucle via les roulements du moteur, l’arbre moteur et la machine entraînée. VARIATEUR MOTEUR CABLE MOTEUR REDUCTEUR CHARGE Impulsion de tension de MC Courant HF de mode commun Tension HF d'arbre Courant HF de circulation Courant PE Tension HF de carcasse Courant à la terre de l'arbre Figure 5: schéma de principe du courant de circulation et du courant à la terre de l’arbre, ce dernier résultant d’une tension élevée sur la carcasse moteur avec une mise à la terre supérieure côté machine. Si l’arbre de la machine n’est pas en liaison directe avec le sol, le courant peut transiter par les roulements du réducteur ou de la machine qui peuvent être endommagés avant les roulements du moteur. i+Δ i Δi D N i-Δ i Δi Figure 6: Source du courant HF de circulation. L’écoulement des courants à travers les capacités du stator réparties donne une somme des courants non nulle sur la circonférence du stator. Ceci entraîne un phénomène magnétique qui induit un flux autour de l’arbre moteur. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 13 Origine des courants de palier Transformateur de mode commun La majeure partie de la capacité de fuite du moteur se forme entre les enroulements statoriques et la carcasse moteur. Cette capacité est répartie sur la circonférence et la longueur du stator. Comme le courant s’écoule dans le stator le long de la bobine, la composante HF du courant en entrée de la bobine statorique est supérieure au courant en sortie. Ce courant propre produit un flux magnétique HF qui circulera dans les tôles stator, induisant une tension axiale aux extrémités de l’arbre. Si la tension devient suffisamment élevée, un courant HF de circulation peut s’écouler dans le moteur via l’arbre et les deux roulements. Dans ce cas, le moteur s’apparente à un transformateur, où le courant de MC circulant dans la carcasse moteur joue le rôle de primaire et induit le courant de circulation dans le circuit rotorique ou secondaire. Ce courant de palier est probablement le plus préjudiciable avec des valeurs crêtes types entre 3 et 20 ampères, selon la puissance nominale du moteur, le du/dt des composants de puissance du variateur c.a. et le niveau de tension du bus c.c. Figure 7: la tension HF d’arbre axiale peut être considérée comme la résultante d’un effet transformateur, dans lequel le courant de MC circulant dans les tôles stator joue le rôle de primaire et induit un courant de circulation dans le circuit rotorique ou secondaire. Un autre type de courant de circulation survient lorsque le courant, au lieu de circuler complètement à l’intérieur du moteur, circule via l’arbre et les roulements du réducteur ou de la machine entraînée et dans une structure qui est à la fois externe et commune au moteur et à la machine entraînée. L’origine de ce courant est la même que celle du courant circulant à l’intérieur du moteur. La figure 8 illustre un exemple de ce type de courant “vagabond”. 14 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Origine des courants de palier Accouplement Pompe Structure acier Figure 8: exemple de courant “vagabond” où la boucle de courant est externe au moteur. Diviseur de tension capacitif D’autres capacités de fuite sont également présentes dans le moteur, comme la capacité entre les enroulements statoriques et le rotor, ou celle présente dans l’entrefer du moteur entre le stator et le rotor. Les roulements eux-mêmes peuvent présenter une capacité de fuite. La présence d’une capacité entre les enroulements statoriques et le rotor couple effectivement les enroulements du stator au rotor, qui est également relié à l’arbre et à la bague intérieure des roulements. Des variations brusques du courant de MC du variateur peuvent non seulement provoquer la circulation de courants dans la capacité sur la circonférence et la longueur du moteur, mais également entre les enroulements statoriques et le rotor par les roulements. Variateur Câbles Circuit moteur Roulement Rotor Arbre Figure 9: boucle de mode commun d’un entraînement à vitesse variable, illustrant les capacités de fuite dans le stator, le rotor et le roulement. