Compteur Horaire et Nombre de démarrages Moteurs

COMPTEUR HORAIRE et de
NOMBRE de DEMARRAGES MOTEURS

1 Principe Général
1.1 Le compteur horaire
1.2 Le compteur de nombre de démarrages
2 Ce que proposent les constructeurs
3 Quelques schémas "amateurs"
3.1 Avec transformateur
3.2 Avec alimentation existante
3.3 Avec compteur impulsions autre tension =
4 Branchement
5 Conclusions

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1 Principe Général

La surveillance des moteurs (et plus particulièrement pour les pompes) dont la fonction est de sécurité publique (cas de l'eau potable) ou de sécurité d'entreprise, le domaine nucléaire…, implique de relever les heures de service, pour procéder à une révision ou un entretien de ceux-ci.
Dans tous ces domaines, il y a également lieu de contrôler que les valeurs moyennes de nombre de démarrages à l'heure, correspondent aux spécifications du constructeur de moteurs. Sans aller jusqu'à contrôler l'écart entre chaque démarrage, on fait directement le ratio entre le temps écoulé et le nombre de démarrages.
Pour information, le démarrage des moteurs asynchrones en direct est une cause d'échauffement, de contraintes aux bobinages, ainsi qu'aux roulements des moteurs. (Id=7 x In)
Curieusement je ne connais pas de fabricants qui traitent ces deux données simultanément et localement. Il faut donc improviser…

ATTENTION CES MONTAGES SONT SUR LE SECTEUR ET ÇA PEUT ETRE DANGEREUX et pire encore avec LE 380/400V

1.1 Le compteur horaire

Il compte bien entendu le temps de fonctionnement (en heures), avec comme capacité souvent 9999 heures et comme précision le 1/10 d'heure. Il est bien connu et existe depuis très longtemps.
C'est un petit moteur (a)synchrone et qui a obligatoirement la précision de la fréquence du réseau EDF. (modèles électromécaniques)
Le gros avantage de ce système, est qu'il ne perd pas la mémoire, et qu'il est capable d'additionner de façon naturelle les fractions d'heures incomplètes.
Généralement ce compteur horaire est en "solo" et équipe chaque départ moteur.

1.2 Le compteur de nombre de démarrages

Il fait le plus souvent partie intégrante du système de télégestion lorsque celui-ci existe et n'est donc pas physiquement visible. C'est bien, mais alors, comptez donc les heures de fonctionnement… ! C'est fait aussi parfois !

C'est un peu "n'importe quoi", et ce n'est pas très clair.

Compteur horaire et compteur de nombre de démarrages font partie de la même famille et il me semble souhaitable qu'ils soient traités localement et ENSEMBLES.
Que l'information soit transmise est très bien, mais dans les dispositifs de sécurité, il faut également avoir l'information localement.

De plus on ne sait jamais si la commande est issue de la télégestion ou non. Il est important que les COMMANDES MANUELLES soient également enregistrées tant en nombre de démarrages qu'en temps de fonctionnement…

2 Ce que proposent les constructeurs

Eh bien, à priori rien qui corresponde aux principes énoncés, (à savoir compteur horaire AVEC compteur de nombre de démarrages).
De plus, ce qui fera l'objet d'un autre article, pas plus d'informations destinées à la télégestion concernant ces deux paramètres. 

Ce que je souhaiterais : Un affichage des heures et 1/10 d'heures  ET du nombre de démarrages.
Mais aussi deux sorties contacts secs ou open collector NPN pour avoir une impulsion tous les 1/10 d'heures de fonctionnement et une impulsion à chaque démarrage.

Messieurs les constructeurs la réponse est en attente…

3 Quelques schémas "amateurs"

En l'attente des constructeurs, vous pouvez "bidouiller" cela à titre personnel, ça n'est pas "pro" mais ça marche fort bien suivant les vieux principes de l'électricité. (Sans report vers une télégestion !)
Cela permet entre autre de surveiller sa chaudière fuel, d'en déduire la consommation à partir du débit du gicleur.
Cela permet aussi de surveiller son petit surpresseur d'eau, tout autant que le congélateur !

