Pourquoi cette mesure est difficile à réussir
L'essai de moteurs et d'entraînements compare l'entrée électrique à la sortie mécanique ou thermique : le rendement est donc le résultat principal, et chaque erreur de mesure s'y propage. Les deux côtés du rapport doivent être fiables en même temps, car une petite erreur d'un côté ou de l'autre décale directement la réponse au lieu de se moyenner.
Un variateur de fréquence ajoute une complication qui n'existe pas sur une alimentation fixe. Sa sortie n'est ni sinusoïdale ni à fréquence constante : c'est une forme d'onde découpée dont le fondamental varie avec la vitesse. L'exigence pratique qui en découle est la bande passante de mesure. Un instrument qui intègre sur une période plus longue que le cycle de découpage du variateur produit un chiffre stable mais faux, et l'erreur augmente à mesure que la sortie se déforme, ce qui se produit plutôt en basse vitesse, là où le variateur est le plus souvent exploité.
L'essai thermique aggrave les deux problèmes, car il dure des heures. La température des bobinages et des paliers, le débit du liquide de refroidissement et les relevés électriques doivent tous être captés sur la même période et alignés dans le temps : la capacité à enregistrer et à exporter devient donc un point de spécification, et non un confort.
Ce qui doit être mesuré
- Puissance d'entrée triphasée et monophasée au variateur, ou directement au moteur lorsqu'il est alimenté en direct sur le réseau.
- Tension et courant côté sortie lorsque le moteur est alimenté par un variateur.
- Facteur de puissance et fréquence sur toute la plage de fonctionnement, y compris en basse vitesse.
- Température des bobinages et des paliers, et débit du liquide de refroidissement lorsque la machine est refroidie par liquide.
- Couple et vitesse à l'arbre lorsque la sortie mécanique doit être comparée à l'entrée électrique.
Quel instrument mesure quoi
| Grandeur mesurée | Ce que le relevé doit établir | Instruments couramment prescrits |
| Puissance électrique d'entrée et de sortie, et rendement | Si la machine tient son rendement déclaré sur toute la plage de vitesse, et pas seulement au point nominal | Wattmètres numériques CA/CC et multiphasés |
| Courant sans couper le circuit | La charge d'une machine déjà installée, qui ne peut pas être mise hors service pour un piquage | Pinces ampèremétriques |
| Température des bobinages et des paliers | Si la limite thermique est atteinte pendant une marche prolongée, et à quelle vitesse | Mesure de température et transmetteurs |
| Débit de refroidissement et de lubrification | Que l'effort de refroidissement supposé dans le calcul de rendement est bien fourni | Mesure de débit |
| Couple et vitesse à l'arbre | Le côté sortie mécanique du rapport de rendement, qui ne peut pas être déduit du seul courant | Capteurs industriels et capteurs de force |
Lorsque la machine est alimentée par un variateur, les puissances des deux côtés du variateur comptent, et pas seulement celles aux bornes du moteur.
Affiner le choix pour un essai d'entraînement
- Établir la fréquence de découpage maximale que le variateur produira, car c'est elle qui fixe la bande passante minimale de l'instrument.
- Comparer cette valeur au comportement d'échantillonnage et d'intégration de l'instrument, et non à sa fréquence de rafraîchissement d'affichage.
- Confirmer la configuration des phases. La mesure triphasée exige soit trois éléments de mesure, soit une méthode documentée pour déduire le résultat d'un nombre inférieur.
- Décider si la sortie mécanique est mesurée ou déduite, car cela détermine si l'instrumentation de couple et de vitesse entre dans le périmètre.
- Planifier le volet thermique en même temps que le volet électrique, car un rendement exige que les deux soient captés sur la même campagne.
- Vérifier si les relevés doivent être enregistrés pendant des heures, ce qui rend l'enregistrement et l'export obligatoires plutôt qu'optionnels.
- Établir la charge à laquelle la machine sera essayée, et si cette charge peut être appliquée et maintenue pendant toute la durée.
- Confirmer si un résultat doit être rapporté face à une classe de rendement déclarée, ce qui fait entrer la documentation d'étalonnage dans le périmètre.
Où s'arrête cette application et où commence la suivante
| Application la plus proche | Ce qui la distingue des essais de moteurs et d'entraînements |
| Essais des paramètres électriques | Ce travail se fait sur une alimentation stable à un point de fonctionnement : la bande passante n'y devient jamais un facteur décisif. |
| Essais d'alimentations | Là, la forme d'onde est fixe et la difficulté se situe en bas de plage, alors qu'ici la plage est large mais que la forme d'onde elle-même pose problème. |
| Essais d'efficacité énergétique | Ce travail cumule la consommation sur un cycle normalisé, alors qu'ici la machine est exercée sur sa propre plage de vitesse et que le résultat est une courbe plutôt qu'un chiffre unique. |
| Banc d'essai et étalonnage industriels | Un banc contrôle si un instrument de mesure est honnête ; un essai d'entraînement vérifie si une machine tient ses performances, avec des instruments supposés honnêtes. |
| Inspection de la qualité produit | L'inspection est une décision conforme ou non conforme sur un article fini, alors que ce travail produit des données de performance servant à concevoir ou à déclarer. |
Ce qu'il faut joindre à la demande
- Type de machine et calibre, et alimentation par variateur ou en direct sur le réseau.
- La fréquence de découpage la plus élevée ou le modèle du variateur, afin de juger la bande passante.
- Configuration des phases et configuration d'alimentation.
- Si la sortie doit être mesurée des deux côtés du variateur.
- Si la sortie mécanique est mesurée à l'arbre ou déduite.
- Quelles grandeurs thermiques comptent, et où elles sont mesurées.
- Combien de temps une campagne doit durer, et si elle se fait avec surveillance.
- Si les relevés doivent être exportés, et vers quelle interface.
- Quantité requise et date de mise en service requise.
- Si un document d'étalonnage doit accompagner les instruments.