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 15 Origine des courants de palier La circulation de courants dans les roulements peut varier rapidement, car elle dépend de l’état physique de chaque roulement à un moment donné. Par exemple, une capacité de fuite dans le roulement n’est entretenue que tant que les billes du roulement sont recouvertes d’huile ou de graisse et ne sont pas conductrices. Cette capacité, où siège la tension d’arbre induite, peut-être court-circuitée si la tension de palier franchit le seuil de claquage ou si une bille perce le film d’huile et entre en contact avec les deux pistes de roulement. A très petite vitesse, les roulements présentent un contact métallique car les billes ne sont pas sur un film d’huile. En général, l’impédance de palier dicte le niveau de tension où le roulement commence à être conducteur. Cette impédance est une fonction non linéaire de la charge, de la température, de la vitesse de rotation du roulement et du lubrifiant utilisé. Elle varie au cas par cas. 16 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Chapitre 3 - Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF Trois solutions Il y a trois manières de maîtriser les courants de palier HF : veiller à la qualité du câblage et de la mise à la terre, rompre les boucles de courants de palier et amortir le courant de mode commun HF. Chacune de ces solutions vise à ramener la tension dans les paliers à des valeurs qui n’induisent aucune impulsion de courant de palier HF ou à limiter la valeur de ces impulsions à un niveau sans incidence sur la durée de vie des roulements. Selon le type de courant de palier HF, on privilégiera une solution plutôt qu’une autre. La règle de base pour prévenir tous les types de courant HF est une mise à la terre correcte. Les méthodes standard de mise à la terre des équipements visent essentiellement à réaliser une liaison d’impédance suffisamment faible pour protéger les personnes et les biens des défauts du réseau. Un entraînement à vitesse variable peut être efficacement mis à la terre et protégé des hautes fréquences du courant de MC si certaines règles élémentaires d’installation sont respectées. Câbles moteur multiconducteurs Utiliser uniquement des câbles moteur à conducteurs symétriques. Le(s) conducteur(s) de terre (terre de protection, PE) du câble moteur est (sont) disposé(s) de manière symétrique pour éviter les courants de palier à la fréquence fondamentale. Cette symétrie est obtenue avec un conducteur PE enveloppant tous les conducteurs de phase ou avec un câble constitué de trois conducteurs de phase et trois conducteurs de terre parfaitement symétriques. Blindage Conducteur PE et blindage Figure 10: type de câble moteur à conducteurs symétriques préconisé. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 17 Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF Itinéraire court et de faible impédance Définir un itinéraire court et de faible impédance pour le retour du courant de MC vers le variateur. Pour ce faire, la méthode la plus efficace et la plus simple consiste à utiliser des câbles moteur blindés. Le blindage doit être continu et en matériau bon conducteur HF (cuivre ou aluminium), les raccordements aux deux extrémités faits avec une reprise de masse sur 360°. Les figures 11a et 11b illustrent les méthodes pratiques de reprise de masse sur 360° en Europe et en Amérique du Nord. Blindage câble Borne PE Collier serre-câble Manchon CEM Longueur à dénuder Plaque de fond Traversée Figure 11a: méthode efficace de reprise de masse sur 360° pratiquée en Europe. Le blindage est raccordé en queue de cochon aussi courte que possible à la borne PE. Pour un raccordement HF sur 360° entre le manchon CEM et le blindage du câble, l’isolant externe du câble est retiré. Câbles de puissance (3) Raccordement bus PE Fils de terre (3) Traversée avec mise à la terre Plan surface de montage Controdado Raccord de câble Armure de câble en aluminium avec gaine en PVC Figure 11b: méthode efficace de reprise de masse sur 360° pratiquée en Amérique du Nord. Une traversée avec mise à la terre doit être utilisée aux deux extrémités du câble moteur pour raccorder correctement les conducteurs de terre à l’armure ou au conduit. 