3.1 Avec transformateur

Suivant le compteur à impulsion dont vous disposez, vous choisirez le transfo qui convient (d'un point de vue tension secondaire). Le compteur de copies d'un vieux photocopieur fait très bien l'affaire ! Le schéma ci-dessous est ultra simple. Il mérite cependant quelques informations pour les non professionnels.
La tension secondaire (alternative) sera la tension de service (continue) du compteur divisée par 1.3 (par sécurité de collage au lieu de rac2=1.414)
Les 2 condensateurs sont ceux que j'avais sous la main. Ils peuvent être remplacés par un seul de 150 µF 50V par exemple (attention à la polarité). La LED peut être mise ou non mais c'est bien pratique. Calculez sa résistance en fonction de la tension générale continue moins 1.5 volts et pour 10 ou 15 mA (R=U/I)
Actuellement avec les éléments que j'ai il n'est pas nécessaire de mettre de résistance de décharge des condensateurs, mais ceux-ci doivent l'être pour répondre à une demande rapprochée et faire ainsi +1 sur le comptage.
Je recommande de mettre environ 100 Kohms pour que le système reparte sans problème après un arrêt d'une dizaine de secondes.

Le principe est que le condensateur va se comporter comme un court-circuit au démarrage et qu'il va donc laisser passer le courant d'excitation de l'électro du compteur de nombre de démarrages. Puis après la mise en route qui va durer une seconde environ, le courant va décroître suffisamment et l'électro va décoller et revenir à zéro.
A la coupure du secteur, le(s) condensateur(s) sont totalement chargés, mais le courant de décharge des condensateurs sera si faible que l'électro ne pourra coller. (Il ne peut y avoir décharge par le redressement)

3.2 Avec alimentation existante

C'est la même chose hormis le transfo qui est remplacé par une petite alim à découpage (qui assure également une décharge suffisante des condensateurs).
Pour les condensateurs cette fois j'avais 100µF et 47µF en 63 V ! (les 2 en //)
Par contre l'alim est symétrique +15 v -15V. Pas de chance ça fait 30 V !
On fera tout de même avec et on ajoutera une petite résistance de 45 Ohms, pour ne pas trop surcharger le compteur d'impulsions.
Du coup le schéma est encore plus simple ! Et j'ai eu la paresse de mettre une LED !

3.3 Avec compteur impulsions autre tension =

On peut aussi utiliser une résistance chutrice et un condensateur isolé à la tension alternative multipliée par 1.414 auquel il faut ajouter une marge de sécurité. Si tension élevée pas question de LED (trop gourmande en énergie).
Une diode 1N4004 conviendra pratiquement toujours pour le redressement.
Le plus gros problème de ce montage est qu'il faut une résistance de puissance.
Je crois dans ce cas qu'il faut compter approximativement 1µF par mA de courant électro pour le condensateur.
La puissance de la résistance peut être minorée du fait qu'elle n'est active que durant une petite seconde mais …(Ce montage reste peu correct à mon sens)

4 Branchement

ATTENTION TENSIONS DANGEREUSES
Vous avez vu que les montages sont en 220 V ~, pour les petits moteurs monophasés pas de problème, il faut brancher aux bornes du moteur ou sur la même ligne d'alimentation.

Pour les moteurs 380/400V il faut se brancher sur le contacteur de commande et éventuellement revoir la tension de commande (Si c'était en 24 V = ce serait le bonheur !)
L'autre solution est avec un transformateur 380/400 vers 20 volts, en prenant la tension sur 2 phases.
(Les gros moteurs sont souvent alimentés sans le neutre et donc pas de possibilités d'avoir du 220V~).

5 Conclusions

C'est tout simple et ça marche. A noter qu'il n'y a pratiquement que le courant à vide du transformateur en surconsommation, et que vu la puissance cela est bien pour la planète.

A tire indicatif on peut utiliser le même principe pour éviter de griller les télérupteurs commandés en permanence par un automate ou quelqu'un qui a coincé une allumette dans la minuterie de l'escalier…

Ça fonctionne super ! Allez les bleus !

....Le temps a passé depuis cette publication et une petite nouveauté est sortie de mes cartons.
Est-ce mieux ou trop compliqué ? Je vous laisse le soin d'y répondre en consultant ce nouvel article sur un compteur horaire à base de PIC 12F629 publié en Mars 2012.
C'est totalement autre chose ! 

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