18 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF Liaisons d’équipotentialité HF Ajouter des liaisons d’équipotentialité entre les équipements et les points connus de référence à la terre, en utilisant des tresses de fils de cuivre de 50 à 100 mm de largeur car les conducteurs de section plate constituent un parcours de plus faible inductance que les conducteurs de section ronde. Ces liaisons d’équipotentialité doivent être réalisées là où une discontinuité est suspectée entre le potentiel de terre du variateur et celui du moteur. Par ailleurs, il peut être nécessaire de réaliser l’équipotentialité entre les carcasses du moteur et de la machine entraînée pour court-circuiter la circulation de courants dans les roulements du moteur et de la machine entraînée. Figure 12: tresse de liaison d’équipotentialité HF. Respecter les consignes du fabricant du produit Même si les règles élémentaires d’installation sont les mêmes, certains fabricants peuvent définir des règles spécifiques pour leurs produits. Par conséquent, il est impératif de respecter les consignes d’installation indiquées dans les manuels spécifiques du produit. Autres solutions L’interruption des boucles de courant de palier se fait dans le moteur en isolant le ou les roulements. L’amortissement du courant de mode commun HF côté variateur peut être réalisé avec des filtres spéciaux. En tant que constructeur de variateurs et de moteurs, ABB peut proposer la solution la mieux adaptée à chaque cas et fournir des instructions optimales pour la mise à la terre et le câblage. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 19 Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF Mesurer les courants de palier HF Le suivi de l’état des roulements doit être réalisé par une méthode de surveillance vibratoire éprouvée. Il est impossible de mesurer directement les courants de palier dans un moteur standard. Mais si vous suspectez la présence de courants de palier HF, des mesures peuvent être faites sur site pour contrôler l’existence de boucles de courant. Les instruments de mesure doivent avoir une bande passante importante (minimum 10kHz à 2 MHz) et pouvoir détecter des valeurs crêtes d’au moins 150 à 200A et des valeurs efficaces aussi faibles que 10mA. Le facteur de crête des signaux mesurés est rarement inférieur à 20. Le courant peut circuler dans des endroits inhabituels, comme les arbres en rotation. C’est la raison pour laquelle un matériel spécial et un personnel expérimenté sont indispensables. Pour mesurer les courants de palier, ABB utilise un capteur de courant de type Rogowski, flexible, sans fer, de conception spéciale avec des accessoires spécifiques. L’expérience d’ABB inclut des mesures sur plus d’un millier d’entraînements à vitesse variable dans le monde entier et dans des applications très différentes. Les points de mesure les plus importants se situent côté moteur. Pendant les mesures, le moteur doit tourner au minimum à 10% de sa vitesse nominale pour que les billes des roulements soient sur le film d’huile. La figure 13 illustre les mesures de base. La figure 14 illustre des formes d’onde de courant mesurées. Les variateurs à composants GTO furent principalement utilisés dans les années 1980 et sont aujourd’hui remplacés par des variateurs à IGBT. Vous noterez les facteurs d’échelle différents. Figure 13: mesures de base: A) courant de circulation mesuré avec une bretelle, B) courant à la terre de l’arbre. 20 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Prévenir les avaries liées aux courants de palier HF A) Courant de circulation Variateur á GTO, 5 micro s/div, 2A/div Variateur á IGBT, 5 micro s/div, 2A/div B) Courant à la terre de l´arbre Variateur á GTO, 2 micro s/div, 10A/div Variateur á IGBT, 5 micro s/div, 500mA/div Figure 14: exemples de formes d’onde du courant aux points de mesure illustrés à la figure 13. Une affaire de spécialistes Aucun matériel de mesure spécifique n’étant disponible dans le commerce et les mesures ainsi que l’interprétation des résultats exigeant une certaine expérience, nous conseillons de faire appel uniquement à des spécialistes pour mesurer les courants de palier. Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 21 Chapitre 4 – Bibliographie 1. Grounding and Cabling of the Drive System, ABB Industry Oy, 3AFY 61201998 R0125 2. A New Reason for Bearing Current Damage in Variable Speed AC Drives by J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa. EPE 97, 7th European Conference on Power Electronics and Applications, 8-10 September 1997. Trondheim, Norway. 3. On the Bearing Currents in Medium Power Variable Speed AC Drives by J. Ollila, T. Hammar, J. Iisakkala, H. Tuusa. proceedings of the IEEE IEDMC in Milwaukee, May 1997. 4. Minimizing Electrical Bearing Currents in Adjustable Speed Drive Systems by Patrick Link. IEEE IAS Pulp & Paper Conference Portland, ME, USA. June 1998. 5. Instruction on Measuring Bearing Currents with a Rogowski Coil, ABB Industry Oy, 3BFA 61363602.EN. 6. Laakerivirta ja sen minimoiminen säädettyjen vaihtovirtakäyttöjen moottoreissa, I. Erkkilä, Automaatio 1999, 16.9.1999, Helsinki, Finland. (In Finnish). 7. High Frequency Bearing Currents in Low Voltage Asyncronous Motors, ABB Motors Oy and ABB Industry Oy, 00018323.doc. 8. Bearing Currents in AC Drives by ABB Industry Oy and ABB Motors Oy. Set of overheads in LN database “Document Directory Intranet” on ABB_ FI01_SPK08/FI01/ABB 9. Le guide moteur FR 98-12. Cf. également les manuels d’installation des produits. 22 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable Chapitre 5 – Index A ABB 19, 20 alimentation par variateur 11 alimentation triphasée 9, 10 arbre 9, 14, 15 arbre moteur 7, 9, 12 armure18 B bille 16 blindage 18 blindage du câble 18 blindage électrique 9 boucle de mode commun 11, 15 boucles de courants de palier 17, 19 C câble 17 câble de mode commun 12 câble moteur 17, 18 câbles moteur à conducteurs symétriques 7, 17 capacité de fuite 9, 10, 12, 13, 15, 16 capacité du câble 14 capteur de courant de type Rogowski 22 carcasse 19 carcasse moteur 11, 12, 14, 15 carcasse stator 9, 13, 16 châssis du variateur 7, 12 chute de tension 12 circuit de mode commun 9 circuit rotorique 14 conducteurs de section plate 19 conduit 18 couplage métallique 12 courant de circulation 14 courant de circulation HF 14 courant de mode commun 10, 11, 12, 13, 16, 15, 17, 18, 19 courant de palier HF 8, 9 courants de fuite 7 courants de palier 7, 8, 9, 16, 17, 20, 21 courants de palier BF 8 E enroulement 9, 10, 11, 12, 13, 15 enroulements moteur 12 enroulements statoriques 13, 15 entraînement à vitesse variable 7, 15, 17 extrémités d’arbre 14 F facteur de crête 20 film d’huile 9, 20 filtrage en sortie du variateur 7 filtres spéciaux 19 flux HF 9 flux magnétique 14 fréquence de commutation du variateur 10 fréquences de commutation élevées 7 I impulsions de courant 7 impulsions de tension 7 L liaisons d’équipotentialité 19 M machine entraînée 9, 12, 16, 19 mesures sur site 20 MLI 9, 11 moteur 8, 9, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 19, 20 moteurs électriques 7 moyenne des temps de bon fonctionnement (MTBF) 8 P parcours empruntés par les courants de palier 7 piquage 8 piquage des pistes de roulement 8 piste de roulement 7 pistes de roulement 8, 16 prévenir les avaries liées aux courants de palier HF 17 primaire 16 R réducteur 8, 12, 14 répartition de tension interne 9 reprise de masse sur 360° 18 rotor 17 roulements 7, 8, 9, 14, 15, 16 roulements du moteur 7 S secondaire 16 stator 9, 13, 15 T tension axiale 16 tension d’arbre axiale 16, 17 tension d’arbre induite 16 tension de mode commun 9, 10, 12 tension de palier 16 tension de palier HF 9 tension du bus c.c. 10 tension du point neutre 10 tensions d’arbre 9 tôles stator 16 transformateur 16 transistors bipolaires à grille isolée (IGBT) 8 tresses 19 V variateur 8 variateur 9, 10, 11, 12, 15, 18, 19 variateur c.a. 8, 9, 10 variateurs à GTO 20 variateurs à IGBT 20 Guide technique No. 5 | Les courants de palier dans les entraînements c.a. à vitesse variable 23 Pour information plus détaillée, veuillez contacter votre représentant ABB local, ou visiter: www.abb.com/drives www.abb.com/drivespartners © Copyright 2012 ABB. Toutes les dispositions, indications et caractéristiques sont susceptibles de modification sansréavis. 3BFE64320700 REV C FR 24.2.2012 #16115 Contactez-nous